探寻黑暗中的光芒：来自MeV尺度太阳轴类粒子的信号

轴类粒子$a$可通过过程$p + D \to {}^3{\rm He} +a$在太阳中产生，质量可达5.5 MeV。随后的衰变$a \to \gamma\gamma$产生的光子可显著偏离太阳，甚至大致处于相反方向。此类光子的非平凡角向和光谱分布为我们提供了新的探测“光从黑暗中来”的方法。本文考虑两种探测方案：空间探测和南极地面的实验。由于两体衰变和几何效应，存在临界高度，低于该高度的地面实验在某些参数空间区域无光子可探测。以未来空间和地面实验中MeV尺度光子的$10^{-16}$（$10^{-17}$）erg cm$^{-2}$ s$^{-1}$灵敏度，可探测轴子对光子的耦合$g_{a\gamma}$最高可达$3\times10^{-12}$（$1\times10^{-12}$）GeV$^{-1}$，显著超越当前超新星限制。