Gauge mediation in supergravity and gravitino dark matter
在超对称模型中,引力子和隐藏扇形场经常会导致宇宙学灾难。我们发现,一个模型与引力规范调解解决这样一个问题很自然。模型中也不存在μ问题。此外,引力子的丰度解释了宇宙中暗物质的正确数量。暗物质丰度可以在没有宇宙热历史的详细信息(如膨胀后的再加热温度)的情况下计算出来。
2007-02-13 hep-ph
SuperWIMP Dark Matter in Supergravity with a Gravitino
我们在超对称框架下研究了超弱相互作用方案,其中最轻的超对称粒子是稳定的引力子。我们考虑slepton,sneutrino或neutralino是次轻的超对称粒子,并确定什么超伙伴质量是可行的,应用宇宙微波背景和电磁和强子大爆炸核合成的约束。
2004-10-07 hep-ph
Gravitino Problem in Inflation Driven by Inflaton-Polonyi Kähler Coupling
讨论了由Kähler势而不是超势构造暴胀子势的暴胀模型中的宇宙引力子问题:一个代表性的模型是$\overline{\text{D}3}$诱导的几何暴胀.这类模型中的一个关键因素是在Kähler势中暴胀子和Polonyi(超光速破坏)场的耦合,这是建立暴胀子势所必需的。我们指出,同样的耦合让暴胀子占主导地位的衰变为一对暴胀子和引力子造成的引力子问题。我们提出了一些可能的解决方案,这个问题。
2017-12-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitino Dark Matter from Inflaton Decay
我们讨论了一个方案,即引力子产生的非热的暴胀衰变构成暗物质在目前的宇宙。我们发现,这种情况下实现了宽范围的暴胀子质量和真空的期望值。有趣的是,引力子暗物质在物质辐射相等的情况下,可以有一个相对较大的自由流长度,这一点可以通过对类星体-星系强透镜系统的进一步观测来探索。
2007-08-09 astro-ph hep-ph hep-th
Anomaly-Induced Inflaton Decay and Gravitino-Overproduction Problem
我们指出,一旦暴胀子获得一个非零的真空期望值,它将通过超Weyl、Kahler和sigma模型反常自发地衰变为任意的规范玻色子和高吉诺。特别地,在动力学超对称破缺情形中,如果暴胀子质量大于动力学尺度,暴胀子必然衰变到超对称破缺扇区。这通常会导致引力子的过度产生,这严重限制了暴胀模型。
2007-01-11 astro-ph hep-ph hep-th
New (g-2)_μ Constraints on Light-Gravitino Models
我们证明了引力子对(g-2)μ的贡献在许多流行的超引力模型中是有限的,包括无标度超引力模型、弦模型和M理论模型。这一贡献大大增强了非常轻的引力子质量,并导致新的上限的比例的晕子的引力子质量。
1997-04-29 hep-ph
Gravitino Overproduction in Inflaton Decay
大多数暴胀模型最终都得到了真真空中暴胀子场的非零真空期望值,这在超引力中一般会导致暴胀子势的非零辅助场G_∞。我们证明了非零G_∞的存在引起暴胀子衰变为一对引力子,从而受到宇宙学的严格限制,特别是当引力子不稳定且质量在O(100)GeV \sim O(10)TeV范围内时。对于几个暴胀模型,我们显式地计算了G_∞的值,发现它们中的大多数都被排除或接近被排除在引力子质量的范围内。我们的结论是,在混沌暴胀中实现的G_∞为零的暴胀模型在某种意义上是有利的,因为它自然避免了潜在的引力子过度产生问题。
2006-04-25 astro-ph hep-ph hep-th
Gravitino Production after Inflation in No-Scale Supergravity
利用一个已被证明能较好地解释WMAP观测的无标度超引力模型,研究了超对称破缺和暴胀结束后的预热机制。计算了引力子的非热产生率和超对称破缺机制。超对称破缺是由暴胀子超场单独触发的,在我们的模型中不发生超对称破缺场的交换。利用瞬时预热机制,通过暴胀子衰变为右手中微子,右手中微子又衰变为Higgs场等的过程,计算了暴胀子的预热温度。得到的引力子产额变量值较大,但由于原初引力子衰变非常快,预热温度低于引力子质量,对标准大爆炸核合成(BBN)方案的影响可以忽略不计。虽然从模场T中似乎出现了一个快子态,但它将通过假设模不变性的自发破缺来解决。无论事实是否是一个缺陷,我们强调,该模型似乎仍然是有效的现象。
2010-01-29 hep-ph
Dilatonic Inflation, Gravitino and Reheating in Modified Modular invariant Supergravity
提出了一种新的改进的弦模不变超引力模型,并将其应用于实现Einstein坐标系下的慢卷膨胀,从而很好地解释了WMAP观测。在模型中的参数取一定值时,估计了引力子质量及其从标量场产生的速率。本文讨论了七种参数选择的情况,其中一些例子表明了用LHC实验观测高吉诺的可能性,这将给暗物质的同一性提供一些线索。由玻尔兹曼方程的稳定性条件,利用介子$S$衰变为高吉诺的衰变率,估算出的再加热温度低于引力子的质量。因此,引力子的热再生不会发生。标量和张量功率谱之间的比率预计是几乎相同的七个案例中的研究,其值$r \sim 6.8 \times 10^{-2}$似乎在普朗克卫星可能观察到的范围内很快。我们将在这里描述的看似合理的暴胀超引力模型,将为在这个框架内构建一个现实的粒子和宇宙学理论(包括尚未发现的物体)带来希望。
2010-11-22 hep-ph
On the Solution to the Polonyi Problem with $O$(10~TeV) Gravitino Mass in Supergravity
我们研究的解决方案的Polonyi问题的Polonyi场的重量为$O(10{\rm TeV})$和衰减之前的原始核合成。结果表明,尽管由Polonyi场衰变产生的熵很大,但如果阿弗莱克-戴恩重子生成机制起作用,人们可以自然地解释重子熵比$n_B/s \sim (10^{-10}-10^{-11})$的当前值。然而,需要指出的是,还有另一个宇宙学问题与由波洛尼衰变产生的最轻超粒子的丰度有关。
1994-09-21 hep-ph
Nonthermal production of gravitinos and inflatinos in the Inflationary Universe
原始核合成的成功对引力遗迹的丰度施加了严格的限制。这对于引力子来说尤其如此,对于引力介导超对称破缺的模型来说,引力子的质量应该在TeV量级以下,因此只有在核合成结束后才会衰变。我们讨论了几个手征场模型中引力子的非热产生,以便能够区分超对称破缺和暴胀的机制。我们的显式计算表明,超伙伴的暴胀子可以显着产生。引力子可以在预热阶段和随后的暴胀子/暴胀子衰变中产生。我们验证,这种生产是远远低于核合成的约束,提供部门负责目前的超对称性崩溃是弱耦合(例如,只有引力)的一个驱动通货膨胀。
2001-11-23 hep-ph
Flat Potential for Inflaton with a Discrete $R$-invariance in Supergravity
我们表明,一个非常平坦的潜在的暴胀所需的足够的通货膨胀自然得到的$N=1$超引力通过施加一个离散的$R$ -不变性$Z_{n}$。导出了暴胀子超势中参数的几个宇宙学约束。在$n$ =3- 10的情况下,再加热温度为$(1-10^8)$ GeV。对该模型中的重子发生也作了简要的讨论。
1994-05-20 hep-ph
Particle Production and Inflaton Decay
考虑到暴胀子振荡引起的参量共振效应,提出了一种新的暴胀后热历史理论。一个典型的结果是存在一个高温相,这使得可能的GUT重子发生一致的足够低的引力子丰度。
1996-02-10 hep-ph
On Gravitino properties in a Conformal Supergravity Model
在Einstein框架下的共形超引力(SUGRA)模型中,最小超对称标准模型可以自然地嵌入其中,产生混沌暴胀现象,我们研究了引力子在稳定和不稳定情况下的性质.在后一种情况下,我们表明,对于大的介子尺度因子有一个增强的幅度的引力伴子宽度,当它衰变到中性伴子暗物质,与标准的SUGRA的情况相比。在这种情况下,我们讨论了相关的后果,就大爆炸核合成的限制和避免引力子的过度生产而言。
2012-12-27 hep-ph hep-th
Dark Matter and Baryon Asymmetry of the Universe in Large-Cutoff Supergravity
基于超对称破缺的大截止超引力(LCSUGRA)假设,我们提出了一个一致的宇宙演化方案,其中引力子和sfermion变得和$\sim O(1-10 {\rm TeV})$一样重。在这样一个重引力子的情况下,宇宙的重子不对称性可以通过暴胀子衰变的非热稀薄生成而产生,而不会与严重的引力子问题相冲突。我们还看到,在LCSUGRA的情况下,最轻的超粒子的遗迹密度变得与WMAP值的暗物质密度在成功的非热leptogenesis所需的参数区域一致。
2005-02-08 hep-ph
Hybrid Inflation in Supergravity without Inflaton Superpotential
我们提出了一个新的实现混合通货膨胀在超引力的暴胀场不出现在超势,但只通过卡勒潜力的贡献。由R不变超势导出的标量势与Linde的原始形式相同。正确的密度扰动振幅的大小被发现没有任何微调的耦合参数在超势的基本能量尺度的理论的一个可接受的值。在这个模型中,eta问题也得到了解决。
2002-08-19 hep-ph
Gravitino Problem in Supergravity Chaotic Inflation and SUSY Breaking Scale after BICEP2
引力伴子一般由暴胀子衰变产生,这对暴胀模型以及超对称性破缺标度都有严格的限制。基于最近BICEP 2结果提出的混沌暴胀模型,我们重新审视了暴胀子衰变和超对称破缺场的引力子产生。我们研究了宇宙学约束的热和非热产生的引力子的引力子质量范围很广,并表明,只有三个允许的区域的引力子质量:$m_{3/2}\lesssim 16$ eV,$m_{3/2}\simeq 10$- $1000$ TeV和$m_{3/2}\gtrsim 10^{13}$ GeV。
2014-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Gravitino Problem in Minimal Supergravity Inflation
我们研究了最小超引力暴胀中的非热引力子产生。在这个利用正交幂零超场的极小模型中,粒子谱只包括引力子、引力子、暴胀子和Goldstino。我们发现,宇宙能量密度的相当一部分可以转移到纵向引力子由于其声速的非平凡的变化。这意味着在再加热期间有效理论的崩溃或严重的引力子问题。
2017-02-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Supergravity Inflation Free from Harmful Relics
我们提出了一个现实的超引力暴胀模型,该模型避免了宇宙学中潜在危险的遗迹,即模量和引力子的过度产生,这些遗迹可能导致与重子不对称性和核合成的预测不一致。辐射修正在我们的分析中起着至关重要的作用,它使超对称破缺场的质量提高到中等尺度。我们特别注意的非热产生的引力子使用的非最小的Kahler势,我们从环路校正。然而,这种非热引力子的产生是减少的,因为暴胀子质量的规模相对较小,隐藏的扇形场的振幅也较小。
2003-03-17 hep-ph
Post-Inflationary Gravitino Production Revisited
我们在暴胀之后重新审视引力子的产生。作为第一步,我们审查的标准计算的引力子生产的热等离子体形成后暴胀再加热时,暴胀已经完全衰变结束。接下来,我们考虑在再加热完成之前的引力子产生,假设暴胀子衰变产物在仍然稀释时瞬间热化。然后,我们认为,瞬时热化一般是一个很好的近似,也表明,通过碰撞的膨胀衰变产物热化前的非热引力子生产的贡献是相对较小的。我们的最终估计的引力子熵比近似的标准计算引力子生产的后暴胀热等离子体假设总的瞬时衰变和热化在一个时间$t \simeq 1.2/Γ_ϕ$。最后,根据我们的计算,我们认为潜在的影响的引力子丰度的上限模型的通货膨胀,特别注意的情况下,在超对称Starobinsky模型的暴胀衰变。
2015-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflaton Decay in Supergravity
我们讨论了超引力中暴胀子的衰变,考虑到引力效应。它表明,如果暴胀子有一个非零的真空期望值,它一般耦合到任何物质场,出现在超势在树的水平,并通过异常的超引力的任何规范部门。通过这些过程,暴胀子一般会衰变到超对称破缺扇区,产生许多引力子。暴胀子也直接衰变成一对引力子。我们得到的限制,以避免过度生产的引力子的通货膨胀模型和超对称性破缺的情况。此外,暴胀子通过顶部Yukawa耦合和SU(3)C规范相互作用自然衰减到可见扇区。
2007-08-17 astro-ph hep-ph hep-th
Minimal Supergravity Inflation without Slow Gravitino
我们利用最近提出的立方幂零超场实现超引力暴胀的最小自由度:暴胀子,引力子和大质量引力子。作为一个优点,所得到的模型是免费的灾难性生产的引力子,由于其消失的传播速度。然而,该模型受到标准引力子问题的困扰,其可行性取决于宇宙的质谱和热历史。
2021-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Moduli Decays and Gravitinos
弦宇宙学的模问题的一个提议的解决方案要求模相当重,它们的衰变将宇宙重新加热到核合成尺度以上的温度。在许多这样的情况下,模近似是超对称的;因此至关重要的是,引力子的衰变被螺旋度抑制。在本文中,我们讨论的情况下,这些衰变,并没有,抑制。我们还评论了一个可能的引力子问题从暴胀衰变。
2006-05-24 hep-ph
Particle Production and Gravitino Abundance after Inflation
研究了暴胀子与物质场超对称耦合的混沌暴胀模型中暴胀后的热历史。时间演化方程在一个形式主义,它结合了粒子产生的反反应和宇宙膨胀。参数共振的影响引起暴胀子衰变的快速初始阶段,随后是玻恩项衰变的缓慢阶段。热化在第一爆炸阶段之后立即发生,用于所产生的颗粒之间的中等强度的耦合。作为一个应用程序,我们计算的引力子丰度的时间演化,是由普通粒子直接产生的暴胀子衰变,这通常会导致更多的增强产量比一个天真的估计的基础上玻恩项会建议。
1995-11-21 astro-ph hep-ph
Vanishing Cosmological Constant by Gravitino-Dressed Compactification of 11D Supergravity
我们考虑由十一维超引力场引起的紧化。这样的紧化并不是微不足道的,因为引力子剖面与纯玻色子剖面并不通过超对称变换联系起来。这类背景的基本性质是尽管黎曼张量为零,但仍允许$ψ$ -挠。因此,这些背景也可以被认为是超引力的遥平行公式的解。我们构造了两类解,一类是同时具有反对称三形式场、引力和引力子的解,另一类是只具有引力和引力子的解。在这些类的解中,内部空间是一个平行化的紧致流形,因此它不会继承外部时空的任何宇宙学常数。后者原来是平坦的闵可夫斯基在最大对称的情况下。自发紧化超引力中宇宙学常数的消除似乎是一种基于平行化挠率交换宇宙学常数的一般性质。
2011-11-07 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitino cosmology in supersymmetric warm inflation
在超对称的暖暴胀模型中,暴胀子场的耗散运动所产生的辐射浴的高温可能会导致潜在危险的引力子的显着热丰度。虽然以前的讨论这个问题只集中在引力子生产结束时的温暖的通货膨胀,类似于传统的再加热的情况下,我们研究的引力子丰度的完整演变过程中和膨胀后的简单单项潜力,考虑到增强的引力子和可能的高吉诺质量由于超对称性破缺在通货膨胀和平稳过渡到辐射主导的时代。我们发现,一方面,连续的热生产增加的引力子产量,虽然,在另一方面,“冻结”发生在温度远低于先前估计。此外,对于足够强的耗散,这允许亚普朗克暴胀值,较低的辐射温度显着简化并可能解决引力子问题,但通过耗散效应产生重子不对称性。我们的分析也可能与标准的再加热有关,因为振荡的暴胀子也会改变引力子的质量,可能会改变产生的引力子产额。
2013-01-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Moduli/Inflaton Mixing with Supersymmetry Breaking Field
一个重标量场,例如模或暴胀子,通常会与造成超对称破缺的场混合。我们研究的标量衰变到标准模型粒子和他们的超伙伴,引力子,和超对称破缺部门,特别注意的衰变模式,通过标量和超对称破缺场之间的混合进行。还讨论了新的衰变过程对宇宙学场景的影响;模场一般会产生太多的引力子,大多数暴胀模型往往会导致过高的再加热温度和/或引力子过度产生。
2006-07-03 astro-ph hep-ph hep-th
Non-thermal Gravitino Production in Tribrid Inflation
我们研究了超引力中三重暴胀后的非热引力子产生,三重暴胀是超对称混合暴胀的一种变体,其中三个场参与了暴胀模型,暴胀子场位于理论的物质部分。与传统的超对称混合暴胀相比,非热引力子的产生对暴胀模型施加了严格的限制,我们发现“非热引力子问题”在三重暴胀模型中一般不存在,主要是由于两个影响:(一)三重暴胀中的暴胀子(在膨胀之后)比瀑布场轻,后者具有第二个衰变通道,其速率比衰变成引力子的速率大得多。这降低了瀑布场衰变为引力子的分支比。(ii)暴胀子的衰变一般比瀑布场晚,并且在衰变时不会产生引力子。这导致瀑布场的衰变对引力子数量的稀释。这两种效应的结合通常会导致三重暴胀中引力子的产生大大减少。
2015-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitino dark matter in hybrid gauge-gravity models
我们研究了一般超引力模型的现象学,在这种模型中,引力中介自然地与规范中介竞争,成为超引力破缺的起源。这类混合模型最近被激发在弦启发的建设和不同于通常的规范介导的超对称性破缺模型中有信使质量的秩序的大统一体规模。在这些情况下,引力子可能是参数空间中最轻的超对称粒子,因此是暗物质的潜在候选者。我们调查这种可能性,施加WMAP约束的遗迹丰度,并考虑到大爆炸核合成的约束。我们表明,在这些建设可行的引力子暗物质可以在特定区域的参数空间,具有较大的值tan(β)和超对称性破缺机制占主导地位的规范调解。
2009-07-29 hep-ph
Flipped No-scale Supergravity: a Synopsis
我们讨论了无标度超引力和翻转SU(5)的最新进展,特别是在一个非常轻的引力子场景中,它可以解释令人困惑的CDF e+e+gamma+gamma+E_T,miss事件。我们更新了这两个主题的状态,并讨论了LEP和Tevatron的最新实验约束的影响。我们还评论了一种新形式的冷暗物质,可能会解决这个现象学的“问题”轻引力子模型。(由D。V. Nanopoulos在第34届国际次核物理学院“有效理论和基本相互作用“,Erice,1996年7月3日至12日。
1997-01-10 hep-ph
Gravitino constraints on supergravity inflation
粒子物理学标准模型的超引力嵌入提供了现象学上动机良好且观测上可行的暴胀情景。我们研究了一类基于超共形框架的超引力暴胀模型,并讨论了再加热温度的限制,特别关注这些场景中固有的引力子问题。我们指出,最新的BICEP/Keck 95\%置信度轮廓内的参数空间的很大一部分可能已被排除的引力子约束,这取决于暴胀子的质量尺度。未来的飞行任务对标量光谱指数的精确测量可能最终排除其中一些情况。
2023-03-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
New Collider Bound on Light Gravitino Mass
在超引力理论中,引力子非常轻,而胶子主要衰变为胶子和引力子。这导致强子对撞机中多喷流末态的$E_T$丢失量更大。我们使用最新的Tevatron数据的多喷流的最终状态,设置一个新的绝对下限为3.0 × 10^{-13} GeV的轻引力子质量。
1996-11-12 hep-ph
Leptogenesis in Inflaton Decay
我们研究了一个leptogenesis通过衰变的重马约拉纳中微子产生的非热的暴胀衰变。我们发现,这种情况是完全符合现有的超对称通货膨胀模型,如拓扑或混合通货膨胀和Froggatt-Nielsen机制产生的夸克和轻子质量矩阵的层次结构。暴胀的再加热温度$T_R$可以取为低至$T_R \simeq 10^8$ GeV,以避免宇宙学引力子问题。
1999-06-15 hep-ph
Inflation induced by Gravitino Condensation in Supergravity
我们讨论了在超引力中由于超对称性的动力学自发破缺而产生的超希格斯效应引起的暴胀相的出现,其中暴胀子的作用由引力子凝聚起。与普朗克卫星CMB数据兼容的现实模型被发现在共形超引力场景中,动力学引力子质量与普朗克质量相比很小,这可能是由适当大小的非平凡真空期望值引起的。
2013-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraint on the gravitino mass in hybrid inflation
我们重新审视超引力下的F项混合暴胀模型。特别指出超势中的常数项对暴胀子动力学有重要影响。结果表明,混合通货膨胀模型遭受几个潜在的问题:调整的初始条件,引力子过剩生产和宇宙弦的形成,最小和非最小的Kahler潜力。这些问题只有在规范介导的超对称性破缺模型中才能避免,在这种模型中,引力子相对较轻,超势中的常数项并不重要。非热leptogenesis的情况下的影响也进行了描述。
2011-04-14 hep-ph
Inflation, Gravitino and Reheating in Modified Modular invariant Supergravity
提出了一种新的改进的弦模不变超引力模型,并将其应用于实现Einstein坐标系下的慢滚暴胀。由于暴胀涉及普朗克尺度物理,因此暴胀子可能是暴胀子的有力候选者。该模型解决了稳定点势能的$η$ -问题和负能量问题,并成功地预测了暴胀时期的观测值。我们证明,该模型解释WMAP观测适当。此外,还研究了暴胀结束后的单边带和引力子产生机制。我们得到了密度扰动的功率谱为$\mathcal{P_R}_* \sim 2.438 \times 10^{-9}$,标量谱指数为$n_{s*}\sim 0.9746$,倾斜度为$α_{s*}\sim -4.3 \times 10^{-4}$。标量功率谱和张量之间的比值被预测为$r\sim 6.8 \times 10^{-2}$,这一预测似乎在普朗克卫星不久可能观测到的范围内。在模型参数一定的情况下,估计了引力子质量及其在标量场中的产生率。再加热温度由Boltzmann方程的稳定性条件估计,用S介子衰变为Gauginos的速率作为$T_R({\rm gaugino}) = 3.88 \times 10^{7} \,\, {\rm GeV}$。虽然这里只讨论了一个参数选择的例子,但作者已经找到了与WMAP数据兼容的其他七个候选参数选择。一些例子表明,高吉诺可以通过LHC实验观察到。我们在这里描述的貌似合理的暴胀超引力模型将为在这个框架内建立一个现实的粒子论和宇宙学…
2010-10-22 hep-ph
Supergravity with a Gravitino LSP
我们研究了最轻的超对称粒子(LSP)是稳定引力子的超引力模型。我们假设次轻的超对称粒子(NLSP)在衰变为引力子之前,在时间t ~ 10^4 s - 10^8 s冻结掉它的热残余密度。与假设引力子残余密度固定的研究相反,热残余密度假设意味着超伴子质量的上限,而不是下限,这对粒子对撞机有重要意义。我们考虑slepton,sneutrino,neutralino NLSP,并确定什么超伙伴质量是可行的,在所有这些情况下,应用CMB和电磁和强子BBN约束的领先的两体和三体NLSP衰变。强子约束以前被忽略,但我们发现,它们提供了最严格的约束,在大部分的自然参数空间。然后,我们讨论了超引力与引力子LSP的对撞机现象。我们发现,对撞机可以提供重要的见解,以澄清BBN和宇宙的热历史低于10 GeV的温度,甚至可以提供精确的测量引力子的质量和耦合。
2005-02-04 astro-ph hep-ex hep-ph
Pure Gravity Mediation and Chaotic Inflation in Supergravity
我们研究了超引力中的纯引力中介(或最小分裂超对称)与混沌暴胀模型的相容性。我们发现暴胀子的近似Z2宇称对于抑制热浴引力子的产生和获得一致的暴胀动力学是有用的。我们讨论了最轻的超对称粒子的产生,通过与近似Z2对称性的暴胀子的衰变,并发现,一个大的引力子质量是有利于避免最轻的超对称粒子的过度生产,而较低的引力子质量需要调整的参数。这可以解释为什么大自然选择了O(100)TeV而不是O(100)GeV的引力子质量。
2014-07-07 astro-ph.CO hep-ph
Gravitino and Polonyi production in supergravity
研究了在最小Starobinsky-Polonyi $\mathcal{N}=1$超引力中引力子和Polonyi粒子的产生,其中暴胀子属于一个有质量的矢量超多重态.我们的模型只有一个由Polonyi手征超场触发的自发超对称性破缺的尺度给出的自由参数。向量超多重态一般通过一个任意的实函数以非极小的方式进入作用。这个函数被用来产生Starobinsky模型的暴胀子标量势。我们的超引力模型可以被重新表述为阿贝尔超对称规范理论,其中矢量规范超场耦合到两个与超引力相互作用的手征超场(Higgs和Polonyi),其中$U(1)$规范对称性自发破缺。我们发现,Polonyi和gravitino粒子有效地产生在通货膨胀。暴胀后,暴胀子的微扰衰变也会产生迅速衰变为引力子的波隆尼粒子。因此,暴胀和暗物质的一个连贯的画面出现,其中暴胀后产生的引力子的丰度符合CMB作为超重暗物质(SHDM)候选者的限制。我们的方案避免了大爆炸核合成(BBN)和DM生产过剩的臭名昭著的引力子和Polonyi问题。
2020-07-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Dark Matter from Starobinsky Supergravity
我们回顾了我们最近从Starobinsky超引力中得到的关于暗物质的结果。在这种背景下,冷暗物质的一个自然候选者是引力子。另一方面,假设超对称性在比电弱尺度高得多的尺度上破缺,引力子就是超重粒子。在这种情况下,它们可能是在暴胀过程中产生的非热产物,而这又是由Starobinsky势的标量场产生的。假设引力伴子是Li超对称粒子(LSSP),那么非热产物自然就能解释适量的冷暗物质。引力子LSSP的亚稳定性导致了它们衰变的可观测效应,对相应的不稳定或衰变暗物质场景施加了限制。在这个模型中,引力子质量受暴胀子场的控制,并随暴胀子场一起运动,这意味着在慢卷时期产生了超重引力子的连续谱。在现象学,模型建立在大统一理论的情况下,相交的D-膜模型和瞬子在弦论的影响进行了讨论。
2017-02-17 gr-qc hep-ph
Gravitino phenomenology and cosmological implications of supergravity
详细研究了原始宇宙中引力子的产生。在简要回顾了暴胀、超对称性和超引力之后,我们首先研究了重质量W玻色子在粒子热浴中再加热期间的散射。结果表明,该过程在截面中产生的项在一定尺度上最终导致么正性破缺。这是由于超重力顶点。我们表明,在壳层W的纵向极化成为强烈的相互作用在高能量极限,并列入图表与壳层标量的MSSM不取消的分歧。接下来,我们考虑一个标量场S的动力学和衰变为引力子,它在暴胀结束时开始在它的势中振荡。我们将S嵌入到具有亚稳真空的规范调解模型中,其中隐藏的扇区是O'Raifeartaigh类型。通过要求这样产生的引力子提供观测到的冷暗物质密度,我们修改了文献中以前的结果,并发现很容易解释引力子暗物质具有任意低的再加热温度。
2018-02-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reheating, thermalization and non-thermal gravitino production in MSSM inflation
在MSSM暴胀的框架下,通过耦合到UDD暴胀子(一种规范不变的方子组合)的场的衰变研究了物质和引力子的产生。在暴胀结束后,平坦方向在其势能的最小值附近振荡,每次振荡时约有56%的能量在穿过原点时转化为规范/高根诺和标量量子的爆发。这些粒子然后获得一个大的暴胀子VEV诱导的质量和微扰衰变成MSSM量子和引力子,通过瞬间预热非常有效地转移暴胀子能量。关于热化,我们表明,MSSM自由度热化非常快,但不是立即凭借的大真空期望值的暴胀,这打破了$SU(3)_C\times U(1)_Y$的对称性成一个剩余的$U(1)$。能量转移到MSSM量子是非常有效的,因为只有在$\mathcal{O}(40)$完成振荡后才能实现完全热化。因此,UDD暴胀提供了一个非常有效的宇宙再加热,其温度$T_{reh}=\mathcal{O}(10^8\mathrm{GeV})$允许例如几种重子生成机制。我们还计算了引力子数密度从微扰衰减的平坦方向和超对称多重态。我们发现引力子的产生量可以忽略不计,并且满足宇宙学的限制,如大爆炸核合成(BBN)和暗物质(DM)的限制。
2017-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Gravitino-Overproduction Problem in Inflationary Universe
我们表明,引力过剩生产问题是普遍存在的超引力暴胀模型。如果Kähler势非最小,暴胀子场一般地获得(有效)非零辅助场G_(?)暴胀子场然后衰变成一对引力子。我们广泛地研究了引力子质量在很大范围内对G_∞的宇宙学约束。对于许多暴胀模型,我们明确地估计了G_(?),并表明引力子-过度生产问题严重地限制了暴胀模型,除非存在K = κ/2这样的相互作用|ϕ| ^2 z^2 + h.c.被抑制(这里z是负责超对称性破缺的场)。我们发现,如果κ \sim为O(1),则其中许多已经被排除或即将被排除.
2006-08-18 astro-ph hep-ph hep-th
Gravitino condensate in $N=1$ supergravity coupled to the $N=1$ supersymmetric Born-Infeld theory
研究了四维时空中耦合到$N=1$超引力的$N=1$超对称Born-Infeld理论,其中包含一个自发超对称破缺的宇宙学项.这种一致性是通过用引力子凝聚的正贡献来补偿玻恩-因菲尔德理论对宇宙学项的负贡献而实现的。这导致了玻恩-因菲尔德尺度与超对称破缺尺度的鉴别。重新考虑了超引力中引力子凝聚的动力学形成,导出了诱导单圈有效势。以引力子凝聚为暴胀子的慢卷宇宙学暴胀(接近有效势的最大值)与普朗克2018年的数据相比是可行的,并且可以导致高达$10^{12}$ GeV的暴胀(哈勃)尺度。通过使用另一个费耶特-伊利奥普洛斯项,可以将闵可夫斯基真空(暴胀后)提升为德西特真空(暗能量)。文中还简要讨论了我们的方案对再加热的一些主要物理后果。
2019-11-19 gr-qc hep-ph hep-th
Effects of the imaginary inflaton component in supergravity new inflation
当新的暴胀模型在超引力中实现时,暴胀子是一个复杂的而不是一个真实的标量场。由于复标量场具有两个独立分量,新暴胀的超引力模型自然是两个场模型。在本文中,我们使用的Δ N形式主义来分析如何修改通常的单场预测的两个字段的行为。我们发现,该模型减少到单场极限,如果暴胀子质量项是足够小的。另外,虚暴胀子分量减小了标量曲率扰动的振幅A_s和谱指数n_s。然而,扰动仍然接近高斯,并且约化的双谱f_NL太小而无法观察到。
2013-11-12 astro-ph.CO hep-ph
Inverted Hybrid Inflation as a solution to gravitino problems in Gravity Mediation
最近的研究发现,在引力介导的情况下,暴胀子的衰变和超对称场的破缺会产生大量的引力伴子。这些发现导致许多暴胀模型被排除在外,如混沌,(光滑)混合,拓扑和新的暴胀模型。在这种情况下,我们寻找了一个成功的暴胀模型,并发现“倒置”的混合暴胀模型可以通过它们独特的势形状来解决引力子过剩问题。此外,我们还发现该暴胀模型可以通过非热的轻子生成解释重子的不对称性,并且与WMAP的结果一致,即$n_s=0.951^{+0.015}_{-0.019}$和可忽略的张量标量比.
2007-10-12 hep-ph
A Gravitino-rich Universe
引力子在宇宙学中扮演着重要的角色,不仅因为它的相互作用是普朗克压制的,因此寿命很长,而且因为它是通过各种过程产生的,例如热等离子体中的粒子散射,(伪)模量和暴胀子衰变。我们从各个方面研究了早期宇宙富含引力子的可能性。特别是,如果像最近发现的质量约为125-126 GeV的标准模型希格斯玻色子所暗示的那样,在自然界中实现了高尺度的超对称性,那么可行的宇宙学是可能的。我们发现,宇宙甚至可以是引力子主导的,在这种情况下,引力子衰变会导致熵稀释。如果引力子丰度与再加热温度成正比,那么在引力子演化中的最大重子不对称性和引力子衰变产生的暗物质都变得与再加热温度无关。暗物质的候选者是类似维诺的中性伴子,与反常-中介关系相比,它的质量被抑制了。
2012-10-15 hep-ph
Chaotic Inflation and Baryogenesis in Supergravity
我们提出了一个Kähler潜在的超引力,成功地容纳混乱的通货膨胀。这个模型可以有一个大的引力子质量,而不会给平方子和slepton一个大的质量,因此没有引力子问题和熵危机。在这个模型中,重子生成是自然发生的,确认暴胀子是一个右手中微子,其质量为$M \simeq 10^{13}$ GeV,这与COBE的数据和Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein对太阳中微子问题的解决方案是一致的。该模型还可以容纳适合混合暗物质的情况下的物质含量。
1993-11-21 hep-ph
Whispers of Supergravity in Gravitational Wave Backgrounds: Determining the Gravitino Mass from Cosmic Thermal History
School of Physics and Astronomy, University of Southampton(南安普顿大学物理与天文学院)
本文提出通过随机引力波背景的特征频率直接推断引力子质量及其初始丰度,从而探测远超对撞机实验能标的超引力参数空间。
2026-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Supergravity at Colliders
我们考虑超对称理论,其中引力子是最轻的超粒子(LSP)。假设长寿命的次轻超粒子(NSP)是一个带电的slepton,我们研究了两种互补的方法来证明超引力在自然界中的存在。第一个是基于NSP寿命,在超引力中,它只取决于普朗克尺度和NSP和引力子质量。通过从运动学推导出引力子质量,对NSP寿命的测量将检验超引力的明确预测。第二种方法利用三体NSP衰变。末态光子和轻子的角分布、能量分布和极化携带着引力子自旋及其与物质和辐射耦合的信息。
2004-03-05 hep-ex hep-ph hep-th
General inflaton potentials in supergravity
我们描述了一种构造具有任意暴胀子势V(V)的超引力模型的方法,并证明了这类模型中的所有其他标量场都可以通过适当选择Kähler势而稳定在暴胀轨道上.
2010-12-10 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
R-invariant New Inflation Model vs Supersymmetric Standard Model
根据最近关于暴胀子衰变或超对称破缺场产生引力子过程的讨论,我们重新讨论了R不变的新暴胀模型对超对称标准模型的影响。我们发现,超引力调解的模型与R不变的新暴胀模型,其中的引力子丰度产生的暴胀子或超对称性破缺场的衰变显着超过了宇宙学观测的界限,没有微调。我们还表明,与规范调解的模型可以一起去与R-不变的新暴胀模型,其中的暗物质和重子不对称性的解释是一致的,没有严重的微调。
2007-10-09 hep-ph
Effects of the Gravitino on the Inflationary Universe
详细讨论了引力问题。我们从大爆炸核合成的约束条件和宇宙目前的质量密度导出了再加热温度的上限。与以往的工作相比,我们有以下三点改进:(i)通过考虑超引力拉格朗日量中的所有相关项计算了引力子产生截面;(ii)通过数值求解玻尔兹曼方程得到了高能光子谱;(iii)计算了轻元素的演化用改进的Kawano计算机程序计算了低于$\sim$ 1 MeV时的(D,T,$^3$ He,$^4$ He).
1995-03-02 hep-ph
Inflaton Decay through Supergravity Effects
我们指出,超引力效应使暴胀子衰减到所有的物质领域,包括可见和超对称性破缺扇区,一旦暴胀子获得一个非零的真空期望值。新的衰变过程对宇宙学有很大的影响;再加热温度有界于以下;引力子是由一大类动力学超对称性破缺模型中的暴胀子衰变产生的。我们得到了暴胀子质量和真空期望值的界,这严格限制了高尺度暴胀,如混合和混沌暴胀模型。
2006-11-08 astro-ph hep-ph hep-th