Проявление аксионов темной материи в спиновых эффектах в накопительных кольцах

Аннотация

На движение спина влияет псевдоскалярное взаимодействие с аксионным полем темной материи. Выведен релятивистский гамильтониан в представлении Фолди–Ваутхойзена, описывающий проявление аксионов темной материи в спиновых эффектах. Самый большой член в этом гамильтониане описывает экстраординарное (на три порядка величины) усиление эффекта аксионного ветра в экспериментах с накопительными кольцами по сравнению с экспериментами с неподвижными частицами. Этот член определяет вращение спина вокруг продольной оси. Эффекты, обусловленные индуцируемым аксионами осциллирующим ЭДМ и аксионным ветром, заключаются во вращениях спина вокруг разных горизонтальных осей, и фазы вынужденных колебаний отличаются на π/2. Эффект аксионного ветра исчезает, когда скорости аксиона и частицы совпадают.