我校物理與電子信息學(xué)院粒子物理團隊在粒子物理領(lǐng)域取得重要研究進展,，相關(guān)成果以“Footprints of axion-like particle in pulsar timing array data and James Webb Space Telescope observations”為題,，于中科院一區(qū)期刊《Science China-Physics, Mechanics & Astronomy》發(fā)表,。
自2015年LIGO實驗首次探測到引力波信號以來,，全球引力波研究進入了快速發(fā)展階段。引力波被稱為“時空的漣漪”,，是愛因斯坦廣義相對論的重要預(yù)言。近期,，中國脈沖星計時陣列（CPTA）,、北美納赫茲引力波天文臺（NanoGrav）、歐洲脈沖星計時陣列（EPTA）及澳大利亞帕克斯脈沖星計時陣列（PPTA）等實驗組發(fā)表了隨機引力波背景存在的最新證據(jù),。
粒子物理團隊研究探討了“類軸子粒子”所產(chǎn)生的引力波,。分析表明，這些粒子在演化過程中形成的“疇壁”可以通過原初黑洞或蟲洞的方式釋放引力波，從而為隨機引力波背景提供能量,。此外,，這些“疇壁”周圍的能量密度增強區(qū)域可能是早期星系形成的種子，為詹姆斯·韋伯望遠鏡（JWST）觀察到的高紅移星系的形成提供了理論支持,。這項研究不僅為粒子物理學(xué)和宇宙學(xué)之間的聯(lián)系提供了新的視角,，還為我們理解宇宙的起源和演化提供了重要的理論框架。
此項成果由我校物電學(xué)院的郭書源博士（第一作者）,、劉學(xué)文副教授,、以及祝斌教授（通訊作者）與南京師范大學(xué)的武雷、吳永成教授,，以及俄羅斯南聯(lián)邦大學(xué)的Maxim Khlopov教授共同合作完成,。此項研究得到了國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金,、山東省高等教育科技計劃項目的支持,。
文章鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s11433-024-2445-1
圖：對類軸子粒子質(zhì)量和軸子-光子耦合系數(shù)1/Fa的限制。其中藍色和紅色區(qū)域是JWST和PTA實驗結(jié)果所傾向的參數(shù)區(qū)域,，其他顏色填充區(qū)域及曲線為軸子實驗的限制,。
來稿時間：9月20日 審核：劉希斌 責(zé)任編輯：安興爽
