Relativistic and spectator effects in leptogenesis with heavy sterile neutrinos
对于弱电标度以上的重无菌中微子的轻生来说,早期(在相对论体系中)产生的不对称性是相关的,如果它们被保护免受冲刷的话。这可能发生在弱冲刷或不对称性通过转移到观众场而得到部分保护时。因此,我们研究的相关性的相对论效应的leptogenesis在一个最小的跷跷板模型与两个不育中微子在强层次的限制。从第一性原理出发,我们推导出一组动量平均流体方程来计算最终的$B-L$不对称性作为冲刷强度的函数,并针对不同的初始条件,以一阶精度。为此,我们采取领先的流体近似的相对论性$CP$ -偶数和奇数率。假设旁观者领域保持化学平衡,我们发现,弱洗,相对论修正导致一个符号翻转和增强的不对称性为一个消失的初始丰度的不育中微子。作为一个例子,部分平衡的观众的影响,我们考虑底部汤川和弱sphaleron相互作用的质量$\gtrsim 5\times10^{12}$ GeV的无菌中微子驱动的leptogenesis。对于一个消失的初始丰度的不育中微子,这可能会引起另一个翻转和绝对增强的最终不对称性在强洗制度由两个数量级的情况下,无论是没有观众或完全平衡的。这些影响是不太明显的热初始条件的不育中微子。早期相对论性区域中的$CP$破坏源很重要,因为它与轻子数破坏率和轻子数守恒率的乘积成正比,因此比非相对论性近似的外推所暗示的抑制程度要小。
2020-04-09 hep-ph
On Higgs and sphaleron effects during the leptogenesis era
我们讨论的各种过程中,可以活跃在leptogenesis时代的影响,并提出玻尔兹曼方程,适当地考虑到他们。一个非零的希格斯数不对称性总是存在的,增强了轻子不对称性的冲刷。这是在$T>10^{12}$ GeV下发生的轻子生成的主要新效应,减少了最终重子的不对称性,并收紧了轻子生成对中微子质量的束缚。如果在较低的温度下发生轻子生成,则电弱sphaleron部分地将轻子不对称性转移到重子不对称性,而Yukawa相互作用和QCD sphaleron部分地将左手场的不对称性转移到右手场,从而抑制了冲洗过程。根据发生轻子生成的特定温度范围,最终重子的不对称性可以被增强或抑制20%-40%数量级的因子,相对于完全忽略这些效应的情况。
2005-12-22 hep-ph
FIMP Dark Matter from Leptogenesis in Fast Expanding Universe
在正则I型跷跷板的框架下,引入弱相互作用大质量粒子(FIMP)$χ$作为暗物质的候选者。薄生机制和暗物质遗迹密度通过Majorana中微子$N$的衰变共享一个共同的起源。如果有一个能量密度红移为$ρ_φ\propto a^{-(4+n)}$的额外物质$φ$,哈勃膨胀率大于标准情况,即,宇宙膨胀得更快。这样一个快速膨胀的宇宙leptogenesis以及FIMP暗物质的后果进行了详细的调查。我们证明了一个显着的影响,最终的重子不对称性和暗物质丰度,由于存在的$φ$的强冲刷的情况。而对于弱洗脱情景,FEU的影响相对较小。我们引入比例因子$F_L$和$F_χ$来描述FEU的相应效应。本文还讨论了一种半解析方法来推导FEU中的效率因子$η_L$和$η_χ$。对于标准宇宙学和FEU,得到了成功的热稀薄成因和正确的FIMP DM遗迹密度的可行参数空间。我们的研究结果表明,它是可能的,以区分不同的宇宙学场景的强冲刷的情况下。
2021-04-06 hep-ph
A lower bound on the right-handed neutrino mass from wash-in leptogenesis
本文在洗入轻子生成框架中放宽CP破坏由RHN衰变实现的假设,通过求解玻尔兹曼方程发现RHN质量可低至7 TeV,并讨论了所需原初电荷不对称性的可能起源。
2025-11-06 gr-qc hep-ph
Wash-in leptogenesis after axion inflation
CP破坏和重子-轻子数B-L的破坏不一定要同时发生才能成功地实现轻子生成。相反,如果在高能量下新的CP破坏相互作用导致原始电荷不对称,然后在较低能量下被右手中微子(RHN)重新处理为非零的B-L不对称,这就足够了。在本文中,我们研究这种新的机制被称为“洗入leptogenesis”,利用轴子膨胀的高尺度CP破坏的来源。我们特别考虑耦合到标准模型超荷扇区的轴子膨胀,这导致超磁螺旋和费米子电荷不对称的双重生产。虽然这些费用的生存受到sphaleron过程,磁扩散和手性等离子体不稳定性的危害,我们发现了一个大范围的可行方案。我们一致地解释了RHN质量范围很广的标准模型轻子味之间的RHN味效应和相干性。我们发现10^(5. 9)GeV的质量最轻的RHN参与洗在leptogenesis,取决于在手征等离子体和哈勃尺度的通货膨胀的湍流的发病。我们的模型代表了更广泛的一类新的leptogenesis的情况下,并提出有趣的观测签名方面的星系际磁场,原始黑洞,和引力波。
2023-02-06 astro-ph.CO hep-ph
Leptogenesis assisted by scalar decays
本研究提出标量衰变辅助的轻子生成方案,通过引入可衰变为右手中微子的标量粒子提供额外来源,能在不同洗出效应下有效产生轻子不对称性,可将右手中微子可行质量标度降低1至3个数量级。
2025-06-27 hep-ph
CP violation in scatterings, three body processes and the Boltzmann equations for leptogenesis
我们得到的玻尔兹曼方程的leptogenesis包括衰变和散射过程的两个和三个体的初始或最终状态。我们提出了一个明确的计算CP违反散射不对称性。我们分析了它们在leptogenesis中可能产生的影响,并讨论了它们在衰变不对称性方面的近似表达式的有效性。在初始重中微子密度消失的情况下,在散射中包含CP不对称性可以强制抵消早期产生的轻子不对称性和后期产生的不对称性。我们认为,相当数量的冲刷是至关重要的破坏这种取消,我们表明,在政权中的冲刷是特别弱的,包括CP破坏散射产生减少轻子不对称的最终价值。在强冲刷机制中,散射中的CP破坏仍然导致高温下轻子不对称性的显著增强;然而,由于这些机制的特征与早期条件无关,轻子不对称性的最终值保持大致不变。
2007-09-17 hep-ph
Leptogenesis with dynamical couplings
提出右手中微子与标准模型粒子间具有温度依赖耦合的新轻子生成机制,通过高温抑制耦合使洗脱率低于哈勃率,并在两个模型中证明可解释宇宙重子不对称。
2024-11-19 hep-ph
Leptogenesis with heavy neutrino flavours: from density matrix to Boltzmann equations
本文用密度矩阵形式讨论了具有重中微子味的轻子生成。对于任意选择的右手中微子质量,我们写出了描述物质-反物质不对称性产生的密度矩阵方程。对于层次RH中微子质量躺在充分调味制度,这减少到多级玻尔兹曼方程。在这种情况下,我们恢复和扩展的量子态坍缩描述中以前得出的结果。我们确认幻影条款的通用存在。然而,考虑到规范的相互作用的影响,我们表明,他们被洗出的生产与洗出率减半相比,一个作用于总的不对称性。在N_1占优的情况下,它们相互抵消,而对最终的重子不对称性没有贡献。在其他情况下,它们通常不会,必须考虑到它们。我们还证实,有一个(正交)分量的不对称性产生的较重的RH中微子完全逃脱冲洗从较轻的RH中微子,并显示幻影条款另外有助于它。其他(平行)组件被洗出通常的指数因子,即使是弱冲洗。最后,作为一个例子,我们研究了两个RH中微子模型在上述发现的光,表明幻影项可以有助于最终的不对称性,在这种情况下。
2013-01-06 hep-ph
Finite Number Density Corrections to Leptogenesis
我们推导并求解动力学方程leptogenesis内的封闭时间路径(CTP)的形式主义。它特别强调如何熟悉的玻尔兹曼方法的过程中真正的中间态减法实现的CTP框架内,我们如何在时间无关的情况下,没有轻子不对称出现,按照CPT定理。CTP方法提供了新的量子统计校正从评估的循环积分。这导致了源于希格斯粒子玻色统计的不对称性的增强。为了量化这种影响,我们定义和评估一个有效的CP违反参数。我们还解决了动力学方程,并明确表明,新的量子统计修正可以忽略不计的强洗政权,而根据初始条件,他们可以是非常大的弱洗。
2010-02-08 hep-ph
Flavour effects in gravitational leptogenesis
在I型跷跷板机制中,引力背景中右手中微子的量子效应导致轻子和反轻子的不对称传播,从而导致Ricci标量和中微子Dirac-Yukawa耦合依赖的化学势,从而导致轻子的不对称平衡.在高温下,轻子数违反散射过程试图维持一个动态产生的轻子不对称平衡。然而,当温度下降时,相互作用变弱,不对称性消失。冻结的不对称性可以作为标准的Fukugita-Yanagida leptogenesis阶段($T_i\sim M_i$,其中$M_i$是$i$ th RH中微子的质量)之前预先存在的不对称性。因此,考虑重力稀薄生成对于给定的RH质谱的可行性是很自然的,这与衰变的成功稀薄生成是不一致的。这种引力诱导的轻子不对称性能够成功地再现所观察到的重子-光子比,其主要威胁是在$T_i\sim M_i$的轻子数违反洗出过程。在一个最小的跷跷板设置两个RH中微子,这些冲洗过程是强大到足以消除一个预先存在的不对称性的显着幅度。我们表明,当考虑到味道对冲洗过程的影响,该机制开辟了成功leptogenesis(重力)的质谱$M_2\gg 10^9 {\rm GeV}\gg M_1$与$M_1 \gtrsim 6.3 \times 10^6$ GeV的可能性。然后,我们简要地讨论了如何,在一般情况下,该机制留下了印记的低能量CP阶段和绝对轻中微子质量标度。
2020-10-30 hep-ph
Probing Leptogenesis
本章的重点在于可能的实验测试leptogenesis的场景。我们认为这两个leptogenesis产生的振荡,以及leptogenesis从平衡衰变。由于阿赫梅多夫-鲁巴科夫-斯米尔诺夫(ARS)机制允许在GeV范围内的重中微子,这开辟了大量可能的实验测试,例如中微子振荡实验,无中微子双β衰变,以及在未来设施中直接寻找中性重轻子。相比之下,从非平衡衰变中测试瘦生是一项相当困难的任务。我们评论的必要条件,成功leptogenesis在TeV级。我们进一步讨论了可能的实现和他们的模型特定的可测性扩展的跷跷板模型,模型与扩展规范部门,超对称leptogenesis。由于无法直接测试大规模的leptogenesis,我们提出了一种方法来伪造这样的场景,专注于他们的冲洗过程。这是专门讨论的左-右对称模型和重$W_R$的观察,以及模型独立测量时,$ΔL = 2$冲洗过程中的LHC或中微子双β衰变。
2017-11-08 hep-ph
On the full Boltzmann equations for Leptogenesis
我们认为完整的玻尔兹曼方程的标准和软leptogenesis,而不是通常的集成玻尔兹曼方程,假设所有物种的动力学平衡。衰变和逆衰变对于热化重中微子分布函数可能是无效的,导致从动力学平衡的显著偏离。我们分析的影响,使用完整的动力学方程的情况下,先前产生的轻子不对称性,并发现,由于右手中微子的相互作用,这种初始不对称性的冲刷是大于通过集成方程计算。我们还解决了完整的玻尔兹曼方程的软leptogenesis,在sneutrino衰变的软超对称性破缺项引起的轻子不对称性是一个纯粹的热效应,因为在T=0轻子的不对称性取消了一个sleptons。在这种情况下,我们得到,在弱冲刷区(K ~< 1)中,最终的轻子不对称性可以相对于之前的估计改变四倍。
2009-09-10 hep-ph
Dirac leptogenesis from asymmetry wash-in via scatterings
本文提出无需重粒子非平衡衰变的 Dirac 轻子生成机制,利用轻粒子散射和洗入过程产生不对称性,并在最小 leptoquark 模型中给出低再加热温度参数空间及观测信号。
2024-10-02 astro-ph.CO hep-ph
On fast CP violating interactions in leptogenesis
我们发现,当相关的CP违反相互作用leptogenesis是快速的,不同的物质密度不对称性,在每一个瞬间的平衡条件之间的不对称性被创建和破坏。这一事实允许以简单的方式理解在强洗脱制度下的leptogenesis的许多特征。特别是,我们发现了一些非平凡的影响的风味变化的相互作用,保存轻子数,这是特别相关的模型在很大程度上依赖于风味的影响leptogenesis。
2012-05-09 hep-ph
Strong Washout Approximation to Resonant Leptogenesis
我们发现,在强洗出制度与两个无菌中微子和一个单一的活性味共振轻子生成的有效衰变不对称性,可以在很宽的区域的参数空间近似由其后期的时间限制$\varepsilon=X\sin(2φ)/(X^2+\sin^2φ)$,其中$X=8πΔ/(|Y_1|^2+|Y_2|^2)$,$Δ=4(M_1-M_2)/(M_1+M_2)$,$φ=\arg(Y_2/Y_1)$,和$M_{1,2}$,$Y_{1,2}$是质量和汤川耦合的无菌中微子。该近似特别地扩展到参数区域,其中$|Y_{1,2}|^2\gg Δ$,{ \it,即}其中宽度主导质量分裂。我们概括的有效衰变不对称性的几种口味的情况下,活跃的轻子的公式,并演示了这个量可以用来计算轻子不对称性的现象学的情况下,与所观察到的中微子振荡。我们建立了分析标准的衰变不对称性的后期近似的有效性,并比较这些数值结果,通过求解的混合和振荡的不育中微子。对于唯象可行的模型与两个不育中微子,我们发现,风味有效的后期衰变不对称性可以应用于整个参数空间。
2014-09-18 astro-ph.CO hep-ph
Non-resonant Flavoured leptogenesis with aligned two-Higgs doublet model and right-handed neutrinos
Jaypee Institute of Information Technology(贾伊皮信息理工学院)
本研究在对齐双希格斯二重态模型中引入两个右手中微子,通过求解全味耦合玻尔兹曼方程,证实10-100 TeV范围内的最轻重中微子可产生观测到的宇宙重子不对称,且明确了相关参数空间的允许区域。
2026-10-12 hep-ph
Purely flavored leptogenesis from a sudden mass gain of right-handed neutrinos
针对右手中微子质量突增时纯味轻子生成方案失效的问题,提出味转化效率的味非普适性的关键作用,验证其在两种质量情形下均可实现重子不对称生成。
2024-08-24 hep-ph
Status of rates and rate equations for thermal leptogenesis
在许多关于轻生的理论中,重右手中微子在早期宇宙中物质和反物质之间的不平衡中扮演了主要角色。因此,考虑到手头问题的各个热方面,定量地解决它们在炎热和密集环境中的动态是相关的。强洗脱制度提供了一个有趣的框架,进行系统的计算和减少理论的不确定性。事实上,当热等离子体$T$的温度超过右手中微子质量尺度$M$时,产生的任何物质-反物质不对称性都被有效地消除了,人们可以关注温度窗口$T \ll M$。本文综述了近年来关于轻子生成机制中的几个关键因素:右手中微子产生率、重中微子衰变中的CP不对称性和洗出率的热场论推导的最新进展。本文还讨论了重中微子和轻子非对称数密度演化方程的推导、严格形式和适用性。
2018-03-09 hep-ph
Wash-in leptogenesis after the evaporation of primordial black holes
本文提出原初黑洞蒸发可通过 Hawking 辐射产生具有 CP 破坏性衰变的重粒子(asymmetron),从而为洗入轻子生成提供所需的原初荷不对称性初始条件,最终实现宇宙重子不对称性的成功生成。
2024-02-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quantum corrections to leptogenesis from the gradient expansion
使用封闭的时间路径形式主义,我们量化梯度校正的动力学方程leptogenesis,被忽略的标准玻尔兹曼方法。特别是,我们发现,一个额外的CP违反源项出现,这是非零的,即使当所有物种都在当地的热平衡。在早期宇宙中,它与膨胀率成正比,并且在符合萨哈罗夫条件的静力平衡组态中为零。我们发现,在一个标准的宇宙学背景下的热leptogenesis的附加源项是小的。但在超强冲刷极限下,它可以成为主导源。
2010-05-28 hep-ph
Non-Thermal Leptogenesis in the BLSM with Inverse Seesaw Mechanism
Division de Ciencias e Ingenierías, Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学科学与工程分院);Centre for Theoretical Physics, Zewail City of Science and Technology(泽维尔科学与技术城理论物理中心)
反锯齿B!-L模型通过非热勒普生实现质子生成,利用重B!-L希格斯玻色子衰变产生右-handed中微子,通过调制标量质量谱实现轻子不对称性转换。
2026-08-12 hep-ph hep-th
Leptogenesis with perturbations in type-II and type-III seesaw models
本研究将声学驱动冻结效应扩展到II型和III型跷跷板模型,发现其能在弱冲洗区域增强重子不对称性,区别于I型轻子生成。
2025-05-20 astro-ph.CO hep-ph
Rescuing leptogenesis parameter space of inverse seesaw
针对 (3,3) inverse seesaw 中轻子不对称被抵消和逆衰变洗脱的问题,本文提出非标准预 BBN 膨胀或重中微子准简并谱两种方案,以保留可解释 BAU 的参数空间。
2024-01-22 hep-ph
More Viable Parameter Space for Leptogenesis
质量在电弱标度以上的无菌中微子振荡开始时产生的轻子味不对称性可以大到足以部分地幸存下来,并解释宇宙的重子不对称性。这开辟了新的参数空间区域,其中Leptogenesis在I型跷跷板框架内是可行的。特别是,我们发现无菌中微子的质量可能大大低于10^9 GeV,而不是简并的。然而,所需的再加热温度是由振荡的开始决定的,它比无菌中微子质量标度高出几个数量级。
2014-09-25 hep-ph
Impact of Lepton Number Violation at the LHC on Models of Leptogenesis
LHC中轻子数违反(LNV)的发现将对高尺度轻子生成模型的可行性产生深远的影响。作为一个例子,我们讨论的情况下,观察一个信号的两个相同的符号轻子,两个喷流和没有丢失的能量。这意味着早期宇宙中的轻子数密度有一个很大的洗脱因子,这导致了对任何高尺度模型的重大限制,以产生所观察到的重子不对称性。在一个标准的轻子生成场景中,相应的洗脱因子会强烈地降低预先存在的轻子不对称性,从而使产生远高于LHC尺度的(B-L)不对称性的轻子生成模型失效。因此,LHC的搜索集中在LNV过程没有丢失的能量是强大的探针高尺度leptogenesis模型,并相应地揭示重子生成和中微子质量的性质。
2014-08-22 hep-ex hep-ph
Leptogenesis in $E_6 \times U(1)_A$ SUSY GUT model
我们研究了$E_6\times U(1)_A$ SUSY大统一模型中的热轻子生成问题,在该模型中,夸克和轻子的质量和混合都可以得到真实的模拟。我们证明了在该模型中,最轻右手中微子的质量参数被预言为小于$10^8$ GeV,通过轻子生成可以产生足够的重子数.其实质是最轻的右手中微子的质量可以在模型中得到提高,因为它有许多质量项,而这些质量项的质量参数被预测为相同的数量级,小于$10^8$ GeV。我们表明,O(10)的最轻的右手中微子质量的增强是足够的观察到的重子不对称性。注意,这样的质量增加并没有改变$E_6$模型中中微子质量和混合的预测,该模型有6个右手中微子。在计算中,我们考虑了超对称性和味对右手中微子衰变终态的影响。我们表明,超对称性的效果是相当重要的,即使在强洗制度时,味道的效果。这是因为对μ子和电子的不对称性的冲刷效应变得比τ不对称性弱。
2015-08-25 hep-ph
Falsifying High-Scale Leptogenesis at the LHC
测量任何轻子数破坏(LNV)过程的横截面的非零值,将对早期宇宙中接近电弱相变时的有效轻子数密度的洗脱因子施加一个强的下限,从而对任何基于LNV的观测到的重子不对称性的产生的高尺度模型产生重要的约束。特别是,对于右手中微子的质量比在LHC观测到的质量尺度更重的轻子生成模型,隐含的大洗脱因子将导致违反平衡条件,并以指数方式抑制在这种轻子生成模型中产生的净轻子数。因此,我们表明,在LHC的LNV过程的观察结果在高尺度leptogenesis模型的证伪。然而,没有关于leptogenesis模型的可行性的结论,可以从LNV过程的非观察。
2014-06-23 hep-ex hep-ph
Leptogenesis in an extended seesaw model with $U(1)_{B-L}$ symmetry
我们探索了一个扩展的跷跷板模型容纳keV的不育中微子采用$U(1)_{B-L}$对称性。这个模型提供了一个自然的平台,实现共振leptogenesis来解释观察到的宇宙重子不对称性。所需的轻子不对称性来源于最轻的重右手中微子到标准模型轻子和希格斯粒子的CP破坏衰变。模型中的光不育中微子的存在通过额外的自能贡献带来了最终轻子不对称性的增强。通过对所有洗出过程的适当处理,该框架严格支持强洗出机制,从而保护了与现有中微子和宇宙学数据一致的低能中微子质量参数。这个扩展的跷跷板框架提供了物质-反物质不对称性的来源,而不需要对控制微小中微子质量的汤川耦合进行任何严格的微调。我们还评论的中微子少双β衰变过程的半衰期的背景下,有一个keV的不育中微子满足所有的约束,指导解释所观察到的重子不对称的宇宙。
2022-12-06 hep-ph
Consequences of Triplet Seesaw for Leptogenesis
我们提出了如果除了普通的重右手中微子外,还存在一个与轻子耦合的重标量SU(2)_L三重态时可能发生的各种轻子创生方案。我们证明了右手中微子和三重态对轻子不对称性的贡献正比于它们各自对中微子质量矩阵的贡献。三重态对轻子不对称性的贡献的一个结果是,由于中微子质量的约束不一定会引起不对称性的冲刷效应,因此从轻子生成中得到的中微子质量不再有上限。我们还展示了这样一个三联体leptogenesis机制如何在左右对称理论的框架中自然出现,如Pati-Salam或SO(10)。
2003-07-31 hep-ph
Neutrino helicity asymmetries in leptogenesis
它指出,leptogenesis特点的重单重中微子开发的两个螺旋度状态的丰度的不对称性作为同一机制,产生不对称的标准轻子部门的结果。中微子和标准轻子在相互碰撞中交换不对称性。结果表明,结合了重子、轻子和中微子不对称性的适当量子数B-L '不像标准B-L那样快地被破坏。这抑制了与最终重子不对称性的推导相关的洗出效应。一个提出了详细的计算期间的中微子热产生的框架内的单态跷跷板机制。
2005-06-18 hep-ph
Supersymmetric $SO(10)$-inspired leptogenesis and a new $N_2$-dominated scenario
我们研究了超对称扩展的$SO(10)$启发的热leptogenesis中微子参数和再热温度$T_{\rm RH}$,来自成功的leptogenesis从次轻右手(RH)中微子($N_2$)衰变的条件和更严格的初始条件(强热leptogenesis)的独立叠加时的约束。在后一种情况下,最轻的右手中微子($N_1$)衰变参数的增加有助于洗出预先存在的不对称性和约束放松相比,非超对称的情况下。我们发现显着的变化,特别是在大$\tanβ$值$(\gtrsim 15)$的情况下。特别地,对于正常的排序,大气混合角现在也可以是最大的。最轻的(普通的)中微子质量仍然被限制在$10 \lesssim m_1/{\rm meV} \lesssim 30$范围内(相当于$75\lesssim \sum_i m_i/{\rm meV} \lesssim 120$)。逆序仍然是不利的,但允许的区域满足强大的热leptogenesis打开在大$\tanβ$值。我们还详细研究了$T_{\rm RH}$的下限,发现$T_{\rm RH}\gtrsim 1 \times 10^{10}\,{\rm GeV}$独立于初始$N_2$丰度。最后,我们提出了一个新的$N_2$主导的情况下,$N_1$质量低于sphaleron冻结温度。在这种情况下,没有$N_1$洗脱,我们发现了$T_{\rm RH} \gtrsim 1\…
2016-02-15 hep-ph
Hard-Thermal-Loop Corrections in Leptogenesis II: Solving the Boltzmann Equations
我们调查硬热环(HTL)的最终轻子不对称性的leptogenesis的修正。为此,我们解决了玻尔兹曼方程与HTL校正率和CP不对称性,我们计算的文件我这个系列。我们特别注意在非零温度下出现的两个轻子准粒子的影响。我们只包括衰变和逆衰变,并允许轻子模式彼此解耦,或通过一些强相互作用处于化学平衡,模拟与规范玻色子的相互作用。在另外两种情况下,我们用零温度传播子近似HTL轻子传播子,其中我们用轻子的热质量$m_\ell(T)$或渐近质量$\sqrt{2} \, m_\ell(T)$代替零温度质量。我们比较最终轻子不对称的四个热的情况下,零温度的情况下,零,热和占主导地位的初始中微子丰度。最终的轻子不对称性的热的情况下有很大的不同,从真空的情况下,从彼此在弱洗出制度为零初始中微子丰度和中间制度占主导地位的初始中微子丰度。在强洗出制度,最终轻子的不对称性可以增强的情况下,强相互作用轻子模式的两倍。
2011-11-17 hep-ph
Low-scale leptogenesis in the scotogenic model: spectator processes and benchmark points
本文研究 Scotogenic 模型中由最轻惰性中微子衰变驱动的低尺度轻子生成,揭示惰性 Higgs 质量较大时旁观者过程对抑制洗脱的关键作用,并给出 TeV 尺度下可行的基准点。
2024-11-22 hep-ph
TeV-scale Lepton Number Violation: Connecting Leptogenesis, Neutrinoless Double Beta Decay, and Colliders
本文在TeV尺度轻子数破坏背景下,利用具体模型阐明了轻子生成、无中微子双贝塔衰变与对撞机搜索间的相互影响,揭示了洗除过程使标准热轻子生成失效的参数空间,并指出新粒子谱对衰变与碰撞探测的相对灵敏度具有决定性作用。
2024-07-24 hep-ph
Neutrino parameters and the $N_2$-dominated scenario of leptogenesis
我们简要回顾了leptogenesis的主要方面,描述了$N_2$主导的情况下的无味和有味道的版本。对这两类模型的成功率进行了研究。我们评论这些结果,并讨论纠正效果,这个最简单的情况。专注于风味的情况下,我们认为所需的条件强热leptogenesis,最终的不对称性是完全独立的初始条件。除非在跷跷板公式和风味衰变参数中存在强抵消,否则我们表明,强热稀薄生成有利于正常有序(NO)的最轻中微子质量$m_1\gtrsim10\,\mbox{meV}$和倒序(IO)的最轻中微子质量$m_1\gtrsim 3\,\mbox{meV}$。最后,我们简要地评论了绝对中微子质量尺度实验的力量,无论是支持或严重角落强热leptogenesis。
2014-05-09 hep-ph
Leptogenesis Scenarios via Non-Thermally Produced Right-handed Neutrino and Sneutrino in Supersymmetric Seesaw Model
从暴胀子衰变产生的右旋中微子出发,重新考虑了轻生说。除了中微子在产生后瞬间衰变这一已被充分研究的情况外,如果中微子在主宰宇宙后衰变,则轻生是可能的。在后一种情况下,右旋中微子可以在相对论性时衰变,也可以在非相对论性时衰变。特别是第一种情况,在文献中没有认真讨论。在宽参数范围内研究了由此产生的轻子不对称性和引力子问题的约束,包括这种情况下的所有情况。它还示出了如何这种leptogenesis方案取决于参数,暴胀衰变率(再加热温度),右手中微子质量,洗出参数,和约束的引力子问题。相对论性中微子衰变的轻子成因是有趣的,因为热和非热引力子问题都可以放松。
2009-11-24 hep-ph
Full Boltzmann equations for leptogenesis including scattering
我们研究了宇宙学重子不对称性的演化通过leptogenesis通过完整的经典玻尔兹曼方程,没有动力学平衡的假设,并包括所有的量子统计因素。从全模方程开始,我们推导出通常的右手中微子数密度和积分轻子不对称性的运动方程,并明确显示每个假设对这些量的影响。我们还首次用全Boltzmann方程研究了右手中微子与顶夸克的散射对汤川耦合中首阶的影响。我们发现,在我们的完整玻尔兹曼处理的最终轻子的不对称性可以被抑制了1.5倍,在弱洗出制度(K<1),相比,通常的集成方法,假设动力学平衡和忽略量子统计。这种抑制与以前的一些研究中看到的增强形成对比,这些研究只考虑右手中微子的衰变和逆衰变。然而,这种抑制随着K的增加而迅速降低。在强洗出区(K>1),完全玻尔兹曼处理和积分方法给出了几乎相同的最终轻子不对称性(在K>3时彼此相差10%以内)。最后,我们表明,相对的影响,量子统计的衰变/逆衰变和散射过程往往会减少净重要性的散射leptogenesis在充分的治疗相比,集成的方法。
2009-08-25 hep-ph
Systematic approach to Delta L=1 processes in thermal leptogenesis
在这项工作中,我们研究的贡献leptogenesis从德尔塔L=1衰变和散射过程介导的希格斯与夸克的初始和最终状态,使用非平衡量子场论的形式主义。从基本方程的量子场,我们推导出量子校正的玻尔兹曼和速率方程的总轻子不对称性改进,因为它们包括量子统计效应和介质校正的准粒子属性。为了计算碰撞项,我们考虑了单圈和双圈对轻子自能的贡献,并使用希格斯两点函数的扩展准粒子近似。所得的CP-违反和洗出反应密度的数值相比,传统的。
2013-04-05 hep-ph
Reconciling leptogenesis with observable mu --> e gamma rates
我们在近似守恒轻子数的跷跷板模型的框架下对热轻子生成进行了详细的分析。这些模型被称为允许大汤川耦合和一个低的跷跷板规模与中微子质量的限制,从而导致大轻子味违反率,可以通过实验探测。虽然大汤川耦合导致(逆)衰变率远大于哈勃膨胀率,我们表明,leptogenesis冲洗诱导一般是小的,如果右手中微子之间的质量分裂是足够小的。因此,大的轻子味违反率与成功的轻子生成是相容的。我们强调,这种情况不需要任何特定的风味结构。在这种情况下,一个小的分裂是自然的和辐射稳定的,因为它受到轻子数对称性的保护。
2010-02-15 hep-ph
The mass-coupling effect in leptogenesis
本研究针对重粒子衰变型轻子生成场景,发现质量与耦合效应在衰变演化中基本抵消,轻子不对称性对二者变化不敏感,既拓宽了可行参数空间,也给通过调参增强轻子生成带来挑战。
2025-09-04 hep-ph
Parametrized leptogenesis from linear seesaw
我们提出了一个纯粹的线性跷跷板机制在一个左右对称的框架,然后实现了一个新的leptogenesis方案参数化的宇宙重子不对称性的带电轻子质量和轻马约拉纳中微子质量矩阵的整体因素。通过同样的汤川耦合,镜像带电轻子的轻子数守恒衰变可以产生三个储存在普通轻子味中的轻子不对称性,而马约拉纳中微子质量产生的轻子数破坏过程可以消除部分轻子不对称性。剩余的轻子不对称性可以通过sphaleron过程部分转化为重子不对称性。我们的方案倾向于一个正常的层次中微子谱,以便它可以通过未来的宇宙学观测,中微子振荡和无中微子双β衰变的数据进行验证。
2019-07-24 hep-ph
Flavour Matters in Leptogenesis
我们给出了分析近似的重子不对称性产生的热leptogenesis与层次右手中微子。我们的计算包括味道相关的冲刷过程和散射中的CP破坏,并忽略规范相互作用和有限温度修正。我们的近似公式依赖于三个CP不对称性在个别轻子的味道,以及三个依赖于味道的效率因子。我们表明,通常使用的轻子不对称性,这取决于总CP不对称性和一个单一的效率因子的表达式,可能无法重现正确的轻子不对称性在一些情况下。我们说明的重要性,在两个右手中微子模型的背景下使用的味道依赖的公式。
2007-12-06 hep-ph
When Does Leptogenesis Survive Lepton Flavor Violation Constraints? High- and Low-Scale Realizations in the Scotogenic Model
Department of Physics, Brahmananda Keshab Chandra College(Brahmananda Keshab Chandra 学院物理系)
本文在Scotogenic模型中探讨了轻子风味 violation与漏生成的相互作用,比较了高尺度和低尺度实现,发现狭窄共振窗口可实现成功baryogenesis、可控洗出与LFV安全的共存。
2026-04-22 hep-ph
Does thermal leptogenesis in a canonical seesaw rely on initial memory?
本文系统检验了I型跷跷板热轻子生成中仅最轻右手中微子贡献最终B-L不对称的传统假设,发现当较重右手中微子处于弱冲刷区域时会产生记忆效应,并刻画了该效应显著的参数空间。
2025-03-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Rescuing High-Scale Leptogenesis using Primordial Black Holes
我们探讨了轻原始黑洞(PBH)和高尺度重子生成之间的相互作用,特别强调leptogenesis。我们首先回顾了一个通用的重子生成的情况下,一个重粒子,$X$,质量,$M_X$,产生单独的PBH蒸发衰变产生重子不对称。我们表明,可行的参数空间是有界的$M_X \lesssim 10^{17}$ GeV从上面,并增加减少$M_X$。我们证明了leptogenesis参数空间的最轻的右手中微子(RHN)的质量$M_{N_{1}}\gtrsim 10^{15}\,{\rm GeV}$和中微子质量尺度$m_ν\gtrsim 0.1$ eV,排除在标准宇宙学由于$ΔL=2$冲洗过程的区域,成为可行的援助轻PBH。这种PBH辅助的leptogenesis的情况发生,因为PBH辐射RHN通过霍金蒸发在宇宙的演化后期,当热等离子体的温度相对于RHN质量较低。随后,这些RHN可以衰变并产生轻子不对称性,而冲洗过程被抑制。
2022-08-09 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino decay into fermionic quasiparticles in leptogenesis
根据硬热圈重算技术,利用有限温度切割规则和有效格林函数计算了最轻重Majorana中微子在热浴中的衰变率。与通常的方法相比,热质量插入到末态的运动学,我们发现,通过两个不同的轻子色散关系产生的偏差。衰变率不同于通常的方法,由一个以上的数量级的温度范围内,这是有趣的弱冲洗制度。本文总结了文献[1]的结果,供感兴趣的读者参考.
2010-04-22 hep-ph
Flavoured soft leptogenesis and natural values of the B term
放松软超对称性破缺项的普适性假设,我们重新审视了软稀薄成因中的味效应。我们发现,相对于重sneutrinos衰变的情况下,所有的轻子味相同的速率和相等的CP不对称性,分层味配置可以提高效率超过两个数量级。这相对于一种风味近似转化为超过三个数量级。我们验证了与非对角软slepton质量相关的轻子味平衡效应对于阻尼这些大的增强是无效的。我们表明,软leptogenesis可以成功的相关参数的不寻常的值,允许$B\sim {\cal O}({\rm TeV})$和冲洗参数的值高达$m_{\rm eff}/m_* \sim 5\times 10^{3}$。
2010-12-16 hep-ph
Leptogenesis in Unified Theories with Type II See-Saw
在某些基于I型跷跷板机制的统一理论的味模型中,对最轻右手中微子质量的预测与成功的热瘦生要求的下限相冲突。我们研究如何通过增加一个与单位矩阵成比例的II型跷跷板贡献来提升绝对中微子质量标度可以解决这个问题。一般来说,提升中微子质量标度增加了对最轻右手中微子质量的预测,同时增强了衰变不对称性,减少了冲刷效应,放松了热瘦生中最轻右手中微子质量的下限。例如,在一类统一理论中,最轻的右手中微子占主导地位的I型跷跷板的贡献,我们发现,热leptogenesis成为可能,如果中微子的质量尺度大于约0.15 eV,使这种情况下可以测试的无中微子双β衰变实验在不久的将来。
2005-07-29 hep-ph
Confronting Four Zero Neutrino Yukawa Textures with $N_2^{}$-dominated Leptogenesis
我们考虑一个限制的第一型跷跷板的情况下,四个纹理零的中微子Yukawa矩阵,在弱的基础上,带电轻子Yukawa矩阵和Majorana质量矩阵的右手中微子是对角线和真正的。受大统一理论的启发,我们进一步要求中微子Yukawa矩阵表现出类似于上型夸克Yukawa矩阵的层次模式。有了这样一个层次的要求,我们发现,leptogenesis,这将在$N_2^{}$占主导地位的情况下,由次轻的右手中微子$N_2^{}$产生的不对称性,可以大大减少允许的纹理的数量,并不利于三个轻中微子是准简并的情况。这种轻中微子的准简并情况可能很快就会在即将到来的中微子实验中得到测试。
2015-09-17 hep-ph
Gravitational Leptogenesis, Reheating, and Models of Neutrino Mass
引力轻子生成模型是指通过标准模型的轻子数引力异常而导致宇宙的物质-反物质不对称性的一类重子生成模型。在这些模型中,手征引力波是暴胀时期标准模型中微子轻子不对称性的来源。我们指出,引力leptogenesis可以在狄拉克或马约拉纳中微子质量的情况下是成功的。在狄拉克质量假设中,引力稀薄生成预言了剩余的大量处于平衡状态的不育中微子,而标准模型扇区携带的轻子不对称性没有改变。在马约拉纳质量方案中,中微子参与了轻子数违反的相互作用,这可能会在后暴胀再加热过程中消除轻子的不对称性。然而,我们表明,如果轻子数违规相互作用在所有标准模型汤川相互作用进入平衡之前就失去平衡,那么轻子不对称性的完全(指数)消失就会被阻止。由右手征夸克和轻子携带的重子和轻子不对称性与轻子数破坏无关,并且洗出过程仅使预测的重子不对称性降低$\varepsilon_{\rm w.o.} = \pm O(0.1)$倍。$\varepsilon_{\rm w.o.}$的符号依赖于模型参数,以至于未来对原始引力波手征的测量将限制轻子数破坏的尺度(重马约拉纳中微子质量)。
2017-12-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The problem of the initial conditions in flavoured leptogenesis and the tauon N_2-dominated scenario
我们讨论了实现强热leptogenesis的情况下,最终的不对称性是完全独立的初始条件,当重和轻的味道的影响都考虑在内的条件。特别地,来自残留的初始预先存在的不对称性对最终不对称性的贡献必须是可忽略的。结果表明,在右手中微子质量分级谱的情况下,唯一可能的方式是N_2主导的稀薄成因,最轻的右手中微子质量M_1 << 10^9 GeV,次轻的右手中微子质量为10^12 GeV >> M_2 >> 10^9 GeV.这种情况必然需要存在最重的第三种RH中微子。此外,我们表明,最终的不对称性已占主导地位产生的τ子味,而电子和μ子的不对称性必须有效地洗出最轻的RH中微子逆过程。有趣的是,这种看似特殊的条件,成功的强热leptogenesis自然满足SO(10)启发的模型。除了τ子N_2占主导地位的方案,成功的强热leptogenesis也实现了准简并RH中微子质量的方案。我们还评论了超对称的情况。我们还推导出一个表达式的最终不对称性leptogenesis充分考虑到重中微子的味道在特定情况下$M_1\gg 10^{12}\,{\rm GeV}$(重口味的情况下),结果可以扩展到任何其他质量模式的影响。
2011-04-11 hep-ph
Quasiparticles in Leptogenesis - A hard-thermal-loop study
我们分析了热准粒子的影响,在leptogenesis使用硬热循环传播热场理论的虚时间形式主义。我们在一个包含三个右手重中微子$N_1$、$N_2$和$N_3$的瘦生玩具模型中进行了分析。我们考虑衰变和逆衰变,并在分层极限工作,其中$M_2 \gg M_1$。我们忽略风味效应,并假设温度远小于$M_2$和$M_3$。我们特别注意费米子准粒子的影响。我们允许轻子彼此解耦,除了与中微子的相互作用,或者通过某种强相互作用,例如通过规范玻色子,处于化学平衡。在另外两种情况下,我们用零温度传播子近似全硬热环轻子传播子,其中一种情况下我们用轻子$m_\ell(T)$的热质量代替零温度质量,另一种情况下用正螺旋模$\sqrt{2} \, m_\ell(T)$的渐近质量代替零温度质量。我们计算所有相关的衰变率和$\CP$ -不对称性,并解决相应的玻尔兹曼方程,我们推导。我们比较最终轻子不对称的四个热的情况下,真空的情况下,为三个不同的初始中微子丰度:零,热和占主导地位的丰度。最终的不对称性的热的情况下有很大的不同,从真空的情况下,从彼此在弱洗出制度为零丰度和中间制度占主导地位的丰度。在强烈的冲刷制度,没有热修正的影响,通常预计,最终轻子的不对称性可以增强的两倍,隐藏的轻子不对称性的一部分,在强相互作用轻子模式的情况下,在准不育负模式。
2011-07-11 hep-ph
Successful type I Leptogenesis with SO(10)-inspired mass relations
众所周知,当SO(10)激发的质量条件被施加到狄拉克中微子质量矩阵上时,通过最轻的右手中微子衰变的热瘦生遇到了严重的困难,轻中微子质量通过I型跷跷板机制产生。我们表明,这些可以规避时,生产的次轻的右手中微子和味道效应得到适当的考虑。为了使涉及最轻右手中微子的逆过程不消除不对称性,必须满足低能参数的一些条件。特别是,我们发现m_1 \gtrsim 0.001 eV,其中m_1是最轻的左手中微子的质量和非零值的混合角θ_13的情况下,一个正常的完全分级轻中微子的光谱是优选的。
2008-09-15 hep-ph