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由暗物质振荡驱动的共振性光子-亚子混合

高能物理 - 唯象学 2026-01-23 v2 高能天体物理现象

摘要

周期性时变介质的波动传播可表现出在静态或准偶化描述中所缺失的驱动模式转换。我们表明,光子通过与一致性亚子暗物质背景的传播提供了此类驱动动力学的自然实现。在存在磁场的情况下,振荡的亚子场作为一致性时变驱动器,导致当其色散关系之间的差值由亚子振荡频率的整数倍谐波所补偿时,发生共振性光子-亚子转换,DeltaγΔanmaDelta_\gamma - \Delta_a \approx n m_a with nZn \in \mathbb{Z}。这种驱动共振远离传统临界点条件即可高效混合,且在时间平均后即完全消失,这解释了为何标准处理方法中未能发现它。该过程构成一种保持亚子暗物质数密度的单位模式转换,区别于参数不稳定性或亚子衰变。通过Floquet理论可自然获得系统描述。我们构建了亚子背景下光子传播的通用框架,表明所得共振混合导致特征极化信号,可能对天体观测如类星体极化产生潜在影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.02115,
  title  = {Resonant Photon-Axion Mixing Driven by Dark Matter Oscillations},
  author = {Run-Min Yao and Xiao-Jun Bi and Peng-Fei Yin and Qing-Guo Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.02115},
  year   = {2026}
}

备注

6+9 pages, 5 figures