- PII
- S0370274X25020012-1
- DOI
- 10.31857/S0370274X25020012
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 121 / Issue number 3-4
- Pages
- 177-183
- Abstract
- Аксионоподобные частицы (ALP) – это гипотетические псевдоскалярные бозоны, естественным образом появляющиеся в расширениях Стандартной модели. Их взаимодействие с обычной материей и излучением подавлено, что затрудняет их обнаружение в лабораторных экспериментах. Однако эти частицы, образующиеся в недрах звезд, могут обеспечивать дополнительный механизм потери энергии, потенциально влияя на звездную эволюцию. Известные методы поиска таких эффектов включают в себя измерение свойств красных гигантов и гелиевых звезд в шаровых скоплениях. Здесь мы используем опубликованные каталоги звезд, отобранных в качестве членов семи шаровых скоплений на основе параллаксов и собственных движений, измеренных инструментом Gaia (Data Realease 3). Используя ранее выведенные теоретические соотношения и новые данные, мы находим ограничение сверху на константу связи ALP с электронами, gae < 5.2 × 10−14 (95% CL), и указание (3.3σ) на ненулевую константу связи ALP с фотонами, gaγ = (6.5+1.1−1.3) × 10−11 ГэВ−1. Учитывая точность современных наблюдательных данных, в будущем необходимо уточнить ограничения на ALP с помощью более сложных анализов.
- Keywords
- Date of publication
- 16.09.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 27
References
- 1. G. G. Raffelt, Stars as laboratories for fundamental physics: The astrophysics of neutrinos, axions, and other weakly interacting particles, University of Chicago Press, Chicago (1996).
- 2. L. Di Luzio, M.Fedele, M. Giannotti, F. Mescia, and E. Nardi, JCAP 02, 035 (2022).
- 3. A. Caputo and G. Raffelt, PoS 454, 041 (2024).
- 4. A. Renzini and F. F. Pecci, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 26, 199 (1988).
- 5. T. Prusti, J. de Bruijne, A. Brown et al. (Gaia), Astron. Astrophys. 595, A1 (2016).
- 6. A. Vallenari, A. Brown, T. Prusti et al. (Gaia), Astron. Astrophys. 674, A1 (2023).
- 7. G. A. Gontcharov, A. V. Mosenkov, and M. Y. Khovritchev, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 483, 4949 (2019).
- 8. G. A. Gontcharov, M. Y. Khovritchev, and A. V. Mosenkov, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 497, 3674 (2020).
- 9. G. A. Gontcharov, M. Y. Khovritchev, A. V. Mosenkov, V. B. Il’in, A. A. Marchuk, S. S. Savchenko, A. A. Smirnov, P. A. Usachev, and D. M. Poliakov, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 508, 2688 (2021).
- 10. G. A. Gontcharov, M. Y. Khovritchev, A. V. Mosenkov, V. B. Il’in, A. A. Marchuk, D. M. Poliakov, O. S. Ryutina, S. S. Savchenko, A. A. Smirnov, P. A. Usachev, J.-W. Lee, C. Camacho, and N. Hebdon, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 518, 3036 (2023).
- 11. G. A. Gontcharov, C. J. Bonatto, O. S. Ryutina, S. S. Savchenko, A. V. Mosenkov, V. B. Il’in, M. Y. Khovritchev, A. A. Marchuk, D. M. Poliakov, A. A. Smirnov, and J. Seguine, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 526, 5628 (2023).
- 12. G. A. Gontcharov, S. S. Savchenko, A. A. Marchuk, C. J. Bonatto, O. S. Ryutina, M. Y. Khovritchev, V. B. Il’in, A. V. Mosenkov, D. M. Poliakov, and A. A. Smirnov, Res. Astron. Astrophys. 24, 065014 (2024).
- 13. H. Baumgardt and E. Vasiliev, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 505, 5957 (2021).
- 14. P. Montegriffo, M. Bellazzini, F. De Angeli et al. (Gaia), Astron. Astrophys. 674, A33 (2023).
- 15. E. B. Amoores, R. M. Jesus, A. Moitinho, V. Arsenijevic, R. S. Levenhagen, D. J. Marshall, L. O. Kerber, R. Künzel, and R. A. Moura, Mon. Not. R. Astron. Soc. 508, 1788 (2021).
- 16. O. Straniero, C. Pallanca, E. Dalessandro, I. Domínguez, F. R. Ferraro, M. Giannotti, A. Mirizzi, and L. Piersanti, Astron. Astrophys. 644, A166 (2020).
- 17. A. Ayala, I. Domínguez, M. Giannotti, A. Mirizzi, and O. Straniero, Phys. Rev. Lett. 113, 191302 (2014).
- 18. G. Worthey and H.-C. Lee, Astrophys. J. Suppl. 193, 1 (2011).
- 19. A. Recio-Blanco, G. Piotto, F. de Angeli, S. Cassisi, M. Riello, M. Salaris, A. Pietrinferni, M. Zoccali, and A. Aparicio, Astron. Astrophys. 432, 851 (2005).
- 20. A. Serenelli, A. Weiss, S. Cassisi, M. Salaris, and A. Pietrinferni, Astron. Astrophys. 606, A33 (2017).
- 21. L. Di Luzio, M. Fedele, M. Giannotti, F. Mescia, and E. Nardi, Phys. Rev. Lett. 125(13), 131804 (2020).
- 22. F.Tognini, G. Valle, M. Dell’Omodarme, S. Degl’Innocenti, and P. G. Prada Moroni, Astron. Astrophys. 679, A75 (2023).
- 23. M. J.Dolan, F. J. Hiskens, and R. R. Volkas, JCAP 10, 096 (2022).
- 24. S. Navas, C. Amsler, T. Gutsche et al. (Particle Data Group), Phys. Rev. D 110, 030001 (2024).
- 25. A. Mucciarelli, L. Lovisi, B. Lanzoni, and F. R. Ferraro, Astrophys. J. 786, 14 (2014).
- 26. M. Salaris, M. Riello, S. Cassisi, and G. Piotto, Astron. Astrophys. 420, 911 (2004).
- 27. I. G. Irastorza and J. Redondo, Prog. Part. Nucl. Phys. 102, 89 (2018).
- 28. M. Libanov and S. Troitsky, Phys. Lett. B 802, 135252 (2020).
- 29. L.-Q. Gao, X.-J. Bi, J. Li, and P.-F. Yin, arXiv:2407.20118 (2024).
- 30. C. O’Hare, https://cajohare.github.io/AxionLimits/, July (2020).
- 31. W. A. Terrano, E. G. Adelberger, J. G. Lee, and B. R. Heckel, Phys. Rev. Lett. 115, 201801 (2015).
- 32. E. Aprile, K. Abe, F. Agostini et al. (XENONnT), Phys. Rev. Lett. 129, 161805 (2022).
- 33. R. Ballou, G. Deferne, M.Finger et al. (OSQAR), Phys. Rev. D 92, 092002 (2015).
- 34. V. Anastassopoulos, S. Aune, K. Barth et al. (CAST), Nature Phys. 13, 584 (2017).
- 35. K. Altenmuüller, V. Anastassopoulos, S. Arguedas-Cuendis et al. (CAST), arXiv:2406.16840 (2024).
- 36. D. Noordhuis, A. Prabhu, S. J. Witte, A. Y. Chen, F. Cruz, and C. Weniger, Phys. Rev. Lett. 131, 111004 (2023).
- 37. M. Giannotti, I. G. Irastorza, J. Redondo, A. Ringwald, and K. Saikawa, JCAP 10, 010 (2017).
- 38. S. V. Troitsky, JETP Lett. 105, 55 (2017).
- 39. G. Galanti and M. Roncadelli, Universe 8, 253 (2022).
- 40. G. Galanti, L. Nava, M. Roncadelli, F. Tavecchio, and G. Bonnoli, Phys. Rev. Lett. 131, 251001 (2023).
- 41. S. V.Troitsky, Pis’ma v ZhETF 116, 745 (2022).
- 42. S. Troitsky, JCAP 01, 016 (2024).
- 43. M. A.Kudenko and S. V. Troitsky, JETP Lett. 119, 335 (2024).
- 44. M. Simet, D. Hooper, and P. D. Serpico, Phys. Rev. D 77, 063001 (2008).
- 45. M. Fairbairn, T. Rashba, and S. V. Troitsky, Phys. Rev. D 84, 125019 (2011).
