轴子宇宙引起的暗辐射问题

弦/$M$理论轴子宇宙（Axiverse）——大量质量范围极广的极轻类轴子粒子（ALPs）——可以说是弦/$M$理论的一个普遍预言。弦/$M$理论还往往预言早期宇宙由模场主导。当重模在场核合成之前衰变时，它们以相对论性ALPs的形式产生暗辐射。通常估计相对论物种的数量随轴子宇宙中轴子数量的增加而增长，这与观测到的 $N_{eff} \leq 4$ 相矛盾。我们详细解释了这一问题并提出了一些可能的解决方案。最简单的解决方案要求最轻的模只衰变到其自身的轴子超伴子加上标准模型粒子，这严重限制了模的Kähler势和质量矩阵。