Аксионы и космические лучи

Исследуется проблема распространения заряженных частиц в пространственно-постоянном, но зависящем от времени псевдоскалярном фоновом поле. На физическом уровне такое псевдоскалярное фоновое поле, возможно, обеспечивается реликтовой плотностью аксионов и приводит к явному нарушению лоренцевой инвариантности; в результате в рамках известных кинематических ограничений становятся допустимыми процессы типа $p\longrightarrow p\gamma$ или $e\longrightarrow e\gamma$. Это явление описывается лагранжианом квантовой электродинамики с добавлением члена Черна–Саймонса, содержащим $4$-вектор, который характеризует нарушение лоренцевой инвариантости в силу присутствия зависящего от времени фонового поля. Хотя индуцированное излучение (сходное с эффектом Вавилова–Черенкова) слишком мало для того, чтобы оказывать сколь-нибудь значительное влияние на распространение космических лучей, гипотетическое детектирование фотонов, испущенных высокоэнергетическими космическими лучами с помощью указанного механизма, обеспечило бы неявный способ проверки значимости аксионов для космологии. Обсуждается возможный порядок величины данного эффекта.