宇宙双折射对多场 ALP 暗物质的启示
宇宙学与河外天体物理
2025-12-29 v1 高能物理 - 唯象学
摘要
宇宙双折射以观测到的宇宙微波背景（CMB）辐射偏振面旋转为特征，是检验超越标准宇宙学场景理论的关键探针。作为宇宙的主要组成部分，暗物质在宇宙演化中起着关键作用，特别是在大尺度结构的形成中。然而，其基本性质仍然难以捉摸。类轴子粒子作为有前景的暗物质候选者，在自然解释此类现象方面具有独特优势。以往关于宇宙双折射对这些超轻 ALP 场启示的研究主要集中在具有常规势的单场模型上。由于洗除效应——即由质量小于 eV 范围内标量场的振荡动力学引起的 CMB 偏振功率谱抑制——这些模型面临排除。为了解决这一局限性，我们开发了一个包含两个 ALP 场的更广义的理论框架，并提供了分析近似和数值计算。我们的研究结果表明，两个具有不同质量的 ALP 场的叠加可以放宽洗出效应所施加的限制，并与观测结果相吻合。
引用
@article{arxiv.2512.21888,
title = {Implications of Cosmic Birefringence for Multi-Field ALP Dark Matter},
author = {Jialiang Shao and Ippei Obata and Dongdong Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.21888},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 4 figures