Звездная эволюция и аксионоподобные частицы: новые ограничения и указания из анализа шаровых скоплений в данных Gaia DR3

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, $g_{ae}< 5.2\times 10^{-14}$ ($95\%$ CL), и указание ($3.3\sigma$) на ненулевую константу связи ALP с фотонами, $g_{a\gamma}=\left( 6.5^{+1.1}_{-1.3}\right)\times 10^{-11}$ ГэВ$^{-1}$. Учитывая точность современных наблюдательных данных, в будущем необходимо уточнить ограничения на ALP с помощью более сложных анализов.