中微子星云冷却对微到皮米尺度第五力的严格限制

等效原理和引力的逆平方定律可能在短距离（$10^{-6}$ 到 $10^{-12}$ 米）被质子耦合为 $g_N$ 且质量为 $\mathrm{eV}\lesssim m_\phi\lesssim\rm MeV$ 的标量违反。我们首次展示，从观察到的相邻孤立中微子星云（NS）冷却中可推导出对此类标量存在的严格限制。尽管 NSs 只能在等价于经典 SN 1987A 冷却限制的水平上对如 QCD 轴子等伪标量设置限制，但标量 emissivity 的浅温度依赖性导致了对冷 NS 冷却影响的巨大增强。由于我们没有发现异常能量损失，我们可以排除耦合强度低于 $g_N\lesssim 5 \times 10^{-14}$ 的情况。我们的新限制跨越六个数量级的 $m_\phi$ 超越了所有现有限制。这些结论也适用于 Higgs-门户模型，对标量-Higgs 混合角度的限制为 $\sin\theta\lesssim 6\times 10^{-11}$。