Baryogenesis with four-fermion operators in low-scale models
我们描述了一个非标准的建议重子生成模型与低(O(10-100)TeV)的基本尺度。该方案具有标准模型场的内容和增强重子数违反运营商来自时间依赖的费米子本地化在额外的维度。CKM矩阵提供了足够的CP破坏。主要的限制是低再加热温度和微扰B违反反应的速率相比,总熵创建。一个足够的重子分数可能会出现,但所需的宇宙学演化很可能是人为的。基于与D.J.H.合作的工作。阿忠
2002-01-30 hep-ph
Kinetic description of fermion flavor mixing and CP-violating sources for baryogenesis
我们推导了费米子系统的输运方程,在味空间中的时空相关的质量矩阵允许复杂的元素导致CP破坏所需的电弱重子。通过构造相应树级Kadanoff-Baym方程在味空间中的投影,将约束方程在味空间中分解为“对角”和“横截”部分,并证明了它们是解耦的.虽然对角密度表现出标准的色散关系,在领先的梯度阶,横向密度表现出一种新的壳层结构。其次,动力学方程被认为是二阶梯度和CP破坏源项被隔离。这就需要一个彻底的讨论的味道独立定义的电荷宇称对称操作。为了在标准模型的超对称扩展中与重子生成联系起来,我们构造了首阶动力学算符的格林函数,并求解了两个混合费米子(charginos)的动力学方程。我们考虑了味盲阻尼,并考虑了无效和适度扩散的情况。由此产生的密度是CP破坏的电荷流,源重子。
2004-10-08 hep-ph
Transport equations for chiral fermions to order \hbar and electroweak baryogenesis: Part II
这是一系列两篇论文中的第二篇。在论文一中,我们推导了半经典玻尔兹曼输运方程,并研究了它们的流动项,而在这里,我们解决的碰撞项。我们使用一个拉格朗日模型,其中费米子通过汤川相互作用耦合到标量和近似的自能的单圈表达式。这种近似已经包含了等离子体传输的定量研究所需的热化和散射的重要方面。我们计算CP违反贡献的标量和费米碰撞项。
2004-06-11 hep-ph
The minimal fermionic model of electroweak baryogenesis
提出了费米子诱导的电弱重子生成的极小模型。该模型由一个扩展的标准模型与一个电弱单重态费米子和一对矢量一样的二重态费米子与重正化耦合到希格斯玻色子。一个强的一级相变是由单重态-二重态费米子辐射引起的,而重子不对称性的起源是由于同一组费米子在膨胀的电弱泡壁上的不对称反射。单重态-二重态费米子通过手征对称性稳定在电弱尺度下,而Higgs势通过来自多TeV紫外线完成的阈值修正稳定,该紫外线完成在相变中不起任何重要作用。我们的工作在背景对称性不变量和重子不对称性进行了半经典的分析计算,表明该模型可以有效地产生观察到的重子不对称性的百分比水平值的唯一不变CP违反单重态-二重态部门的阶段。我们包括一个详细的研究电子电偶极矩和电弱精度限制,并为一个典型的基准方案,我们也重铸现有的对撞机的限制,表明该模型是符合所有当前的实验数据。指出在$13 \, \textrm{TeV}$ LHC中,费米子诱导的电弱重子生成具有不可约的现象,因为新的费米子必须处于电弱尺度,具有电弱量子数,并与Higgs强耦合。最有希望的搜索涉及多轻子和最终状态丢失能量的拓扑结构。
2017-07-07 hep-ph
Electroweak baryogenesis and gravitational waves in a composite Higgs model with high dimensional fermion representations
在$SO(6)/SO(5)$复合Higgs模型中研究了第三代夸克嵌入$SO(6)$的$\textbf{20}'$表象中的电弱重子生成.标量扇区包含一个希格斯二重态和一个实单重态,它们的势由最轻矢量和费米子共振的形状因子计算的科尔曼-温伯格势给出。我们发现,在$\mathcal{O}(1\sim 10{\rm ~TeV})$的共振质量可以产生一个潜在的触发强一阶电弱相变(SFOEWPT)。在顶扇区中由6维算符产生的$CP$破坏相足以产生所观测到的宇宙重子不对称性。SFOEWPT参数空间在未来的天基探测器上是可探测的。
2020-12-10 hep-ph
Dirac dark matter, neutrino masses, and dark baryogenesis
我们提出了一个规范重子数模型作为一个例子的模型,所有新的费米子需要消除的异常有助于解决的标准模型(SM)的唯象问题。暗费米子二重态,以及等单线态带电费米子,与一组SM单线态费米子一起,通过狄拉克-暗Zee机制参与产生小质量的中微子。其他的SM单线态解释了宇宙中的暗物质,而它们与惰性单线态标量的耦合是$CP$违反的来源。在存在强一阶电弱相变的情况下,这种“暗”$CP$违反允许成功的电弱重子生成机制。
2022-09-16 hep-ph
Baryogenesis and neutron-antineutron oscillation at TeV
我们提出了一个TeV的标准模型的扩展,以产生一个可观察到的中子-反中子振荡的宇宙学重子不对称性。新的场包括一个单重态费米子、一个等三重态和两个等单重态双夸克标量。虽然单重态费米子的马约拉纳质量以及一个等单重态双夸克和两个等三重态双夸克之间的三线性耦合会使重子数轻微地突破两个单位,但不会有质子衰变。等单线态双夸克耦合到两个右手下型夸克或一个右手上型夸克和一个单线态费米子,而等三线态双夸克耦合到两个左手夸克。等单重态双夸克介导了单重态费米子的三体衰变,实现了TeV的重子生成,而无需微调共振效应。通过一个单重态费米子和两个等单重态双夸克以及一个等单重态双夸克和两个等三重态双夸克的交换,可以在以后的实验中验证中子-反中子振荡。
2011-07-01 hep-ph
Baryogenesis and Dark Matter with Vector-like Fermions
我们表明,矢量类费米子可以作为宇宙中的暗物质候选人,同时也发挥了至关重要的作用,在电弱重子通过贡献的障碍,在单圈热标量势。为了使新的费米子产生一个强大的一阶相变,我们表明,一个需要相当大的汤川耦合在新的部门,这是强烈的电弱精密测试和微扰性的约束。暗物质候选者和希格斯玻色子之间的强耦合直观地导致遗迹密度的小值和暗物质直接检测界限的问题。然而,当考虑模型的最一般实现时,我们发现参数空间中的区域尊重所有当前的约束,并且可以同时解释这两个谜团。
2013-11-05 astro-ph.CO hep-ph
Fermion Scattering off Electroweak Bubble Wall and Baryogenesis
将CP破坏相互作用作为微扰项处理,求解了电弱泡壁背景下的Dirac方程(扭曲波玻恩近似)。我们分别得到了手征费米子从双相区入射和从破相区入射时的透射系数和反射系数。它们之间既有统一关系,又有相互关系。这些关系使我们能够严格地导出通过泡壁的量子数通量,这是CP破坏的一阶量。发现对于厚的壁,通量可以忽略不计,使得$m_0/a\gsim 2$,其中$1/a$是壁厚,$m_0$是费米子质量。
1994-05-31 hep-ph
Current bounds on baryogenesis from complex Yukawa couplings of light fermions
我们计算了由六维有效场论项引起的轻夸克(魅、奇、下、上)和电子的$\mathcal{CP}$破坏源对宇宙重子不对称性的贡献。我们从电子和中子的电偶极矩推导出相关的界限,以估计每个单一风味修饰的最大贡献。电流边界表明,粲夸克最多能产生BAU的$\mathcal{O}(1\%)$,而较轻的夸克和电子的贡献要低得多。
2022-04-07 astro-ph.CO hep-ph
Excited lepton baryogenesis
与标准模型的轻子具有相同的量子数,但具有更大质量的激发态轻子广泛存在于许多有希望的新物理理论中。激发态轻子的一个子类,在低能量下主要通过与轻子和费米子-反费米子对的有效耦合与SM费米子相互作用,可以被称为轻子。我介绍了使用这些新粒子可能产生的重子不对称的宇宙。所讨论的重子生成机制与中微子质量小和质子稳定性不矛盾,对对撞机实验可能有意义。
2016-12-15 hep-ph
Baryogenesis and CP-Violating Domain Walls in the Background of a Magnetic Field
在畴壁介导的电弱重子生成中,我们研究了均匀磁场背景下费米子从CP破坏畴壁的散射。特别地,我们计算了左右手征费米子反射系数之间的不对称性,ΔR = R_{R \to L} - R_{L \to R},这与非定域重子生成机制有关.
2006-02-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Baryogenesis with Scalar Bilinears
我们证明,如果重子不对称性是由最小标准模型中两个费米子与重标量双线性耦合的非平衡衰变产生的,那么它必然是一个不对称守恒的$(B-L)$,由于存在着闪锌矿,它不能通过电弱相变而存在.然后,我们表明,一个幸存的$(B-L)$不对称性可能会产生,如果重标量衰变成两个费米子,\underline {和两个轻标量}(这可能是可检测的强子对撞机)。我们列出所有可能的三线性标量相互作用,并讨论我们的新重子生成的情况下,可能会自然发生在超对称大统一理论。
1998-11-04 hep-ph
Standard Model baryogenesis through four-fermion operators in braneworlds
我们在一类低基本尺度的膜世界模型中研究了一个新的重子生成方案,这类模型通常在重子生成方面有困难。该方案的特点是其最小的性质:场的内容是标准模型和所有的相互作用符合规范对称性被承认。重子数是通过一个6维质子衰变算符违反的,今天被额外维度中的夸克-轻子分离机制所抑制;我们假设这个算符在早期宇宙中由于时间相关的夸克-轻子分离而未被抑制。CP破坏的来源是CKM矩阵,结合6维算子。我们发现,几乎独立的宇宙学,足够的重子生成几乎是不可能的,在这样的情况下,如果基本尺度是100 TeV以上,所需的未抑制的中子-反中子振荡运营商。产生足够重子不对称性的唯一例外是涉及平衡态c夸克与平衡态b夸克相互作用的情形。
2002-01-30 astro-ph hep-ph hep-th
Electroweak Baryogenesis in a Scalar-Assisted Vector-Like Fermion Model
我们将标准模型推广到标量辅助的类矢量费米子模型来实现电弱重子生成。由于类矢量夸克和标准模型夸克的混合,扩展的Cabbibo-Kobayashi-Maskawa矩阵提供了CP破坏的额外来源。再加上大的类矢量夸克质量的增强,可以得到足够大的重子光子比。强一级相变可以通过在标量势中设置势垒来实现。我们详细研究了单圈温度相关的有效势,并进行了随机参数扫描,研究了允许的参数区域,满足强一阶相变标准$v_c \ge T_c$。对几种不同的相变模式进行了分类和讨论。在这些模式中,希格斯玻色子玻色子和标量之间的大三线性质量项是优选的,因为它控制了势垒的宽度。我们的结果表明,大的四次标量耦合,和适度的混合角之间的希格斯玻色子和新的标量。这个参数区域可以在运行2 LHC中进一步探索。
2016-03-07 hep-ph
Constraining the CP structure of Higgs-fermion couplings with a global LHC fit, the electron EDM and baryogenesis
希格斯玻色子与费米子耦合中的CP破坏是一个有趣的,但尚未被广泛探索的可能性。我们使用包含和差分LHC希格斯玻色子玻色子测量来拟合希格斯汤川耦合的CP结构。从简单有效的模型具有CP破坏在一个单一的希格斯费米子耦合,我们探测动机良好的模型多达9个自由参数。我们还研究了LHC约束与电子电偶极矩约束的互补性,考虑到修改后的电子汤川耦合的可能性,并评估在何种程度上CP破坏的希格斯-费米子耦合可以有助于观察到的重子不对称的宇宙。即使在包括最近的角相关分析$H\toτ^+τ^-$衰变,我们发现,一个复杂的汤川耦合单独可能能够解释所观察到的重子不对称性,但在重子生成的计算有很大的不确定性。一个复杂的顶夸克和底夸克汤川耦合的组合产生的结果比它们单独的贡献之和大四倍,但仍然不足以解释观察到的重子不对称性。
2022-02-23 hep-ex hep-ph
Electroweak Baryogenesis and New TeV Fermions
新的费米子,强耦合到标准模型希格斯玻色子提供了一个很好的动机扩展的标准模型(SM)。在这项工作中,我们表明,一旦新的物理在更重的尺度上被添加到稳定的希格斯势,这样的扩展SM可以加强一阶电弱相变,使电弱重子生成机制可行。我们提出了一个具有TeV Higgsinos,Winos和Binos的SM扩展,它满足以下性质:a)当Higgs质量mH < 300 GeV时,弱相变足够强,可以避免裂相的sphaleron擦除; b)当CP破坏相的自然值时,它提供大的CP破坏电流,导致观察到的宇宙重子不对称; c)它还提供了一个自然的暗物质候选者,可以重现观测到的暗物质密度; d)它与电弱精确测量一致; e)它可能来自一个具有额外(渐近自由)规范扇区的软破缺超对称理论; e)它可能在不久的将来通过电子电偶极矩实验进行测试。
2005-03-09 hep-ph
Electroweak baryogenesis from light fermion sources: a critical study
电弱重子生成(EWBG)起源于希格斯玻色子与费米子的非标准$CP$破坏相互作用,费米子通常被认为是顶夸克,并被其大的汤川耦合增强。许多论文研究了由较轻费米子产生的EWBG,包括τ轻子和非对角夸克质量项。我们批判性地重新评估EWBG在这些情况下的可行性,比较预测的基础上的半经典(WKB)形式主义的源项的VEV插入近似(VIA),使用更新的碰撞项的值,并澄清弱sphaleron率的定义的差异。VIA系统地预言了一个重子不对称性,它比WKB形式主义大几个数量级。我们跟踪这两种形式主义的不同形状的$CP$违反源项,显示在WKB源项的额外的空间导数导致大的取消时,它被集成在气泡壁配置文件。一个重要的例外是来自$c$ - $t$夸克混合的源项,其中WKB预测也允许实际上大的重子不对称性。相反,发现类似的$b$ - $s$混合源的数量级太小。
2021-08-09 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary baryogenesis with low reheating temperature and testable neutron-antineutron oscillation
最近我们用四个TeV尺度的场(包括一个单重态费米子、一个等三重态和两个等单重态双夸克标量)扩展了标准模型,产生了具有可观测到的中子-反中子振荡的宇宙学重子不对称性.我们现在超对称化我们的模型,但不限制它在TeV尺度。单态费米子的超伴子可以作为暴胀子场。它的三体衰变,介导的等单重双夸克和他们的超伙伴,可以同时提供一个低的再加热温度和相当大的CP不对称性。因此,我们可以实现一个非热重子生成没有引力子的问题。同时,当等重态双夸克处于TeV量级时,一个等重态双夸克和两个等重态双夸克的交换可以产生可测的中子-反中子振荡。
2011-10-13 hep-ph
Baryogenesis from Oscillations of Charmed or Beautiful Baryons
我们提出了一个模型CP违反振荡的中性,重口味的重子到反重子的速率是在几个数量级的寿命。重子违反的味结构抑制中子振荡和重子数违反核衰变实验允许的速率。我们还提出了一个方案,在早期宇宙中产生这样的重子通过一个中性粒子的平衡衰变,强子化后,但在核合成之前。我们发现参数CP违反重子振荡在几兆电子伏的温度可能会导致观察到的重子和反重子之间的不对称性。此外,重子生成的相关参数空间的一部分是潜在的测试在贝尔II通过衰变的重味重子到一个异国情调的中性费米子。该模型引入了四个新粒子:三个轻马约拉纳费米子和一个有色标量。这些费米子中最轻的通常在对撞机的时间尺度上寿命很长,可能是在底部强子和可能的粲强子的衰变中产生的。
2017-08-03 hep-ph
Baryogenesis and EDMs in the 2HDM with a Complex Singlet
Technische Universität München(慕尼黑工业大学)
该研究提出利用双Higgs双态和复杂标量与Majorana费米子的模型,通过共振增强实现重子生成并产生电荷偶极矩。
2026-11-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Spontaneous breaking of baryon number, baryogenesis and the bajoron
本文探究用于重子生成的整体重子数自发破缺,引入含三个马约拉纳费米子和带重子数电荷复标量的模型,分析U(1)_B的南布-戈德斯通玻色子(巴约龙)的唯象学,模型避免质子衰变且支持远探测器实验发展。
2025-04-18 hep-ph
High-Temperature Electroweak Symmetry Non-Restoration from New Fermions and Implications for Baryogenesis
在早期宇宙中,电弱对称性破缺的强度可能与现在的值有很大的不同。在标准模型中,由于希格斯场与高温等离子体的相互作用,希格斯真空期望值(vev)在$\sim 160$ GeV以上的温度下消失,电弱对称性得到恢复。然而,它表明,新的光单标量场可能会改变这种行为。其关键特征是新粒子的质量对希格斯vev的非标准依赖性,它可以在大希格斯vev时消失,引起对希格斯热质量的负修正,导致高温下的电弱对称性不可恢复。我们表明,这种效果也可以诱导新的单态费米子,另一方面,具有的优势,不产生不稳定的方向在树水平的标量势,也没有带来额外的严重的层次问题。随着温度下降,这种高温破断相可以连续地演变成零温度破断相,或者这两个相可以通过恢复对称性的临时相分离。我们讨论了我们的结构如何自然地出现在新物理学的动机模型中,例如复合希格斯粒子。这与重子生成特别相关,因为它开启了一整类重子不对称性可以在高温相变期间产生的可能性,而不会在以后被闪锌矿擦除。
2020-09-01 hep-ph
Realization of electroweak baryogenesis by fourth generation fermions
本研究在含第四代费米子的扩展标准模型中,通过求解耦合戴森-施温格方程,结合重夸克凝聚的动力学破缺与重标量的温度修正,实现满足一级相变条件的电弱重子生成,解释宇宙重子不对称性。
2025-09-03 hep-ph
Studying Electroweak Baryogenesis using Evenisation and the Wigner Formalism
我们推导了费米子和反费米子与平面希格斯泡壁相互作用的动力学方程,在电弱相变过程中使用的“均匀化”程序和维格纳形式主义的拉格朗日与复杂的费米子质量的相位旋转了。我们得到的能量,速度和力的粒子在希格斯泡壁的存在。我们使用这两种方法的结果是一致的。这表明均匀化的鲁棒性作为一种方法来研究量子修正的速度和力的粒子在希格斯壁在电弱相变。从动力学方程的零阶矩和一阶矩出发,推导了输运方程。
2005-10-06 hep-ph
Clockwork Neutrinogenesis: Baryogenesis from theory space
提出最小发条模型,在理论空间中通过轻子生成实现 baryogenesis,利用 SM 中性费米子格子及边界耦合,获得小中微子质量和共振增强的 Dirac 轻子生成。
2024-12-15 hep-ph hep-th
Electroweak Baryogenesis, Large Yukawas and Dark Matter
最近的研究表明,在含有大Yukawa耦合的额外费米子的标准模型扩展中,电弱重子生成机制是可行的。我们在这里表明,这些费米场中最轻的自然可以是冷暗物质的一个很好的候选者。我们发现在参数空间中的区域,这种粒子的热遗迹丰度是兼容的宇宙的暗物质密度由WMAP实验确定。我们研究了直接和间接的暗物质检测这个模型,并与目前的实验极限和即将到来的实验前景进行比较。我们发现,与标准的传说,间接检测搜索比直接检测的更有前途,他们已经排除了一部分的参数空间。
2005-07-28 astro-ph hep-ph
Effective Theory for Baryogenesis with a Majorana Fermion Pair Coupled to Quarks
本文提出含两个不等质量 Majorana 费米子的量纲六有效算符模型,利用重子数、C 与 CP 破坏及树圈干涉实现重子生成,并通过 Boltzmann 方程估计重子不对称和中子—反中子振荡。
2023-08-21 hep-ph
Collider searches and cosmology in the MSSM with heavy scalars
在标准模型的各种超对称扩展中,夸克和轻子的标量伙伴被预测为非常重,超出了下一代对撞机的范围。例如,在超对称中实现电弱重子生成需要新的CP破坏源,只有当第一代和第二代标量费米子超过TeV尺度时,才能自然地与电偶极矩约束相适应。在焦点超对称和分裂超对称中,标量费米子也很重。在这项工作中,与电弱重子生成的场景和在LHC和ILC的焦点区域的现象学进行了研究,这变得具有挑战性,由于存在重标量费米子。对重子生成和暗物质的分析的影响进行了推导。结果发现,精确测量的超伙伴属性允许准确测定的暗物质遗迹密度在这两种情况下,而重要的,但只有不完整的信息的重子生成机制可以得到。
2006-08-22 hep-ph
Chiral Charge Flux and Electroweak Baryogenesis
通过将电弱泡壁的CP破坏相互作用作为微扰项处理,估算了通过泡壁的手征电荷通量。发现通量$F_Q$的绝对值在$m_0 \sim a \sim T$处具有尖锐的峰值,其中$F_Q/(u T^3) \sim 10^{-3}\, (Q_L-Q_R)\,Δθ$。这里$m_0$是费米子质量,$1/a$是壁厚,$T$是气泡生长的温度,$u$是壁速度,$Q_{L(R)}$是相关左(右)手费米子的手征电荷,$Δθ$是CP破坏的度量。
1995-04-03 hep-ph
Baryogenesis from leptomesons
各种新的物理模型,例如,一种特殊类型的激发态轻子,在低能量下与标准模型费米子的相互作用主要通过四费米子耦合到轻子和夸克-反夸克(或轻子-反轻子)对,我们称之为leptomeson。这些新粒子可能导致各种实验异常,如μ介子g-2的差异。我们提出,软介子也可以产生重子不对称性,解释了可观测宇宙中普通物质和反物质的不平衡。我们认为这两种类型的情况下,重子通过leptogenesis发生leptomeson振荡或衰变。这两种可能性与可观测中微子的小质量和质子稳定性并不矛盾。此外,它们可能与不久的将来的对撞机实验有关,并且不会受到引力子问题的影响。
2016-11-02 hep-ph
Electroweak baryogenesis in the standard model with strong hypermagnetic fields
我们证明了在大尺度原初超磁场的存在下,在标准模型中产生大量CP破坏来解释电弱相变过程中的重子熵比是可能的. CP破坏不对称性的存在的机制是费米子耦合到对称相的背景场的手征性质,它可以用来构建类似于Bohm-Aharanov效应的双费米子干涉过程。我们估计,在强超磁场B_Y=(0.3-0.5)T^2的情况下,对于缓慢膨胀的泡壁,重子与熵的比值可以是rho_B/s=(3 - 6)X 10 ^-11。
2000-08-14 astro-ph hep-ph
Some aspects of collisional sources for electroweak baryogenesis
我们考虑费米子的动力学与空间变化的质量耦合玻色子通过汤川相互作用项,并执行一致的弱耦合截断相关的动力学方程。然后,我们使用梯度展开,并推导出CP违反源的碰撞项费米子出现在一阶梯度。碰撞源与半经典力一起构成了与电弱尺度重子生成有关的CP-破坏源。我们还讨论了在标量方程的梯度在一阶源的情况下,和弛豫时间近似的局限性。
2002-01-30 astro-ph hep-ph hep-th
Baryogenesis from a Majorana Fermion Coupled to Quarks
本文研究马约拉纳费米子与类夸克费米子通过四费米子相互作用在早期宇宙中产生重子不对称性的机制,通过建立并数值求解玻尔兹曼方程,证明该理论可在宽质量范围内解释观测到的BAU,并指出散射过程的关键作用及中子-反中子振荡的实验探测前景。
2025-04-14 hep-ph
Quantum Boltzmann equations for electroweak baryogenesis including gauge fields
我们回顾并扩展到包括规范场我们的推导的半经典极限的费米子的无碰撞量子输运方程的存在下的CP-违反气泡壁在一阶电弱相变。我们展示了如何(梯度修正修改)洛伦兹力出现在Schwinger-Keldysh方法和半经典WKB治疗。在后一种方法中,规范场的加入消除了中间计算中明显的相位重参数化依赖。我们还讨论了建立电弱重子生成中的流体方程,包括自洽(超)电场和异常。
2002-01-30 hep-ph
Mechanism for baryogenesis via feebly interacting massive particles
我们提出了一个简单的机制,它允许同时产生的重子不对称的宇宙随着其暗物质的内容。为了实现这个目标,我们采用了重浴态的非平衡衰变到弱耦合的暗物质粒子和标准模型带电费米子。这些衰变通过冻结机制导致暗物质的产生,假设它们进一步违反$CP$,可以在共振区产生可行的物质-反物质不对称性。我们说明了这种机制,通过研究一个特定的实现这个一般的情况下,重浴粒子的作用是发挥$SU(3)_{\text{c}}\times SU(2)_{\text{L}}$ -单重态矢量费米子与非零超荷和暗物质被确定与规范单重态实标量场。我们表明,在这个简单的模型的背景下,宇宙学约束的暗物质丰度和重子的不对称性是满意的质量的重矢量费米子状态的几个TeV,可能达到的高亮度运行的大型强子对撞机。反过来,暗物质被预测为相当轻,质量为几keV。
2022-02-16 hep-ph
Flavon Magneto-Baryogenesis
在本文中,我们探讨重子不对称性的演化以及超磁场在早期宇宙中的假设下,Froggatt-Nielsen的flavon进行的不对称性。通过黄子衰变为标准模型费米子,这种不对称性转移到费米子,其中右手电子保持其不对称性,而其汤川相互作用处于热平衡之外。通过黄子的存在,我们可以保证右手电子的冻结温度比标准宇宙学方案更接近电弱相变。有了这个技巧,右手电子中的不对称性被保存了更长的时间。此外,注入的不对称性的右手电子是渐进的,这有助于保持在右手部门的不对称性显着。由于费米子数破坏和超磁场的螺旋度之间的密切关系,一些不对称性被用来放大超磁场,这本身有助于通过保持汤川过程的热平衡来保持剩余的不对称性。我们找到了参数空间中的甜区,在电弱相变时,该甜区可以在重子中产生右不对称性,同时产生大的超磁场。
2020-08-10 hep-ph
The Kinetic Equation for Electroweak Baryogenesis
我们推导了费米子和反费米子与平面Higgs泡壁相互作用的动力学方程在电弱相变使用“均匀化”的程序。相对论性量子理论中的运动方程并不反映经典关系,除非使用偶化算符。我们给一个简单的介绍均匀化,然后使用均匀海森堡运动方程,以获得在希格斯泡壁的存在下的粒子的速度和力。保持量子贡献的$O(\hbar)$的运动方程,我们得到的半经典力之前获得的其他技术。
2005-10-06 hep-ph
Kinetics of spontaneous baryogenesis in non-stationary background
本文详细研究了自发重子生成框架下宇宙学重子不对称性的产生。结果表明,重子化学势与(伪)Goldstone场的时间导数之间的关系实质上取决于重子数非零的费米子场(夸克)的表示.对动力学方程进行了修正,并在平衡态下数值求解了与时间相关的外背景或有限积分时间的情况,使其适用于能量守恒定律形式上被破坏的情况。
2016-06-17 astro-ph.CO hep-ph
Electron electric dipole moment and electroweak baryogenesis in a complex singlet extension of the Standard Model with degenerate scalars
本文研究了包含复标量场的标准模型扩展中的电弱重子生成,指出单态标量势的复相位通过高维算符传递至费米子部分驱动重子生成,且Higgs质量简并与新电子Yukawa耦合可抑制电子电偶极矩,使参数空间满足最新实验限制。
2023-11-22 hep-ph
Dark Matter and Baryogenesis from Visible-Sector Long-Lived Particles
本研究提出标准模型的最小扩展,通过与夸克耦合的长寿命费米子及GeV级暗物质候选体,借助有色标量衰变、早期物质主导及重子数破缺过程解释暗物质与重子生成,且其参数空间可被未来实验探测。
2023-06-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
General properties and kinetics of spontaneous baryogenesis
研究了自发重子发生的一般特征。重新讨论了(赝)Goldstone场的时间导数与重子化学势之间的关系。结果表明,这种关系基本上取决于所选择的表示与非零重子数(夸克)的费米场。宇宙学重子不对称性的计算是基于推广到非平稳背景情况的动力学方程。积分时间有限区间的影响也被考虑在内。所有这些效应结合在一起,导致重子不对称性的大小与正则结果有明显的偏差。
2016-07-05 astro-ph.CO hep-ph
Semiclassical force for electroweak baryogenesis: three-dimensional derivation
本文导出了一阶电弱相变中费米子在CP破坏的平面泡壁中传播的半经典输运方程。从两点(Wightman)函数的Kadanoff-Baym(KB)方程出发,我们进行梯度展开,或者等价地进行普朗克常量h-杆展开。我们表明,一阶的H-酒吧的KB方程有一个光谱的解决方案,它允许壳层上的等离子体激发的描述。与1+1维情况相比,CP破坏力的增强被发现在这些激励的增强因子在以前的文件中研究。我们发现用WKB方法可以得到一个相同的半经典力。还提到了MSSM的应用。
2002-02-19 hep-ph
Parity Solution to the Strong CP Problem and a Unified Framework for Inflation, Baryogenesis, and Dark Matter
本文提出在左右对称理论中利用渐近宇称不变性解决强CP问题,并通过AD轻子生成机制与暴胀子衰变统一解释重子生成与暗物质。
2023-07-27 hep-ph
Yukawa and Tri-scalar Processes in Electroweak Baryogenesis
我们导出了三标量和汤川相互作用引起的衰变和逆衰变对电弱重子生成量子输运方程的贡献。在最小超对称标准模型(MSSM)中,这些贡献引起了希格斯和费米子超多重态密度之间的耦合,从而将希格斯扇区中CP破坏的影响传递到重子扇区。结果表明,在强耦合α s中,零阶衰变和逆衰变引起的贡献可以显著大于由散射过程产生的O(α s)项,而O(α s)项通常被认为是主要的。我们重新审视经常使用的近似快速汤川诱导过程,并表明,现实的参数选择是不合理的。我们数值求解了由此得到的量子输运方程,特别注意了Yukawa率的影响,并研究了重子熵比Y_B对MSSM参数的依赖性。
2006-04-03 hep-ph
Natural GeV Dark Matter and the Baryon-Dark Matter Coincidence Puzzle
我们提出了一个简单的扩展标准模型,引起重子生成有一个暗物质候选人O(GeV)的质量。重子生成所需的新领域的最小集合包括两个O(TeV)色标量和一个单态费米子。当费米子的质量与质子接近简并时,它也成为一种可行的暗物质候选者。重标量衰变产生了暗物质和重子不对称性,从而可以对重子-暗物质符合问题作出自然的解释。暗物质候选者逃脱了直接和间接的探测,但可以在大型强子对撞机上探测。该模型的超对称扩展是直接的,并导致多组分暗物质的情况下,这提高了直接和间接的检测前景。
2013-04-02 hep-ph
Simulations of Cold Electroweak Baryogenesis
我们提出了冷电弱重子生成的实时晶格模拟,其中宇宙的重子不对称性是在膨胀结束时的快子电弱对称性破缺过程中产生的。在模型的最小实现中,只有三个参数仍未确定:CP破坏的强度,希格斯质量和对称性破缺淬灭的速度。这些参数的不对称性的依赖关系进行了研究。
2006-08-15 hep-ph
Simulations of Cold Electroweak Baryogenesis: Dependence on Higgs mass and strength of CP-violation
冷电弱重子生成被提出作为一种方案,以绕过标准模型中普遍存在的电弱重子生成问题。在这种情况下,重子生成发生在电弱对称性破缺跃迁期间,这也是暴胀后预热的原因。在最简单的模拟中,只有两个参数尚未确定:希格斯质量和CP破坏的强度。使用全实时晶格模拟,我们计算这些参数的不对称性的依赖。
2006-04-28 hep-ph
Numerical study of the Schwinger effect in axion inflation
本研究数值探究轴子暴胀中施温格效应对规范场产生的影响,发现其使规范场预加热极不可能,但仍存在参数窗口可实现电弱相变时的重子不对称性。
2023-06-19 hep-ph
Baryon and lepton number violation rates across the electroweak crossover
我们指出,许多重子发生的情况下操作或低于TeV规模的结果是相当敏感的反常费米子数违反整个电弱交叉率。假设电弱相互作用的标准模型的有效性,并利用以前的理论工作,在小希格斯质量,我们估计这个速率的实验允许的值的希格斯质量(m_H = 100. 300 GeV)。我们还详细说明了如何率使其出现在(leptogenesis为基础的)重子生成计算。
2006-02-10 hep-ph
Electroweak baryogenesis and gravitational waves from a real scalar singlet
我们考虑一个真实的纯量单态场,它通过与希格斯玻色子的耦合提供强的一阶电弱相变,并通过6维算符给出对顶夸克质量的$CP$违反贡献。我们研究了由电弱重子生成产生的重子熵比与由电弱相变产生的引力波信号之间的相关性。我们表明,未来的引力波实验可以测试,特别是,该区域的模型参数空间中观察到的重子熵比可以得到,即使新的物理尺度,这是明确的6维算子,是高的。
2019-09-28 astro-ph.CO hep-ph
Quantum coherence in relativistic transport theory: applications to baryogenesis
我们导出了描述量子相干性的场论局域量子输运方程。我们的方法是基于非平衡量子场论的Schwinger-Keldysh闭合时间路径形式导出的Kadanoff-Baym方程。我们专注于空间均匀和各向同性系统和混合费米子与时间相关的质量和弱耦合的热等离子体。我们引入了一种新的局域近似(LA)方法,并使用它来推导量子动力学方程,它可以描述相干性,也包括光谱宽度的影响。该方法基于碰撞项的局部近似。我们还改进了早期的相干准粒子近似(cQPA),给出了一个简单的推导的频谱anonymous,一种新的方式来组织的梯度展开,和一个透明的方式来获得的相干梯度mammed碰撞项。在这两种方法中,输运方程都能描述混合费米子的味相干和粒子-反粒子相干以及相关的振荡。除了制定本地方程,我们将其应用于早期宇宙的重子生成。更具体地说,我们研究的细节CP-不对称生成共振leptogenesis和轴向矢量电流的演变在电弱重子(在一个依赖于时间的模拟)。我们数值求解方程,并进行广泛的分析并将结果与半经典(玻尔兹曼)方程进行比较。结果涵盖了已知的半经典效应。我们发现,局部量子相干性的动力学处理是必要的CP-不对称性产生的准确描述。当这些细节是已知的,他们可以部分纳入到更简单的(如半经典)的方法。然而,相干量子动力学方程需要在不同的情况下或宽的参数范围内的准确结果。
2022-11-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Space-time curvature coupling of spinors in early universe: Neutrino asymmetry and a possible source of baryogenesis
众所周知,当费米子在弯曲时空中传播时,它的自旋与背景时空的曲率耦合。我们认为,在早期弯曲宇宙中传播的中微子的这种相互作用可能会产生一组新的色散关系,然后在平衡时中微子不对称。我们证明了这与Bianchi模型描述均匀,但各向异性和轴对称的宇宙。当温度T ~ 10^{15} GeV时,如果轻子数破坏过程在10^{-37}秒冻结,则中微子不对称性可达10^{-10}量级。因此,从这种轻子不对称性中,无论是通过大统一理论的B-L对称性,还是通过具有B+L对称性的电-弱sphaleron过程,都可以产生相同大小的净重子不对称性。
2005-12-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Baryogenesis via Lepton Number Violation and Family Replicated Gauge Group
我们开发了一个以前的模型拟合所有的夸克和轻子-包括中微子量在该地区的大混合角MSW太阳能解决方案-为了magnitudewise只有6个可调参数(希格斯真空期望值),也给一个同意的预测在宇宙学的早期产生的重子量。我们使用Fukugita-Yanagida方案,并考虑到狄拉克中微子扇区从普朗克尺度到跷跷板尺度的简化方程的影响。我们的模型有许多近似守恒的(规范)荷,区分各种左外尔粒子和右外尔粒子,其质量矩阵中最大的三味跷跷板中微子矩阵元是与第二和第三原味相关的非对角元,重子数密度与熵密度之比为2.59{+17.0 \atop -2.25} \times 10^{-11},它与所有费米子质量及其混合角的数量级完全一致。
2002-05-02 astro-ph hep-ex hep-ph