Comment on the Measurement of Cosmological Birefringence
Nodland和Ralston(astro-ph/9704196)声称有证据表明存在与波长无关的宇宙双折射。虽然已经表明(astro-ph/9704247,astro-ph/9704263),分析的数据并不支持这一结论,但这种影响的可能性仍然令人感兴趣。在这里,我提出了一个更准确的测试使用高分辨率的无线电图像遥远的射电星系和类星体。初步申请设定的上限比原始索赔低30倍左右。
1997-06-25 astro-ph
Observational Evidence Against Birefringence Over Cosmological Distances
我们表明,最近的无线电和光学观测偏振辐射的高分辨率的高红移类星体和射电星系排除了宇宙学旋转的偏振平面最近声称的Nodland和Ralston。无线电数据的最小二乘拟合的斜率只有他们声称的效果的2%。
1997-07-15 astro-ph
Bayesian Analysis of the Polarization of Distant Radio Sources: Limits on Cosmological Birefringence
最近一项关于来自160个宇宙学光源的光的偏振面旋转的研究声称找到了宇宙学各向异性的重要证据。我们指出了该研究的方法论缺陷,并使用克服这些问题的贝叶斯方法重新分析相同的数据。我们发现,数据总是有利于各向同性模型的观测到的偏振分布的同行,有一个宇宙学的各向异性的类型主张在早期的研究。虽然各向异性模型没有被完全排除,但数据对与各向异性相关的长度尺度$λ$(以哈勃长度为单位)提出了很强的下限;在我们研究的所有各向异性模型中,$λ$的95%可信区域的下限在0.43和0.62之间,比早期研究中发现的$λ\approx 0.1$的最佳拟合值大几倍。长度比例不受上面的约束。数据中绝大多数源的距离都小于0.4哈勃长度(对应于$\approx$ 0.8的红移);因此,结果与这些数据探测的长度尺度上没有显著的各向异性是一致的。
1997-06-25 astro-ph physics.data-an
Universal Neutrino Mass Hierarchy and Cosmological Baryon Number Asymmetry
我们推测三个轻Majorana中微子和它们的右手对应物可能具有普遍的几何质量等级。用一个简单的跷跷板机制中轻子质量矩阵的Fritzsch织构来解释这个唯象猜想,我们证明了通过轻子生成同时解释当前的中微子振荡数据和宇宙学重子数不对称性是可能的.
2004-09-29 astro-ph hep-ph
A new map of neutrino cosmology - revised bounds on the number of neutrino species and the cosmological lepton asymmetry from WMAP data
论文已经撤回
2003-03-05 astro-ph hep-ph
Cosmological implications of a Relic Neutrino Asymmetry
我们考虑中微子形式的宇宙轻子不对称性的存在的一些后果。遗迹中微子简并增强了大质量中微子对宇宙当前能量密度的贡献,并改变了辐射和物质的功率谱。通过与现有的宇宙微波背景各向异性和大尺度结构的观测结果的比较,导出了在具有宇宙学常数的平坦宇宙中中微子简并度和谱指数的一些限制条件.
1999-09-09 astro-ph hep-ph
Cosmological Matter-Antimatter Asymmetry and Antimatter in the Universe
本文综述了宇宙中可能产生天文学意义上的反物质的重子生成模型。观测功能进行了简要讨论。
2002-11-17 astro-ph hep-ph
Cosmological measurement of neutrino mass in the presence of leptonic asymmetry
我们发现,即使是最小的中微子质量与超神冈数据一致的宇宙学模型的结构形成和宇宙微波背景(CMB)的各向异性,只要存在遗迹中微子不对称。计算了未来普朗克卫星和斯隆数字巡天从CMB各向异性和大尺度结构数据中提取0.07 eV中微子质量的精度。我们发现,这样的质量可以检测到,假设一个大的遗迹中微子不对称性仍然允许目前的实验数据。中微子质量绝对值的测量对于我们理解中微子模型至关重要。
2000-06-13 astro-ph hep-ph
Generation of cosmological large lepton asymmetry from a rolling scalar field
我们提出了一个新的方案,同时解释一个大轻子不对称性和一个小重子不对称性。本文考虑一个滚动标量场及其与轻子数流的导数耦合。标量场的有效非零时间导数的存在导致了$CPT$破坏,从而如Cohen和Kaplan所指出的,即使在热平衡中也能产生轻子不对称性.在这个模型中,轻子不对称性随时间而变化。特别是,我们考虑的情况下,它随时间增长。最终的轻子不对称性由轻子数破坏相互作用的退耦决定,并且可以大到单位阶。另一方面,如果退耦发生在电弱相变之后,则通过sphaleron效应从当时的小轻子不对称性获得小的重子不对称性。我们构造了一个模型,在这个模型中,一个滚动的标量场被等同于一个精粹场。
2003-09-09 astro-ph hep-ph
Measuring the cosmological lepton asymmetry through the CMB anisotropy
宇宙中存在大的轻子不对称性仍然是一种可行的可能性,并导致许多有趣的现象,如高温下的规范对称性不恢复。我们表明,一个大的轻子不对称性改变预测的宇宙微波背景(CMB)各向异性和任何退化的遗迹中微子海将被测量到1%或更好的精度时,CMB各向异性测量的准确性预计将导致从计划中的卫星任务MAP和普朗克。事实上,目前的测量已经为宇宙的轻子不对称性设定了上限,这个上限比从原始核合成和结构形成的考虑中得出的上限更强。
1999-04-23 astro-ph hep-ph
Cosmological Charge Asymmetry and Rare Processes in Particle Physics
本文讨论了TeV尺度引力理论中的两种低温重子生成方案。TeV能区的强引力对重子生成非常有利。在这两种情况下,质子衰变要么不存在,要么被抑制到远低于现有的界限。另一方面,中子-反中子振荡即将被发现。预测了其它一些轻子或重子数不守恒的稀有衰变。
2007-06-08 astro-ph hep-ph
Naturally Large Cosmological Neutrino Asymmetries in the MSSM
大的中微子不对称性对于宇宙学来说是一个有趣的可能性,它可以对核合成和宇宙微波背景产生重要的可观测结果。然而,虽然这是一种可能性,但没有明显的理由认为中微子不对称性会大到可以观察到的程度。这里我们注意到,如果重子不对称性起源于沿着MSSM标量势d=4平坦方向的阿弗莱克-戴恩机制,如果轻子不对称性起源于沿着d=6方向的阿弗莱克-戴恩稀薄生成,对应于保持R宇称的最低维方向,那么比率n_{L} / n_{B}自然在10^{8}-10 ^{9}的范围内。结果,一个潜在的可观测到的中微子不对称性与一个10^{-10}量级的重子不对称性相关联。
2000-05-11 astro-ph hep-ph
Primordial space-time foam as an origin of cosmological matter-antimatter asymmetry
提出的可能性,所观察到的宇宙学物质反物质的不对称性可能存在于不对称的时空波动和它们的相互作用与Stckelberg-Feynman解释的反物质。本文还指出时空涨落的作用是减小过去的精细结构常数。最近对类星体吸收线的研究为这一预测提供了4.1标准差的支持。我们的考虑表明,在存在时空涨落的情况下,定域规范不变性原理和相关的平行输运概念必须发生根本性的变化。
2001-07-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Effect of neutrino asymmetry on the estimation of cosmological parameters
WMAP小组最近对宇宙微波背景数据进行的分析似乎表明中微子质量之和<0. 7 eV。然而,这个结果并不是模型独立的,它依赖于宇宙学模型的精确假设。我们研究了当放弃完美轻子对称性的假设时,这一结果是如何被修正的。
2004-02-18 astro-ph
Asymmetric Swiss-cheese brane-worlds
我们研究了一个以黑洞为代表的局部不均匀性的膜世界宇宙学方案。膜不对称地嵌入体中。穿过弗里德曼膜的黑弦/雪茄产生瑞士奶酪型结构。这个宇宙永远膨胀和减速,就像它的广义相对论类似物一样。然而,宇宙流体的演化可以沿着四个分支进行,其中两个允许具有正的能量密度,其中一个具有对称嵌入极限。在这个分支上,未来的压力奇点可能出现在以下两种情况之一:(a)宇宙学和黑洞膜区域的宇宙学常数不同;(b)左右体宇宙学常数不同。虽然通过重新定义流体变量可以避免(a)的行为,但(b)建立了压力奇异性发生的不对称性的临界值。我们引入了压力奇异性审查,它限制了体宇宙学常数的不对称程度。我们还表明,作为一个模型独立的通用功能,由于体积宇宙学常数的不对称源项在早期宇宙的增加。为了服从核合成的约束,膜张力应该同时从上面和下面受到约束。在最大不对称度服从压力奇异性审查的情况下,上限是下限的10倍。然而,目前的宇宙学观测所允许的不对称程度要小得多,将上限推到无穷大。
2007-07-31 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological Lepton Asymmetry, Primordial Nucleosynthesis, and Sterile Neutrinos
研究了早期宇宙中弱退耦后相干的活性物质-惰性物质和活性物质-活性物质增强的中微子味转变。我们表明,味转换效率在米赫耶夫-Smirnov-Wolfenstein共振可能是高(绝热演化)的相关中微子参数和能量。然而,我们指出,这些共振不能随着宇宙的膨胀而平滑和连续地扫过。我们展示了如何中微子味转换以这种方式可以离开两个活动和无菌中微子与非热能谱,以及如何,反过来,这些扭曲的能量谱可以影响中子质子比,原始核合成,和宇宙学质量/封闭约束无菌中微子。我们证明了与活跃中微子混合的轻不育中微子的存在可以从根本上改变宇宙学轻子数与原初核合成He-4产额之间的关系。
2005-09-18 astro-ph
From Equivalence Principles to Cosmology: Cosmic Polarization Rotation, CMB Observation, Neutrino Number Asymmetry, Lorentz Invariance and CPT
本文综述了宇宙极化旋转观测的方法,并对当前的研究现状进行了展望。在研究等效原理之间的关系时,我们发现长程赝标光子相互作用是允许的。赝标量-光子相互作用会引起传播的电磁波的线偏振随宇宙学/天体物理学距离的旋转。2002年,DASI成功地观测到了宇宙微波背景辐射的偏振。2003年,WMAP在宇宙微波背景中观测到了10 σ以上的偏振与温度各向异性的相关性。从WMAP观测中的这种高偏振-温度相关性出发,我们将宇宙微波背景(CMB)传播的线偏振旋转限制在0.1 rad。赝标-光子相互作用正比于赝标场的梯度。从唯象的观点来看,这个梯度可以是中微子数不对称流,也可以是其他密度流,或者是一个常数矢量。在这些情况下,洛伦兹不变性或CPT可能会或可能不会被有效地违反。在本文中,我们回顾和汇编各种结果。预计明年发射的普朗克卫星将提高CMB偏振观测的精度。未来一个专门的CMB偏振观测器将更深入地探讨这一基本问题。
2008-02-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on cosmic charge asymmetry and neutrino charge from the microwave background
考虑到宇宙微波背景辐射($ΔT/T \leq 10^{-4}$)中观测到的各向异性,在宇宙尺度上发现了电荷不对称性的上限,这比以前发现的要严格几个数量级。同样的论点限制了无质量的简并中微子的电荷。
1995-01-11 astro-ph hep-ph
Cosmological Models in the Nonsymmetric Gravitational Theory
研究了非对称引力理论的宇宙学后果。基于球对称场方程,分析了非均匀各向异性宇宙中NGT场方程的结构。假设物质密度和压力是纯粹的时间依赖性,它表明,场方程允许开放,平坦和封闭的宇宙。本文将Friedmann-Robertson-Walker(FRW)模型的场方程推广到反对称小场。观测结果与近似空间平坦的宇宙最一致,在斜场中最低阶有FRW度规。最近对星系同步辐射偏振数据的分析表明,在减去法拉第偏振之后存在剩余偏振,这可以用NGT时空产生的电磁波的双折射来解释。
1997-04-30 astro-ph gr-qc
Do neutrino flavor oscillations forbid large lepton asymmetry of the universe ?
结果表明,与通常的弱相互作用情况相比,假设的中微子-majoron耦合可以抑制早期宇宙中的中微子味振荡。这重新打开了一个窗口,一个明显的宇宙学轻子的不对称性,这是禁止的大混合角的解决方案的情况下,中微子的标准相互作用。
2004-03-21 astro-ph hep-ph
Neutrino physics from cosmological observations
本文综述了中微子宇宙学的现状,主要讨论中微子质量的绝对值问题和宇宙学中微子轻子不对称性的可能性。
2002-08-30 astro-ph hep-ph
On the possible role of massive neutrinos in cosmological structure formation
除了星系形成的问题之外,宇宙学最大的未决问题之一是宇宙重子成分中物质和反物质之间的不对称性。我们相信,三种中微子的净轻子数可以用来理解这种不对称性。这也意味着轻子中物质-反物质成分的不对称性。中微子的非零轻子数的存在可以很容易地解释宇宙学上的中微子丰度,这与解释星系的旋转曲线和宇宙的平坦性所需的中微子丰度一致。一些propedeutic结果,以攻击这个问题。
2003-05-02 astro-ph
Large-Scale Alignments of Quasar Polarization Vectors: Evidence at Cosmological Scales for Very Light Pseudoscalar Particles Mixing with Photons?
基于355个具有显著光学偏振的类星体的样本,我们发现类星体的偏振矢量并不像自然预期的那样在天空中随机取向。观察到的偏振角分布是偶然的概率低于0.1%。类星体发出的光的偏振矢量是对齐的,尽管这些光源跨越了天空的巨大区域(~ 1 Gpc)。沿着相似的视线但红移不同(通常为z ~ 0.5和z ~ 1.5)的类星体群具有不同的偏振优先方向。这些特征使得观测到的排列效应很难用我们银河系中星际极化的局部污染来解释。解释的宇宙尺寸效应,我们表明,二向色性和双折射预测的光子和非常轻的赝标量粒子之间的混合在磁场可以定性再现的意见。我们发现,圆偏振测量可以帮助限制这种机制。
2008-09-18 astro-ph hep-ph
Baryon Asymmetry, Dark Matter and Quantum Chromodynamics
基于非微扰QCD物理,我们提出了一个新的方案来解释观测到的物质和反物质之间的宇宙学不对称性。这种情况依赖于在宇宙学QCD相变结束时,夸克和反夸克在两个共存相中分离的机制:普通强子(和反强子),以及新的彩色超导相的大质量块(和反块)。后者将作为宇宙学上的冷暗物质。在某些条件下,电荷的分离是C和CP不对称的,即使可见宇宙是全局重子对称的$B = 0$,在常规相中也会留下相对于反强子的强子净过剩。在这种情况下,一个相等的,但负的,总的重子电荷必须隐藏在新相的块中。由于这些彩色超导相的致密块/反块所占据的体积很小,以及它们与强子相的“正常”物质相互作用的特殊特征,这种情况并不与目前可见宇宙中反物质存在的唯象约束相矛盾。此外,在这种情况下,观测到的宇宙学比率$Ω_{DM}\simΩ_{B}$在一个数量级内找到了一个自然的解释,因为对$Ω$的两个贡献都来自QCD相变期间的相同物理。重子与熵之比$n_{B}/n_γ\sim 10^{-10}$也是一个自然的结果,由完成相分离的温度$T_f \simlt T_{QCD}$决定。
2004-12-15 astro-ph cond-mat.supr-con hep-ph
Cosmological Implications of Massive Neutrinos
考虑到大质量中微子的质量简并、相空间混合和轻子不对称性等性质,分析了大质量中微子引力下落及其在CMB温度和物质密度涨落功率谱上留下的印记。
2002-01-03 astro-ph