Hadronic decay of the gravitino in the early universe and its implications to inflation
我们讨论了引力子对大爆炸核合成(BBN)的影响,特别注意引力子的强子衰变模式。我们将看到引力子的强子衰变对BBN有显著的影响,并且在强子分支比相当大的情况下,得到了暴胀后再加热温度的严格上限。
2004-10-21 hep-ph
Supersymmetry Breaking and Gravitino Production after Inflation in Modular Invariant Supergravity
利用弦激发的模不变超引力理论,研究了暴胀结束后的超对称破缺和引力子产生机制.超对称性的破缺主要是由暴胀子超场的F项引起的,在这个模型中,Goldstino被确定为暴胀子,并用数值方法证明了这一事实。利用正则化和对角化标量,计算了$T$和$Y$到引力子的衰变率。引力伴子的非热产生不是由暴胀子产生,因为暴胀子的质量比引力伴子轻,而是由模场$T$和标量场$Y$的衰变产生。由于再加热温度$T_R$约为$\sim O(10^{10})$ GeV量级,引力子的质量为$3.16 \times 10^{12}$ GeV,因此在宇宙再加热后不会再产生。引力子几乎是在暴胀结束后立即通过$Y$和$T$产生的,而不是暴胀子产生的。由于衰变时间显得非常快,引力子在宇宙的BBN阶段之前就消失了。如果超对称粒子是暗物质的候选者,那么引力子产生的最轻的超对称粒子(LSP)的效应对于更仔细的研究可能是重要的。
2010-03-16 hep-ph
Observational constraints on models of inflation from the density perturbation and gravitino production
目前的数据要求光谱指数$n\gsim 0.95$处于类似1- $σ$的水平。如果这一下限继续存在,它将限制“新的”和“模块化的”通货膨胀模型,而将其提高到1.00将排除所有这些模型和许多其他模型。在暴胀之后,引力子由振荡场产生,直到哈勃参数低于引力子质量的“中间”时期,或者重新加热,以较早者为准。在很宽的参数空间范围内,这些引力子比来自热碰撞的引力子更丰富,导致更强的宇宙学约束。
2000-12-06 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
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
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
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
Sneutrino inflation in Gauss-Bonnet brane-world cosmology, the gravitino problem and leptogenesis
我们在膜世界的情况下讨论中微子暴胀。我们在兰德尔-桑德拉姆II型膜世界中工作,通过引入高斯-邦纳项(对弦论中有效作用量的修正)将其推广。我们发现,一个可行的暴胀模型得到适当的再加热温度,导致正确的重子不对称性,使引力子安全的宇宙学。在具体的实现中,我们满足所有的观测constants没有不自然的小汤川耦合所需的其他相关方法。
2005-11-11 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
Inflation and High-Scale Supersymmetry with an EeV Gravitino
我们考虑暴胀和超对称性破缺的背景下,一个极小模型的超对称性,其中唯一的“低”能量剩余的超对称性是引力子的顺序EeV的质量。在这个理论中,超对称性破缺的尺度高于暴胀子的质量,即m ~ 3 x 10^{13} GeV,所有的sfermion和gaugino质量也是如此。特别是,对于一个无标度的制定Starobinsky样的膨胀使用的体积模量T,我们表明,即使超对称性破缺规模是非常大的膨胀可以容纳。再加热是通过引力耦合到两个希格斯偶极子驱动的,并通过大的μ参数增强。这导致引力子冷暗物质的质量被限制在0.1 EeV $\lesssim m_{3/2} \lesssim 1000$ EeV的范围内。
2017-10-19 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
Gravitino Production in the Inflationary Universe and the Effects on Big-Bang Nucleosynthesis
重新研究了暴胀宇宙中引力子的产生和衰变。假设引力子主要衰变为光子和光子,我们计算了再加热温度的上限。与以往的工作相比,我们在以下两个方面作了实质性的改进:(i)利用超引力拉格朗日量中的全相关项计算螺旋度$\pm\frac{3}{2}$引力子产生截面;(ii)通过数值求解Boltzmann方程得到高能光子谱。轻元素(D,T,$^3$ He,$^4$ He)的光离解导致了再加热温度的最严格上限,对于引力子质量为100 GeV-1 TeV的情况,该上限由($10^{6}$ - $10^{9}$)GeV给出。另一方面,如果要求光子的当前质量密度小于临界密度,我们发现对于光子质量(10- 100)GeV,再加热温度必须小于($10^{11}$ - $10^{12}$)GeV,而与引力子质量无关。还考虑了其他衰变通道的影响。
1995-04-19 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
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
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
Thermal inflation and baryogenesis in heavy gravitino scenario
我们提出了一个热膨胀模型,将阿弗莱克-丁leptogenesis在重引力子/模的情况下,解决了模诱导引力子的问题,同时产生正确的重子不对称性和遗迹暗物质密度。该模型涉及两个由超对称破缺相关的辐射修正稳定的单重态平坦方向,一个方向产生希格斯μ和B参数,另一个方向产生自发轻子数破坏的标度。暗物质是由最轻的平子提供的,如果模型假设具有U(1)_{PQ}对称性以解决强CP问题,则可以将其识别为轴子。我们推导出该模型满足来自大爆炸核合成和暗物质丰度的各种宇宙学约束的条件。
2009-09-25 hep-ph
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
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
Heavy gravitino in hybrid inflation
由于超势中的常数项,对于100 - 1000 TeV量级的大质量引力子,超对称混合暴胀模型可能需要对初始条件进行严格的调谐。我们提出了一个改进的混合暴胀模型,其中常数项在暴胀过程中被抑制,暴胀后通过用动力场代替常数项来产生。在这个修改后的模型中,成功的暴胀与大引力子质量一致的发生在初始条件下没有严重的调谐。来自宇宙弦的约束也放松了。
2013-06-25 astro-ph.CO 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 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
The Gravitino-Overproduction Problem in Inflaton Decay
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Kahler势是非最小的,则暴胀子场一般获得(有效)非零辅助场。暴胀子场然后衰减成一对引力子,从而严重限制了许多暴胀模型,特别是在引力介导的超对称性破缺的情况下。
2006-11-13 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
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
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
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 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
Perturbative Reheating and Gravitino Production in Inflationary Models
暴胀结束时来自引力子束缚的低再热温度限制了与稀薄成因模型相关的重马约拉纳中微子的产生。然而,在暴胀结束时宇宙再加热的详细视图意味着再加热期间的最高温度$\Tmax$可以比最终再加热温度高几个数量级。这样就可以产生出轻生所需的重马约拉纳中微子。我们对再加热过程中的引力子产生及其对$\Tmax$的依赖性进行了补充计算。我们发现,重力子丰度在再加热过程中产生的四次电位是比较标准的估计再加热后产生的丰度和研究其后果leptogenesis。
2009-06-19 astro-ph 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
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
Nonthermal Gravitino Production after Large Field Inflation
在暴胀后的(p)再加热阶段,我们重新考察了非热引力子的产生。特别注意的是大字段膨胀模型与$\mathbb{Z}_2$对称性,以前的微扰分析是不适用的;和膨胀模型与稳定剂超场,这还没有被研究非微扰。结果发现,在单超场暴胀模型(没有稳定场),非热生产的横向引力子可以是宇宙学上的问题,而丰富的纵向引力子是足够小的。在多超场暴胀模型(有稳定场)中,横向和纵向引力子的产生被显著抑制,它们在宇宙学上是无害的。我们还澄清了预热背景场方法和标准微扰衰变方法之间的关系,以估计引力子丰度。
2016-12-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
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 and gravitino production in braneworld inflation
我们考虑的约束条件,可以施加在一个广泛的类通货膨胀模型在修改后的重力的情况下,弗里德曼方程被修改的包括$ρ^2$条款,其中$ρ$是总能量密度。特别地,我们得到了与暴胀结束相关的再加热温度和引力子丰度。虽然混沌暴胀和自然暴胀模型可以很容易地避免传统的引力子生产过剩的问题,我们表明,超对称混合暴胀模型(由F和D项驱动)不工作在$ρ^2$占主导地位的时代。我们还研究了在这种修改后的背景下由指数势驱动的通货膨胀,并表明引力子的产生被抑制到足以避免出现问题,尽管其他条件严重限制了这些模型。
2005-07-19 astro-ph 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
Inflation in Gauge Mediation and Gravitino Dark Matter
我们提出了一个暴胀方案的基础上,一个唯象可行的模型与直接规范调解的低尺度超对称性破缺。通货膨胀可能发生在破坏超级市场的隐藏部门。虽然暴胀子衰变的再加热温度很高,引力子问题似乎很严重,但与超对称性破缺相关的伪模场衰变的后期熵产生可以充分稀释引力子。我们证明了引力子也是由赝模衰变产生的,并且存在一个模型参数空间,引力子可以是当前宇宙中的暗物质。
2011-06-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Thermal Leptogenesis and Gauge Mediation
我们证明了在一类超对称性破缺规范介导模型中,只要初始暴胀的再加热温度T_R远高于超对称性破缺标度,比如T_R > 10^{10} GeV,就可以自然地发生微小的热暴胀.热膨胀的再加热过程会产生一定量的熵,这会稀释残余引力子的数量密度。这种稀释使得引力子成为了现在宇宙中的暗物质。在初始暴胀再加热后产生引力子时,引力子的丰度与再加热温度T_R无关。我们发现,对于m_{3/2} \simeq 100 keV - 10 MeV,在T_L \simeq 10^{12-14} GeV处发生了热稀薄生成,没有任何引力子问题。
2003-09-08 hep-ph
Gravity Waves and Gravitino Dark Matter in $μ$-Hybrid Inflation
我们提出了一种新的超对称(更准确地说是$μ$ -)混合通货膨胀的局部U(1)或任何适当的扩展的最小超对称标准模型(MSSM)的基础上,也解决了$μ$问题。我们采用了一个合适的Kahler潜在的,有效地产生四次通货膨胀与非最小耦合重力。由于引力子大爆炸核合成(BBN)对再热温度($T_r \lesssim 10^6$ GeV)的约束,并需要中性伴子LSP,张量标量比($r$)有一个下限$r \gtrsim 0.004$。U(1)对称性破缺尺度介于$10^8$和$10^{12}$ GeV之间。我们还讨论了引力子暗物质的质量是几个GeV的情况。
2018-10-30 astro-ph.CO hep-ph
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
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
Shifted $μ$-hybrid inflation, gravitino dark matter, and observable gravity waves
我们在基于规范对称性$SU(4)_c \times SU(2)_L \times SU(2)_R$的现实模型中研究了超对称混合暴胀。最小超对称标准模型(MSSM)的$μ$项是继Dvali、Lazarides和Shafi之后,从MSSM电弱二重态耦合到在暴胀中起重要作用的规范单重态超场而产生的。通过安排$SU(4)_c \times SU(2)_L \times SU(2)_R$对称性沿着暴胀轨道被破坏,原始单极子被暴胀掉。详细讨论了(上述)$μ$耦合、引力子质量和膨胀后的再加热之间的相互作用。我们探索区域的参数空间,产生引力子暗物质和可观察到的重力波与张量标量比$r \sim 10^{-4}-10^{-3}$。
2021-03-08 astro-ph.CO hep-ph
The gravitino abundance in supersymmetric `new' inflation models
我们认为,在一类“新的”通货膨胀模型,全球超对称性是一个很好的近似的真空涨落创造的引力子的丰度。紧接着暴胀后,引力子产生,数量密度由最近提出的方程由卡洛什等。(hep-th/9907124)和Giudice et.等(hep-ph/9907510)。除非再加热介入,否则创造可能继续,保持大约相同的数密度,直到哈勃参数下降到引力子质量以下。在任何情况下,真空涨落产生的引力子的丰度在参数空间的一个重要区域超过了热碰撞产生的引力子的丰度,导致更严格的宇宙学约束。
1999-12-12 astro-ph hep-ph hep-th
Eluding the BBN constraints on the stable gravitino
我们研究如何晚时间熵产生削弱大爆炸核合成(BBN)的约束引力子作为最轻的超粒子与带电的斯莱普顿作为次轻的超粒子。我们发现,与适度的熵产生量,BBN约束可以逃避大部分的引力子的发现相关的参数空间。这对于LHC和ILC的超重力实验测试是令人鼓舞的。
2006-05-14 hep-ph
Constraints on Gravitino Decay and the Scale of Inflation using CMB spectral distortions
如果局域超对称性是粒子物理学标准模型的正确延伸,那么在暴胀之后,早期宇宙中的引力子应该是由热等离子体在再加热过程中的散射产生的。它们的丰度与再加热温度的大小直接相关。引力伴子的寿命是固定的,它是质量的函数,对于寿命比宇宙年龄在红移$z\simeq 2\times 10^{6}$(或大致为$6\times 10^6{\rm s}$)的引力伴子,衰变产物会产生宇宙微波背景的光谱失真。目前可用的COBE/FIRAS限制光谱失真,在某些情况下,已经具有竞争力的宇宙学约束从原始核合成的一些引力子衰变的情况。我们展示了如何灵敏度限制$μ$和$y$失真,可以达到与当前的技术将改善约束,并可能排除了一个显着的部分引力子质量和通货膨胀再加热温度的参数空间。
2016-02-03 astro-ph.CO hep-ph
Hilltop Supernatural Inflation and Gravitino Problem
本文研究了山顶超自然暴胀模型的参数空间,并给出了在该模型中,即使同时考虑热产生机制和非热产生机制,也不存在引力子问题的区域。我们从大爆炸核合成的限制,使允许的再加热温度作为引力子质量的函数图。我们还绘制的约束时,引力子被假定为是稳定的,并发挥暗物质的作用。
2010-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The equivalence theorem and the production of gravitinos after inflation
研究了螺旋度1/2引力伴子与Goldstinos的高能等价性,以计算在含时标量和引力背景下引力伴子的产生。我们推导出这种等价的运动方程,注意一些微妙之处,主要是由于外部来源,这是不存在的标准证明。我们还提出了朗道规范作为一个简化的替代通常的规范选择,无论是在实际计算和等价定理的证明。
2000-04-25 hep-ph hep-th
Gravitino production in an inflationary Universe and implications for leptogenesis
模型的leptogenesis的约束下,低再热温度在年底的再热与引力子约束。然而,再加热的详细视图,其中再加热期间的最高温度,$\Tmax$,可以比再加热温度高出几个数量级,允许产生轻生所需的重马约拉纳中微子。但是,我们也必须考虑在这种情况下增强引力子产生的可能性。在这篇文章中,我们认为重力子生产过程中再加热,它对$\Tmax$的依赖,以及它的相关性leptogenesis。早期对引力子丰度的分析研究只考虑了再加热后辐射主导时代的引力子产生。我们发现,在再加热过程中产生的引力子丰度是可比的再加热后产生的。这将再热温度的上限降低了4/3倍。
2008-03-09 astro-ph 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
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
Gravitino Decay into a Neutrino and a Sneutrino in the Inflationary Universe
研究了暴胀宇宙中产生的引力子。当引力子衰变为中微子和超中微子时,发射的高能中微子散射背景中微子,产生带电轻子(主要是电子和正电子),引起电磁级联,产生许多软光子。通过对玻尔兹曼方程组的积分,我们得到了高能中微子的能谱和高能光子的能谱。要求这些光子不应该改变宇宙中轻元素(D,$^3$ He,$^4$ He)的丰度,我们可以设定暴胀后再加热温度的严格上限。我们发现,$T_R \lesssim (10^{10}-10^{12})$ GeV的$m_{3/2}\sim (100\GEV - 1\TEV)$,这是更严格的约束比以前的作品。
1994-08-19 astro-ph 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
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