通过 X 射线和伽马射线探测巨型恒星中的重轴子

巨型恒星后期演化过程中，其剧烈的内部为产生质量可达O(100 keV)范围的重轴子（ALP）提供了理想场所。我们表明，这些ALP的一部分可从星际光层流出，随后衰变生成两束光子，可在或靠近地球上被探测。特别是，我们估算了来自水平分支（Horizontal Branch）和狼星（Wolf-Rayet）恒星内部产生的重ALP自发衰变所产生的光子通量，并评估了其被当前和未来X射线和伽马射线望远镜的可探测性。我们的结果表明，当前和未来的望远镜可探测轴子-光子耦合，最低可达$g_{a\gamma} \sim 4\times 10^{-11}$ GeV${}^{-1}$，当$m_a \sim 10-100$ keV时，这覆盖了ALP参数空间中的新领地。