中文

利用宇宙光学背景涨落探测蓝色轴子

高能物理 - 唯象学 2024-07-25 v3 宇宙学与河外天体物理

摘要

一种质量为 ma525eVm_a\simeq 5-25\,\rm eV 的辐射衰变大爆炸遗迹,我们称之为“蓝色轴子”,可通过宇宙光学背景(COB)的直接与间接观测进行探测。对蓝色轴子冷暗物质的最强限制来自哈勃空间望远镜(HST)在 606606~nm 处对 COB 涨落的测量。我们提出,HST 在更高频率(336336~nm 和 438438~nm)的新测量可将当前对寿命的限制提高一个数量级,并且我们表明热产生与热遗迹蓝色轴子也可通过 COB 涨落进行竞争性探测。我们排除了将 Long Range Reconnaissance Imager(LORRI)探测到的弥漫 COB 超出解释为衰变热遗迹所产生的光子的简单解释。最后,我们评论了即将到来的谱线强度映射实验的探测能力,其可分别探测寿命高达 1029s10^{29}\,\rm s(冷暗物质情形)或 1027s10^{27}\,\rm s(热遗迹情形)的蓝色轴子。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.06560,
  title  = {Probing the Blue Axion with Cosmic Optical Background Anisotropies},
  author = {Pierluca Carenza and Giuseppe Lucente and Edoardo Vitagliano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06560},
  year   = {2024}
}

备注

21 pages, 13 figures. Matches published version, with a note added to show Figure 1 expanded to smaller axion masses (Fig. 14)