重访基于银河系白矮星光度函数的轴子限制

已有研究表明，白矮星光度函数 (WDLF) 的形状是检验 DFSZ 轴子（一种被提出但尚未探测到的弱相互作用粒子）可能存在的有力工具。为了推导对轴子质量的新限制，本文基于 incorporating 轴子对白矮星热结构反馈的白矮星演化模型，计算了新的理论 WDLF。我们发现，在高光度下 ($M_{\rm Bol}\lesssim 8$)，轴子发射对中微子发射的影响不可忽略；并且当处理大于 $m_a\cos^2\beta\gtrsim 5$ meV（即轴子 - 电子耦合常数 $g_{ae}\gtrsim 1.4\times 10^{-13}$）的轴子质量时，需要将轴子发射自洽地纳入白矮星的演化中。我们通过在分析中包含 5 种不同的 WDLF 推导方法，超越了以往的工作。随后，我们进行了 $\chi^2$ 检验，以定量评估在不同轴子质量和归一化方法假设下计算的理论 WDLF 与银河系盘观测 WDLF 之间的一致性。虽然本研究中考察的所有 WDLF 都不支持星震学建议范围内的轴子质量 ($m_a\cos^2\beta\gtrsim 10$ meV; $g_{ae}\gtrsim 2.8\times 10^{-13}$)，但根据我们要目前对银河系盘 WDLF 的认知，尚不能排除较低的轴子质量。在对轴子 - 电子耦合常数做出定量限制之前，需要更多完全独立的银河系盘 WDLF 推导集合，以及对理论 WDLF 不确定性的详细研究。