中微子与超轻类轴子暗物质的相互作用

在本工作中，我们研究了在河外源中产生的高能中微子的传播，包含了其与作为暗物质（DM）组成部分的超轻类轴子粒子（UALP）可能发生的相互作用，该粒子质量为 $m_a\sim 10^{-22} {\rm eV}$，并假设其与中微子的耦合是主导的。我们计算了截面，并使用针对每个质量本征态的输运方程描述了弥漫中微子通量的传播。这使我们能够在源处发射的味成分的不同假设以及中微子质量的正常排序（NO）或倒序排序（IO）下，获得中微子望远镜在地球上观测到的不同味的中微子通量。如果中微子与 UALP 的耦合对所有味均相同（$g_{\nu a}$），我们发现当 $g_{\nu a}\gtrsim 0.5\,{\rm GeV}^{-1}$ 时，相互作用会改变到达地球的中微子味成分，导致在 NO（IO）情况下，对于能量高于 $\sim 10^5\,{\rm GeV}$ 的中微子，电子（μ子）味占主导地位。尽管目前关于味比的数据表明，在所研究的耦合范围内（特别是在 NO 情况下）未发生与 UALP DM 的相互作用，但仍需要更多数据来提高实验测量的味成分的精度。