Suppr超能文献

用下一代轴子太阳望远镜探测轴子与核子的耦合。

Probing the axion-nucleon coupling with the next generation of axion helioscopes.

作者信息

Di Luzio Luca, Galan Javier, Giannotti Maurizio, Irastorza Igor G, Jaeckel Joerg, Lindner Axel, Ruz Jaime, Schneekloth Uwe, Sohl Lukas, Thormaehlen Lennert J, Vogel Julia K

机构信息

Dipartimento di Fisica e Astronomia 'G. Galilei', Università di Padova, Padua, Italy.

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova, Padua, Italy.

出版信息

Eur Phys J C Part Fields. 2022;82(2):120. doi: 10.1140/epjc/s10052-022-10061-1. Epub 2022 Feb 8.

Abstract

A finite axion-nucleon coupling, nearly unavoidable for QCD axions, leads to the production of axions via the thermal excitation and subsequent de-excitation of Fe isotopes in the sun. We revise the solar bound on this flux adopting the up to date emission rate, and investigate the sensitivity of the proposed International Axion Observatory IAXO and its intermediate stage BabyIAXO to detect these axions. We compare different realistic experimental options and discuss the model dependence of the signal. Already BabyIAXO has sensitivity far beyond previous solar axion searches via the nucleon coupling and IAXO can improve on this by more than an order of magnitude.

摘要

对于 QCD 轴子而言几乎不可避免的有限轴子 - 核子耦合,会通过太阳中 Fe 同位素的热激发及随后的去激发过程导致轴子的产生。我们采用最新的发射率来修正关于这种通量的太阳约束,并研究提议的国际轴子天文台 IAXO 及其中间阶段的小型 IAXO 探测这些轴子的灵敏度。我们比较了不同的实际实验方案,并讨论了信号的模型依赖性。小型 IAXO 已经具有远超以往通过核子耦合进行的太阳轴子搜索的灵敏度,而 IAXO 在此基础上还能将灵敏度提高一个多数量级。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/1f6d/8827404/d4b3f2f1cbd4/10052_2022_10061_Fig1_HTML.jpg

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