利用偏振检验 3.5 keV 发射的轴子转换假说

最近在许多星系团、仙女座星系（M31）和银河系（MW）中心测量到的 3.5 keV 谱线，可以很好地用以下情景解释：暗物质衰变为类轴子粒子（ALP），随后在星系团或星系的磁场中转换为 3.5 keV 光子。我们提议通过进行 X 射线偏振测量来检验这一假说。由于 ALP 只能与偏振方向平行于磁场的光子耦合，我们可以通过测量 3.5 keV 谱线的偏振并将其与磁场方向进行比较来确认或排除该模型。我们讨论了星系团和旋涡星系的光度和偏振测量，并给出了偏振与星系倾角之间的一般关系。使用目前正在开发的 X 射线偏振探测器（如 enhanced X-ray Timing and Polarization (eXTP)、Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) 和 X-ray Imaging Polarimetry Explorer (XIPE)）可以勉强探测到这种效应。未来使用具有更大有效面积或更好能量分辨率的探测器可以进一步提高灵敏度。