借助JWST探寻QCD弦子与ALP暗物质的红外线索
高能物理 - 唯象学
2025-04-03 v1 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 实验
摘要
太空望远镜(JWST)开启了红外天文学的新时代。除了发现并更深入地理解各种天体源，JWST还能揭示暗物质(DM)的非引力性质。若DM为QCD弦子或电压级弦子(ALP)，其可衰变为红外波段的两光子，此过程在JWST的光谱观测中产生明确的线状特征。我们利用JWST最新的NIRSpec IFU光谱观测数据，给出QCD弦子/ALP DM在0.47至2.55 eV质量范围内光子耦合的最强约束。特别是，我们探测到了由全球星团观测无法覆盖的ALP DM质量范围(约0.47至0.78 eV)。我们约束了一些自洽且来自弦理论和/或各种大统一场景的QCD弦子和ALP DM模型。未来的JWST观测若能更好地理解天体和仪器背景，亦可潜在地发现QCD弦子和ALP DM。本研究使用的数据可在https://dx.doi.org/10.17909/3e5f-nv69获取。
引用
@article{arxiv.2503.14582,
title = {Shedding Infrared Light on QCD Axion and ALP Dark Matter with JWST},
author = {Akash Kumar Saha and Subhadip Bouri and Anirban Das and Abhishek Dubey and Ranjan Laha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.14582},
year = {2025}
}
备注
v1: 15 pages, 6 figures. Comments welcome