Поиск солнечных аксионов с энергией 8.4 кэВ, излучаемых в М1-переходе ядер 169Tm

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведен поиск аксионов с энергией 8.4 кэВ, излучаемых в М1-переходе ядер 169Tm на Солнце, с помощью реакции резонансного поглощения ядрами 169Tm на Земле: A + 169Tm → 169Tm∗ →→ 169Tm + (γ, e) (8.4 кэВ). В качестве детектора использовался кристалл тулиевого граната Tm3Al5O12,который работал как болометрический детектор. Вычислен поток монохроматических 8.4 кэВ аксионови получены новые ограничения на константы связи аксиона с нуклонами и массу аксиона в KSVZ- и DFSZ-моделях, которые составляют m KSV Z ≤ 141 эВ и m DF SZ ≤ 244 эВ (90 % у.д.) соответственно.A

Об авторах

А. В. Дербин

Национальный исследовательский центр ‘‘Курчатовский институт’’ — ПИЯФ

Email: drachnev_is@pnpi.nrcki.ru
Россия, Гатчина

И. С. Драчнев

Национальный исследовательский центр ‘‘Курчатовский институт’’ — ПИЯФ

Email: drachnev_is@pnpi.nrcki.ru
Россия, Гатчина

В. Н. Муратова

НИЦ ‘‘Курчатовский институт’’ — ПИЯФ

Email: trushin_mv@pnpi.nrcki.ru
Россия, Гатчина

Д. А. Семенов

НИЦ ‘‘Курчатовский институт’’ — ПИЯФ

Email: trushin_mv@pnpi.nrcki.ru
Россия, Гатчина

М. В. Трушин

Национальный исследовательский центр ‘‘Курчатовский институт’’ — ПИЯФ

Email: drachnev_is@pnpi.nrcki.ru
Россия, Гатчина

Е. В. Унжаков

НИЦ ‘‘Курчатовский институт’’ — ПИЯФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: trushin_mv@pnpi.nrcki.ru
Россия, Гатчина

Список литературы

  1. R. D. Peccei and H. R. Quinn, Phys. Rev. Lett. 38, 1440 (1977).
  2. S. Weinberg, Phys. Rev. Lett. 40, 223 (1978).
  3. F. Wilczek, Phys. Rev. Lett. 40, 279 (1978).
  4. S. Mariyama, Phys. Rev. Lett. 75, 3222 (1995).
  5. A. V. Derbin, A. I. Egorov, I. A. Mitropol'sky, V. N. Muratova, D. A. Semenov, and E. V. Unzhakov, Eur. Phys. J. C 62, 755 (2009).
  6. A. V. Derbin, V. N. Muratova, D. A. Semenov, and E. V. Unzhakov, Phys. At. Nucl. 74, 596 (2011).
  7. M. Krˇcmar, Z. Kreˇcak, A. Ljubiˇci'c, M. Stipˇcevi'c, and D. A. Bradley, Phys. Rev. D 64, 115016 (2001).
  8. A. V. Derbin, A. I. Egorov, I. A. Mitropol'skii, and V. N. Muratova, JETP Lett. 81, 365 (2005).
  9. P. Belli, R. Bernabei, R. Cerulli et al. (Collaboration), Nucl. Phys. A 806, 388 (2008).
  10. Yu. M. Gavrilyuk, A. N. Gangapshev, A. V. Derbin, I. S. Drachnev, V. V. Kazalov, V. V. Kobychev, V. V. Kuz'minov, V. N. Muratova, S. I. Panasenkod, S. S. Ratkevicha, D. A. Semenov, D. A. Tekueva, E. V. Unzhakov, and S. P. Yakimenko, JETP Lett. 101, 664 (2015).
  11. A. V. Derbin, I. S. Drachnev, A. M. Gangapshev, Yu. M. Gavrilyuk, V. V. Kazalov, V. V. Kobychev, V. V. Kuzminov, V. N. Muratova, S. I. Panashenko, S. S. Ratkevich, D. A. Tekueva, E. V. Unzhakov, and S. P. Yakimenko, J. Phys.: Conf. Ser. 934, 012018 (2017).
  12. Yu. M. Gavrilyuk, A. N. Gangapshev, A. V. Derbin, I. S. Drachnev, V. V. Kazalov, V. V. Kuzminov, M. S. Mikulich, V. N. Muratova, D. A. Tekueva, E. V. Unzhakov, and S. P. Yakimenko, JETP Lett. 116, 13 (2022).
  13. J. E. Kim, Phys. Rev. Lett. 43, 103 (1979).
  14. M. Shifman, A. Vainshtein, and V. Zakharov, Nucl. Phys. B 166, 493 (1980).
  15. M. Dine, W. Fischler, M. Srednicki, Phys. Lett. B 104, 199 (1981).
  16. A. Zhitnitskii, Sov. J. Nucl. Phys. 31, 2 (1980).
  17. M. Gorghetto and G. Villadoro, JHEP 03, 033 (2019).
  18. R. L. Workman, V. D. Burkert, V. Crede et al. (Particle Data Group), Prog. Theor. Exp. Phys. 083C01 (2022) and 2023 update.
  19. A. V. Derbin, S. V. Bakhlanov, A. I. Egorov, I. A. Mitropol'sky, V. N. Muratova, D. A. Semenov, and E. V. Unzhakov, Phys. Lett. B 678, 181 (2009).
  20. A. V. Derbin, A. S. Kayunov, V. N. Muratova, D. A. Semenov, and E. V. Unzhakov, Phys. Rev. D 83, 023505 (2011).
  21. P. Sikivie, Phys. Rev. Lett. 51, 1415 (1983).
  22. V. Anastassopoulos, S. Aune, K. Barth et al. (CAST collaboration), Nature Phys. 13, 584 (2017).
  23. F. T. Avignone, D. Abriola, R. L. Brodzinski et al. (Collaboration), The SOLAX Collaboration, Nucl. Phys. Proc. Supll. 72, 176 (1999).
  24. E. Armengaud, Q. Arnaud, C. Augier et al. (EDELWEISS Collaboration), JCAP 1311, 067 (2013).
  25. C. M. Baglin, Nuclear Data Sheets 109, 2033 (2008).
  26. W. C. Haxton and K. Y. Lee, Phys. Rev. Lett. 66, 2557 (1991).
  27. J. N. Bahcall, A. M. Serenelli, and S. Basu, Astrophys. J. 621, L85 (2005).
  28. N. Grevesse and A. J. Sauval, Space Sci. Rev. 85, 161 (1998).
  29. T. W. Donnelly, S. J. Freedman, R. S. Lytel, R. D. Peccei, and M. Schwartz, Phys. Rev. D 18, 1607 (1978).
  30. F. T. Avignone, C. Baktash, W. C. Barker, F. P. Calaprice, R. W. Dunford, W. C. Haxton, D. Kahana, R. T. Kouzes, H. S. Miley, and D. M. Moltz, Phys. Rev. D 37, 618 (1988).
  31. G. G. di Cortona, E. Hardy, J. P. Vega, and G. Villadoro, JHEP 01, 034 (2016).
  32. F. T. Avignone III, R. J. Creswick, J. D. Vergados, P. Pirinen, P. C. Srivastava, and J. Suhonen, JCAP 01, 021 (2018).
  33. E. Bertoldo, A. V. Derbin, I. S. Drachnev et al. (Collaboration), Nuclear Instruments and Methods A 949, 162924 (2020).
  34. A. H. Abdelhameed, S. V. Bakhlanov, P. Bauer et al. (Collaboration), Eur. Phys. J. C 80, 376 (2020).
  35. J. Keller and A. Sedrakian, Nucl. Phys. A 897, 62 (2013).
  36. A. Sedrakian, Phys. Rev. D 93, 6, 065044 (2016).
  37. K. Hamaguchi, N. Nagata, K. Yanagi, and J. Zheng, Phys. Rev. D 98(10), 103015 (2018).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023