近日，理工学院物理学系杨峤立副教授在宇宙学和暗物质前沿交叉研究方向获得突破性进展，相关成果已发表在Phys.Rev.Lett.121,111301(2018)。这是物理学系教师署名的第一篇PRL文章，是物理学系在“双一流”大学建设中的重要成果。

Physical Review Letters是世界著名的物理学顶级学术期刊，创刊以来报道过物理学史上多个科学发现和理论研究里程碑式的突破，如X射线发现、电子及电子电量的发现、爱因斯坦相对论及光电效应理论、薛定谔量子理论等。近年来基础物理荣获诺贝尔奖的发现，例如引力波探测和希格斯粒子的发现也均于此刊上发表。

杨峤立老师是物理学系2017年1月引进的副教授，主要致力于暗物质和宇宙学方面的研究，教学和科研成果突出，2017年在学校全英教学竞赛中获得二等奖，8月份获批国家自然科学基金面上项目。

今年3月份，探测宇宙早期氢原子的电磁辐射的EDGES实验组宣布探测到了宇宙第一代恒星开始形成时的黎明时代的宇宙微波信号。这是人类历史上首次探测到来自宇宙黎明时代的信号，意义非常重大。然而，奇怪的是这个信号的温度远远低于预期，成为了一个急待解决的疑难。我们的研究发现，通过轴子和类轴（理想的暗物质粒子候选粒子）在早期宇宙演化形成的玻色-爱因斯坦凝聚可使得中性气体氢冷却，自然的解释了EDGES观测到的反常信号。近年来轴子成为暗物质实验探测的一个重要方向，粒子物理、天体物理与宇宙学的交叉研究也越来越受关注。并且探测实验的花费也相对较便宜，使得人们提出了各种寻找轴子的实验方案，有的已初步进行了实验并得到重要的物理结果，我们的工作预言的质量范围正好位于下一代轴子探测实验的灵敏范围度内。该工作是粒子物理学，宇宙学与天体物理领域交叉合作的研究成果。相关工作已发表于Phys.Rev.Lett.121,111301(2018)。

附图：满足EDGES实验结果的轴子的参数空间范围：（左图是类轴子对应的参数空间，右图是QCD轴子对应的参数限制）。

论文链接：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.111301