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利用人马座A*的偏振测量检验ALP-光子耦合

高能天体物理现象 2023-02-22 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

轴子或类轴子粒子(ALPs)等超轻玻色子是解决暗物质问题的有希望的候选者。探测此类ALPs的一种独特方法是搜寻由ALP暗物质形成孤子核的区域所发射的线偏振光子位置角的周期性振荡特征。在本工作中,我们利用事件视界望远镜子阵列对银河系中心超大质量黑洞(super-massive black hole, SMBH)即人马座A^\star(Sgr A^\star)附近辐射的高分辨率偏振测量,来搜寻超轻ALPs。对于质量为m(10191018)m\sim (10^{-19}-10^{-18})eV的ALPs,我们推导出其ALP-光子耦合的上限约为1012GeV1\sim 10^{-12}{\rm GeV^{-1}}。我们的结果比由SN1987A及一群超新星在(10191017)(10^{-19}-10^{-17})eV质量窗口内的观测所得结果更强。利用完整事件视界望远镜改进的偏振测量可进一步收紧约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.13662,
  title  = {Testing the ALP-photon coupling with polarization measurements of Sagittarius A*},
  author = {Guan-Wen Yuan and Ziqing Xia and Chengfeng Tang and Yaqi Zhao and Yi-Fu Cai and Yifan Chen and Jing Shu and Qiang Yuan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.13662},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted for publication in JCAP. 13 pages, 2 figures