On Axion Thermalization in the Early Universe
我们重新分析的条件下，我们有一个原始的热人口的轴子。与以前的研究相比，我们发现其他过程，涉及胶子和夸克，在高温下占主导地位。我们的结论是，如果Peccei-Quinn标度满足$F_a < 1.2 \times 10^{12} \GeV$有热轴子生产。在这种情况下，在早期宇宙中存在一个时期的轴子与QCD等离子体相互作用，我们指出，非热轴子在此期间结束之前产生的热化。这可能导致在$F_a < 1.2 \times 10^{12} \GeV$模型中，弦衰变产生的轴子的预期密度降低。
2002-05-24 astro-ph hep-ph
Thermal Production of Axinos in the Early Universe
我们计算了超对称QCD中的热轴子产生率到规范耦合的首阶。利用硬热圈重算和Braaten-Yuan公式，我们得到了一个考虑德拜屏蔽的规范不变的热夸克-胶子-方-胶子等离子体的有限结果。假设轴子是最轻的超对称粒子，并且由于R-宇称守恒而稳定，计算了早期宇宙中热反应产生的残余轴子密度。通过与WMAP结果的比较，我们发现，轴子可以提供冷暗物质的主要部分，例如，轴子质量为100 keV，再加热温度为10^6 GeV。
2004-07-28 astro-ph hep-ph
The oscillation effects on thermalization of the neutrinos in the universe with low reheating temperature
本文研究了早期宇宙中温度为O（1）MeV的再加热期间中微子振荡对其热化过程的影响。我们跟踪中微子密度矩阵的演化，并研究大爆炸核合成的预言如何随再加热温度而变化。对于几MeV的再加热温度，我们发现，包括振荡作出不同的预测，特别是对$^4$ He丰度。讨论了宇宙学观测对再加热温度下限的影响。
2005-07-11 astro-ph hep-ph
Constraints on the Very Early Universe from Thermal WIMP Dark Matter
研究了非标准宇宙学场景中非相对论性长寿命或稳定粒子χ的残余密度n χ。我们从辐射主导时期的任意初始温度开始计算遗迹丰度，并推导出初始温度T_0 \geq m_x/23的下限，假设宇宙中的暗物质能量密度是由热产生的χ粒子引起的;这个下限适用于所有的χ湮灭截面。我们还研究了修正膨胀率的宇宙学情景。即使在这种情况下，类似于标准公式的近似公式也能够正确地预测最终的遗迹丰度。选择χ湮灭截面，使得所观察到的冷暗物质丰度在标准宇宙学中重现，我们将膨胀率的可能修改限制在T \sim m_x/20，远早于大爆炸核合成。
2007-11-16 astro-ph hep-ph
Thermal and Non-Thermal Production of Gravitinos in the Early Universe
早期宇宙中引力子的过度产生破坏了核合成的成功预测。暴胀后引力子的热产生导致了再加热温度的限制，T_{RH} < 10^9 GeV。然而，最近人们意识到，早期宇宙中引力子的非热产生可能非常有效，并克服了几个数量级的热产生，导致对再加热温度的更严格的限制。在本文中，我们首先调查的一些方面的热生产的引力子，考虑到事实上，再加热是不是瞬时的和通货膨胀很可能是由一个长期阶段的相干振荡的暴胀场。然后，我们继续进一步研究引力子的非热生成，提供必要的工具来研究这个过程中的一个通用的时间依赖性的背景下，任何数量的超场。我们还提出了第一个数值计算结果关于非热生成的引力子在特定的超对称模型。
1999-11-12 astro-ph hep-ph hep-th
On the Thermal Regeneration Rate for Light Gravitinos in the Early Universe
我们在基于$N=1$超引力模型中研究了早期宇宙中轻引力子的再生率。出于最近的要求Fischler，我们评估有限的温度效应的引力子再生率，由于热的原始等离子体的超光速破坏规模$F$的范围很广。我们发现，热修正的引力子极质量和Goldstino耦合在很宽的温度范围内是可以忽略不计的，从而证明了扩展的等效定理的螺旋度-1/2引力子和Goldstino到一个热的原始等离子体背景。利用Braaten-Pisarski重算方法，发现螺旋度-1/2引力子的再生率为$0.25 α_s(T) \log(1/α_s(T))|{m_{\rm soft}/F}|^2 T^3(1 + α_s(T) \log(1/α_s(T)) + T^2 / |F|)$，直到一个可计算的、依赖于模型的${\cal O}(1)$数值因子。我们回顾了超重力宇宙学的再生率的影响，特别是在重子生成的ESTA集中。
1995-05-31 astro-ph hep-ph
Non-Thermal Production of WIMPs and the Sub-Galactic Structure of the Universe
越来越多的证据表明，传统的冷暗物质（CDM）模型导致观测和数值模拟之间的冲突暗物质晕在亚星系尺度。Spergel和Steinhardt表明，如果CDM是强烈的自我互动，那么冲突就会消失。然而，强自相互作用的假设将排除CDM的有利候选者，即弱相互作用大质量粒子（WIMP），如中性伴子。在本文中，我们提出了一种机制，非热生产的WIMP和研究其影响的功率谱。我们发现，非零速度的WIMP抑制功率谱在小尺度上相比，它在传统的CDM模型。我们的研究结果表明，在这种情况下，WIMP作为暗物质的候选人可以很好地工作在大尺度和亚星系尺度。
2000-12-01 astro-ph hep-ph
Non-Thermal Production of Dangerous Relics in the Early Universe
在超引力或超弦理论的背景下，许多超对称破缺的模型都预言了具有弱尺度质量和普朗克抑制耦合的粒子的存在。典型的例子是标量模和引力子。早期宇宙中这种粒子的过度产生破坏了核合成的成功预测。特别是，这些遗迹在膨胀后产生的热量导致了再加热温度的限制，T_{RH} < 10^9 GeV。在本文中，我们表明，这些危险的文物的非热发电可能是更有效的比热生产后，通货膨胀。经典引力作用于真空态可以产生大量标量模场。因此，在重新加热温度的新的上限示出，在某些情况下，低至100 GeV。我们还研究了早期宇宙中引力子的非热产生，在现实的超对称暴胀模型中，它可以非常有效地克服热产生的几个数量级。
1999-07-27 astro-ph hep-ph hep-th
Thermal Equilibrium of String Gas in Hagedorn Universe
弦气体的热平衡是激活Brandenberger-Vafa机制的必要条件，这使得我们观测到的四维宇宙变大。然而，在原始设置中没有实现热平衡，这是一个关键缺陷。我们研究了哈格多恩宇宙中的热平衡，并探讨了避免上述缺陷的可能性。我们采用了一个最小的修改，原来的设置，引入一个介子的潜力。两种类型的潜力进行了研究：指数和双阱潜力。对于第一种情况，宇宙和介子的基本演化是这样的：宇宙和介子的半径在短时间内都渐近增长，或者半径收敛到一个常数，而介子滚向弱耦合极限。对于第二种类型，除了上述的解决方案之外，还有另一种解决方案，其中电子子被稳定在最小电势，并且半径与$t$成比例地增长。在初始阶段，两种情况下都实现了热平衡。这些简单的设置提供了解决困难的可能方案。
2006-11-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Supersymmetric Thermalization and Quasi-Thermal Universe: Consequences for Gravitinos and Leptogenesis
受我们早期的论文\cite{am}的启发，我们讨论了臭名昭著的引力子问题如何在超对称性中有一个自然的解决方案。超对称性允许大量的由{ \it规范不变量}平方子和slepton的组合组成的平坦方向。在许多中，至少{ \it之一}通常在充气期间获得大的真空期望值。然后，规范玻色子和高吉诺玻色子通过希格斯机制获得大质量。这使得膨胀结束后的热化率非常小，因此宇宙在膨胀子完全衰变后进入{ \it准热相}。当平坦方向期望值基本上减小时，通常很晚才建立完全热平衡。这导致低的再热温度，即，$T_{\rm R}\sim {\cal O}({\rm TeV})$，这是兼容的严格的边界所产生的大爆炸核合成。有两个非常重要的影响：引力子的生产和产生重子的不对称性通过leptogenesis在准热阶段。在这两种情况下，丰度不仅取决于准热相的有效温度（其可以更高，即，$T\gg T_{\rm R}$），而且还取决于再加热等离子体中的平衡状态。我们表明，超对称性中根本不存在“热引力子问题”，并且我们强调需要一种基于“准热稀薄生成”的新范式，因为在大部分参数空间中，{ \it old}热稀薄生成无法解释观察到的重子不对称性。
2006-10-16 astro-ph hep-ph hep-th
QCD contributions to the thermal history of the early Universe
我们讨论了偏离理想相对论热浴。这些偏差主要来自于标准模型和最小超对称标准模型参数空间的量子色动力学（QCD）修正。这些效应与天体物理学的精密测量和标量张量理论（SST）的动力学有关。
2011-03-27 hep-ph
Thermal dark matter abundance under non-standard macroscopic conditions in the early universe
如果早期宇宙中的暗物质粒子的性质与现在的宇宙学时代不同，那么对热暗物质丰度的标准理论估计可能会有很大的改变。这可能发生在，例如，在早期宇宙中存在一个宇宙学阶段，在此期间，暗物质粒子暂时不稳定，并且它们的丰度通过它们的衰变而减少。我们认为，一个大类的微观理论，拒绝由于暗物质生产过剩，实际上可能是可行的理论，如果某些宏观条件在早期宇宙中得到满足。我们明确地证明了我们的机制内的最小的超对称标准模型与bino-like最轻的超对称粒子是一个现象学上可行的暗物质候选人的条件下，早期宇宙进行了全球R-电荷，诱导的不稳定相。
2020-03-31 hep-ph
Quasi-thermal Universe and its implications for gravitino production, baryogenesis and dark matter
在一般情况下，在暴胀子的微扰或非微扰衰变完成后，可能很长一段时间内都不能建立完全的热平衡。相反，可以具有处于动力学平衡并在此期间动态演变的粒子分布。建立化学平衡所需的违反数量的反应只有在很晚的时候才能变得有效。我们强调了这样一个准热宇宙的一些惊人的后果。特别是，热引力子的产生产生{ \it没有约束}的最高温度的原始热浴单独。作为另一个结果，热稀薄生成中最轻的右手中微子的质量下限可以是$\gg 10^{9}$ GeV。根据相态的不同，比TeV轻得多的Wino或Higgsino，或者体区的Bino，都可能是可行的{ \it热}暗物质候选者。最后，电弱对称性可能永远不会在早期宇宙中恢复，因此削弱了实现成功的电弱重子生成的任何希望。
2006-12-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Thermal Properties of an Inflationary Universe
一个充满活力的理由，在膨胀过程中的热组件。热分量可以充当热库，引起暴胀子场系统的热波动。我们以前表明，这样的热涨落可以主导量子涨落产生初始种子的密度扰动。从量子场论导出了一个类似朗之万的速率方程，该方程描述了暴胀子场在受到一个简单的热库模型作用时产生的涨落。在一定的限制下，这个方程被证明是减少到标准的朗之万方程，我们用来构建“温暖的通货膨胀”的情况下，在以前的工作。我们的系统水库模型的粒子物理解释。
1996-05-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Space laser interferometers can determine the thermal history of the early Universe
它表明，空间为基础的引力波探测器，如DECIGO和/或大爆炸观测器（BBO）将为我们提供宝贵的信息，宇宙膨胀后的热历史，他们将能够确定再热温度$T_R$提供的宇宙学引力子问题，$T_R\sim 10^{5-9}$ GeV的范围内的首选。因此，强烈希望这些建议尽快付诸实施。
2008-02-18 hep-ph
Moduli decay in the hot early Universe
我们考虑模场与热化相对论物质的相互作用。我们确定其阻尼率的温度依赖性，并发现它是由热效应在高温制度，即温度大于其质量。对于一个简单的标量模型，阻尼率是通过已知的物质的体积粘度表示。高温阻尼率总是小于哈勃速率，因此热效应不足以解决宇宙学模量问题。
2006-06-01 astro-ph hep-ph hep-th
Gravitino production in a thermal Universe revisited
我们研究了热宇宙中自旋为1/2的引力子的产生。考虑到由于宇宙有限的热能密度而导致的超对称破缺，这些引力子态产生的截面有很大的增强。我们认为引力子的零温度质量为0.1 eV，1 keV，100 GeV和30 TeV的规范介导的，重力介导的和异常介导的超对称性破缺的情况下的代表。我们发现，在早期宇宙中产生的引力子的丰度是非常高的质量为1 keV和100 GeV的引力子。如果再热温度分别低于100 GeV和$4\cdot 10^4$ gev，引力子丰度可以得到充分的抑制。然而，如此低的再热温度将排除许多重子发生的模型，包括那些通过稀薄发生的模型。
2017-08-02 astro-ph.CO hep-ph
Probing reheating temperature of the universe with gravitational wave background
大爆炸核合成（BBN）后宇宙的热历史在理论和观测上都得到了很好的理解，最近的宇宙学观测也开始揭示暴胀动力学。然而，通货膨胀和BBN之间的时代几乎不为人所知。在本文中，我们表明，检测的随机引力波背景约1赫兹提供有用的信息，热历史以及之前的BBN。特别是，如果宇宙的再加热温度在10^{6-9} GeV左右，那么宇宙的再加热温度可以通过未来的空间激光干涉仪实验（如DECIGO和/或BBO）来确定，这取决于张量与标量的比值$r$和稀释因子$F$。
2008-06-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Thermal History of the Universe After Inflation
宇宙是什么时候热化的？在这次演讲中，我回顾了这个问题的地位和它在建立暗物质的预期属性，大尺度结构的增长，以及面对CMB观测时通货膨胀模型的可行性的重要性。我还提出了一种新的方法来解决理论上的挑战，围绕通货膨胀（p）再加热，它试图延长过去的工作的有效场论的通货膨胀的时间再加热。
2015-10-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Energy Spectrum of Thermalizing High Energy Decay Products in the Early Universe
我们重新审视玻尔兹曼方程管辖的能量粒子的光谱起源于大规模的祖先在热化过程中的衰变。我们假设这些衰变发生在背景温度$T$远小于母体的质量$M$时。我们特别注意由热浴提供的红外截止，并包括由多重散射反应（LPM效应）的干扰引起的抑制。我们解决由此产生的积分方程数值，并构建一个准确的解析拟合的解决方案。
2022-03-21 astro-ph.CO hep-ph
Thermal Fermion Propagators and Flavor-Changing via Loop Corrections in the Early Universe
本文研究早期宇宙对称相中最小扩展标准模型的热费米子传播子，揭示CKM和PMNS矩阵在汤川相互作用中引发左手费米子味改变与CP破坏转换，并提出对称相独有的新散射过程。
2025-05-11 hep-ph
Chiral gravitational waves from thermalized neutrinos in the early Universe
我们研究了早期宇宙中手征费米子产生的极化引力波。特别地，我们着重讨论了辐射占优时代中具有有限温度和化学势的热平衡中左手中微子的贡献。我们计算了与Stokes参数$V$有关的引力场的关联函数，该参数表征了闵可夫斯基和膨胀时空背景中引力波的圆偏振。在膨胀的宇宙中，我们发现热化中微子在长波区诱导出与中微子简并参数和引力波波数成线性关系的非零$V$。虽然由热中微子产生的引力波的幅度太小，无法被当前和计划中的第三代引力波探测器探测到，但未来一代超高频区域探测器的观测可以提供早期宇宙中中微子简并参数的信息。
2022-09-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Saha ionization equation in early universe
萨哈方程由物质和辐射的热平衡得出。我们讨论的是早期宇宙的平衡问题，那时物质主要由电子、质子和氢原子组成。采用热场论的实时公式，仅取氢原子的基态，计算了氢原子的电离率和复合率之差，它控制着氢原子的平衡。这个速率与宇宙在不同温度下的膨胀速率进行了比较。
2019-10-16 hep-ph
Thermal Effects on Saxion in Supersymmetric Model with Peccei-Quinn Symmetry
本文考虑具有Peccei-Quinn对称性的超对称模型，研究了介子对宇宙演化的影响，特别注意了热浴的影响。轴子多重态不可避免地与有色粒子耦合，从而引起各种热效应。特别是，（i）saxion势变形的热效应，和（ii）相干振荡的saxion耗散通过与热等离子体的相互作用。这些可能会对早期宇宙中的萨克逊演化产生重大影响。
2012-07-20 hep-ph
Realisability of SUSY discrete flavour symmetry in our universe
我们研究了超对称离散味对称模型对宇宙热历史的实现。我们专注于考虑到有限的温度修正之间的黄酮类化合物的赝模量场的演变。我们表明，赝模量flavon占主导地位的能量密度，我们的宇宙和这种支配地位使得至关重要的是难以实现的味道对称模型在我们的宇宙。我们还讨论了超对称离散味对称模型的可能扩展，这可以确保模型与我们宇宙的热历史的一致性。最后，我们展示了一个扩展，实现热膨胀的flavon优势。
2012-06-04 astro-ph.CO hep-ph
Particle production and reheating in the inflationary universe
热场论适用于粒子生产率的暴胀模型，导致新的结果催化，或两个阶段的衰变，大规模的领域作为衰变通道的生产光场。膨胀宇宙中Bolztmann方程的数值研究表明，在小振幅暴胀子振荡或缓慢移动的暴胀子场旁边产生的粒子分布可以热化。
2008-10-15 hep-ph
Multi-Species Thermalization Cascade of Energetic Particles in the Early Universe
在BSM物理学中，重的长寿命粒子非常丰富，在一般情况下，它们将主宰宇宙的能量密度。由此产生的物质主导时代必须在大爆炸核合成开始之前结束，通过质量$M$的重物质成分衰变到温度$T$的热浴中。热化过程主要涉及高能粒子近共线分裂成两个能量较低的粒子。正确处理这些过程需要包括抑制分裂率的相干效应。我们写下来，并数值求解由此产生的耦合玻尔兹曼方程，包括所有的规范玻色子和费米子的标准模型（SM）。然后，我们评论的非热光谱的依赖比例$M/T$，以及对物质的衰变率和分支比到各种SM粒子。
2022-05-16 astro-ph.CO hep-ph
A Kinetics Of The Non-Equilibrium Universe. II. A Kinetics Of The Local Thermodynamical Equilibrium's Recovery
在超高能范围内，在基本粒子相互作用标度恢复的假设下，研究了早期宇宙热平衡建立的动力学。研究了热平衡弱初始破缺的情况和热平衡破缺的基本宇宙学后果。
2011-01-01 gr-qc hep-ph
The evolution of vacuum states and phase transitions in 2HDM during cooling of Universe
本文研究了大爆炸后宇宙冷却过程中双Higgs模型中基态的演化。该模型的自由参数空间中的不同区域对应于不同的热相变序列。我们讨论了不同的路径的热演化和相应的演化系统的物理性质的现代值的参数。
2009-12-11 hep-ph
Detecting relics of a thermal gravitational wave background in the early Universe
如果在通常的暴胀阶段之前有一个辐射主导的时期，那么在早期宇宙中就可以产生热引力波背景。这种背景为研究宇宙的初始状态提供了一种独特的方法。我们讨论了引力子的热谱对宇宙微波背景（CMB）功率谱的影响，以及它可能被CMB观测到。假设暴胀阶段是一个纯粹的de Sitter膨胀，我们发现，如果暴胀的e倍数小于65，这个热谱的信号可以通过普朗克和北极熊实验的观测，或计划中的EPIC实验检测到。如果类通货膨胀阶段是次指数阶段，这个界限甚至可以更宽松。
2009-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Towards understanding thermal history of the Universe through direct and indirect detection of dark matter
我们研究的问题是，在多大程度上通过直接和间接探测实验对暗物质进行前瞻性探测，可以揭示早期宇宙中通过冻结过程热产生的暗物质的比例。通过模拟在不久的将来可以看到的假定信号，并用它们来重建WIMP暗物质的性质，我们表明，在模型无关的方法中，这只能在参数空间的一小部分中实现。然而，随着额外的理论输入，关于热冻结作为产生暗物质的主要机制的假设可能得到验证。我们用两个例子来说明这一点：一个有效场论的暗物质与矢量信使和希格西诺或维诺暗物质内的MSSM。
2017-10-16 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Relics of the High Energy Cold Dark Matter Particle in the Universe
我们证明，如果宇宙是由大质量冷暗物质主导的，那么除了一般认为的暗物质遗迹的热分布外，宇宙中还可能存在一些高能的非热的暗物质遗迹，这些遗迹可能来自于某些未知的来源，例如来自于拓扑缺陷坍缩或湮灭释放的超大质量X粒子的衰变.非常有趣的是，我们指出这些高能暗物质粒子可能在当前和未来的宇宙线实验中被观测到。
1997-10-17 hep-ph
Reheating of the Universe as holographic thermalization
假设规范/引力对应，我们研究宇宙的再加热使用其全息对偶。膨胀子衰变和衰变产物的热化对应于球壳的坍缩和对偶反德西特（AdS）时空中黑洞的形成。再加热温度被计算为由动态边界探测的已发展黑洞的霍金温度，并且由暴胀子能量密度和AdS半径确定，并从壳塌缩的动力学进行校正。对于给定的初始能量密度的暴胀子场的全息模型给出显着较低的再加热温度比即时再加热的情况下，而它被证明是安全的唯象范围内。
2015-09-15 gr-qc hep-ph hep-th
Observing the temperature of the Big Bang through large scale structure
人们普遍认为，宇宙在非常早期的时候经历了一段热平衡时期。人们期望这种原始状态的残余会印刻在时空的大尺度结构上。在本文中，我们研究的形态，这种热残留物在宇宙的早期动力学是由一个标量场。我们计算了大尺度上的波动幅度，并将其与真空波动的印记进行了比较。然后，我们使用观测到的宇宙微波背景波动的功率谱来限制宇宙在暴胀之前和暴胀期间的温度。我们还提出了一种替代方案，其中的波动主要是热和近尺度不变。
2007-08-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Average Thermal Evolution of the Universe
我们画出了膨胀后$Λ$ CDM宇宙主要成分的温度和密度的平均行为。它被建模为一个完美的流体与暗能量与宏观效果的共形变化的度量。研究了热演化的主要事件，如粒子湮灭和退耦的影响，以及不同实体主导的时代之间的转换。本文给出了由中性伴子组成的重子物质和暗物质的平均现今历元温度的估计。我们研究了最终存在的不育中微子组件，并发现，不育中微子密度在原始核合成的时代是在协议的期望时，他们的演变开始，在膨胀结束时，在温度平衡与宇宙的其余部分。
2014-10-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On finite--temperature and --density radiative corrections to the neutrino effective potential in the early Universe
在热场论的实时方法中，考虑了对CP对称早期宇宙中中微子有效势的温度和密度辐射修正。一个一致的微扰理论赋予硬热回路remation技术开发的Braaten和Pisarski。特别注意的是集中在这样的修正是否可以产生任何非零贡献的CP对称部分的中微子潜力的问题，如果W-传播的接触近似。
1997-04-21 hep-ph
Thermalisation of sterile neutrinos in the early Universe in the 3+1 scheme with full mixing matrix
在一个3+1方案的框架下，考虑到全$4\times4$混合矩阵，我们考虑了早期宇宙中无菌中微子的热化。中微子能量分布的演变被发现解决动量依赖的动力学方程与完整的对角碰撞条款，在以前的分析味中微子去耦在标准的情况下。无菌状态的热化程度示出的中微子的有效数量，$N_{\rm eff}$，和它的依赖于三个额外的混合角（$θ_{14}$，$θ_{24}$，$θ_{34}$）和平方质量差$Δm^2_{41}$进行了讨论。我们的结果是相关的固定的第四轻中微子物种的宇宙学能量密度，其值是非常好的约束最终普朗克分析的贡献。对于短基线中微子实验的活性-无菌混合参数的优选区域，我们发现第四状态是完全热化的（$N_{\rm eff}\simeq 4$）。
2019-07-09 astro-ph.CO hep-ph
Thermal Relics in Modified Cosmologies: Bounds on Evolution Histories of the Early Universe and Cosmological Boosts for PAMELA
基于广义相对论扩展的替代宇宙学预测了大爆炸前核合成（BBN）时代早期宇宙中修改的热历史，该时代不直接受宇宙学观测的约束。当膨胀率相对于标准情况提高时，热遗迹通常与较大的遗迹丰度解耦。因此，与标准宇宙学相比，对于较大的湮灭截面，可以得到遗迹丰度的正确值。一个直接的结果是间接检测率提高。扩展我们以前的分析，我们得到更新的天体物理界的暗物质湮灭截面，并使用它们来约束替代宇宙学在前-BBN时代。我们还确定了这些替代宇宙学的特点，以提供正确的价值遗物丰度的热遗物的（大）湮灭截面所需的解释PAMELA结果的正电子分数，因此提供了一个“宇宙学提升”的解决方案的暗物质解释的PAMELA数据。
2010-06-21 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter production in the early Universe: beyond the thermal WIMP paradigm
LHC对新物理的搜索越来越严格，加上在暗物质搜索中缺乏令人信服的弱相互作用大质量粒子（WIMP）信号，这些都严格限制了许多将热产生的WIMP作为冷暗物质的标准范例的实现。在这篇文章中，我们更一般地审查热和非热产生的暗物质（DM）。人们可以将DM模型分为两大类：一类涉及玻色子相干运动（bosonic coherent motion，WIMP），另一类涉及WIMP。WIMP和WIMP候选者分别需要一些近似的全局对称性和几乎精确的离散对称性。超对称轴子模型是高度动机，因为他们出现了令人信服的和优雅的解决方案的两个微调问题的标准模型：强CP问题和规范层次问题。我们在这里审查非热文物的一般设置，但我们也特别注意到丰富的宇宙学性质的各个方面的混合超对称性/轴子暗物质候选人，可以涉及两个弱相互作用大质量粒子和中微子在交织的方式。我们还简要回顾了一整套替代热和非热DM候选人。
2014-11-02 astro-ph.CO hep-ph
Krylov complexity of thermal state in early universe
Jishou University（吉首大学）
研究早期宇宙不同时期热态的Krylov复杂度演化，揭示其在暴胀期呈指数增长，后续时期趋于稳定，体现宇宙 dissipative 性质的动态转变。
2026-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hot thermal universe endowed with massive dark vector fields and the Hubble tension
从普朗克测量宇宙微波背景中的各向异性推断出的哈勃常数的值在$4.4σ$张力下，在低红移下直接进行天文测量。最近，有人提出，如果一小部分暗物质可以用三个相互正交的相同质量的矢量场来描述，这种矛盾就可以得到调和。我们研究了这个模型的热描述，并利用观测到的$^4{\rm He}$中重子质量的原始分数来约束它的相空间。我们表明，虽然无菌矢量场可能有助于减轻一点现有的紧张局势的哈勃参数的测量，他们不能消除低和高红移观测之间的差异。
2019-10-13 astro-ph.CO hep-ph
Kinetic and chemical equilibrium of the Universe and gravitino production
一般超对称理论中的平坦方向可以改变宇宙的热历史。早先提出了一种新的方案，其中平坦方向的真空期望值导致所有规范玻色子和高吉诺的大质量。这延迟了宇宙膨胀后的热化，并解决了引力子问题。在这篇文章中，我们对上述场景进行了详细的计算。我们包括适当的初始状态的粒子分布函数，考虑的条件下的非热的情况下的可行性，并调查相空间抑制的重力子生产的背景下，重规范玻色子和gauginos在最终状态。我们发现产生的总引力子丰度与宇宙学约束是一致的。
2013-07-31 astro-ph.CO hep-ph
Dynamical Theory of Phase Transitions and Topological Defect Formation in the Early Universe
我们回顾了当前的非平衡相变的问题，特别是在早期宇宙。当热弛豫时间尺度大于动力学时间尺度时，相变不能保持热平衡，而变为非平衡态。非平衡相变可能发生在早期宇宙的某些演化阶段，因为快速膨胀淬灭了物质场。我们应用最近引进的Liouville-von Neumann方法，另一个正则方法，在闵可夫斯基时空中的非平衡相变，并找到域大小的标度行为。因此，拓扑缺陷是由非平衡相变的动力学过程。然而，宇宙的膨胀冻结域的增长在共动框架，从而导致一个标度不变的域的大小。我们还讨论了早期宇宙中的非平衡相变的物理意义。
2004-01-13 hep-ph
Massive sterile neutrinos in the early universe: From thermal decoupling to cosmological constraints
我们考虑相对较重的中微子$ν_H$，主要是对无菌状态$ν_s$的贡献，其质量在10 MeV $\lesssim m_s \lesssim m_π \sim 135$ MeV范围内，这是在早期宇宙中涉及活跃中微子的碰撞过程中热产生的，并在QCD相变后冻结。如果这些中微子在主动中微子去耦后衰变，它们会产生额外的中微子辐射，但也有助于熵产生。因此，它们改变了中微子种类$N_{\rm eff}$的有效数的值，例如通过宇宙微波背景（CMB）测量的，以及影响原始核合成（BBN），特别是${}^4$ He的产生。我们提供了一个详细的说明有关玻尔兹曼方程的解决方案。我们还确定了当前普朗克卫星数据所允许的参数空间，并预测了未来第4阶段地基CMB观测所探测的参数空间，预计将匹配或超过BBN灵敏度。
2021-07-31 astro-ph.CO hep-ph
Thermal Production of Axino Dark Matter
我们讨论了轴子超多重态的低能有效相互作用的某些特征，这些特征与轴子宇宙学有关，并研究了早期宇宙中轴子热产生的含义。
2012-02-21 hep-ph
Reheating with Thermal Dissipation and Primordial Gravitational Waves
Tohoku University（东北大学）；KEK（高能加速器研究机构）；Graduate University for Advanced Studies (Sokendai)（日本高级师范学院）
该研究探讨了热耗散驱动的再加热过程对原初引力波谱的影响，提出通过观测引力波谱来探测再加热物理的新途径。
2026-03-10 astro-ph.CO hep-ph
Non-Thermal Dark Matter Mimicking An Additional Neutrino Species In The Early Universe
南极望远镜（SPT）、阿塔卡马宇宙学望远镜（ACT）和威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）都报告了宇宙微波背景辐射（CMB）角功率谱的测量结果，这表明除了粒子物理学的标准模型中包含的三种中微子之外，还存在大约一种额外的中微子。中微子通过增加辐射密度来影响宇宙微波背景辐射，从而改变宇宙在复合之前的膨胀速率。在本文中，我们考虑了另一种可能性，这些测量所暗示的多余动能是由暗物质粒子所拥有的，这些粒子是通过非热机制产生的，比如晚期衰变。特别是，我们发现，如果今天宇宙中的一小部分（<1%）暗物质是通过一个重的和相对长寿命的状态的衰变产生的，宇宙的膨胀历史可能与标准宇宙学模型中预测的中微子没有区别。此外，如果这些衰变发生在大爆炸核合成完成之后，这种情况可以避免与轻元素丰度测量所偏好的三种中微子物种的值的紧张关系。
2011-12-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Superheavy Dark Matter and Thermal Inflation
热膨胀是自然解决宇宙学模量问题的最合理的机制。讨论了存在热膨胀时超重粒子$X$的残余丰度，假定其寿命长于宇宙年龄，并指出在热膨胀模型参数空间的一个宽区域内，质量为$10^{12}$ -- $10^{14}$ GeV的长寿命粒子$X$可能是现宇宙中暗物质的一部分.质量为$\sim 10^{13}$ GeV的超重暗物质可能特别令人感兴趣，因为如果$X$粒子的寿命足够长，它的衰变可能解释了观测到的超高能宇宙射线。
1999-09-13 hep-ph
Coupled Boltzmann calculation of mixed axion/neutralino cold dark matter production in the early universe
我们计算了混合轴子/中性伴子冷暗物质的残余丰度，它出现在R-宇称守恒超对称（SUSY）模型中，其中强CP问题由Peccei-Quinn（PQ）机制与一个concommitant轴子/轴子/axino超多重态解决.通过数值求解耦合波尔兹曼方程，我们包含了1的综合影响。热axino生产级联衰变到一个neutralino LSP，2。热saxion生产和生产通过相干振荡随着级联衰变和熵注入，3。热中性伴子的产生和再湮灭后的axino和saxion衰变，4。引力子的产生和衰变;轴子的产生都是热的和通过振荡。对于标准中性伴子热丰度太高的超对称模型，我们发现超对称PQ粒子的综合效应不足以将中性伴子丰度降低到其测量值，同时尊重来自BBN的晚衰变中性粒子的边界。然而，标准中性伴子丰度不足的模型现在可以允许中性伴子或轴子支配暗物质，而且，这些模型可以允许PQ破缺标度f_a被推高到10^{14}-10 15} GeV的范围，这是弦论模型通常预期的范围。
2011-12-28 hep-ph
Blue-tilted Tensor Spectrum and Thermal History of the Universe
我们调查的原始引力波（GWs）的光谱指数的约束，特别注意到一个蓝倾斜的频谱。这样的限制可以用来测试早期宇宙的某类模型。我们调查的观测范围从LIGO+室女座，脉冲星定时和大爆炸核合成，考虑到抑制的振幅在高频率下，由于再加热后的通货膨胀和后期的熵产生。通过改变再热温度和后期产生的熵值等参数的值，对光谱指数进行了约束。我们还考虑了一般建模方法下的约束条件，可以近似地描述早期宇宙的各种场景。我们表明，蓝色光谱倾斜的约束强烈依赖于基本的假设，在某些情况下，仍然可以允许一个高度蓝色倾斜的光谱。
2014-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cutting rules on a cylinder: a bottom-up approach to quantum kinetic theory for the early universe
非平衡量子场论经常被用来推导一个近似的数量密度和天体粒子模型中的不对称性的演变时，需要更精确的处理量子热效应。本文提出了一种新的框架，利用零温量子场论、$S$ -矩阵么正性和经典玻尔兹曼方程作为出发点，导出了一套计算反应速率热修正的规则。从多观众线正向图的切割中得到了壳层上中间态的统计因子。事实证明，它相当于在圆柱表面上切割闭合图。
2021-08-18 hep-ph
Finite temperature effects on the neutrino decoupling in the early Universe
研究了早期宇宙中中微子退耦温度的主导有限温度效应。我们已纳入修改的色散关系和相空间分布由于粒子的存在下，在热浴中的温度在兆电子伏左右。由于宇宙的膨胀率和中微子的相互作用率都因有限的温度效应而降低，因此有必要尽可能精确地计算热修正，以便找到中微子去耦温度的净效应。我们用有限温度场论作了这样的计算。它已被证明，有限的温度效应增加中微子去耦温度的4.4%，最大的贡献来自相空间的修改，由于热浴。
1997-02-13 hep-ph
S-brane to thermal non-singular string cosmology
我们提出了一类新的非奇异弦宇宙学在d时空维。在极早期，τ <<τ_c，宇宙是由平坦的σ模型度规，恒定的最高温度T_c和超弱的弦相互作用g_str <<1描述的。在演化过程中，度规在τ c之前保持平坦，而弦耦合则增长并在τ c处达到一个临界值g *_str。这个阶段的特征是类空膜在时间上的均匀分布。在稍后的时间，τ> τ_c，宇宙进入一个新的膨胀阶段，辐射。当τ>> τ_c时，弦的耦合度随着介子的运动而减小，并渐近为常数。在整个演化过程中，弦耦合保持小于g *_str。在爱因斯坦框架中，宇宙学描述了跳跃的宇宙，其中两个不同的相位在τ_c处连接。在初始收缩阶段，尺度因子的演化与充满辐射的负弯曲宇宙的演化相同。在稍后的时间，宇宙进入一个膨胀的热阶段，并伴随着一个运行的光子。显式的例子中提出了一个大类的热（4，0）II型超弦真空，与非平凡的“重力磁”通量。
2012-04-16 gr-qc hep-ph hep-th
