光子-轴子转换、磁场位形与光子偏振

我们研究了光子-轴子转换过程中光子偏振的演化，重点关注其对磁场位形的依赖性。以往大多数研究是在一个常规模型中进行的，该模型考虑了一个磁畴网络，且每个磁畴具有恒定磁场。我们研究了一个更一般的模型，其中仍假设一个磁畴网络，但每个磁畴具有螺旋磁场。我们发现渐近行为不依赖于磁场位形。值得注意的是，我们解析地得到了常规模型中偏振方差的渐近值。当螺旋度较小时，我们表明在演化早期会出现阻尼振荡行为。此外，我们看到利用偏振观测对轴子耦合和宇宙学磁场的约束会受到磁场位形的影响。这是因为不同的磁场位形导致了偏振动力学的不同瞬态行为。最近，[C. Wang and D. Lai, J. Cosmol. Astropart. Phys. 06 (2016) 006.] 声称螺旋模型中的光子-轴子转换行为奇特。然而，我们的螺旋模型给出的预测与常规的非连续磁场位形模型更为接近。