Аннотация результатов, полученных в 2018 году
На основе последних наблюдательных данных, с учетом строгих критериев надёжности определения красных смещений, новых моделей внегалактического фонового излучения, с применением улучшенных методов анализа подтверждено наличие эффекта аномальной прозрачности Вселенной для гамма-излучения высоких энергий, указывающего на влияние аксионоподобной частицы (значимость 4.5 стандартных отклонения). Построена модель внегалактического фонового излучения, использование которой могло бы привести к снижению значимости эффекта аномальной прозрачности до 2 стандартных отклонений. Показано, однако, что такая модель предполагала бы существенные отличия ряда влияющих на интенсивность излучения астрофизических параметров от значений, полученных из других наблюдений. Предложен и применён новый метод ограничения, на основе данных астрономических наблюдений, параметров аксионоподобных частиц, составляющих сверхлёгкую тёмную материю. Получены ограничения на двухфотонную константу связи аксионоподобных частиц сверхлегкой темной материи на уровне <~10^(-12) обратных ГэВ для масс частицы между ~5*10^(-23) эВ и ~1.2*10^(-21) эВ. Сформулированы предложения по дальнейшему развитию и применению метода. Коллективу Троицкого аксионного солнечного телескопа TASTE внесены предложения по уточнению научной программы и оптимизации эксперимента, которые нашли своё отражение в заявке на финансирование этого нового экспериментального проекта. Опубликованные результаты доступны по ссылкам http://arxiv.org/abs/arXiv:1810.03443 , https://arxiv.org/abs/1811.10997 .

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
На основе анализа выборки блазаров с известным красным смещением, наблюдавшихся в гамма-диапазоне при энергиях, соответствующих большей единицы оптической толще по отношению к рождению пар на внегалактическом фоновом излучении, обнаружено указание на анизотропию такого поглощения гамма-излучения. Показано, что использовавшиеся ранее выражения, связывающие параметры аксионоподобной частицы сверхлёгкой тёмной материи и поляризационные свойства проходящего через конденсат таких частиц излучения, верны во всех порядках теории возмущений. Как следствие, показано отсутствие отклонения излучения на сгустках аксионной темной материи. Показано, что измерения CIBER (2017 г.) внегалактического фонового излучения в микрометровом диапазоне не согласуются с теоретической моделью, суммирующей излучение от известных астрофизических источников, что указывает на наличие дополнительной неучтенной составляющей фонового излучения. Из анализа спектров гамма-излучения блазаров получены ограничения на локализованные по частоте добавки к модели фона и показано, что такая дополнительная составляющая, объясняющая измерение CIBER, не противоречит этим ограничениям. Получены ограничения на массу и константу связи с фотонами аксионоподобных частиц тёмной материи и определена область этих параметров, согласующаяся с наблюдением CIBER. Эта область параметров соответствует экспериментально разрешенной аксионоподобной частице тёмной материи, которая может являться аксионом квантовой хромодинамики. Показано, что вклад аксионоподобной частицы с параметрами, мотивированными из объяснений аномалий в прозрачности Вселенной для гамма-излучения, потерь энергии звёздами горизонтальной последовательности, охлаждении белых карликов и нейтронных звёзд в плотность тёмной материи незначителен в большинстве моделей. Показано, что систематические неопределенности метода ограничения параметров аксионоподобных частиц с использованием нерегулярностей в спектрах астрофизических источников, связанные с моделированием магнитного поля, достигают двух порядков величины, что делает нерелевантными полученные ранее этим методом ограничения. Следующие исследования такого рода должны иметь дело с источниками, вокруг которых хорошо известно магнитное поле.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Обнаружено, что как блазары, демонстрирующие аномально низкое поглощение гамма-излучения с энергиями выше 100 ГэВ, так и лацертиды, коррелирующие с космическими лучами сверхвысоких энергий в данных эксперимента HiRes, распределены по небу неизотропно и одинаково – все они наблюдаются сквозь области повышенной плотности галактик в Местной ветви крупномасштабной структуры Вселенной. Статистическая значимость отличия от изотропии составляет 4.0 стандартных отклонения после учета всех штрафных факторов. Это наблюдение находится в согласии со сценарием смешивания фотонов с аксионоподобной частицей с массой около 1 нэВ и константой связи с фотонами около 10^(-11) 1/ГэВ. Развит и применен метод ограничения параметров аксионоподобных частиц из анализа спектра теплового излучения нейтронных звезд; получены ограничения на параметры из спектра изолированной нейтронной звезды RX J1856.5-3754. Показано, что точности измерения спектров космических гамма-всплесков при очень высоких энергиях пока недостаточно для надежной проверки гипотезы аномальной прозрачности Вселенной для гамма-излучения, связанной с аксион-фотонным смешиванием. При этом все три зарегистрированных в этом диапазоне гамма-всплеска, также как и аномальные блазары, видны в направлении вдоль Местной ветви. В данных эксперимента Ковер-2 Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН обнаружены указания на избыток фотоноподобных событий с энергиями выше 100 ТэВ с направления источника Mrk 421. В случае подтверждения это наблюдение станет однозначным свидетельством в пользу неучтенных эффектов в распространении фотонов высокой энергии во Вселенной. Показано, что аксионоподобная частица с астрофизически мотивированными параметрами может отвечать за решение CP-проблемы сильных взаимодействий, если она является составляющей более сложной теории, в которой для аксионоподобных частиц реализуется «механизм качелей». Предложен эксперимент нового типа для лабораторного поиска аксионоподобных частиц, в котором аксионное поле рождается за счет нелинейного взаимодействия в сверхпроводящем радиочастотном резонаторе без магнитного поля, а обратная конверсия происходит в изолированном резонаторе-детекторе. Использование разных мод накачки в таком эксперименте позволит искать аксионы различных масс без изменения конфигурации резонатора. Оценена чувствительность такого эксперимента в терминах пространства параметров аксионоподобных частиц. На основе изучения современных данных по крупномасштабной структуре Вселенной показано, что модели «ранней темной энергии», в которых на этапе приближенного равенства плотностей энергии вещества и излучения в ранней Вселенной около 10% плотности энергии содержится в поле, описывающем аксионоподобные частицы, не могут одновременно удовлетворить космологическим ограничениям и разрешить «хаббловский кризис», то есть устранить статистически значимое различие между определениями постоянной Хаббла на основе наблюдательных данных из ранней и поздней Вселенной.