Gravitational leptogenesis from metric perturbations
本文提出无需新轴耦合,利用暴胀后扰动时空度规破坏宇称产生Pontryagin密度,从而实现引力轻子生成,产生物质-反物质不对称性,并在某些暴胀和再加热情景下局部与观测相当。
2023-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matter-antimatter asymmetry induced by non-linear electrodynamics
在这项工作中,我们提出了一个经济的模型来解决一些开放的宇宙学问题,如缺乏初始宇宙奇点,宇宙的早期加速和物质反物质不对称的产生。该模型是基于一个场景,其中早期宇宙由一个非线性电动力学场。发现非线性电动力学模型有一个状态方程$p=\frac{1}{3} ρ- \frac{4}{3} βρ^{1+α}$,它表明宇宙经历了一个早期的纪元加速到由$p =\frac{1}{3} ρ$给出的辐射纪元。我们发现,在能量密度,压力和曲率的奇异性是不存在的早期阶段。在我们的方案中,重子不对称性是由非线性参数$β$产生的。此外,我们计算了由此产生的重子不对称性,并讨论了如何获得成功的引力重子生成模型的参数空间的不同值。
2021-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matter-Antimatter Asymmetry Induced by a Running Vacuum Coupling
我们表明,CP违反相互作用引起的运行真空和非保守重子电流之间的衍生物耦合可能会动态地打破CPT和触发重子生成通过一个有效的化学势。通过假设一个非奇异类运行真空宇宙学,它提供了一个完整的宇宙历史(从早期的暴胀de Sitter阶段到现在的准de Sitter加速),它被发现,一个可接受的重子不对称性产生了许多不同的选择模型参数。有趣的是,相同的成分(运行真空能量密度)解决了几个开放的宇宙学问题:避免初始奇点,为原始暴胀提供平滑的出口,解决了巧合和宇宙学常数问题,最后,也能够解释早期宇宙中物质-反物质不对称的产生。
2017-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Separated matter and antimatter domains with vanishing domain walls
我们提出了一个模型的自发(或动态)的C和CP破坏,它是可能产生的宇宙学大距离分离的物质和反物质的域。这种C(CP)破坏只存在于早期宇宙中,后来它消失了,只有重子和/或反重子域的痕迹。因此,该模型中不存在畴壁问题。这些特征是通过暴胀子和新的标量场之间的相互作用的假设形式实现的,从而实现了短时间的C(CP)破坏。
2015-10-14 astro-ph.CO hep-ph
Imprint of matter-antimatter asymmetry on collapsing domain walls
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
本文探讨了在有限温度下,由狄拉克费米子的大不对称性引起的辐射修正如何产生偏置项,从而影响塌缩域墙及引力波的产生。
2026-04-02 astro-ph.CO hep-ph
Matter-Antimatter Asymmetry from Dirac-Majorana Flip-Flop
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校);University of Pittsburgh(匹兹堡大学)
本文提出一种狄拉克-马约拉纳交替机制的轻子生成场景,利用高温下的轻子数违反实现轻子生成,同时该机制可产生可观测引力波与可探测暗辐射。
2026-10-09 astro-ph.CO hep-ph
Consequences of f(R)-theories of gravity on gravitational leptogenesis
本文在宇宙中物质-反物质不对称性的框架下,评述了f(R)引力理论。这种不对称性是由重(Majorana)中微子与Ricci标量曲率的引力耦合产生的。为了使该机制工作,需要时变非零Ricci曲率。后者由f(R)宇宙学提供,其拉格朗日密度的形式为{ \cal L}(R)\sim f(R)。特别地,我们研究了f(R)\sim R+αR^n和f(R)\sim R^{1+ε}的情形。
2012-12-25 astro-ph.CO hep-ph
Introducing the Dirac-Milne universe
虽然ΛCDM标准模型是目前宇宙学数据的一个很好的参数化,但它需要两个尚未观测到的组成部分,暗物质和暗能量,占宇宙的95%以上。面对这种不令人满意的情况,我们研究了一种非传统的宇宙学,Dirac-Milne宇宙,一种物质-反物质对称宇宙学,其中反物质被认为是负的活动引力质量。这种宇宙学的主要特征是尺度因子随时间的线性演化,它直接解决了物质主导宇宙的年龄和视界问题。我们研究这个模型的一致性的宇宙学测试Ia型超新星距离测量和计算的理论原始丰度的轻元素的宇宙学。我们还表明,声学尺度的宇宙微波背景自然出现的程度标度,尽管一个开放的几何。
2012-02-29 astro-ph.CO
Baryon asymmetry resulting from a quantum phase transition in the early universe
一种新的机制来解释宇宙的物质-反物质不对称性被认为是。我们假设宇宙从完全对称的状态开始,然后,当它冷却下来,它经历了量子相变,这反过来又导致了物质和反物质之间的不对称性。该机制不需要微观水平上的重子数破坏或CP破坏。我们对物质-反物质不对称性的分析是在凝聚态物理中获得的显著实验结果的背景下进行的。
2011-05-29 astro-ph.CO cond-mat.str-el
MOND-like behavior in the Dirac-Milne universe -- Flat rotation curves and mass/velocity relations in galaxies and clusters
我们证明了在Dirac-Milne宇宙(一个物质-反物质对称的宇宙,两个组分相互排斥)中,转动曲线在超过约3维里半径的特征距离处是一般平坦的,并且满足一个指数为$\approx 3$的Tully-Fisher关系.使用三维模拟与修改版本的RAMSES代码,我们表明,狄拉克-米尔恩宇宙学提出了一个非常小的散射和指数等于$\approx 3$之间的质量和速度色散的Faber-Jackson关系。我们还表明,来自旋转曲线假设牛顿引力的质量是系统高估的质量相比,真正存在的。我们还表明,Dirac-Milne宇宙,其物质和反物质成分之间的极化,提出了一个类似的MOND(修正牛顿动力学)的行为,其特征是由一个额外的表面重力相比,牛顿的情况。我们表明,在狄拉克-米尔恩宇宙中,在目前的时代,由于反物质云的存在而产生的附加引力场$g_{am}$的强度是几个$10^{-11}$ m/s $^2$的数量级,类似于MOND的特征加速度。我们研究了这个额外的加速度$g_{am}$的演变,并表明它取决于红移,因此不是一个基本常数。结合它在SNIa光度距离、年龄、核合成和结构形成方面的已知一致性,迪拉克-米尔恩宇宙学可能代表了$Λ$ CDM、MOND和其他解释暗物质和暗能量难题的方案的有趣替代方案。
2021-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational baryogenesis in $f(T,L_m)$ gravity
Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa(里斯本大学理学院);Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço(天文与空间科学研究所)
本文在$f(T,L_m)$引力框架下探索重力重子生成,通过耦合torsion和物质拉格朗日量,在高能范围内解释重子不对称性,同时保持与广义相对论的一致性。
2026-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Asymmetries from a charged memory-burdened PBH
本文提出由带电记忆负担原初黑洞的不对称霍金辐射同时解释重子不对称与暗物质丰度,满足宇宙学观测约束并拓展半经典参数空间。
2025-01-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational wave signatures of cogenesis from a burdened PBH
本研究探究超出半经典近似的原初黑洞蒸发解释暗物质丰度与物质-反物质不对称的可能,分析了相关质量约束与暗辐射限制,并提出可通过诱导引力波检验记忆负载效应、约束相关物理标度。
2024-08-20 astro-ph.CO hep-ph
Direct limits on the interaction of antiprotons with axion-like dark matter
天体物理观测表明,宇宙中的暗物质大约是普通重子物质的五倍,由于暗能量,宇宙的能量含量甚至更大。到目前为止,这些黑暗成分的微观特性仍然笼罩在神秘之中。此外,即使是宇宙中百分之五的普通物质也尚未被理解,因为粒子物理学的标准模型对物质相对于反物质的优势缺乏一致的解释。受这些现代物理学中心问题的启发,我们在这里提出了一个直接的搜索反物质与暗物质的相互作用,并直接限制超轻轴子类粒子$-$的暗物质候选人之一$-$和反质子的相互作用。如果反质子与这些暗物质粒子的耦合比质子更强,那么这种CPT奇数耦合就可能在宇宙中的暗物质和重子不对称性之间提供一种联系。我们分析了在Penning阱中用单个反质子获得的自旋翻转共振数据[Smorra等人,Nature 550,371(2017)]在频域中搜索超轻轴子的自旋进动效应,其特征频率由底层粒子的质量决定。我们的分析约束的轴子反质子相互作用参数$f_a/C_{\overline{p}}$的值大于$0.1$ $0.6$ GeV的质量范围从$2 \times 10^{-23}$到$4 \times 10^{-17}\,$ eV/ $c^2$,提高了天体物理的反质子边界高达5个数量级。此外,我们推导出六个组合的限制以前无约束的洛伦兹违反和CPT违反条款的非最小标准模型扩展。
2020-05-30 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph