磁场模型如何影响类轴子轻粒子的天体物理限制？以 NGC 1275 的 X 射线案例研究

类轴子粒子（ALPs）是粒子物理标准模型的一个有充分动机的扩展，而对星系团宿主活动星系核（AGN）的 X 射线观测目前对极轻 ALPs（$m_a\lesssim10^{-11}$ eV）的 ALP 与电磁学耦合 $g_{a \gamma}$ 给出了最严格的约束。我们重新审视 Reynolds 等人（2020）利用钱德拉（Chandra）X 射线光栅光谱仪对英仙座星系团中心 AGN NGC 1275 所得的限制，考察 X 射线能谱模型与磁场模型的影响。我们还提出了一个新的公开可用代码 ALPro，用以求解 ALP 传播问题。我们讨论了英仙座中存在湍流磁场的证据，并表明在低于相干长度的尺度上分辨磁场结构可能十分重要。我们使用改进的数据归约和基线能谱模型重新分析了 NGC 1275 的 X 射线能谱。我们发现，拟合中是否使用部分覆盖吸收体对限制结果不敏感。在低 $m_a$（$m_a\lesssim10^{-13}$ eV）下，与 Reynolds 等人（2020）的模型 B 相比，不同磁场模型给出的 $g_{a \gamma}$ 限制仅 marginally 更弱（弱 $0.1-0.3$ dex）。一个旨在模拟 $\sim50$ kpc 尺度相干结构的高斯随机场（GRF）模型也仅导致略弱的限制。我们得出结论：现有的模型 B 限制假设 $\beta_{\rm pl}\approx100$ 时是稳健的，且对基于网格或 GRF 方法均不敏感。然而，关于星系团磁场强度和结构的天体物理不确定性仍然存在，这促使我们进行高灵敏度 RM（法拉第旋转）观测并对 $\beta_{\rm pl}$ 的径向分布给出更紧的约束。