High-Scale Axions without Isocurvature from Inflationary Dynamics
宇宙微波背景辐射（CMB）中可观测到的原始张量模式将指向高尺度的膨胀$H_{I}$。如果Peccei-Quinn（PQ）破缺$f_a$的尺度大于$\frac{H_{I}}{2π}$，那么CMB对等曲率的约束就天真地排除了QCD轴子暗物质。这假设了轴子的势能在暴胀期间是不变的。我们重新审视模型的膨胀动力学修改的轴子潜力，并讨论如何isocurvature界限可以放宽。我们发现，在暴胀$f_I$期间，仅依赖于更大的PQ破缺标度的模型需要轴子丰度的后期稀释或高度超普朗克$f_I$，不知何故不支配暴胀能量密度。在暴胀过程中增强PQ对称性的明确破缺的模型可能允许$f_a$接近普朗克尺度。避免暴胀动力学的破坏提供了对参数空间的重要限制。
2016-06-06 astro-ph.CO hep-ph
Axion mass in the case of post-inflationary Peccei-Quinn symmetry breaking
轴子不仅解决了强CP之谜，而且可能是冷暗物质的主要成分。我们回顾了轴子暗物质预测的情况下，Peccei-Quinn对称性恢复后的通货膨胀。
2018-05-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Inflationary Axion Cosmology Beyond Our Horizon
在具有大的轴子衰变常数的轴子暗物质理论中，CMB中的温度变化对初始轴子场的扰动极其敏感，这使得人们可以对膨胀的总量设定一个下限。最严格的边界来自轴子弦，对于轴子衰变常数f=10^17 GeV，目前可以在6 × 10^16光年的距离上观察到，这几乎是我们视界的1000万倍。
2008-09-07 astro-ph hep-ph nucl-th
Small Instanton Contribution to the Axion Potential in Supersymmetric Models
如果在高能标度下QCD不是渐近自由的，那么小尺寸的QCD瞬子可能会破坏强CP问题的轴子解。我们研究这个问题，在超对称模型中使用一个明显的超对称计划来计算小尺寸瞬子引起的轴子势。应用这一计划的一类说明性的模型，它被发现，由此产生的高能量轴子潜在的高度依赖于模型，但抑制更多的权力的软超对称性破缺参数和/或其他小的质量尺度比预期的基础上一个天真的瞬子图分析。我们的分析表明，轴子的解决方案是稳定的，对小QCD瞬子的影响，在广泛的一类超对称模型，即使QCD是不对称的自由在高能量标度。
1998-09-07 hep-ph
Cosmological implications of supersymmetric axion models
我们推导出轴子模型超对称扩展的一般约束条件，特别是仔细考虑了轴子的宇宙学效应。结果发现，对于每个质量范围的saxion从keV到TeV，严重的约束的能量密度的saxion。再加上axino的约束，我们得到严格的再加热温度的上限。
2008-02-20 hep-ph
The meso-inflationary QCD axion
本文提出介于暴胀前与暴胀后之间的轴子宇宙学情景，研究Peccei-Quinn对称性在暴胀开始后破缺的效应，发现其可避开强等曲率约束并形成轴子迷你团簇，同时给出实现条件。
2023-05-08 astro-ph.CO hep-ph
Diluting the inflationary axion fluctuation by a stronger QCD in the early Universe
我们提出了一种新的机制来抑制轴子等曲率扰动，同时产生适量的轴子暗物质，在超对称轴子模型的框架内与超对称破缺引起的轴子尺度。该机制涉及一个中间的相变以产生希格斯μ参数，在此之前，弱标度与轴子标度相当，并且由此产生的较强QCD在一定时期内产生比哈勃标度更重的轴子质量。结合原初暴胀期间哈勃诱导的轴子尺度远高于目前的中间轴子尺度，早期宇宙中较强的QCD将轴子涨落抑制得足够小，即使暴胀哈勃尺度饱和到目前的上界，同时产生一个1阶的轴子失准角。
2015-05-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axionic Extensions of the Supersymmetric Standard Model
超对称标准模型是粒子物理学的一个基准理论框架，但它有许多缺陷，其中最主要的是强CP问题。在选定的新粒子的背景下，用轴子解决这个问题，在三个例子中显示，其他问题也自动消失，导致（-）^L和（-）^{3B}守恒，两个暗物质候选者的可行组合，成功的重子生成，跷跷板中微子质量，以及TeV能量尺度上可验证的实验结果。
2008-06-26 hep-ph
Supersymmetric Hybrid Inflation: Explaining the Spectrum of Cosmological Perturbations through a Multiple-Stage Inflationary Model
我们探讨了基于超对称大统一理论模型的多级暴胀情景，在再现宇宙微波背景各向异性角功率谱的同时，可以解释星系团功率谱中$k_b \simeq 0.05 h/Mpc$处的突变的可能性.
1999-01-24 hep-ph
A Non-Inflationary Axion and ALP Misalignment Mechanism
基于量子引力破坏全局对称性的考量，提出由 Planck 抑制项导致的对称性破缺可提供一种非暴胀的失配机制，从而在低温下产生轴子及 ALP 场的相干振荡。
2025-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
About the isocurvature tension between axion and high scale inflationary models
目前的工作表明，轴子和高能暴胀的情况下，可以避免等曲率张力考虑一个双场暴胀模型，包括隐藏的Peccei-Quinn希格斯和标准模型之一。我们提出的拉格朗日量中的某些项明确违反了Peccei-Quinn对称性，但在当前时代，它们的影响完全可以忽略不计。由此产生的机制允许一个大的值的轴子常数，顺序$f_a\sim M_p$，从而抑制轴子等曲率波动，即使当膨胀$H_{inf}$的规模非常高，顺序$H_{inf}\sim M_{gut}$。这个数值在希格斯暴胀模型中是典型的。本文还分析了这种情况下拓扑缺陷的形成，并指出在一定的假设下，从宇宙学的观点来看，它们的影响不是灾难性的。
2016-06-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Solutions to axion electrodynamics with electric-magnetic duality in supersymmetric Seiberg-Witten theory
School of Physics, Nankai University（南开大学物理学院）
本文基于超对称Seiberg-Witten理论研究轴子电动力学的解，并提出检测非平凡轴子-光子耦合的策略。
2026-01-06 hep-ph
Pre-inflationary QCD axion stars after moduli domination
University of Oxford（牛津大学）
大爆炸前QCD轴子暗物质在早期物质主导时期经历绝热密度扰动，产生约1个量级的扰动，这些扰动在量子 Jeans 尺寸处坍缩成轴子星，可能包含50%的暗物质。
2026-04-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Supersymmetric Axion-Neutrino Model with a Higgs Hybrid
在2001年，一个超对称模型被提出来将轴子尺度与中微子质量跷跷板联系起来。虽然这种情况是现实的，但与这种机制相关的粒子要么太重，要么耦合太弱，以至于无法观察到（除了轴子本身或可能的axino）。该模型的一个变化，在这里提出了允许显着混合的希格斯玻色子玻色子与一个新的单态相关的saxion（标量合作伙伴的赝标量轴子），使其有可能被观察到在大型强子对撞机（LHC）。随着奇异色超场的加入，这也成为如何在LHC中抑制或增强这种希格斯混合体的产生的具体实现，这与正在进行的寻找希格斯玻色子玻色子的实验努力非常相关。
2012-05-04 hep-ph
Post-inflationary axions: a minimal target for axion haloscopes
暴胀后情景中具有畴壁数 $N>1$ 的类轴子粒子在残存对称性微破缺下可作暗物质，数值模拟与解析结合表明其衰变常数受小尺度等曲率涨落强约束，可能具有较大光子耦合。
2022-12-26 hep-ex hep-ph
A Rich Tapestry: Supersymmetric Axions, Dark Radiation, and Inflationary Reheating
我们利用超对称性、暴胀、轴子、大爆炸核合成（BBN）和宇宙微波背景辐射（CMB）之间的互补性，结合最近的Planck和BICEP结果来约束超对称轴子模型.特别是，我们得到BBN边界来自改变轻元素丰度考虑到强子和电磁能量注入，和CMB约束黑体光谱失真。最后，我们概述了这些超对称模型的可行与排除的区域，可能占观察到的温和的暗辐射。
2014-11-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
B-modes from Post-inflationary Gravitational Waves Sourced by Axionic Instabilities at Cosmic Reionization
我们发现，轴子类粒子，只耦合到不可见的暗光子可以产生可见的B模式信号周围的再电离时代。轴子场在再电离前不久开始滚动，导致暗光子的快子不稳定性。这就产生了一个指数增长的暗光子量子源标量度规模式和引力波，留下一个印记的再电离重子。张量模式修改宇宙微波背景（CMB）的极化在再电离，产生可见的B模式签名的下一代CMB实验的参数范围，满足目前的实验约束。
2021-11-08 astro-ph.CO hep-ph
Composite Supersymmetric Axion-Dilaton-Dilatino System and the breaking of Supersymmetry
用有效拉格朗日方法研究了隐$SU(N)$规范群标度对称性、手征对称性和超共形对称性的自发破缺。相关的低能自由度被认为是与这三个破缺对称性相关的复合戈德斯通粒子。超对称性是自发破缺的大$N$限制和软破缺条款中的可观察部门产生的，连同nonrenormalisable Nambu-Jona-Lasinio型相互作用。
1993-07-19 hep-ph
The Supersymmetric R-Parity Violating Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky Axion Model
我们提出了一个包含Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky轴子手征超场的重子三重性的完全R宇称破坏超对称模型。我们参数化超对称性破缺与软条款，并确定在哪些条件下的模型是宇宙学可行的。正如预期的那样，我们总能找到一个参数空间区域，在这个区域中，轴子是冷暗物质的候选者。轴子的费米子伙伴--轴子的质量是由汤川耦合控制的。当重[ ${\mathcal O}$（TeV）]时，轴子衰变得早，不会造成宇宙学问题。当光[ $\mathcal{O}$（keV）]时，它可以是长寿的，并且是温暖的暗物质候选者。我们集中在后一种情况下，并详细研究的axino的衰变模式。我们发现，天体物理X射线和伽马射线对衰变为光子和中微子的约束可以对一些三线性超对称R宇称违反汤川耦合设置新的界限。在某些角落的参数空间的衰变的遗迹axino也可以解释一个假定的3.5千电子伏线。
2018-07-06 hep-ph
Unified Supersymmetric Model of Naturally Small Dirac Neutrino Masses and the Axionic Solution of the Strong CP Problem
利用E_6的{27}超多重态的粒子含量，在SU（3）_C × SU（2）_L × U（1）_Y × U（1）_chi的背景下，得到了自然小的Dirac中微子质量，其中U（1）_chi来自于E_6到SO（10）× U（1）_psi的分解，然后SO（10）到SU（5）× U（1）_chi的分解.在TeV尺度上预测了新的可观察到的后果。强CP问题的一个公理解可以在没有额外费用的情况下被包括在内。
2001-11-12 hep-ph
A post-inflationary kinetic axion
该研究提出了一种post-通胀期动能轴子机制，通过非最小耦合复场的超音速不稳定性产生轴子丰度，从而生成暗物质。
2025-12-15 astro-ph.CO hep-ph
Can axion clumps be formed in a pre-inflationary scenario?
QCD轴子和类轴子粒子（ALP）是暗物质的有力候选者。对于QCD轴子，当Peccei-Quinn（PQ）对称性在暴胀后自发破缺时，大的初始涨落会导致轴子团簇的形成。另一方面，当对称性在暴胀过程中已经被破坏时，人们认为，由于初始轴子波动的振幅很小，轴子团的形成不会发生。我们重新审视这种普遍的理解，考虑QCD轴子和ALP。我们发现，对于QCD轴子，即使我们考虑一个非常微调的初始条件，也不会发生团块的形成。同时，它证明了一个ALP，它允许一个更一般的潜在形式，块的形成可以通过快子不稳定性或/和共振不稳定性，考虑多个余弦势。
2020-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Isocurvature bounds on axion-like particle dark matter in the post-inflationary scenario
我们假设暗物质是由类轴子粒子（ALP）产生的重组机制在后暴胀的情况。这导致等曲率波动的幅度为一阶的规模相当于地平线的时候，ALP场开始振荡。这些波动的功率谱对于小的波数是平坦的，延伸到与宇宙学观测值相关的尺度。用$f_{\rm iso}$表示$k_*$ = 0.05 Mpc $^{-1}$时的相对等曲率振幅，普朗克宇宙微波背景辐射（CMB）观测结果表明，在2 $σ$能级上，$f_{\rm iso}$ < 0.31。这排除了后膨胀ALP暗物质的质量$m_{a}$ < 10 $^{-20}-$ 10 $^{-16}$ eV的假设，其中范围是由于ALP质量温度依赖性的细节。未来的CMB阶段IV和21厘米强度映射实验可能会改善这些限制1 $-$ 2个数量级的$m_{a}$。
2019-04-24 astro-ph.CO hep-ph
21cm forest probes on the axion dark matter in the post-inflationary Peccei-Quinn symmetry breaking scenarios
我们研究了在膨胀后Peccei-Quinn（PQ）对称性自发破缺时类轴子暗物质的21 cm森林观测的未来前景。类轴子粒子引起的等曲率扰动可以增强微晕的形成，而随后的分级结构的形成可以影响微晕的丰度，其质量可以超过与21 cm森林观测相关的${\cal O}(10^4) M_{\odot}$。我们表明，21厘米森林观测能够探测类轴子粒子质量的范围$10^{-18}\lesssim m_a \lesssim 10^{-12}$ eV的温度无关的轴子质量。对于温度依赖的轴子质量，零温度轴子质量尺度，其中21厘米森林测量可以受到影响的进一步扩展到大的顺序$10^{-6}$ eV。
2020-07-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Peccei-Quinn Axion in the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model
讨论了具有Peccei-Quinn（PQ）U（1）对称性的次极小超对称标准模型（NMSSM）.当这种对称性被希格斯机制动态破坏时，所产生的伪南布-戈德斯通玻色子就扮演了轴子的角色。虽然PQ尺度低值的大部分允许参数空间已经被排除，但PQ尺度> 10^9 GeV的许多场景仍然未经测试，允许NMSSM PQ轴子提供强CP问题的解决方案，并成为一个很好的暗物质候选者。不幸的是，新的粒子态是如此的解耦，以至于在未来的对撞机上无法观测到它们，NMSSM将与极小模型看起来难以区分。然而，我们表明，为了保持真空的稳定性，这样一个模型需要重希格斯玻色子状态的质量接近约μ tan β。因此，在大型强子对撞机上对重希格斯玻色子玻色子质量的测量将允许人们要么排除NMSSM PQ轴子，要么为它的存在提供诱人的间接证据。
2003-09-12 hep-ph
Post-Inflationary Quenched Production of Axion SU(2) Dark Matter
Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；Khazar University（阿塞拜疆大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
研究通过动态量子淬火问题确定向量暗物质的残余相干成分，推导淬火功和多余能量关系，并验证相干部分描述的准确性。
2026-08-19 hep-ph
Revealing the Primordial Irreducible Inflationary Gravitational-Wave Background with a Spinning Peccei-Quinn Axion
由于暴胀过程中产生的量子真空张量涨落，原初不可约引力波背景跨越了一个几乎尺度不变的频谱，但频率太低，无法被下一代引力波干涉仪检测到。我们展示了这个信号是如何增强的宇宙历史中的一个短暂的临时kination时代（小于10 e倍），可以出现在任何能量范围之间的GeV和膨胀规模$10^{16}$ GeV。我们认为，这样的kination时代是自然产生的旋转轴子之前，它被困在其潜力。通常假设轴子从其最初的冻结位置开始围绕其最小值振荡。然而，Peccei-Quinn场的早期动力学可以在轴子场中诱导出一个大的动能，在轴子获得质量之前或之后触发一个动能时代，导致原始引力波背景中的特征峰。这代表了轴子物理学的确凿特征，因为预计没有其他标量场动力学会触发早期宇宙中的这样一系列状态方程。我们推导出由此产生的引力波，并提出了导致这种信号的参数空间以及可探测性前景，特别是在LISA，爱因斯坦望远镜，宇宙探测器和大爆炸观测器。我们展示了两个模型独立的预测，并提出了两个具体的动机良好的UV完成QCD轴子暗物质，这种动态是内置的结果。
2021-08-23 astro-ph.CO hep-ph
Axion domain walls and thermal friction
本文提出基于非平衡量子场论的新分析框架，研究轴子域墙网络的演化及热摩擦效应，以改进轴子暗物质的预测。
2025-12-29 hep-ph
A Composite Axion from a Supersymmetric Product Group
在含有$A+4Q +N\overline{Q}$物质的s-限制$SU(N)^k$乘积群理论中，一个全局的$U(1)_\text{PQ}$对称性被保护不受引力效应的影响.如果测量$SU(4)$族对称性并加入适当的树能级超势，那么动态产生的超势自发地破坏$SU(4)\times U(1)_\text{PQ} \rightarrow SU(3)_c$并产生QCD轴子。只要产品组足够大，那么不需要任何微调，就可以使$CP$违规$θ$参数的值变小。通过引入第二个副本的s-限制$SU(N)$产品组也耦合到规范的$SU(4)$，我们发现，值小到$N=7$是一致的$\barθ<10^{-10}$，即使在悲观的假设下，主要贡献的轴子质量是在树的水平。
2017-07-13 hep-ph
New inflationary probes of axion dark matter
本文提出轴子等曲率扰动的新宇宙学观测量，包括相关时钟信号和混合非高斯性，可检验轴子存在及其耦合，并有助于缩小暴胀哈勃尺度范围。
2024-02-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Light Sterile Neutrinos in the Supersymmetric U(1)' Models and Axion Models
我们提出了最小超对称不育中微子模型（MSSNM），其中不育中微子质量约为1 eV，而活动中微子质量以及活动中微子和不育中微子的混合产生于后期的相变.现有的中微子实验数据包括LSND都可以同时得到解释，并且可以避开大爆炸核合成和大尺度结构对不育中微子的限制。为了自然地实现MSSNM，我们考虑了超对称的中尺度U（1）'模型，具有隐蔽U（1）'-破缺扇区的低能U（1）'模型，以及DFSZ和KSVZ轴子模型.在这些模型中，$μ$问题可以优雅地解决，1 eV的无菌中微子质量可以通过高维算子产生。对于低能U（1）'模型，我们也给出了一个假设，即活跃中微子和惰性中微子的质量和混合都是在晚时相变中产生的.
2005-06-09 hep-ph
Simulations of axion-like particles in the post-inflationary scenario
轴子和类轴子粒子（ALP）是暗物质最受欢迎的候选者之一，有几种可行的生产方案，使不同的预测。在这种情况下，轴子出生后，通货膨胀，其领域发展显着的不均匀性，并在一个高度非线性的方式演变。因此，理解这种情况下轴子暗物质的最终丰度和分布需要专门的数值模拟。到目前为止，该团体一直致力于QCD轴子的模拟，这是一个预测轴子质量与特定温度相关的模型。在这里，我们超越了QCD轴子，并执行一套模拟的范围内可能的温度依赖性标记的幂律指数。我们研究了轴子场的复杂动力学，包括宇宙弦和畴壁的标度，非相对论性轴子的谱，轴子的寿命和内部结构，以及微团簇的种子。特别是，我们量化了弦壁网络对暗物质丰度的贡献，作为轴子质量增长速度的函数。我们发现，一个温度无关的模型产生的暗物质比标准的错位计算多25%。与一般的ALP相比，QCD轴子模型产生暗物质的效率几乎低六倍。鉴于蓬勃发展的实验活动，以搜索ALP，这些结果有潜在的广泛影响，直接和间接的搜索。
2022-03-30 astro-ph.CO hep-ph
The post-inflationary cosmology of the VISH$ν$ axion-majoron model
VISHν模型通过轴子-主子机制解决标准模型缺陷，精确预测暴胀和轻子生成，并满足自然性条件与暗辐射约束。
2025-12-14 astro-ph.CO hep-ph
Non-thermal leptogenesis in supersymmetric 3-3-1 model with inflationary scenario
研究了超对称经济SU（3）_CXSU（3）_LXU（1）_X模型中暴胀衰变过程中非热产生重Majorana中微子的轻子创生方案，其中中微子质量起着关键作用.由于暴胀子的质量在大统一尺度下，所考虑的模型提供了成功的中微子质量，这是不同于没有暴胀的情况。暴胀子和右手中微子之间的轻子数违反相互作用出现在单圈水平上，这是非热轻子生成的一个原因。由引力子丰度和中微子质量的宇宙学约束/中微子振荡数据得出的束缚为m_v 3 \simeq \frac{0.05}{δ_{eff}} eV。当再加热温度低至T_R= 10^6 GeV时，我们得到轻中微子与暴胀子质量之比的极限为\fr{M_{R1}}{M_ϕ} = 0.87。
2010-12-13 hep-ph
On Supersymmetric Effective Theories of Axion
我们研究自发破缺超对称理论中的轴子有效理论。我们考虑一个系统的轴子超多重态是直接耦合到一个超对称性破缺部门，而标准模型部门与这些部门通过信使领域的环路进行通信。解决强CP问题所需的高吉诺质量和轴子-胶子耦合都是由相同的有效相互作用得到的。我们讨论这个框架上的宇宙学约束。
2011-04-07 hep-ph hep-th
Axion, mu Term, and Supersymmetric Hybrid Inflation
我们展示了如何成功的超对称混合通货膨胀实现在现实的模型中，最小的超对称标准模型亩问题的决议是密切相关的轴子物理。伴随着轴子的标量场，如saxion，在膨胀期间和之后被密切监测，以确保轴子等曲率扰动低于观测极限。标量谱指数n_s约为0.96 - 0.97，而张量-标量比r（重力波的规范度量）远低于我们例子中的可观测范围。轴子畴壁被膨胀开，并且取决于轴子衰变常数f_a和μ参数的大小，轴子和/或最轻的超对称粒子组成宇宙中的暗物质。非热leptogenesis自然是实现这类模型。
2017-04-04 astro-ph.CO hep-ph
Inflation from a Supersymmetric Axion Model
我们表明，超对称轴子模型自然会引起混合通货膨胀的瀑布场确定为Peccei-Quinn标量。Peccei-Quinn尺度被预测为大约10^{15}GeV，以再现宇宙的大尺度密度扰动。在内建的晚期熵产生过程之后，轴子成为暗物质的候选者。几个宇宙学的影响进行了讨论。
2010-12-10 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Axions
评述了当前宇宙学对暗物质轴子的限制。我们描述的基本机制，在早期宇宙中，无论是在标准的热方案中，其中轴子弦的形式和暴胀模型中创建的轴子。在热的情况下，主导过程的轴子生产是通过辐射衰变的轴子弦网络，这意味着一个暗物质质量的轴子m_a ~ 100 microeV具有特定的大的不确定性。如果再热温度T_reh > f_a很高，或者相反，如果在暴胀过程中哈勃参数H_1> f_a很大，则暴胀相不会影响这种弦束缚;在这两种情况下，弦都形成了，我们回到了m_a ~ 100 microeV暗物质轴子的标准图像。f_a > H_1 > T_reh的暴胀模型面临着很强的CMBR约束，需要“人为失调”微调，以产生一个暗物质轴子;在这种情况下，一些暴胀模型基本上与可检测的轴子不兼容，而另一些模型可以设计成允许暗物质轴子在m_a < 1 meV的巨大质量范围内的任何地方。我们努力澄清有时混乱和矛盾的文献轴子宇宙学。
1998-02-17 astro-ph hep-ph
Analytic results in aligned axion inflation
针对原始轴子自然暴胀张标比超实验限制的问题，给出对齐轴子暴胀轨迹的解析解与唯象学表达式，分析其参数尺度与暴胀后演化，指出多场暴胀中多阶段暴胀或更普遍。
2024-09-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological aspects of inflation in a supersymmetric axion model
我们证明了在超对称轴子模型的框架下混合暴胀是自然实现的，当Peccei-Quinn对称性破缺标度在10^{15}GeV左右时，这与WMAP观测结果一致.通过求解后暴胀标量动力学，发现轴子的标量伙伴-因此，轴子相干振荡可能是宇宙中暗物质的主要成分。解决了宇宙学的引力子和轴子问题。
2011-06-29 astro-ph.CO hep-ph
Global Symmetries in Duals of Supersymmetric SU(N) x SU(M) and Application to Composite Axion
本文基于规范群$SU(N)\times SU(M)$构造了一个超对称复合轴子（c-axion）模型，这是N=1对偶性的一个可能的物理应用. SU（M）的对偶被解释为色规范群。我们证明了在对偶规范群$SU(\tilde M)$中只有一个对偶夸克的情况下c-轴子的存在性。
1998-01-20 hep-ph hep-th
Post-inflationary axion isocurvature perturbations facing CMB and large-scale structure
在后暴胀理论中，由重排列机制产生的类轴子粒子（ALP）组成的暗物质导致了原始等曲率波动。这些波动的功率谱对于小的波数是平坦的，扩展到宇宙学调查可以达到的尺度。我们利用最新的宇宙微波背景（CMB）各向异性测量结果，结合CMB透镜效应、重子声振荡（BAO）和Sunyaev Zel'dovich（SZ）团簇计数测量了等曲率分量的振幅和倾斜。我们发现偏好的白噪声等曲率分量的CMB主要各向异性，这一结论是，但是，削弱了目前的大尺度结构（LSS）的数据。将结果解释为等曲率分量的保守上限，所有探针的ALP质量的组合结合为$m_{a} \gtrsim 10^{-19}$ eV，与$m_{a}$如何随温度变化存在一定依赖性。从未来的LSS实验和CMB透镜的宇宙剪切和星系集群的预期灵敏度表明改进的界限$m_{a} \gtrsim 10^{-18}$ - $10^{-13}$ eV，取决于尺度削减，以避免非线性和ALP质量温度的依赖性。
2020-10-11 astro-ph.CO hep-ph
Axion dark matter with thermal friction
在早期宇宙中，轴子场的宇宙学演化可能受到轴子与热化隐扇区耦合引起的热摩擦的显著影响。我们研究了这种热摩擦对轴子暗物质密度及其扰动的影响，当热摩擦超过哈勃摩擦时，直到轴子场开始围绕潜在的最小值振荡。我们表明，在存在相当大的热摩擦，可以有一个指数衰减阶段的轴子场之前的振荡阶段，在此期间的轴子能量密度有效地消散到隐藏的热浴。因此，先前排除的参数区域，由于过度封闭的遗迹轴子密度成为宇宙学上可行的热摩擦。特别是，一个比$μ$ eV轻得多的QCD轴子是可行的，而不需要调整初始失准角。我们还发现热摩擦可以通过多种方式影响轴子暗物质的密度扰动。例如，它可以减轻在暴胀前PQ破坏场景中轴子暗物质上的大尺度等曲率约束，这将使暴胀前轴子暗物质在宽范围的模型参数上与高尺度暴胀相容。在后暴胀PQ破缺的情况下，热摩擦也可以显著改变轴子弦的标度行为，从而改变所得轴子微团的典型尺寸。
2023-02-27 astro-ph.CO hep-ph
Smooth hybrid inflation in a supersymmetric axion model
我们证明了在超对称轴子模型的框架下，光滑混合暴胀是自然实现的。识别Peccei-Quinn标量场作为infaton扇区的一部分，成功的暴胀发生再现的振幅和光谱指数的曲率扰动观察到的WMAP。在我们的模型中预测了一个相对较大的轴子等曲率扰动及其非高斯性。Saxion相干振荡具有很大的振幅，并主导着宇宙。随后的衰变产生了巨大的熵，稀释了不需要的遗物。Winos是这种情况下最轻的超对称粒子，在衰变中以非热的方式产生，并解释了暗物质。
2013-02-19 astro-ph.CO hep-ph
Resonant Gravitational Wave Amplification - Axion and Inflaton
我们证明了随机引力波背景的参数放大过程中的暴胀再加热和轴子/模量振荡。这种放大增强了弦/暴胀重力波信号的可探测性，在光谱上留下了指纹，可能会被未来的引力波探测器发现。
1997-10-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Fermion production during and after axion inflation
我们研究了在轴子驱动的暴胀，特别是$m_ϕ^2ϕ^2$和monodromy通货膨胀，并计算粒子生产过程中的通货膨胀时期和后通货膨胀的轴子振荡的衍生耦合费米子。在暴胀期间，滚动的轴子充当螺旋性的有效化学势，使一个费米子螺旋性的引力产生偏向于另一个。这种机制允许有效的引力产生重费米子状态，否则将被高度抑制。在暴胀之后，由于费米子场的有效频率发生非线性变化，轴子振荡并产生具有两种螺旋度的费米子。对于费米子质量和轴子-费米子耦合强度的某些值，两个螺旋度状态是不对称产生的，导致左螺旋度费米子和右螺旋度费米子的数量密度不相等。
2016-12-23 astro-ph.CO hep-ph
Axions and saxions from the primordial supersymmetric plasma and extra radiation signatures
我们计算了在原始超对称等离子体中通过夸克、胶子、方子和胶子的散射热产生轴子和Saxon的速率。系统的场论方法，如硬热回线重算，以规范不变的方式获得一个有限的结果，是一致的强规范耦合的领导秩序。我们计算了轴子和介子的热产额和退耦温度。在一般情况下，氙衰变成轴子是可能的，发射出的轴子可以在大爆炸核合成之前和之后很久就构成额外的辐射。我们更新了有关的限制，最近的研究所施加的原始氦-4丰度和精确的宇宙学的宇宙微波背景和大尺度结构。我们表明，在这些研究中看到的额外辐射的趋势可以解释为后期衰变的热axion到轴子和即将到来的普朗克结果将探测超对称轴子模型具有前所未有的灵敏度。
2013-02-19 astro-ph.CO hep-ph
Light Axion within the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model
我们分析了希格斯部门的次最小超对称标准模型，强调了一个轻CP-奇数标量（轴子）的光谱的可能性。我们计算了标准模型中的希格斯玻色子玻色子与一对轴子的耦合，并表明它可以大到足以修改希格斯分支分数，对希格斯搜索产生重大影响。我们描绘的范围内的参数相关的这种情况下，还推导出解析表达式的标量质量和耦合在两种特殊情况下-去耦限制，所有标量以外的轴子比标准模型一样的希格斯玻色子，和大的tan β限制。
2000-08-18 hep-ex hep-ph
Dark Radiation and Inflationary Freedom
由暴胀引起的标量扰动的松弛的原初功率谱（PPS）会影响由宇宙微波背景和其他宇宙学测量得到的暗辐射约束。如果暴胀产生了初始涨落的非标准PPS，那么完全热化的轻无菌中微子可以被CMB观测所青睐，而不是被强烈地排斥。在热轴子的情况下，当PPS不同于标准幂律时，对轴子质量的约束被放松。
2015-10-20 astro-ph.CO hep-ph
A Light Supersymmetric Axion in an Anomalous Abelian Extension of the Standard Model
我们提出了一个超对称的标准模型（USSM-A）与一个反常的U（1）和Stueckelberg轴子异常抵消，推广类似的非超对称结构。该模型，建立了一个自下而上的方法，预计将捕获低能量超对称描述的理论与规范的异常阿贝尔相互作用，以前探索的非超对称的情况下，交叉膜。选择一个类似USSM的超势，加上一个额外的单线态超场和一个额外的阿贝尔对称性，允许在光谱中有一个物理上的轴子状粒子。我们描述了这种结构的一些一般特点，特别是修改的暗物质部门，其中涉及的轴子和几个neutralinos与axino组件。在超势中没有相的情况下，轴子预计会非常轻，但也可以获得几个GeV或更大的质量。特别是，测量的异常对称性允许独立的质量/耦合相互作用的规范场的这种粒子，这是缺乏传统的（不可见）轴子模型的功能。我们评论的一般影响，我们的研究签名的模量从弦论由于这些异常对称性的存在。
2009-07-15 hep-ph hep-th
CMB Constraints on Pre-Inflationary Axion Dark Matter Isocurvature
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森天体物理中心）；Brown University（布朗大学）；CERN（欧洲核子研究组织）；Nanjing Normal University（南京师范大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
利用Planck、ACT和SPT的最新CMB数据，更新了对暴胀前轴子模型中具有不同谱指数的冷暗物质等曲率扰动的约束，发现联合数据集对谱指数的约束略有改善，但对固定谱指数的等曲率振幅约束未加强。
2026-06-12 astro-ph.CO hep-ph
Dark radiation and dark matter in supersymmetric axion models with high reheating temperature
最近对宇宙微波背景、大尺度结构和大爆炸核合成（BBN）的研究显示出额外辐射的趋势。在超对称强子轴子模型的框架内，我们探讨了两个高再加热温度的情况下，可以解释一致的额外辐射和冷暗物质（CDM），后者驻留在引力子或轴子。在引力子CDM的情况下，来自热介子衰变的轴子在BBN之前已经提供了额外的辐射，而具有宇宙学所需的TeV尺度质量的轴子衰变可以产生额外的熵。在轴子CDM的情况下，宇宙学的约束是尊重轻eV尺度axino和弱尺度引力子衰变成轴子和axino。这些衰变导致后期额外的辐射，可以与早期的贡献共存。最近普朗克卫星探测到的结果是在晚些时候的额外辐射，因此这两种情况都有。进一步的测试是在ADMX上寻找轴子，在LHC上寻找超对称粒子。
2013-10-04 astro-ph.CO hep-ph
Axion and Neutralinos from Supersymmetric Extensions of the Standard Model with anomalous U(1)'s
我们分析的条件下，一些超对称推广的一类模型下降到弦论允许在物理谱的轴子，由于存在异常阿贝尔规范相互作用。这些结构的规范结构涉及施图克尔伯格超多重态和超对称版本的Wess-Zumino项异常取消。虽然这些条件不满足的MSSM超势，我们表明，一个轴子状粒子出现在光谱中，如果额外的标准模型单。我们证明了单重态超场在反常U（1）下带电的简单超势满足最小要求。这些模型的暗物质部分包括一个轴子和几个带有轴子成分的中性伴子。
2009-01-23 hep-ph hep-th
The axion mass in the post-inflationary scenario in a minimal scaling model
University of Oslo（奥斯陆大学）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；University of Sussex（萨塞克斯大学）；University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克大学）
本文通过大规模经典场论模拟，计算了最小模型中暴胀后暗物质轴子质量约为17.46微电子伏特，并预测非最小模型的质量低于40微电子伏特。
2026-09-18 astro-ph.CO hep-ph
