Reassessment of the GZK cutoff in the spectrum of UHE cosmic rays in a universe with low photon-baryon ratio
标准大爆炸宇宙学的一个预测是,观测到的超高能量宇宙射线(UHECR)光谱将在GKZ极限处表现出截止,这是由于与构成宇宙微波背景的光子相互作用造成的。我们证明,对于准静态宇宙(QSU)模型,其中光子能量在宇宙学参考系中是不变量,今天宇宙中的光子数密度比标准模型中的光子数密度小10^9倍。因此,UHECR的平均自由程将超过宇宙的视界距离,使其对UHECR基本透明。因此,QSU模型预测在UHECR光谱中不会观察到截止。
2003-09-29 astro-ph
CMB Constraints on a Baryonic Dark Matter-Dominated Universe
近年来,宇宙微波背景(CMB)各向异性的上限与星系形成理论的预测相结合,已经非常有力地排除了纯重子暗物质(BDM)宇宙。然而,它最近被认为是一个突出的第二峰的情况下,在各向异性谱测量的BOOMERanG-98和MAXIMA-1实验似乎有利于一个$Λ$ BDM模型时,结合标准的大爆炸核合成(BBN)的约束。在这封{ \it Letter}中,我们进一步研究了这个结果,表明如果宇宙是平坦的($Ω=1$),那么使用CMB数据{ \it单独},结构形成的纯重子绝热模型似乎是不可能的。将CMB数据与Ia型超新星(SNIa)数据相结合,使纯重子模型在高显著性下与平坦性不一致,并且比$3 σ$更远离BBN约束和HST关键项目结果$h=0.72 \pm 0.08$。这些结果表明,只有用{ \it ad hoc}性质对宇宙学进行彻底的修正,才能使重子模型(如MOND爱好者所提倡的模型)与当前的观测结果重新一致。
2001-03-30 astro-ph
Baryon asymmetry of the Universe from evaporation of primordial black holes
考虑了暴胀相末期形成的黑洞蒸发的重子生成过程。考虑了再加热后由于周围辐射吸积而导致的黑洞质量的增加。结果表明,只有当黑洞质量的初值大于$\sim 10^{4}{g}$时,吸积对重子生成的影响才是重要的。研究了计算的重子不对称性随模型参数变化的行为。
2001-11-02 astro-ph
Light element synthesis in baryon isocurvature models
对重子等曲率模型的偏见主要是因为它们与早期宇宙轻元素核合成结果不一致。我们建议,初期的低金属量(流行II)恒星形成区域可以预期有环境有利于氘生产的spectrometry,在宇宙中观察到的水平。
2006-02-20 astro-ph
Distributions of the Baryon Fraction on Large Scales in the Universe
(节略)重子和暗物质组成的系统的非线性演化一般以强激波和不连续为特征。重子在重力强震的震后区域显著减慢,这可以发生在高过密区和低过密区。因此,重子分数在大尺度上是不均匀的。我们研究了这些现象与WENO混合宇宙流体动力学/N体代码产生的模拟样本。我们发现,在高质量密度区,重子分数平均低于宇宙重子分数,许多重子在中等质量密度区聚集形成高重子分数相(HBFP).在rho>100的致密区,可能是星系团的宿主,在z ~ 0处,重子分数可以比宇宙重子分数低10%-20%。我们的模拟样本表明,约3%的宇宙重子预算隐藏在红移z=3的HBFP中,而这一比例在今天增加到约14%。HBFP中的气体不能被类星体的Ly-alpha森林吸收光谱或软X射线背景探测到。也就是说,HBFP将在当前观测给出的重子预算中被遗漏。
2005-03-21 astro-ph
Dark Baryons in the Universe: the Quest Goes On
我们发现在星系群和星系团中发现的高的局部重子分数M(bar)~ 1/3 M(tot)并不能使观测到的宇宙学重子密度与标准的大爆炸预言相一致。考虑到最近对团簇和群的热气体含量和温度函数的测量,我们得到Ω(气体)= 0.0023 h_{50} ^{-1.5} ~ 4% Ω(BBN).包括星系和(本地)Ly-alpha云的贡献,我们估计Ω(巴)~ 0.004-0.006 < 10% Ω(BBN)作为检测到的重子的量。大多数人工合成的原子仍有待发现。我们建议将星系团中的热气成分的存在与从原始气体制造恒星的星系形成过程中非常低的质量依赖效率联系起来。
1996-01-05 astro-ph
Finite Temperature effects on baryon transport scattering in the early Universe
我们计算了电子-强子散射截面的有限温度修正。这些都是基于重整化电子质量和修改后的状态密度,由于存在的背景热浴。发现电子-强子热输运散射截面可以远大于零温散射截面。在电子-中子输运散射的情况下,当T \simeq为0.1 MeV时,σ_{ne}(T)/ σ_{ne}(T=0)\simeq为5。
1998-04-08 astro-ph
The Baryon Density Through The (Cosmological) Ages
轻元素丰度探测宇宙的重子密度在大爆炸的几分钟内。在这些来自最早宇宙的遗迹中,氘是最好的气压计。通过将观测到的原始丰度与大爆炸核合成(BBN)预言的原始丰度进行比较,导出了早期宇宙重子密度。然后将其与大爆炸后几十万年和现在超过100亿年后的重子密度的独立估计进行比较。这些值之间的极好的一致性代表了宇宙学标准模型令人印象深刻的确认。
2002-02-08 astro-ph
Non-GUT Baryogenesis and Large Scale Structure of the Universe
本文讨论了暴胀阶段重子密度扰动的产生机制,并在低温重子生成的框架下研究了重子电荷密度分布的演化。这一机制对于宇宙大尺度结构的形成可能是重要的,特别是对于理解可见物质分布中130 h ^{-1} Mpc(同动尺度)的特征尺度的存在可能是必不可少的。详细的分析表明,观测到的宇宙中可见物质分布的非常大的尺度和观测到的重子不对称值都可以自然地出现,作为在暴胀阶段形成的复杂标量场凝聚演化的结果。此外,根据我们的模型,目前宇宙的可见部分可能由重子和反重子区域组成,它们充分分离,因此没有观察到湮灭辐射。
1999-08-28 astro-ph
The thermal Sunyaev-Zel'dovich Signature of Baryons in the Local Universe
利用宇宙流体动力学模拟,我们研究了热苏尼亚耶夫-泽尔多维奇(tSZ)效应检测局部宇宙中缺失重子的前景。我们发现,至少80%的tSZ发光度是在塌陷结构中产生的,并且$\sim$ 70%的剩余漫射tSZ发光度(即,$\sim 15$ %)来自于$δ_{gas}>$ 10的过密区域,如细丝和超团簇。气体存在于稍过密和欠密的区域,与$δ_{gas} < 10$,尽管弥补了50%的总重子预算,留下非常少的tSZ签名:它产生的只有$\sim$ 5%的总tSZ光度。因此,未来的宇宙微波背景(CMB)观测最多只能对一半缺失的重子敏感,改善目前的观测状况,但仍有一半未被观测到。由于大部分的tSZ产生的晕,我们发现气体压力和星系数密度之间的紧密相关性。这使我们能够预测CMB康普顿化从现有的星系调查和预测的tSZ效应从本地结构探测的两微米全天巡天(2 MASS)星系目录。
2006-06-07 astro-ph
Massive Compact Halo Objects Viewed from a Cosmological Perspective: Contribution to the Baryonic Mass Density of the Universe
[摘要]我们估计了大质量致密晕天体(Machos)及其恒星祖先对宇宙质量密度的贡献。如果已经探测到的Machos存在于我们银河系的晕中,那么将银河系Machos的数量(50 kpc)简单地外推到宇宙尺度,就会得到宇宙密度$ρ_{Macho} = (1-5) \times 10^9 h \msun \Mpc^{-3}$,就临界密度而言,它相当于$Ω_{Macho}=(0.0036-0.017) h^{-1}$。这样的质量密度与大爆炸核合成所暗示的重子密度相当。如果我们取估计值的中心值,那么Machos就以$Ω_{Macho}/Ω_{Baryon} \sim 0.7 h$主导了今天宇宙的重子含量。然而,在密度测定中的累积不确定性只需要$Ω_{Macho}/Ω_{Baryon} \geq 1/6 h f_{gal}$,其中包含Machos $f_{gal} > 0.17$和$h$的星系的分数是以100 km s为单位的哈勃常数$^{-1}$ Mpc $^{-1}$。我们对$Ω_{Macho}$的最佳估计很难与莱曼- $α$森林的测量所指示的星系际介质重子含量的当前最佳估计相一致。我们探讨了另外的限制,如果出现的Machos白矮星所建议的目前的微透镜数据。我们讨论了这种情况下提出的挑战,在本地和宇宙尺度,特别强调所需的质量预算和核合成产品(特别是碳)的限制。
1998-04-22 astro-ph
The baryon content of the Universe
在大爆炸中合成的重子数量与我们在$z=0$探测到的重子数量之间存在巨大差异,这些重子被锁定在星系内的恒星和星系中的热/冷气体中。集团和集团,是当今宇宙学的一个众所周知的关键问题。人们还认为,这个谜团是普通物质如何在暗势阱中形成我们今天看到的结构的关键。然后,它是有用的重印,通过这个档案,第一次(前天文ph时代)发表的工作,其中的“发光”重子的数量是实际和适当的计算和强烈声称与BBN预测的分歧。这是因为12年后的方法和结果仍然是最新的,最重要的是,人们偶尔会发现只知道后来的作品(出现在astro-ph上),这意味着只是(我们或其他人的)跟进目前的论文。
2005-02-09 astro-ph
Ruling out a critical density baryonic universe
巴特利特和霍尔曾提出,我们的宇宙可能由于与“影子”世界的特定相互作用而具有重子的临界密度。我们表明,这种可能性是严重限制了原始核合成,恒星演化和热化的宇宙微波背景。特别是,最近在宇宙微波背景中观测到的小角尺度各向异性,决定性地排除了所有这种重子主导的宇宙学。
1997-05-15 astro-ph hep-ph
The $ν$MSM, Dark Matter and Baryon Asymmetry of the Universe
我们证明了用质量小于电弱标度的三个右手中微子对标准模型的扩展($ν$ MSM)可以同时解释宇宙的暗物质和重子不对称性,并且与中微子振荡的实验结果一致.推导了$ν$ MSM参数的约束条件。
2005-05-02 astro-ph hep-ph
Dark Matter and the Baryon Asymmetry of the Universe
我们提出了一种机制,以产生重子不对称的宇宙,它保留了在大爆炸中创建的净重子数。如果暗物质粒子携带重子数$B_X$和$σ^{\rm annih}_{\bar{X}} < σ^{\rm annih}_{X} $,那么$\bar{X}$的冻结温度会比$X$的冻结温度更高,其残余密度也会更大。如果$m_X \lsi 4.5 B_X $ GeV和湮灭截面相差$\gsi 10%$,这种类型的方案自然解释了观测到的$Ω_{DM} \approx 5 Ω_b$。
2004-07-06 astro-ph hep-ph
Primordial Lithium Abundance as a Stringent Constraint on the Baryonic Content of the Universe
我们已经完善了原始水平的$^7$锂丰度的估计精度优于10%,基于高精度的锂丰度的贫金属晕星,和最近的模型后BBN(大爆炸核合成)的化学演化,提供了一个定量的解释,检测到温和的上升与金属丰度[Fe/H] $ > -3$的恒星Spite高原。我们的极大似然分析得到的原始锂丰度的估计$A({\rm Li})_p=2.07^{+0.16}_{-0.04}$,考虑到可能的系统误差估计锂丰度后,与一个仍然有争议的问题,关于恒星耗尽的例外。基于这一估计的$η$(宇宙中重子与光子的数密度比)的推断值与来自河外观测站的“低He”+"高D“的测量值相比,与来自河外观测站的"高He”+"低D“的测量值更一致。由于在当前的恒星耗尽过程模型中,很难解释在贫金属恒星中观测到的锂丰度的微小分散,因此我们对$A({\rm Li})_p$的估计应被视为宇宙中重子质量密度参数的独立约束,给出$Ω_b h^2=(0.64-1.4)\times 10^{-2}$和$h=H_0/100$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。
2000-04-04 astro-ph
Dark and baryonic matter in the MareNostrum Universe
我们报告了迄今为止对大尺度结构进行的最大的流体动力学宇宙学模拟的一些结果。MareNostrum宇宙SPH模拟由一个边长为500 h^-1 Mpc的立方体盒子中的20亿个粒子(2 × 1024^3)组成。这个模拟是在巴塞罗那超级计算机中心的MareNostrum并行超级计算机上完成的。由于大的模拟体积和良好的质量分辨率,我们的模拟目录的暗物质晕包括超过50万个对象的质量大于一个典型的银河系星系晕。从这个数据集,我们已经研究了一些统计性质,如晕质量函数的演变,空分布,暗晕和气体晕的形状和重子的大尺度分布。
2006-10-21 astro-ph
The History of the Baryon Budget: Cosmic Logistics in a Hierarchical Universe
利用一系列高分辨率N体流体动力学数值模拟,我们研究了星系晕中重子收支的几种演化方案。我们推导出单个晕星的形成历史(SFH),以及在宇宙中的全球恒星形成率。我们开发了一个简单的分析模型,使我们能够计算出令人惊讶的准确预测,与我们的模拟相比,也与Springel & Hernquist(2003)中提出的其他模拟相比。该模型依赖于两个主要参数:恒星形成时间尺度t* 和风效率eta_w。我们还计算,对于给定质量的晕,重子分数在以下每个阶段:冷盘气体,热晕气体和恒星。在这里,我们的分析模型预测与模拟结果吻合良好,如果一个正确地考虑到有限分辨率的影响。我们比较我们的分析模型的预测几个观测约束,并得出结论,一个非常窄的范围内的模型参数是允许的。概述了银河风所起的重要作用,以及可能的“超级风”的情况下,集团和集群。所观察到的SFH的“反分层”行为很好地再现了我们的最佳模型与t*=3Gyr和eta_w=1.5。在这种情况下,我们得到一个当前的宇宙重子预算的欧米茄 *= 0.004,欧米茄_冷=0.0004,欧米茄_热=0.01和欧米茄_背=0.02(漫射背景)。
2005-05-23 astro-ph
BOOMERanG Data Suggest a Purely Baryonic Universe
微波背景辐射各向异性的角功率谱中的峰的振幅依赖于宇宙的质量含量。当冷暗物质占主导地位时,第二个峰应该很突出,但当重子占主导地位时,第二个峰会很低。最近的微波背景数据与纯重子宇宙相一致,Ω(物质)= Ω(重子)~ 0.03和Ω(λ)~ 1。
2000-08-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Future Cosmic Microwave Background Constraints to the Baryon Density
我们讨论了从亚度角分辨率的宇宙微波背景(CMB)全天图中可以了解到的重子密度。只要对密度扰动的原始谱和其他宇宙学参数的值做最小的假设,这样的宇宙微波背景图就应该能够区分重子密度接近0.1的宇宙和重子主导的宇宙。在附加合理假设的情况下,可以想象这样的测量将把重子密度限制到与BBN计算相似的精度。
1996-01-08 astro-ph
Baryon Asymmetry of the Universe in the Minimal Standard Model
我们计算了宇宙的重子不对称性,这将出现在一级电弱相变由于最小的标准模型过程。对于合理的KM参数和m $_t$在预期的范围内,以及气泡速度和其他高温效应的合理值,它在符号和幅度上与观测到的重子过剩一致。这部作品的详细版本(77页)正在同时提交给网络。这一观点的一个简短版本最近发表在《物理评论快报》上。{ \bf 70},2833,1993.
1993-05-17 astro-ph hep-ph
Possible Origin of Antimatter Regions in the Baryon Dominated Universe
本文讨论了宇宙指数膨胀结束后,U(1)对称标量场在暴胀时期的演化,并揭示了一个伪Nambu-Goldstone倾斜. U(1)对称性被认为与重子荷有关。结果表明,量子涨落以自然的方式导致重子占主导地位的宇宙与反重子过剩区。计算了反物质在宇宙中所占的比例和反物质区域的大小满足观测约束条件的参数范围,这些参数范围生存到现代并导致效应,可用于反物质的实验搜索。
2000-03-29 astro-ph hep-ph hep-th
Measuring the baryon content of the universe: BBN vs CMB
重子的残余丰度--我们唯一确定存在的稳定物质--是许多宇宙学过程的关键参数,也是标准模型之外存在新物理学的物质证据。我们讨论了最近确定的宇宙学重子密度的分析轻元素的丰度合成结束时的“前三分钟”,并从观察到的温度各向异性印在小角尺度上的宇宙微波背景时,宇宙是大约100,000岁。
2002-05-08 astro-ph hep-ph
Cosmic Topological Defects, Highest Energy Cosmic Rays, and the Baryon Asymmetry of the Universe
指出观测到的$10^{11}$ GeV以上的极高能宇宙射线(EHECR)和观测到的宇宙重子不对称性(BAU)可能都起源于宇宙弦和单极子等宇宙拓扑缺陷(TD)释放的超大质量X粒子的重子数破坏衰变。最近几个纪元中由TD产生的X粒子产生了EHECR,而BAU主要是由非常早期宇宙中TD释放的X粒子产生的。在这种情况下,EHECR被预测包含重子以及反重子,两者之间有一个小的不对称性。
1998-06-04 astro-ph hep-ph hep-th
Grand Unification, Dark Matter, Baryon Asymmetry, and the Small Scale Structure of the Universe
我们考虑一个最小的大统一模型,其中的暗物质产生于TeV范围内的信使粒子的非热衰变。信使粒子补偿了标准模型中重子的不对称性,并使重子和暗物质的数密度相似。非热的暗物质,如果质量在GeV范围内,可能具有0.1 Mpc量级的自由流尺度,并可能解决观测与LCDM模型之间的差异。此外,GeV尺度的暗物质自然会导致重子和暗物质密度令人困惑的接近。通过选择“Higgsino”信使实现了计量联轴器的统一。
2005-03-11 astro-ph hep-ph hep-th
Baryogenesis via Leptogenesis in an inhomogeneous universe
我们研究了原初能量密度和时空度规扰动对轻子和重子不对称性产生的影响。在弱和强冲洗制度的重子等曲率扰动的振幅相同的顺序的CMB扰动的尺度上产生的相应的哈勃尺度的顺序。然而,在宇宙演化的后期,它们被重子和光子扩散完全洗掉了。
2008-10-06 astro-ph hep-ph
Ribbons on the CBR Sky: A Powerful Test of a Baryon Symmetric Universe
如果宇宙是由物质和反物质的区域组成,那么区域界面的湮灭会在宇宙背景辐射(CBR)天空中留下独特的印记。特征是宽度为$θ_W\sim 0.1^\circ$的长而薄的条带形式的各向异性,由角度$θ_L\simeq 1^\circ(L/100h^{-1}{Mpc})$分隔,其中L是特征域尺寸,y失真参数为$y \approx 10^{-6}$。这样的模式可能会被计划在未来十年进行的高分辨率CBR各向异性实验检测到,这样的实验可能最终解决我们的哈勃体积是否是重子对称的问题。
1997-05-02 astro-ph hep-ph
On Preserving a B+L Asymmetry Produced in the Early Universe
产生宇宙重子不对称性的最有效机制之一是超对称大统一理论中标量凝聚体的衰变,这是阿弗莱克和戴恩首先提出的。我们表明,如果不对称性足够大,重子数将保持到低温,即使B-L = 0,因为重子数携带标量形成玻色凝聚,给W一个质量。我们推导出了抑制电弱闪灵相互作用所需的凝聚体条件,否则当B-L = 0时,这些相互作用将使重子不对称性变为零。
1994-03-09 astro-ph hep-ph
CP Violation and the Baryonic Asymmetry of the Universe
电弱重子发生的物理学描述的目的是使非专家的要点清楚。几种模型的必要的CP破坏的来源进行了讨论:CKM阶段的最小标准模型,一般的双希格斯偶极子模型,超对称标准模型,$Z$凝聚,和单重态majoron模型。在一个更技术性的部分,介绍了一种策略,用于一致地处理在气泡壁附近的夸克动力学,其中局部和非局部相互作用都很重要。这就提供了一种方法,用来判断胶子修正是否能消除电弱对最小标准模型中重子不对称性的贡献。
1995-02-16 astro-ph hep-ph
Cosmology of the Mirror Universe
我们描述了结构形成的含义,宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构(LSS)的宇宙中的一个显着的一部分,暗物质是由镜重子。由于镜像重子的微观物理与通常重子的微观物理完全相同,我们只需要两个额外的物理参数来描述我们的模型:镜像等离子体的温度(由BBN限制)和镜像重子物质的数量。为了研究线性区的结构形成机制,我们对Jeans理论进行了扩展。使用数值代码,我们计算的时间演化的扰动,CMB各向异性和LSS功率谱。我们表明,镜像重子的退耦时间和耗散Silk尺度(两者都不同于普通重子)是镜像宇宙演化的关键特征,并在功率谱上引起特定的签名。我们分析了CMB和LSS谱对镜扇区温度和镜重子数量的依赖关系。面对目前的观测数据,我们表明,对于x < 0.3的暗物质可以完全由镜像重子构成,因为在这种情况下,镜像重子在线性尺度上的行为基本上像冷暗物质(CDM)和实质性的偏差,预计只有在较小的规模,经历了非线性增长相对较大的红移。在x > 0.3的情况下,LSS功率谱的图案排除了暗物质完全由镜像重子组成的可能性,但它们可以作为常规CDM的混合物存在。
2004-11-28 astro-ph hep-ph
Neutrino inflation of baryon inhomogeneities in strong magnetic fields
在早期宇宙中形成的重子非均匀体是重要的,因为它们影响核合成计算。由于它们在核合成时期之前形成,中微子暴胀在消除这些波动方面起着至关重要的作用。反过来,中微子也会受到早期宇宙中可能存在的磁场的影响。本文研究了在背景磁场存在下,中微子诱导耗散过程引起的重子不均匀性的演化。我们发现,在较高的温度下的耗散的不均匀性增强的磁场增加。我们的研究还表明,在较低的温度下,相同的磁场可能会产生更少的耗散。虽然我们将研究限制在夸克-强子跃迁以下的温度,但我们确实确定了早期宇宙中存在的磁场会影响重子不均匀性的耗散。
2004-03-01 astro-ph hep-ph
Baryon bias and structure formation in an accelerating universe
在大多数暗能量模型中,当加速膨胀开始时,结构的形成就停止了。相反,我们表明,耦合的暗能量的暗物质可能会导致增长的扰动,即使在加速制度。特别是,我们表明,这发生在模型中提出解决宇宙符合问题,其中的暗能量,暗物质的比例是恒定的。根据参数的不同,这种增长可能比标准的物质主导时代快得多。此外,如果暗能量只与暗物质耦合,而不与重子耦合,正如局部引力测量所施加的约束所要求的那样,重子涨落会产生一个恒定的、与尺度无关的、大尺度的偏差,这在原则上是可以直接观察到的。我们发现,重子偏置b>0.5的下限要求态的总有效参数w_e=1+p/rho大于0.6,而b>0.73的下限则使模型失效。
2001-12-12 astro-ph hep-ph
Forensic Cosmology: Probing Baryons and Neutrinos With BBN and the CBR
在宇宙演化的前20分钟,由大爆炸核合成(BBN)产生的轻核素的原始丰度对重子的普遍密度和早期宇宙的膨胀率很敏感。例如,虽然氘是一个很好的气压计,氦-4提供了一个准确的计时器。大约40万年后,当宇宙背景辐射(CBR)从质子和电子的电离等离子体中释放出来时,温度波动的光谱也取决于(除其他参数外)重子密度和相对论性粒子的密度。BBN和CBR所施加的约束之间的比较揭示了宇宙在其演化过程中两个相距甚远的时期的惊人一致的图像。结合这两个探针导致目前的重子密度的新的估计和粒子物理学的标准模型以外的可能的物理更严格的限制。在这篇评论中,这些互补的探针的普遍重子密度和早期宇宙膨胀率之间的一致性被利用,以提供新的约束遗迹中微子和反中微子之间的任何不对称性(中微子简并)。
2003-09-30 astro-ph hep-ph
Dark matter, dark charge, and the fractal structure of the Universe
结果表明,如果考虑到修正场论(MOFT)预言的暗物质和暗电荷的存在,观测到的星系分形分布实际上与宇宙的均匀性和$ ΔT/T$的观测极限是一致的。我们还指出,在MOFT中,重子的基态确实对应于维数D=2的重子的分形分布。本文讨论了一种新的结构形成方案,即观测到的结构是由于重子的原始分形分布衰变而出现的。
2002-04-30 astro-ph gr-qc
Macroscopically large antimatter regions in the baryon asymmetric universe
物质主导宇宙中反重子过剩宏观区域的存在可能是轻子数违反耦合的重子带电伪南部-戈德斯通场演化的结果。这些区域只有在其尺寸超过临界存活尺寸的情况下才能在与周围物质的湮灭中幸存下来。残存的反物质区内部具有高的原始反重子密度,这些反物质区的演化导致反物质星形成球状星团。在所选的方案中,反物质区域的起源伴随着封闭畴壁的形成,它可以坍缩成大质量的黑洞,沉积在高密度反物质区域内。这个事实可以给我们一个额外的提示,一个反恒星球状星团可能是一个坍缩的核心星团,它居住在我们的银河系。
2000-10-17 astro-ph hep-ph hep-th
The Cosmological Evolution of the Average Mass Per Baryon
在早期宇宙夸克-强子跃迁之后,普适重子数由核子携带:中子和质子。随着宇宙的膨胀,核子的总数保持不变,但随着宇宙冷却,较轻的质子比较重的中子更受青睐,从而降低了每个重子的平均质量。在原始核合成过程中,自由核子转变为束缚核素,主要是氦,核的结合能被辐射出去,进一步降低了每个重子的平均质量。特别是,大爆炸核合成(BBN)导致的每个重子平均质量的减少修改了与重子(核子)质量和数密度相关的数值因子。在这里,每个重子的平均质量,m_B,是从早期宇宙到现在的跟踪。其结果是用来与目前的重子光子(按数量)的比例,目前的重子质量密度的准确性与最近的宇宙学数据相称的水平,以及估计后BBN恒星核合成过程中释放的能量。
2006-10-25 astro-ph hep-ph nucl-th
Antimatter regions in the baryon-dominated Universe
由暴胀引起的复杂重子带电标量场的量子涨落可以产生大的畴,这些畴后来转化为反物质区。因此,宇宙可以成为全球性的物质主导,反物质区域的贡献很小。这种反物质区域的分布和演化可能导致每个星系都是反恒星球状星团的港湾。与此同时,该方案不会导致大规模的等曲率扰动,这将干扰可观察到的CMB各向异性。在我们银河系中存在这样一个反星球状星团并不与观测到的$γ$射线背景相矛盾,但是来自这样一个反物质天体的$\bar{\rm ^4He}$和$\bar{\rm ^3He}$的预期通量肯定是可以达到即将到来的AMS-02实验的灵敏度的。
2002-10-01 astro-ph hep-ph hep-th
Flux-Induced Baryon Asymmetry
我认为宇宙的原始重子不对称性是由三维空间中存在的非零反对称场背景H_ijk引起的。这个背景在宇宙中产生了一个稀释的(B-L)数密度,抵消了重子和轻子的贡献。如果U(1)B-L对称被规范化,相应的规范玻色子通过与反对称场B ij结合而获得Stuckelberg质量,这种情况自然出现。所有这些成分都存在于粒子物理学的D膜模型中。萨哈罗夫条件都不需要。
2006-02-27 astro-ph hep-ph hep-th
Gravitational Baryogenesis
我们表明,在膨胀的宇宙中,Ricci标量曲率的导数和重子数电流之间的引力相互作用动态地打破CPT,并结合重子数违反相互作用,可以驱动宇宙走向平衡重子不对称性,这是观测上可以接受的。
2004-03-02 astro-ph hep-ph hep-th