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探测中子星中的 ALP-光子耦合:标量与伪标量情形

高能天体物理现象 2025-12-03 v2 宇宙学与河外天体物理 太阳与恒星天体物理 高能物理 - 唯象学

摘要

我们研究了在受强密度相关轴对称中子星磁场 B(r,θ){\bf B}(r,\theta) 影响下, interacting 轴类强场在中子星内分布的情形。为此,我们考虑另一较弱但非零的电场。我们特别关注当存在有限手性电荷密度时的情形。轴场通过依赖于 Lorentz 约不变量 F0,G0F_0, G_0 的通用函数 Q(F0,G0)Q(F_0,G_0) 进行耦合。由此导出轴场方程,解为径向坐标和角向方向的函数 a(r,θ)a(r,\theta),其中 QQ 采用预先给定的线性形式。在此基础上,我们采用半解析方法计算该混合系统的星体结构,将压力分量纳入扰动方案,假设诱导的非球形变形极小。我们的结果表明,轴场对磁场和电场的耦合方式及其质量,决定了轴场的空间分布。进一步我们关注轴场是否可能在星体的特定外层区域(尤其是壳层)中积聚,从而形成凝聚态。我们探讨了超导相中磁通管的可能存在,并定性表明它们可能增强局部转化为光子的几率。我们还探讨了通过间接方法实现探测性的前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.09141,
  title  = {Probing ALP-photon couplings in Neutron Stars: Scalar versus pseudoscalar cases},
  author = {D. Suárez-Fontanella and C. Albertus and M. Ángeles Pérez-García},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.09141},
  year   = {2025}
}

备注

23 pages, 8 figures