早期宇宙在轴子暗物质子结构上的印记

尽管实验取得了可观进展，轴子类粒子（ALP）参数空间的大片区域仍难以在地面实验中探测。然而在某些情况下，ALP 暗物质（DM）分布的小尺度结构被强烈增强，为天体物理检验提供了机会。这种增强可由一段核合成前的早期物质主导（EMD）时期产生。该宇宙学出现在许多紫外完备模型中，并在弱耦合 $f_a\sim 10^{16}$ GeV、ALP 质量范围 $10^{-13}$ eV $<m_a < 1$ eV 且无需对初始错位角进行精细调节的情况下，产生正确的遗迹丰度。该范围包含约 $10^{-9}-10^{-8}$ eV 的 QCD 轴子。EMD 增强了 ALP 小尺度结构的增长，导致致密 ALP 迷你团块的形成。我们研究初始 ALP 振荡、再加热温度和有效压强之间的相互作用，以给出迷你团块丰度与性质的解析估计。EMD 宇宙学中的 ALP 迷你团块比 $\Lambda$CDM 中更致密、更丰富。虽然增强的亚结构通常会降低直接探测实验的前景，但我们表明脉冲星计时和透镜观测能在很大范围的 ALP 质量与再加热温度下发现这些迷你晕。