Test of an Analytic, Finite, Non-Perturbative, Gauge-Invariant QCD formulation against elastic pp scattering at the ISR energies
最近的QCD公式是非微扰的，有限的，规范不变的，精确的从Schwinger的生成泛函出现。第一次测试的有效性，这个配方是在这里提供对弹性质子-质子散射在相交的存储环，ISR，能量。LHC能量的扩展正在进行中。
2017-12-22 hep-ph hep-th
LIGO/Virgo Black Holes from a First Order QCD Phase Transition
我们认为LIGO/Virgo观测到的$O(10 M_{\rm Sun})$黑洞起源于温度为$T_* \lesssim 100$ ~MeV的一阶QCD相变。这是通过保持夸克质量小的限制尺度下到$T\sim T_*$，使QCD跃迁一阶。我们使用可能是一个很好的暗物质候选者的光标量来实现这个场景。
2019-03-06 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Black Holes from the QCD Transition?
在一阶QCD跃迁开始时，过冷后突然再加热这样的剧烈过程是否能提高原始黑洞形成的可能性？低密度比高密度更早地重新加热，有一个短时间的巨大压力差，因此流体加速。在远低于哈勃半径$λ\ll R_{\rm H} $的尺度上，密度扰动得到了波数二次增长的放大，在视界尺度上的放大很小。原始黑洞的形成不能被QCD跃迁充分放大，除非初始光谱被微调。
1998-08-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Lunar Mass Black Holes from QCD Axion Cosmology
在量子色动力学的轴子方案中，一个由宇宙弦包围的畴壁网络分裂成碎片。当这些碎片坍缩时，其中一些会形成黑洞。用标准的QCD轴子参数，黑洞将有月球质量（$M_{\rm bh} \sim 10^{-8}\, {\rm M}_\odot$）。尽管它们的数量密度很难估计，但有证据表明它们可以构成临界宇宙学密度的合理部分。
2018-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
QCD against black holes of a star mass?
在中子星（NS）中，随着重子（中子）间距的压缩，两个非常重要的因素同时起作用：NS引力自稳定性的缺乏和组成NS的核物质内部的相变--颜色退禁闭和QCD--真空重建。这就是为什么在考虑引力坍缩时，应该同时考虑这两种现象。由于在上述跃迁下，强子相（HPh）真空（充满了胶子和手征$q\bar q$凝聚体）变成了“空”（微扰）亚强子相（SHPh）真空，因此，以前的（非常高的）压力相当突然地下降，以前冷的核介质开始几乎自由地坍缩到新的真空中。如果恒星质量足够大，那么这种内爆会导致巨大的加热-温度高达约100 MeV，甚至更高-以及由于简并破缺和承受引力压缩的多个$q\bar q$对产生而导致的内部压力的增长（请记住，超新星爆发的最高温度，以及“正常”的NS，至少要低一个数量级）。因此，一个“火焰墙”是，最有可能的，出现在进一步的崩溃，这阻止了NS向BH地平线的外观发展的方式。与此同时，它可能会产生一些非常遥远的（年轻的）恒星产生的最强大的伽马射线暴。
2010-06-04 astro-ph.HE hep-ph
Primordial Black Hole Formation during the QCD Epoch
我们考虑了宇宙相变过程中由已有的密度涨落形成视界大小的原始黑洞。指出在QCD时期，由于绝热塌缩过程中压力的大幅度减小，或者等效地，在色限跃迁过程中有效声速的显著减小，PBH的形成应该是特别有效的。我们的考虑意味着，对于一般的初始密度微扰谱PBH质量函数预计将表现出明显的峰值上的QCD视界质量尺度$\sim 1 M_{\odot}$。这一质量尺度与最近在我们的星系晕中由OOO合作观测到的致密天体的估计质量大致一致。在QCD时期形成的黑洞可以提供一个有吸引力的解释晕暗物质的起源，回避可能有问题的核合成和亮度边界的重子晕暗物质。
1997-04-22 astro-ph hep-ph
Discovering the QCD Axion with Black Holes and Gravitational Waves
先进的LIGO可能是第一个探测引力波的实验。通过恒星黑洞的超辐射，它也可能是第一个发现衰变常数在大统一尺度以上的QCD轴子的实验。当轴子的康普顿波长与黑洞的大小相当时，轴子与黑洞结合，形成“引力原子”。“通过超辐射过程，占据束缚能级的轴子数量呈指数增长，从黑洞中提取能量和角动量。轴子在引力原子能级之间的跃迁以及轴子湮灭为引力子的过程中可以产生可观测到的引力波信号。这些信号是持久的、单色的，可以与普通的天体物理源区分开来。对于10^-11和10^-10 eV之间的轴子，我们估计在aLIGO上的跃迁事件高达O（1），对于10^-13和10^-11 eV之间的轴子，我们估计湮灭事件高达10^4。在零搜索的情况下，ALIGO可以限制轴子质量的范围内快速旋转的黑洞形成率。在未来的低频引力波观测站中，质量更轻的轴子湮灭也是有希望的;湮灭率有很大的不确定性，主要由超大质量黑洞的自旋分布决定。我们对aLIGO的预测对于来自黑洞环境的扰动是稳健的，并且解释了我们对恒星黑洞自旋测量所建议的6*10^-13 eV < ma < 2*10^-11 eV的QCD轴子的更新排除。
2015-03-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Primordial Black Holes with QCD Color Charge
本文提出早期宇宙中PBH通过吸收未禁闭夸克和胶子获得QCD色荷的机制，估算了近极端色荷PBH的数密度，并探讨其唯象学意义。
2024-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from QCD Axion Bubbles
我们提出了一个方案，其中一个强大的Peccei-Quinn（PQ）对称性破缺在早期宇宙中的初始QCD轴子场值的大的不均匀性的结果，导致非常密集的轴子泡的形成。一些轴子泡随后坍缩成原始黑洞（PBH）。QCD轴子的空间均匀部分解释了宇宙的暗物质，而轴子泡产生的PBH可以解释LIGO事件或超大质量黑洞的种子。有趣的是，PBH的质量是由轴子衰变常数决定的;对于$f_a = 10^{17} (10^{16})$ GeV，PBH的质量大约比$10 (10^4) M_\odot$重。此外，轴子微团簇也是由轴子气泡形成的，比PBH更丰富，并且它们的质量预计会比基于膨胀后PQ对称性自发破缺的通常情况下更重。
2020-06-23 astro-ph.CO hep-ph
QCD against BlackHoles of Stellar Mass
在致密恒星内部核子（中子）间距的巩固过程中，两个关键因素预计将同时发挥作用：缺乏自我稳定以防止关闭到黑洞（BH）和即将发生的相变-颜色解除限制和QCD-真空重建-在组成恒星的核物质内。这些现象使恒星以完全不同的（相反的）方式演化，应该立即考虑到，因为引力压缩被认为是。在上述跃迁下，预计会发生在任何超大质量中子星（NS）中，强子相（HPh）真空-胶子和手征$q\bar q$凝聚体的相干态-首先在恒星中心附近变成“空”态。（微扰）亚强子相（SHPh）1，因此，预先存在（非常高的）真空压力突然下降;结果，“冷”星开始几乎自由地坍缩到新的真空中。如果恒星质量足够大，那么这种内爆会导致恒星中心区域内的巨大加热（温度高达100-200 MeV，甚至更高），这使得内部的压力增长，主要是由于简并破缺和多个$q\bar q$对的产生。因此，一个“火焰墙”可能会出现，它承受住进一步的坍缩，并使恒星脱离不可撤销地关闭到BH。相反，恒星要么形成一个短暂的准稳态（只是相对较低的恒星质量的情况），失去质量，逐渐演变成“正常”的稳定NS，或者注定完全自我清算（在更高的质量）。
2012-01-19 astro-ph.HE hep-ph
Gravitational waves and primordial black holes from chirality imbalanced QCD first-order phase transition with $\mathcal {P}$ and $\mathcal {CP}$ violation
QCD中的手征不平衡在高温下由瞬子反瞬子对的轴矢量排斥作用自发诱导，在低温下消失。手性化学势$μ_5$与从sphaleron跃迁估计的量级相同。在具有$\mathcal {P}$和$\mathcal {CP}$破坏的早期宇宙中，手征不平衡的相变总是一阶相变。本文研究了引力波的谱和原初黑洞的形成过程，并分析了强磁场的影响。LISA、Taiji和DECIGO都能探测到手征不平衡产生的引力波，其峰值能量密度在$10^{-11}$ ~ $10^{-9}$之间，峰值频率在$10^{-5}$ Hz ~ $10^{-2}$ Hz之间。轴向矢量耦合强度越大，磁场越强，谱的峰值能量密度越高，峰值频率越低。根据这一趋势，SKA、IPTA和EPTA也有可能探测到引力波。由反弹解计算出的相变逆时距$β/H_*$为$10^4$量级，远高于电弱相变的典型值$10-100$。基于假真空衰减延迟的机制，发现由于PDMATHAMT值较大，相变在极短的时间内完成，假真空能量密度急剧衰减，不利于原初黑洞的形成.
2023-02-11 astro-ph.HE hep-ph
Could MACHOS be Primordial Black Holes formed during the QCD Epoch?
观测结果表明，星系晕暗物质的很大一部分可能是质量为$M\sim 0.5M_{\odot}$的致密物体。由于对这类矮星数量的观测上限很严格，因此将这些天体鉴定为红矮星或白矮星是有问题的。原始黑洞（PBH）的形成，从预先存在的密度波动是促进宇宙QCD过渡期间，由于压力的显着减少。对于一般的初始密度扰动谱，这意味着基本上所有的PBH可能形成的质量接近QCD视界尺度，$M_h^{QCD}\sim 1M_{\odot}$。这可能是这样的QCD PBH贡献显着的封闭密度今天。我讨论了QCD PBH暗物质性质的理论预测状况。宇宙太阳质量PBH人口的观测签名和约束进行了讨论。
1998-05-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Semianalytic Analysis of Primordial Black Hole Formation During a First-order QCD Phase Transition
最近有人提出，在一阶QCD相变期间，可能会形成宇宙学意义上的大量黑洞。此外，有人断言，这些黑洞的质量自然对应于导致观测到的引力微透镜事件的MACHO的推断质量（$\sim 1 M_{\odot}$）。在这个模型中，原始密度扰动的基本谱提供了在QCD跃迁时期产生黑洞的波动。我们采用一个简化的模型来估计减少所需的一个视界大小的原始扰动坍缩到一个黑洞的临界密度。我们发现一阶QCD跃迁确实在黑洞质量谱中产生一个尖峰，但是这个尖峰对应的是比宇宙学跃迁本身稍早的一个时期的视界质量。假设一个COBE标准化的原始密度扰动谱具有恒定的谱指数，这样产生的黑洞要具有宇宙学意义，就需要一个极其精细调谐的"蓝色"原始密度扰动谱。具体地说，在我们的简化模型的上下文中，$n=1.37-1.42$范围内的光谱指数对应于黑洞对当今密度参数的贡献的$Ω\sim 10^{-5}-10^3$范围。
1998-01-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Tachyon dynamics of the black disc limit in the hard small $x$ processes in QCD
研究了有效场论（EFT），它给出了黑盘极限（BDL）附近QCD中小$x$过程中两个硬小偶极子散射的近似描述。我们认为微扰QCD方法预言了快子的存在，并在近似下将其可视化，其中$α'_P=0$。我们证明了截面的高能量行为强烈地依赖于碰撞参量平面内的扩散规律。另一方面，硬过程和多重性截面的几乎阈值行为，即截面的快速增加（色膨胀）、梯子熔化成色网络以及强子纵向分布的软化，定性地对碰撞参量空间中的扩散值不敏感。我们评估$α'_P$附近的黑盘限制，并发现显着的$α'_P$的概率守恒的后果。
2005-12-19 hep-ph hep-th
High energy QCD from Planckian scattering in AdS and the Froissart bound
我们重新分析高能量QCD散射制度，从散射截止AdS通过重力规范对偶（一拉Polchinski-Strassler）。我们研究了特胡夫特散射、雷吉行为和AdS中的黑洞产生。通过引力冲击波碰撞分析了引力对偶中黑洞的产生。我们证明了QCD Froissart么正性界的饱和性，对应于Giddings提出的AdS大小的黑洞的产生。
2005-11-03 hep-ph hep-th
QCD Equilibrium and Dynamical Properties from Holographic Black Holes
利用引力/规范对应，采用Einstein-Maxwell-Dilaton模型计算了高温、重子丰的强耦合夸克-胶子等离子体的平衡态和非平衡态性质.利用模拟格点量子色动力学状态方程的5维全息黑洞族，研究了该状态方程对温度和重子化学势的依赖性.我们还得到了重子的电荷电导率，和体和剪切粘度与特别关注的行为，这些可观的临界端点和线的一阶相变预测的模型。
2022-07-25 hep-ph nucl-th
Primordial Black Holes from the QCD axion
我们提出了一种产生原始黑洞（PBH）的机制，它与宇宙膨胀无关，发生在略低于QCD相变的位置。我们的设置依赖于长寿命的弦域壁网络的崩溃，并自然地实现在QCD轴子模型与域壁数$N_{DW}>1$和Peccei-Quinn对称性破缺膨胀后。在我们的框架中，暗物质主要由meV质量范围内的轴子以及一小部分重$M \sim 10^4-10^7 M_\odot$ PBH组成，即$Ω_{\text{PBH}} \gtrsim 10^{-6} Ω_{\text{CDM}} $。后者可在减轻$Λ$清洁发展机制模型在亚银河尺度上的某些缺点方面发挥作用。这种情况在正在进行的轴子搜索以及引力波观测站中都有明显的特征。
2019-02-21 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Black Holes Formation Beyond the Standard Cosmic QCD Transition
Institute of Nuclear and Particle Physics, Technical University Dresden（德累斯顿工业大学核与粒子物理研究所）；Institute of Theoretical Physics, University of Wroclaw（弗罗茨瓦夫大学理论物理研究所）；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）；Center for Advanced Systems Understanding (CASUS)（高级系统理解中心）
本文探讨了原初黑洞在宇宙黑暗时代和暗物质候选中的作用，分析了QCD相变对黑洞形成的影响，并研究了超出标准模型的物理对宇宙方程状态和黑洞形成概率分布的影响。
2026-04-14 astro-ph.CO hep-ph
On the behaviour of single scale hard small $x$ processes in QCD near the black disc limit
我们认为，在足够小的Bjorken $x$，其中pQCD振幅迅速增加的能量和违反概率守恒的单尺度小$x$硬QCD过程中的阴影效应可以描述一个有效的相互作用准粒子的量子场论。准粒子是微扰QCD梯。我们发现，在WKB近似下，小的QCD耦合常数确保了物理真空中评估的多准粒子相互作用之间的层次结构，特别是在拉格朗日中的三重准粒子相互作用的主导地位。解释了在微扰QCD真空附近考虑的有效场论包含一个快子，它与微扰QCD级数在足够小的$x$处的发散有关。我们在WKB近似下求解了有效场论的运动方程，找到了物理真空以及假真空（微扰真空）和物理真空之间的过渡。经典的解决方案，占主导地位的虚假和物理真空之间的过渡是扭结，不能被分解成微扰系列的权力$α_s$。这些扭结导致了色膨胀和准粒子的玻色-爱因斯坦凝聚。对WKB解周围量子涨落的解释揭示了“无质量”粒子--“声子”的出现。据解释，“声子”是相关的小$x$过程的黑盘行为，导致Froissart上升的横截面。阶梯的凝聚产生占据“宏观”纵向体积的颜色网络。我们简要地讨论了新的QCD效应的可能检测。
2006-03-08 hep-ph
Thermodynamics of AdS$_5$ black holes: holographic QCD and Stückelberg model
我们在两个模型中研究了AdS $_5$黑洞的热力学：i）一个改进的全息QCD模型，一个简单的量子势，ii）Stückelberg模型在5D。在前一种情况下，通过应用奇异微扰理论的技术，我们得到了在高温下的朴素膨胀的remmation，提供了一个很好的适合的晶格数据的跟踪异常。在后者中，我们找到了一个解决方案的运动方程，通过考虑在共形维数的扩展与规范场的电流。
2019-09-30 gr-qc hep-ph hep-th
Probing QCD critical point and induced gravitational wave by black hole physics
在有限重子化学势下确定QCD的临界端点和一级相变区域是QCD研究的一个热点。我们利用规范/引力对偶的非微扰方法，给出了在有限重子化学势和有限温度下QCD物质的引力对偶描述。利用最新的格点量子色动力学数据在零化学势下确定了模型的所有参数后，预测的物态方程和QCD迹线反常关系与最新的格点结果在定量上一致。然后，我们给出了关键端点的确切位置以及一阶过渡线，这是在许多即将到来的实验测量的覆盖范围内。此外，我们还利用有限重子化学势下的模型数据，计算了早期宇宙中与一阶QCD跃迁相关的随机引力波背景谱，这是未来脉冲星计时可能观测到的.
2023-02-18 gr-qc hep-ph hep-th
Background magnetic field stabilizes QCD string against breaking
夸克在强子中的禁闭是由于QCD弦的形成而发生的。当夸克之间的距离很大时，由于轻夸克-反夸克对的产生，QCD弦断裂成碎片。我们认为存在一个临界背景磁场e B ~ 16 m_π ^2，超过这个值，弦在横向于磁场轴的方向上不可能断裂.因此，在足够强的磁场下，可以形成新的非对称限制相。这种效应--可能在LHC/ALICE实验中得到验证--导致了在非中心重离子碰撞中富含u夸克的强子和过量的径向激发介子。
2010-01-04 hep-lat hep-ph hep-th
Evidence Against Instanton Dominance of Topological Charge Fluctuations in QCD
与QCD中典型规范场组态相关的狄拉克算符的低阶本征模，除了其他低能性质外，还编码了$U_A(1)$问题（即$η'$质量的起源）解背后的物理、自发手征对称性破缺的性质、弦破缺、夸克-反夸克对产生的物理以及OZI规则。此外，这些本征模的时空手征结构反映了底层规范场的时空拓扑结构。我们从格点量子色动力学中得到了低Dirac本征模的局部手征结构的证据，从而得出了QCD真空的拓扑电荷涨落不是瞬子主导的结论.这一结果支持了Witten关于拓扑荷是由与约束有关的规范涨落而不是瞬子产生的论点。
2001-02-07 hep-lat hep-ph hep-th
Black-hole quasinormal modes and scalar glueballs in a finite-temperature AdS/QCD model
利用全息AdS/QCD软壁模型研究了有限温度等离子体中标量胶球的光谱。在这个模型中，胶球被描述为一个无质量的标量场在一个AdS_5黑洞与软壁背景上的一个标志。利用AdS/CFT公式计算了边界延迟格林函数。相应的热谱函数显示在低温下的准粒子峰。我们还计算了软壁黑洞几何中标量场的准正规模。这些模式的温度和动量的依赖性进行了分析。谱函数的峰的位置和宽度与准正规模的频率有关。我们的数值结果发现采用幂级数方法和计算的Breit-Wigner共振。
2009-10-29 gr-qc hep-ph hep-th
Radio signatures from encounters between Neutron Stars and QCD-Axion Minihalos around Primordial Black Holes
由于轴子与标准模型粒子的相互作用非常弱，因此探索QCD轴子暗物质（DM）假说极具挑战性。我们提出了一种新的途径来测试的QCD轴子DM通过瞬态无线电签名之间的遭遇来自中子星（NS）和轴子迷你晕周围的原始黑洞（PBH）。我们考虑一个一般的QCD轴子的情况下，PQ对称性破缺发生之前（或期间）的通货膨胀共存的一小部分DM的形式PBH。黑洞周围将出现典型的秒差距尺度的轴子微晕。迷你晕中的轴子密度可能远高于局部DM密度，而这些致密天体在今天银河系中的存在为检验轴子DM假说提供了一个新的机会。我们研究了银河系中小晕质量分布的演化，并估计了NS和装饰PBH之间的相遇率。我们发现，遇到引起的瞬态线状发射的射频光子产生的共振轴子光子转换在NS磁层和特征信号可以检测到与当前和未来的射电望远镜的灵敏度。因此，深入研究这些信号的搜索策略将为QCD轴子的探测提供新的途径。
2021-09-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Properties of Infinite Nuclear Medium from QCD Sum Rules and the Neutron Star-Black Hole Mass Gap
研究利用QCD求和规则计算核子介质自能并结合相对论平均场与Einstein方程，预言中子星-黑洞质量谱存在[3.48M⊙,5.47M⊙]质量间隙。
2023-12-08 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
QCD Effects in the Decays of TeV Black Holes
在具有“大”和/或扭曲额外维度的模型中，高维普朗克尺度可能低至TeV。在这种情况下，质量为几TeV的黑洞预计将在多TeV碰撞中大量产生，特别是在LHC中。这些黑洞通过霍金辐射衰变成典型的O（20）标准模型粒子。这些粒子中的大多数都有很强的相互作用。天真地说，这将导致一个包含10个左右强子喷流的最终状态。然而，有人认为，强相互作用粒子的密度将是如此之大，以至于它们热化，形成一个“色球”，而不是定义明确的喷流。为了研究这一点，我们进行了QCD模拟，其中包括部分子-部分子散射除了部分子淋浴。我们发现部分子散射的影响仍然很小，我们研究的所有情况下，导致的结论是，黑洞的质量范围内的大型强子对撞机的衰变不会导致色球的形成。
2006-10-30 hep-ex hep-ph hep-th
Machine learning holographic black hole from lattice QCD equation of state
本文利用机器学习结合格点QCD状态方程，在EMD框架中构建纯胶子、2味和2+1味系统的全息黑洞度规，验证了EMD框架的稳健性，并预测2+1味系统临界终点位于$(T^c$=0.094GeV, $μ^c_B$=0.74GeV)。
2024-03-30 hep-lat hep-ph
Thermal Hadronization, Hawking-Unruh Radiation and Event Horizon in QCD
由于色限制，物理真空形成了夸克和胶子的事件视界;这只能通过量子隧穿穿过，即，通过黑洞的霍金辐射的QCD对应物。由于这种辐射不能将信息传递到外部，它必须是热的，其温度由限制表面处的强力决定，并且它必须保持颜色中性。由此产生的过程提供了一个共同的机制，热强子生产的高能相互作用，从$e^+e^-$湮灭重离子碰撞。与黑洞事件视界的类比表明强子化温度依赖于重子密度。
2007-11-23 hep-ph
Black Hole Mergers and the QCD Axion at Advanced LIGO
在接下来的几年里，高级LIGO（aLIGO）可能会看到来自数千个黑洞（BH）合并的引力波（GW）。这标志着物理学新的精确工具的开始。在这里，我们展示了如何使用这个工具寻找标准模型之外的新物理，特别是质量范围ma ~ 10^-14到10^-10 eV的QCD轴子。在这个质量范围内的轴子（或任何玻色子）通过超辐射（SR）的作用，使快速旋转的BH在BH周围的原子玻尔轨道上摆脱它们的自旋成为一个大的轴子云。当BH的大小与轴子的康普顿波长相当时，这导致BH的质量与自旋分布的差距。通过测量LIGO观测到的合并物体的自旋和质量，我们可以验证轴子产生的BH分布中间隙的存在和形状。轴子云也可以通过轴子湮灭或能级跃迁辐射的GW来发现。盲目的单色GW搜索可能会发现多达10^5个BH通过轴子湮灭辐射，其频率在2 ma的~3%范围内。轴子转换探测较重的轴子，并可能在未来的GW天文台观察到。合并事件是有针对性的GW搜索的完美候选人。如果最终的BH具有高自旋，SR云可能会生长并从轴子湮灭中发出单色GW。我们可以实时观察SR的演变。
2017-03-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Primordial black-hole formation and heavy r-process element synthesis from the cosmological QCD transition. Two aspects of an inhomogeneous early Universe
TU Dresden（德累斯顿工业大学）；Deutsches Zentrum für Astrophysik (DZA)（德国天体物理中心）；DESY（德国电子同步辐射研究所）；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）；Center for Advanced Systems Understanding (CASUS)（先进系统理解中心）；University of Wrocław（弗罗茨瓦夫大学）；University of Rostock（罗斯托克大学）
研究探讨了原始黑洞在宇宙黑暗时代和暗物质候选中的作用，以及QCD相变对原始黑洞形成和重r过程元素合成的影响。
2025-07-08 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
QCD and electroweak phase transitions with hidden scale invariance: implications for primordial black holes, quark-lepton nuggets and gravitational waves
Sydney Consortium for Particle Physics and Cosmology（悉尼粒子物理与宇宙学联盟）；School of Physics, The University of Sydney（悉尼大学物理学院）
研究基于标准模型的最小非线性尺度不变性框架，探讨其对宇宙学的影响，揭示电磁相变及原初黑洞、引力波和多夸克-轻子 nuggets 的生成机制。
2026-03-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hot and dense quark-gluon plasma thermodynamics from holographic black holes
本文从自下而上的爱因斯坦-麦克斯韦-膨胀子全息模型出发，给出了热稠密强相互作用QCD物质的物态方程和跃迁线的新结果。我们通过实施新的数值方法将全息黑洞解映射到QCD相图上，大大扩展了该模型中重子密度的覆盖范围。我们还能够获得，为第一次，一级相变线在一个广泛的区域的相图。最新的晶格结果的QCD热力学的比较也被提出。
2021-07-14 hep-ph nucl-ex nucl-th
GW190425, GW190521 and GW190814: Three candidate mergers of primordial black holes from the QCD epoch
LIGO/Virgo第三次观测的两个最近的引力波事件GW 190425和GW 190814都有一个伴星，如果起源于中子星或恒星黑洞，这是意料之外的，质量分别为$[1.6-2.5]~M_\odot$和$[2.5-2.7]~M_\odot$，合并率分别为$ 460^{+1050}_{-360} $和$ 7^{+16}_{-6}$事件/年/Gpc $^3$，在90\% c.l.。此外，最近的事件GW 190521具有质量为67和$91~M_\odot$的黑洞成分，因此位于所谓的对不稳定质量间隙中，在那里不应该直接形成恒星黑洞。研究了所有这些致密天体都是原始黑洞的可能性。已知的宇宙热历史预测，PBH的形成在QCD跃迁时得到加强，在这个特定的质量尺度上，它们的分布出现峰值，在$30-50~M_\odot$周围出现隆起。我们发现，从GW 190425，GW 190521和GW 190814推断的合并率与物质时代或早期宇宙中致密晕捕获形成的PBH双星一致。与此同时，$30~M_\odot$周围的黑洞合并率和太阳下PBH合并率都没有超过LIGO/Virgo的限制。这样的PBH可以解释很大一部分，甚至全部的暗物质，但它们必须足够强烈地聚集在一起，以便与当前的天体物理极限保持一致。
2021-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Analogy of QCD hadronization and Hawking-Unruh radiation at NICA
本文将高能碰撞产生粒子和黑洞Hawking-Unruh辐射的类比推广到有限密度（碰撞）和有限电荷（黑洞）的情形。假设电荷与密度（或化学势）成正比，显然，对于至少两个冻结条件：常数$s/T^3$和$E/N$，所提出的类比非常有效。例如，辐射（冻结）温度对有限电荷的依赖性导致对K介子与π介子比的极好估计，特别是在NICA所覆盖的能量范围内。精确而完整地测量各种光味粒子产额和比率对于表征荷电黑洞的Hawing-Unruh辐射以及有限密度下的QCD强子化都是必不可少的。
2016-06-30 hep-ph hep-th
Analytic Study on Chiral Phase Transition in Holographic QCD
手征对称性破缺（$χ_{SB}$）是QCD中最基本的问题之一。本文在与探测标量场耦合的Einstein-Maxwell-Dilaton（EMD）系统对偶的全息QCD模型中，解析地计算了夸克凝聚。我们发现EMD系统中的黑洞相变严重影响了$χ_{SB}$。在小化学势下，$χ_{SB}$表现为交叉。对于大的化学势$μ>μ_c$，$χ_{SB}$成为一阶与完全相同的过渡温度的黑洞相变的旁路机制。我们得到的相图与最近的格点量子色动力学模拟和NJL模型的结果定性一致。
2020-11-24 hep-ph hep-th
QCD Axion Star Collapse with the Chiral Potential
在以前的工作中，我们使用低能瞬子势分析了坍缩的轴子星，表明总能量总是有界的，坍缩的轴子星不会形成黑洞。在本文中，我们证明了当用更一般的QCD轴子手征势代替时，结论是不变的。
2017-02-17 hep-ph
Temperature and quark density effects on the chiral condensate: an AdS/QCD study
我们利用QCD的软壁全息模型，采用有限温度下的黑洞几何和夸克化学势$μ$，研究了手征凝聚体$<\bar qq>$对温度和夸克密度的依赖性.我们发现，对于$μ$低于一个临界值，增加温度的冷凝物减少和消失的温度$\tilde T\simeq 210$兆电子伏（在$μ=0$）。在固定温度下，观察到增加化学势的类似行为。这些结果与其他方法得到的结果一致。我们还评论的鲁棒性的结果，如果几何形状不涉及黑洞在低温下采用，并实施霍金-佩奇过渡。
2012-08-27 hep-ph
Primordial black hole formation during the QCD phase transition: threshold, mass distribution and abundance
该研究通过数值模拟分析QCD相变及$e^+e^-$湮灭时期的原初黑洞形成，明确QCD时期PBH丰度提升倍数、峰值质量等参数，同时指出中微子自由流可能阻碍$e^+e^-$湮灭时期的PBH形成。
2024-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Susceptibilities from a black hole engineered EoS with a critical point
目前，在RHIC的束流能量扫描实验中，人们正在努力寻找QCD临界点。在理论方面，格点量子色动力学在$μ_{_B}\!=\!0$的净重子荷的高阶可磁化率的行为可以使我们估计临界点在QCD相图中的位置。然而，即使级数展开继续到高阶，也总是有可能由于截断误差而错过临界点行为。另一种方法是使用一个黑洞工程全息模型，它显示了一个临界点，在大密度和匹配的晶格易磁化率在$μ_{_B}\!=\!0$。利用这个黑洞模型的热力学数据，我们获得了冻结点提取的净质子分布在STAR测量和探索更高阶的波动在最低的能量在束能量扫描调查签名的临界点。
2016-10-31 hep-ph nucl-th
Classicalization and unitarization of wee partons in QCD and Gravity: The CGC-Black Hole correspondence
我们讨论了把黑洞描述为$N$弱相互作用引力子的高占据凝聚体和把彩色玻璃凝聚体（CGC）描述为高占据胶子态之间的显著对应关系。在这两种情况下，“wee partons”的Regge渐近的动力学控制的新兴半硬尺度，导致微扰unitarization和经典化的$2\rightarrow N$粒子振幅在弱耦合。特别是，他们达到了最大的熵允许的酉性，由逆耦合$α$的各个组成部分的限制。引人注目的是，这个熵等于相应引力子或胶子凝聚体自发破缺庞加莱{é}对称性所对应的以戈德斯通常数为单位的面积。在引力中，戈德斯通常数是普朗克尺度，并产生贝肯斯坦-霍金熵。同样，在CGC中，相应的戈德斯通标度由胶子屏蔽的开始决定。我们指出，黑洞的形成，热化和衰变的进一步相似性，从碰撞CGC在超相对论性核碰撞，它衰变成一个夸克-胶子等离子体形成的物质。
2021-07-21 gr-qc hep-ph hep-th
New mechanism for primordial black hole formation from the QCD axion
本研究在QCD轴子框架下提出原初黑洞形成新机制，通过暴胀后重入视界的弦-墙网络中闭合畴壁坍缩产生PBH，数值模拟得出其占暗物质约0.9%且质量均一，可解释OGLE观测的超短时标引力微透镜事件。
2024-06-24 astro-ph.CO hep-ph
Lighten up Primordial Black Holes in the Galaxy with the QCD axion: Signals at the LOFAR Telescope
本研究探讨QCD轴子在黑洞吸积等离子体磁场中转换为光子产生的低频射电信号，提出在特定质量范围内可由LOFAR探测，并关联OGLE微引力透镜事件。
2024-04-18 astro-ph.CO hep-ph
Black hole superradiance and polarization-dependent bending of light
非均匀赝标量场组态的行为类似于光学活性介质。因此，如果光线穿过克尔黑洞周围的轴子云，它可能会经历偏振相关的弯曲。我们探讨了这种效应的大小和相关性，同时考虑QCD轴子和一般的类轴子粒子。
2018-04-20 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Holographic Confinement/Deconfinement Phase Transitions of AdS/QCD in Curved Spaces
最近，Herzog证明了在硬壁模型中，通过Poincare坐标系下纯AdS几何给出的低温相和AdS黑洞给出的高温相之间的一阶Hawking-Page相变，可以实现AdS/QCD的退禁闭.本文首先将Herzog的工作推广到弯曲空间中的硬壁AdS/QCD模型，研究了球面或双曲面上分别与非超对称Yang-Mills理论对偶的具有球面或负常曲率视界的AdS黑洞的热力学.对于球视界情形，我们发现引入红外截止后，相变的温度比不引入红外截止的情形有所提高;对于双曲视界情形，红外截止存在一个缺口，低于该缺口，Hawking-Page相变不会发生.我们还讨论了巨正则系综中的带电AdS黑洞，对应于有限化学势下的Yang-Mills理论，发现对于任意视界拓扑的带电AdS黑洞，由于存在最小视界，红外截止总是有一个缺口.
2007-08-27 gr-qc hep-ph hep-th
Implications of a viscosity bound on black hole accretion
受规范/引力对偶中粘性约束的启发，我们考虑了黑洞吸积流中剪切粘性（η）与熵密度（s）的比值。对于吸积到Kerr黑洞上的流体，我们同时使用理想气体状态方程和从晶格得到的QCD状态方程。考虑QCD状态方程，因为在某些热流中吸积物质的温度预计接近10^{12}K。我们发现，在这两种情况下的eta/s是小的，只有原始黑洞和几个数量级大于任何已知的流体恒星和超大质量黑洞。我们表明，原始黑洞的质量下限导致的eta/s的下限，反之亦然。最后，我们推测，Shakura-Sunyaev粘度参数应随密度和/或温度的增加而减小。
2012-02-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Chiral Phase Transitions around Black Holes
本文讨论了类似于QCD的手征相变在黑洞附近发生的可能性。如果黑洞被一种强烈相互作用的粒子气体所包围，就会形成一种不均匀的凝聚体。我们证明了这一点，明确构建自洽的解决方案。
2011-06-20 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Primordial black holes with an accurate QCD equation of state
利用量子色动力学（QCD）相变过程中标准模型热力学的新格点计算方法，计算了原初黑洞（PBH）由于状态方程软化而引起的质量分布增强.我们发现，增强峰约$0.7M_\odot$，与形成率增加了至少两个数量级，由于软化的状态方程在这个时候，与范围约为$0.3M_\odot<M<1.4M_\odot$在全宽半最大。对于质量范围很大的PBH，PBH的形成增加了较小的量，$10^{-3}M_\odot<M_{\rm PBH}<10^{3}M_\odot$，其中包括LIGO检测到的BH的质量。在PBH形成的数量的不确定性的最重要的来源是由于在形成过程中的未知数，而不是从相变。一个近尺度不变的密度功率谱调整，以产生一个人口的质量和合并率与LIGO检测到的一致，也应该产生一个更大的能量密度的PBH与太阳质量。如果黑洞的质量低于哈雷斯卡尔的极限，那么它的存在就是一个原始起源的确凿证据，而且它们可以说构成了冷暗物质密度的很大一部分。它们也对暴胀模型的建立提出了挑战，该模型试图在不过度产生较轻PBH的情况下产生LIGO BH。
2018-09-21 astro-ph.CO hep-ph
How to See the Chiral Structure of QCD Vacuum in Low Energy $π-π$ Scattering
在非常低的能量下精确测量$ππ$ -相移$δ^0_0(E)$，将首次提供支持或反对QCD真空中存在大夸克凝聚体的实验证据，这被公认为QCD中手征对称性自发破裂的机制。Da $ϕ$ ne对这一发现的贡献可能是决定性的。
1995-10-17 hep-ph
Stupendously Large Primordial Black Holes from the QCD axion
本文提出暴胀后闭合畴壁再入视界可形成原初黑洞，并证明QCD轴子模型在衰变常数约10^8 GeV时可产生占暗物质1%、质量超10^11倍太阳质量的极巨大PBH，且与观测约束相容。
2025-04-10 astro-ph.CO hep-ph
Multiplicities from black-hole formation in heavy-ion collisions
研究了共形和非共形背景中激波迎头碰撞中捕获面的形成。背景包括所有可能与QCD有关的有趣的限制和非限制背景。几个横向配置文件的冲击进行了调查，包括作为权力或指数下降的分布。不同的方式切断紫外线的贡献（预计在QCD微扰）进行了探讨。在一些合理的简化假设下，我们的估计被转换为RHIC和LHC上重离子碰撞的多重数的预测。
2011-11-24 hep-ph hep-th
Clustering of Primordial Black Holes from QCD Axion Bubbles
本文研究了用于解释LIGO/Virgo事件或超大质量黑洞种子的模型中原初黑洞与轴子微团簇的聚集现象，发现其产生的大等曲率扰动对模型参数施加了严格限制。
2025-07-17 astro-ph.CO hep-ph
Singular perturbation theory for the thermodynamic properties of holographic QCD
在改进的全息QCD中，我们研究了具有两个参数的简单量子势的黑洞解的热力学性质。利用奇异摄动理论的技巧，我们得到了大黑洞和小黑洞两个区域中度规场和介子场的一致近似。这些技术导致在高温下的天真膨胀的reprodmation，提供了一个重要的理论改进与以前的文献中的结果。通过使用这种技术，它示出了如何在足够低的温度下的二次依赖性可以自然地出现在自由能。与格点数据的胶子动力学进行了比较。它也提供了一个估计的胶子凝聚在零温度下的值，这原来是在相当好的协议，在文献中接受的值从唯象研究QCD。
2017-07-15 gr-qc hep-ph hep-th
Radial oscillations in neutron stars from QCD
本文研究了由冷密QCD第一性原理计算得到的一组状态方程产生的中子星在观测数据约束下对无穷小径向振荡的稳定性。我们认为，在可能包含夸克物质核心的恒星中，共形边界$c_{s} = 1/\sqrt{3}$存在轻微和较大的违反。质量-半径图中的某些中子星族由于核附近的大振幅振荡而变得动力学不稳定。
2021-04-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
