钱德拉X射线天文台对磁白矮星的观测未发现轴子证据

轴子-光子耦合 $g_{a\gamma\gamma} \sim {\rm few} \times 10^{-11}$ GeV$^{-1}$ 的超轻轴子可能解决若干天体物理异常，例如出乎意料的~TeV透明度、反常恒星冷却以及来自附近中子星的X射线超出。然而，我们表明，利用钱德拉X射线天文台专门观测获得的约40 ks数据，对磁白矮星（MWD）RE J0317-853未观测到X射线，对此类轴子施加了严格约束。轴子可在MWD核心通过电子轫致辐射产生，随后在磁层中转换为X射线。未观测到X射线将轴子-光子耦合在95%置信度下限制为 $g_{a\gamma\gamma} \lesssim 5.5 \times 10^{-13} \sqrt{C_{a\gamma\gamma}/C_{aee}}$ GeV$^{-1}$（轴子质量 $m_a \lesssim 5 \times 10^{-6}$ eV），其中 $C_{aee}$ 和 $C_{a\gamma\gamma}$ 分别为与电子和光子的无量纲耦合常数。考虑到 $C_{aee}$ 由重整化群生成，即使对于对 $C_{aee}$ 无紫外贡献的模型，我们的结果也稳健地排除了 $g_{a\gamma\gamma} \gtrsim 4.4 \times 10^{-11}$ GeV$^{-1}$。