近日，国际著名物理学期刊《European Physical Journal C》（中科院二区，自然指数期刊）在线发表了我校威尼斯7026官网陆振烟副教授课题组的研究论文《QCD topology and axion properties in an isotropic hot and dense medium》。本研究的第一作者是2021级物理学专业本科生龚红方，北京航空航天大学博士生卢琪为共同一作， 陆振烟副教授为通讯作者。论文其他合作者还包括威尼斯官网2023级在读研究生王舒鹏、复旦大学博士后刘鹿蒙和南华大学青年教师陈勋博士。

▲EPJC论文首页

轴子是在20世纪70年代，物理学家为了解决强CP问题而提出的一种中性赝标量粒子。轴子以其微小质量、不带电荷、长寿命和弱相互作用等特点，被认为可能是宇宙中暗物质的主要成分，并在宇宙演化中扮演关键角色。由于其轻微的质量和与标准模型粒子的弱相互作用，轴子在宇宙学和天体物理学领域引起了广泛关注。

在这项研究中，陆振烟课题组采用了Nambu-Jona-Lasinio（NJL）模型，在有限温有限密度的条件下，研究了theta真空拓扑磁化率、轴子质量和自耦合常数等方面的性质。研究结果表明，随着温度和密度的升高，轴子的质量和拓扑磁化率显著降低，而轴子的自耦合常数在手征相变临界点附近出现尖峰结构。这一发现暗示，在高密度天体如中子星的环境中，轴子自相互作用可能会显著增强，从而导致致密星体内部轴子的玻色-爱因斯坦凝聚态的形成或进一步增强，从而对暗物质的形成和分布产生重要影响，为我们深入理解暗物质的本质提供了新的视角。

▲轴子自耦合常数随温度和化学势的变化关系

陆振烟副教授，从事轴子领域相关研究，指导了多名本科生在国内外高水平期刊上发表相关论文。此前，指导的20级卢琪同学在《物理学报》发表了题为《同位旋非对称强作用物质状态方程及热力学性质》的研究论文。

本研究得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅科学研究项目以及中国博士后科学基金的资助支持。

正文链接：https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-024-13595-8

（一审：贺祖龙  二审：许英  三审：易贵元）