利用射电波偏振特征识别致密星磁层中的轴子转换
高能天体物理现象
2023-10-11 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
轴子在物理学中有充分的动机。它解决了基础物理中的强电荷共轭-宇称反演（CP）问题以及天文学中的暗物质问题。它与电磁场的相互作用一直被预期存在，但从未在实验中探测到。此类粒子可能在强磁场环境中转换为射电波。受此想法启发，多个研究小组已致力于理论建模与射电数据分析，以搜寻致密星磁层中由轴子转换产生的射电信号特征，该处表面磁场预期强达 - G。在本工作中，我们计算了中子星磁层中轴子诱导射电信号（AIRSs）的观测性质，推导了射电辐射的总强度与偏振性质。基于射线追踪方法，假设每次转换产生的射电波具有 100% 线偏振，我们计算了针对不同视角的偏振辐射轮廓。我们注意到等离子体效应与广义相对论效应对 AIRSs 的偏振性质十分重要。我们的工作表明，AIRSs 可通过窄带宽与独特的偏振特征加以识别。
引用
@article{arxiv.2310.06660,
title = {Identifying axion conversion in compact star magnetospheres with radio-wave polarization signatures},
author = {Z. H. Xue and K. J. Lee and X. D. Gao and R. X. Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.06660},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 7 figures. Published in Physical Review D