与核子和电子耦合的类轴子粒子的超新星界限

我们研究II型超新星(SNe)约束同时与核子和电子耦合的类轴子粒子(ALPs)的潜力。与核子耦合的ALPs可在超新星核内通过核子-核子轫致辐射高效产生，并且在很宽的参数范围内不受阻碍地离开超新星，产生大量ALP通量。对于质量超过1 MeV的情形，这些ALPs将衰变为电子-正电子对，产生正电子通量。在银河系超新星的情形下，所产生的正电子与银河系中存在的电子的湮灭将对511 keV湮灭线有贡献。利用SPI(INTEGRAL上的光谱仪)对该线的观测，使我们能够排除很宽范围的轴子-电子耦合，$10^{-19} \lesssim g_{ae} \lesssim 10^{-11}$，对应$g_{ap}\sim 10^{-9}$。此外，来自河外超新星并衰变为电子-正电子对的ALPs将对宇宙X射线背景有贡献。在此情形下，我们将ALP-电子耦合约束至$g_{ae} \sim 10^{-20}$。