feV 尺度轴子中子自旋耦合的实验室限制

超轻轴子类粒子可以贡献太阳附近的暗物质，从而在地面实验中产生独特的随机信号。我们通过中子自旋耦合搜寻此类粒子，对来自 K-$^3$He 共磁力仪约 40 天的数据进行了重新分析，采用了一种新的频域似然形式，该形式恰当地考虑了相对于实验时间跨度的所有轴子相干时间内的随机效应。假设轴子构成了太阳附近所有的暗物质，对于 0.4 至 4 feV 的轴子质量，我们发现中子自旋耦合的 95% 中位上限为 $2.4 \times 10^{-10}$ GeV$^{{-1}}$，这比该质量范围内先前的实验室限制严格了约五个数量级。尽管实验磁功率谱中的几个峰值暗示了拒绝白噪声零假设，但对其线形的进一步分析并未发现暗物质轴子的正面证据。