Axion dark matter: What is it and why now?
Axion dark matter: What is it and why now?
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DOI：
10.1126/sciadv.abj3618
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发表时间：
2022-02-25
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Marsh DJE
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chadha-Day F;Ellis J;Marsh DJE
近年来，轴子已经成为提供宇宙中神秘暗物质的主要候选粒子，正如我们为普通科学观众所回顾的那样。我们首先描述了粒子物理标准模型中轴子的历史根源，以及强核力的电荷宇称不变性问题。然后我们讨论轴子是如何作为暗物质候选者出现的，以及它是如何在早期宇宙中产生的。轴子的对称性决定了它与普通物质相互作用的形式。天体物理学的考虑将粒子质量和相互作用强度限制在一个有限的范围内，这有助于计划探测轴子的实验。与之配套的评论讨论了在实验室中可以在短期内探测到轴子的令人兴奋的前景。轴子是可以解释自然界对称性的假想粒子，暗物质正在经历复兴的流行。
The axion has emerged in recent years as a leading particle candidate to provide the mysterious dark matter in the cosmos, as we review here for a general scientific audience. We describe first the historical roots of the axion in the Standard Model of particle physics and the problem of charge-parity invariance of the strong nuclear force. We then discuss how the axion emerges as a dark matter candidate and how it is produced in the early universe. The symmetry properties of the axion dictate the form of its interactions with ordinary matter. Astrophysical considerations restrict the particle mass and interaction strengths to a limited range, which facilitates the planning of experiments to detect the axion. A companion review discusses the exciting prospect that the axion could be detected in the near term in the laboratory. Axions are hypothetical particles that can explain symmetries in nature, and dark matter, experiencing resurgent popularity.
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