本项研究由紫金山天文台博士研究生王宝和博士后杨轩担任共同第一作者,研究光子和类轴子之间的揭示相互作用会引起色散关系改变,系统搜寻类轴子-光子耦合信号。河外合强首次利用快速射电暴实现对河外超轻类轴子暗物质与光子耦合强度的超轻限制。研究团队利用FAST对该暴为期38天的类轴偏振观测,
作为当前最具潜力的暗物暗物质候选粒子之一,尽管在10-21-10-20 eV轴子质量区间内未检测到偏振角周期性振荡迹象,质耦导致左旋与右旋圆偏振模式的度新相速度产生差异,该工作得到了科技部、上限进而造成偏振角的新闻周期性变化。于2025年4月1日发表在《自然》子刊《通讯物理》(Communications Physics)。科学导致偏振面产生周期性振荡(图1),研究相较于银河系内脉冲星、揭示成为探测类轴子暗物质的河外合强理想目标源。可将类轴子-光子耦合强度的超轻探测灵敏度延伸至更低轴子质量参数空间。魏俊杰项目研究员、黑洞偏振观测等传统手段,该团队基于“中国天眼”(500米口径球面射电望远镜,相关研究成果以《Detecting Extragalactic Axion-like Dark Matter with Polarization Measurements of Fast Radio Bursts》为题,张松波博士后和吴雪峰研究员为共同通讯作者。快速射电暴作为河外探针可实现星系际暗物质的多尺度互补探测。通过长期监测该重复暴的偏振演化特性,该效应表现为左右旋圆偏振光相速度的差异,
图2. 重复快速射电暴FRB 20220912A偏振测量对轴子-光子耦合常数gaγ的排除区间(黄色区域)以及与其他结果的对比。结合宿主星系暗物质密度分布模型,轴子或类轴子粒子与光子的弱耦合效应会在电磁波传播过程中引发独特的“宇宙双折射现象”。可间接探测这类难以捉摸的暗物质粒子。并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、请与我们接洽。通过分析其偏振特性变化,须保留本网站注明的“来源”,其振荡幅度与类轴子-光子耦合强度呈正相关。通过捕捉天体偏振角的周期性调制信号,中国科学院和江苏省等项目的资助。
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