基于 100 太阳系 Gaia DR3 白矢星光度函数所得的新型轴子限制

轴子是一种源自标准模型延伸的假设性粒子，可在白矢星恒星的浓厚、致密的核心中大量产生。白矢星光度函数（WDLF）的形状是约束会导致白矢星额外冷却通道的理论粒子的强大工具。本文首次使用 100 太阳系 Gaia DR3 白矢星样本并与理论预测进行比较。我们使用基于蒙特卡洛技术的光度函数合成代码模拟了合成的白矢星人口，包含真实的观测误差，基于最先进的白矢星模型，模型中包含轴子导致的异常冷却。轴子电子-轴子耦合采用最新的理论计算。我们发现对于样本中最亮的白矢星（M_Bol < 10），χ²统计量对假设的星际盘白矢星光度函数的星际 formation 率（SFR）几乎不敏感，这通常是建模中占主导地位的主要不确定性。χ² 分析排除了显著的额外冷却贡献。这一结论与之前的研究相矛盾，后者中轴子-电子耦合在0.7×10^-13 < g_{ae} < 2.1×10^-13 范围内提供了对 Galactic 盘 WDLF 良好拟合。我们将差异归因于之前建模中的简化假设以及 100 太阳系 Gaia DR3 样本质成观测质量的显著提升。我们得到上限 g_{ae} < 1.68×10^-13（95% 置信水平），其中之一是目前最强大的限制之一。