On Possible Variation in the Cosmological Baryon Fraction
以重子或暗物质形式存在的那部分物质可能具有重子-暗物质等曲率波动形式的空间波动。我们使用大爆炸核合成计算与观测到的轻元素丰度以及星系团气体分数,以约束重子分数的宇宙学变化。轻元素丰度限制空间变化小于26- 27%,而“放松”的星系团样本显示气体分数的空间变化小于8%。较大的空间变化可能会导致初级宇宙微波背景各向异性的差异屏蔽,导致波动的不对称性,并缓解与晕星7 Li丰度的一些紧张关系。在我们允许的范围内的波动可以导致“B模式”CMB偏振各向异性在一个不可忽略的水平。
2009-07-27 astro-ph.CO
Cosmological Leverage from the Matter Power Spectrum in the Presence of Baryon and Nonlinear Effects
我们研究如何使用更高的波数(较小的尺度)在星系聚类的功率谱影响宇宙学的约束。我们考虑到非线性密度波动,(规模依赖)星系的偏见,重子效应的不确定性。允许基本上模型独立的不确定性,通过单独的拟合参数在每个波数仓,也允许红移的演变,我们量化强增益的暗能量和中微子质量杠杆增加最大波数,尽管边缘化了许多(多达125)额外的拟合参数。杠杆作用不仅是由于模式数量的增加,而且更重要的是,打破了线性范围之外的简并。
2014-11-13 astro-ph.CO
The Impact of Baryons on the Large-Scale Structure of the Universe
数值模拟在当前天文学研究中占有重要地位。以前只模拟暗物质的模拟代表了宇宙的大尺度结构。然而,如今,重子模型的流体动力学模拟,可以直接呈现现实的星系,可能会扭曲这些结果从暗物质的模拟。本章主要介绍了表征宇宙大尺度结构的三种统计方法:功率谱、两点关联函数和晕质量函数。我们回顾这些重子过程如何影响宇宙学结构从非常大的规模到准线性和非线性尺度的比较暗物质的模拟与他们的流体动力学同行。最后,我们对不同的重子模型和模拟程序所带来的影响作了简要的讨论。
2017-10-05 astro-ph.CO
The biasing of baryons on the cluster mass function and cosmological parameter estimation
我们使用AMR程序Ramses对153个高分辨率宇宙流体动力学模拟的目录,研究了在星系团质量范围内重子过程对晕质量函数的影响。我们使用我们的模拟结果在一个简单的分析模型来衡量重子物理晕质量函数的影响。活动星系核的反馈导致了一个显着的提升集群质量功能类似于其他作者报道。然而,包括AGN反馈不仅会产生与观测到的星系团相似的系统,而且还会逆转星系团上的全局重子效应。由此产生的质量函数更接近未修改的暗物质晕质量函数,但仍然包含5-10%水平的质量依赖偏差。这些效应使宇宙学参数(如$σ_8$和$Ω_m$)的测量产生偏差。对于目前的星系团调查,重子效应在目前的调查量的噪声范围内,但即将到来的和计划中的大型SZ,X射线和多波长调查将在百分比水平上受到这些过程的影响。对包含重子效应的晕质量函数的预测需要用更大和改进的模拟来仔细研究。然而,模拟完整的宇宙学盒子的分辨率,我们实现,包括AGN反馈仍然是计算上的挑战。
2014-03-05 astro-ph.CO
Proposal to construct the dark-matter-only counterpart of the observed universe combining weak lensing and baryon censuses
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学汤忠道研究院);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院)
该研究提出通用映射关系,结合弱引力透镜与重子计数,构建观测宇宙的纯暗物质对应体,可校正重子效应,为探索暗宇宙提供理想实验室。
2026-09-29 astro-ph.CO
Accuracy of cosmological parameters using the baryon acoustic scale
对共动重子声学标度标准尺的X-能级测量可以用来打破仅来自CMB的参数约束中的简并性。重子拖曳时期的声视界常被用作物质密度关联函数峰值尺度的代用指标,并可方便、快速地计算出不同宇宙学模型的声视界。然而,测量并不直接约束该尺度,而是对全关联函数的测量,其取决于通过解耦的详细演变。我们评估的可靠性水平的参数约束的基础上一个简单的近似的声学尺度相比,一个更直接的确定从完整的数值两点关联函数。使用类似于最近BAO数据分析的五参数拟合技术,我们发现,对于标准ΛCDM模型和具有大质量中微子和附加相对论自由度的扩展,对于在合理范围内变化的大多数参数组合,近似优于0.15%。
2014-12-08 astro-ph.CO
Separate Universe Simulations with IllustrisTNG: baryonic effects on power spectrum responses and higher-order statistics
我们测量功率谱响应函数的存在重子物理过程中使用单独的宇宙模拟与IllustrisTNG星系形成模型。响应函数描述了小尺度功率谱如何对长波长扰动作出反应,并且它们可以通过将长模式的影响吸收到修改的宇宙学中来用分离宇宙技术有效地测量。具体来说,我们专注于总的一阶物质功率谱响应的各向同性密度波动$R_1(k,z)$,这是完全由对数导数的非线性物质功率谱${\rm dln}P_m(k,z)/{\rm dln}k$和生长只响应函数$G_1(k,z)$。我们发现在所有探测尺度($k \lesssim 15h/{\rm Mpc}$,即长度尺度$\gtrsim 0.4 {\rm Mpc}/h$)和红移$z < 3$的模拟中,$G_1(k,z)$不受重子物理过程的影响.在实践中,这意味着功率谱完全指定了其响应函数的重子依赖性。假设一个理想化的透镜调查设置,我们数值评估重子的影响,压缩透镜双谱和透镜超样本功率谱协方差,这是响应。我们的研究结果表明,这些高阶透镜统计可以显示不同程度的重子效应的敏感性相比,功率谱,与压缩双谱是最不敏感的。我们还表明,忽略重子效应的透镜协方差略高估的误差预算(因此,从参数误差条的角度来看是保守的),并可能有可以忽略不计的影响参数偏差的推断分析。
2020-06-17 astro-ph.CO
Cosmological constraints from Radial Baryon Acoustic Oscillation measurements and Observational Hubble data
利用径向重子声学振荡(RBAO)测量、远距离Ia型超新星(SNe Ia)、观测$H(z)$数据(OHD)和宇宙微波背景(CMB)位移参数数据,对$Λ$ CDM和XCDM宇宙学参数进行了约束,并进一步研究了OHD和SNe Ia数据在宇宙学约束中的作用.通过对概率密度$P\propto e^{-χ^{2}/2}$的积分,对$h$上的似然函数进行边缘化处理,得到了最佳拟合结果和$Ω_{m}-Ω_Λ$平面上的置信域,并对{ \rm $Λ$ }CDM和XCDM模型进行了组合分析,得到了68.3%的置信域,OHD+RBAO+CMB与SNe Ia+RBAO + CMB的一致性分别为95.4%和99.7%,与Lin等的结果一致。随着OHD观测数据的增加,我们有可能用OHD观测数据代替Ia型超新星观测数据来约束宇宙学参数。
2010-05-13 astro-ph.CO
Is the baryon asymmetry of the Universe related to galactic magnetic fields?
在与基本粒子质量的产生相关的电弱相变(EWPT)之前产生的一个微小的超磁场可以使早期宇宙的热等离子体在z > 10 ^[15]的巨大红移处发生红移。EWPT的右手电子流特征的反常破坏将轻子不对称性转化为重子不对称性。在合理的近似下,通过对观测到的宇宙重子不对称性的“瘦生”起源的要求所推断出的磁场强度,与从当前天文观测中估计的大尺度宇宙学磁场强度相匹配。
2009-05-20 astro-ph.CO hep-ph
Charge asymmetry of new stable quarks in baryon asymmetrical Universe
研究了在重子过剩与新一代稳定夸克过剩之间的平衡中的电弱相变效应。在SU(2)对称性和其他量子数守恒的条件下,它使重子、轻子和轻子、夸克之间的自旋跃迁成为可能。建立了相对于重子不对称性的过剩之间的一个确定的关系。在路过的时候,我们还显示了小的,但可以忽略不计的稀释预先存在的暗物质密度由于sphaleron过渡。
2021-10-19 astro-ph.CO hep-ph
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
Leptoflavorgenesis: baryon asymmetry of the Universe from lepton flavor violation
带电轻子味违反(CLFV)是物理学超越标准模型的确凿证据。在即将到来的实验中发现CLFV将表明CLFV过程在早期宇宙中相对较低的温度下一定是有效的。在这封信中,我们指出,这种有效的CLFV相互作用为创造宇宙的重子不对称性开辟了新的途径。首先,我们引用了从带电轻子Yukawa相互作用到标准模型等离子体中化学输运的双圈修正,这意味着非零轻子味不对称性之和为$B-L = 0$足以产生重子不对称性。然后,我们描述了两种情况下,我们称之为{ \it leptoflavorgenesis},其中有效的CLFV过程是负责生成原始轻子味不对称,随后转换为重子不对称弱sphaleron过程。在这里,从轻子味不对称到重子不对称的转换因子被带电轻子汤川耦合的平方所抑制,这为观测到的重子-光子比的小提供了一个自然的解释。
2022-05-25 astro-ph.CO hep-ph
Large-scale magnetic fields can explain the baryon asymmetry of the Universe
原始宇宙中的螺旋超磁场可以通过手征异常产生观测到的重子不对称性,而不需要粒子物理学标准模型之外的任何成分。虽然它们不产生$B-L$不对称性,但产生的重子不对称性在球化子洗出效应中幸存下来,因为产生过程保持活跃直到电弱相变。通过数值求解Boltzmann方程,找到了一个吸引子解,证明了如果耀变体观测所指示的大尺度磁场具有负螺旋度,并且存在于电弱相变之前的早期宇宙中,那么我们宇宙的重子不对称性是可以解释的。我们还导出了螺旋磁场强度的上界,它比宇宙微波背景约束更严格,以避免重子不对称性的过度产生。
2016-05-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Chemical evolution of antimatter domains in early Universe
National Research Nuclear University MEPhI(国立研究核大学MEPhI);Virtual Institute of Astroparticle Physics (VIA)(虚拟高能天体物理研究所(VIA));Institute of Physics, Southern Federal University(南联邦大学物理研究所)
研究早期宇宙中反物质领域在质子物质环境中的化学演化及生存条件与湮灭过程
2026-01-21 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological constraints on the velocity-dependent baryon-dark matter coupling
利用普朗克微波宇宙微波背景辐射(CMB)和斯隆数字巡天(SDSS)Lyman- $α$ forest数据,给出了MeV以下暗物质质量的重子-暗物质相互作用截面的宇宙学约束.为了探索暗物质质量$m_χ\lesssim 1$ MeV的暗物质的自由流效应可以抑制可观察到的小尺度密度波动,除了存在重子-暗物质耦合的声振荡阻尼,我们应用类似于传统的暖暗物质的近似处理暗物质的自由流。我们还证明了重子-暗物质横截面边界的质量依赖性(对于暗物质质量下降到$m_χ \sim 5~{\rm keV}$),相反,暗物质质量独立的横截面约束的光暗物质在以前的文献中声称的MeV尺度以下。
2019-02-03 astro-ph.CO hep-ph
The Hot and Energetic Universe: The missing baryons and the warm-hot intergalactic medium
宇宙大尺度结构的主干是由宇宙尺度上的过程和占主导地位的暗物质的引力相互作用决定的。然而,移动的重子群体塑造了这些结构的外观。理论预测,大多数重子存在于连接星系群和星系团的巨大的非维里化结构中,但目前缺乏观测证据。由于大多数重子都被认为存在于大尺度、热而稀的气相中,X射线为我们提供了理想的工具来推进我们的理解。雅典娜+X射线积分场装置的观测将揭示重子活跃种群的位置、化学成分、物理状态和动力学。
2013-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing the anisotropic distribution of baryon matter in the Universe using fast radio bursts
我们提出可以用快速射电暴(FRB)作为探针来约束宇宙中重子物质可能的各向异性分布。蒙特卡罗模拟结果表明,当偶极子振幅为0.01量级时,在95%(99%)的置信水平下,400(800)个FRB就足以探测到各向异性。然而,需要更多的FRB来严格约束偶极子方向。即使是1000个FRB也远远不足以将偶极子方向约束在95\%置信水平下的角度不确定性$Δθ<40^{\circ}$内。主星系色散测度的不确定性对结果没有显著影响。然而,如果偶极振幅处于0.001的水平,则1000个FRB不足以正确地检测各向异性信号。
2021-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Pangenesis in a Baryon-Symmetric Universe: Dark and Visible Matter via the Affleck-Dine Mechanism
可见物质和暗物质丰度的相似性表明它们可能是通过相同的机制产生的。如果暗物质和可见物质都在一个始终保持守恒的广义重子数下带电,那么可见部分的不对称性可以通过暗部分的不对称性来补偿。我们展示了重子和反重子电荷的分离如何起源于真空中,通过阿弗莱克-戴恩机制,由于对称性的破坏正交的重子数。当前时期的对称性恢复保证了两个扇区的个体稳定性。
2011-11-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Is the baryon acoustic oscillation peak a cosmological standard ruler?
在宇宙学的标准模型中,宇宙在共动坐标系中是静态的;膨胀均匀发生,并由全局尺度因子表示。重子声学振荡(BAO)峰位置是一种统计示踪剂,在标准模型中,它代表一个固定的共轨长度标准标尺。最近的引力坍缩应该会改变这个度量,使有效的比例因子以及BAO标准标尺在空间上变得不均匀。使用斯隆数字巡天,我们显示了高的显着性(P < 0.001),空间压缩的BAO峰值位置增加的空间路径的重叠与超星系团的增加。在解释下一个十年的宇宙学调查时,需要详细的观测和理论校准这个BAO峰值位置的环境依赖性。
2015-09-24 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological and astrophysical probes of dark baryons
我们研究了“暗重子”的宇宙学和天体物理学特征,这是一种与中子混合的中性费米子。由于混合是通过夸克水平上的高维算子进行的,因此高能暗重子的产生得到了增强,因此它在早期宇宙中的丰度可能是显着的。把它的初始丰度作为一个自由参数,我们得到新的,强大的限制的性质的黑暗重子。原始核合成和宇宙微波背景提供了强的约束,由于中子通过其诱导跃迁偶极相互转换为暗重子,并由于暗重子的后期衰变。此外,中子星中的中子可以缓慢地衰变为暗重子,提供了一种新的热源,但受到脉冲星温度测量的限制。考虑到所有的约束条件,我们确定参数空间的黑暗重子可以是一个可行的暗物质的候选人,并讨论有前途的途径探测它。
2020-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Dark Matter and Baryon Asymmetry from the very Dawn of Universe
本文提出了宇宙准德西特膨胀阶段产生暗物质和重子(轻子)荷的普遍机制--暴胀。该机制的关键成分是场的线性耦合,负责产生暗物质或重子(轻子)电荷,以暴胀子的函数。在暴胀期间,这引起几乎恒定的力,将相应的场拖到非零值。这种力在后期明确地打破了与暗物质/重子丰度相关的量子数。作为该机制的一个特殊实现,我们在暴胀的最后e折叠中引入了一个质量大于哈勃速率的超重复标量场。由于复标量的相位与暴胀子的线性耦合,破坏了整体U(1)对称性。对称性破缺导致非零Noether电荷的产生。后者与暗物质丰度直接相关,或者,如果复标量携带重子电荷,则可以转换为重子不对称性。
2018-05-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Modelling the large scale structure of the Universe as a function of cosmology and baryonic physics
我们提出并测试了一个框架,该框架模拟了宇宙中质量的三维分布,作为宇宙学和天体物理参数的函数。我们的方法结合了两种不同的技术:一个重新标度算法,修改宇宙学的引力只有N体模拟,和重子化算法,模仿的天体物理过程引起的重子,如恒星形成和AGN反馈的影响。我们展示了这种方法如何能够准确地再现重子的各种国家的最先进的流体动力学模拟(EAGLE,插图,插图-TNG,地平线-AGN,和OWLS,宇宙-OWLS和BAHAMAS)的物质功率谱的影响,从非常大到小,高度非线性尺度,k= 5小时/百万秒差距,从z=0到z=2的百分比水平。我们强调,由于算法的大量优化,我们可以获得这些预测的任意重子模型和宇宙学(包括大质量中微子和动态暗能量模型)几乎可以忽略不计的CPU成本。因此,这种方法对于宇宙学数据分析是足够有效的。有了这些工具在手,我们探索的非线性质量功率谱的宇宙学和天体物理参数之间的简并。我们的发现表明,在边缘化重子物理学之后,从弱引力透镜推断出的宇宙学约束应该适度退化。
2020-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing sub-GeV Dark Matter-Baryon Scattering with Cosmological Observables
利用普朗克卫星的宇宙微波背景数据和斯隆数字巡天的莱曼-α森林通量功率谱,我们推导了重子和暗物质之间弹性散射截面的新极限。我们的分析地址的形式$σ\propto v^n$,其中v是暗物质重子的相对速度,允许独立于特定的粒子物理模型的截面上的约束通用的横截面。我们包括高$\ell$极化数据从普朗克在我们的分析,改善了以前的限制。我们应用了一个更仔细的治疗暗物质热演化比以前做的,使我们能够扩展我们的约束到暗物质质量的$\sim$兆电子伏。我们在这项工作中表明,宇宙学探测是目前的直接探测和天体物理搜索的补充。
2018-03-23 astro-ph.CO hep-ph
Baryon Asymmetric Universe from Spontaneous CP Violation
自发的CP破坏,如Nelson-Barr(NB)机制,是解决强CP问题的一个有吸引力的方案,同时实现Cabibbo-Kobayashi-Maskawa(CKM)夸克混合矩阵的观测相位。然而,不仅CKM相,而且重子不对称宇宙都需要CP破坏的源。在这项研究中,我们表明,一个超对称NB机制可以自然地容纳阿弗莱克-戴恩(AD)重子生成内CP不变的拉格朗日。该模型提供了与新的重夸克相关的平坦方向。聚焦在其中一个方向上,我们发现在足够低的再加热温度下可以得到正确的重子不对称性,这不会引起引力子问题。某些参数空间与引力子暗物质是一致的。我们评估了由规范介导的超对称破缺和CP破坏重场引起的强CP相的辐射修正,并表明强CP问题在一个可行的参数空间中得到解决,其中可见扇区超对称粒子必须轻于O(100)TeV。即使在它们比TeV尺度重的情况下,我们的模型预测的中子电偶极矩在不久的将来的实验范围内。我们的模型解决了电弱自然性问题、强CP问题、重子不对称宇宙和暗物质。然后,该模型可能会给出一个新的引人注目的物理学范式,超越标准模型。
2022-05-06 astro-ph.CO hep-ph
Quasar X-ray and UV flux, baryon acoustic oscillation, and Hubble parameter measurement constraints on cosmological model parameters
我们使用Risaliti & Lusso(2015)汇编的808个类星体(QSO)在红移范围$0.061 \leq z \leq 6.28$内的X射线和紫外通量测量,单独和结合重子声学振荡(BAO)和哈勃参数[ $H(z)$ ]测量,以约束六个宇宙学模型中的宇宙学参数。类星体的数据约束明显弱于,但一致,从$H(z)$ + BAO数据。对类星体+ $H(z)$ + BAO数据的联合分析与目前的标准模型--空间平坦的$Λ$ CDM一致,但对封闭的空间超曲面和动力学暗能量有一定的支持。
2020-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Production of relic gravitational waves and the baryon asymmetry of the universe by random hypermagnetic fields
本文通过推导并数值求解随机等离子体中超磁场的动力学方程,预言了其产生的原初引力波谱和宇宙重子不对称性,从而为限制种子超磁场强度提供了依据。
2023-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hypermagnetic gyrotropy, inflation and the baryon asymmetry of the Universe
我们研究了在范德华力的相对论理论中,当电磁规范耦合以不同的速率演化时,超磁回转熵的产生。如果赝标相互作用破坏了相应方程的对偶对称性,那么在暴胀膨胀阶段,超磁场的旋向性位形可以从真空中放大。在绘制的参数空间的模型的磁和电规范耦合的演化速率,我们确定的区域,其中的回转是足够强烈的种子重子不对称的宇宙在电弱时代,同时满足反反应约束,强耦合边界和其他天体物理极限。
2015-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Aspects of Spontaneous Baryogenesis
我们调查宇宙学方面的自发重子生成驱动的标量场,并提出一般的约束,是独立的粒子物理模型。通过研究产生的重子对标量场的反作用、重子生成后的宇宙膨胀历史和重子等曲率扰动,得到了相应的约束条件。我们表明,宇宙学的考虑提供了强大的约束,特别是对于最小的情况下,一个二次标量势。有趣的是,我们发现,对于一个给定的通货膨胀规模,其他参数,包括再热温度,退耦温度的重子违反相互作用,和标量的质量和衰变常数被限制在最多几个数量级的范围内。我们还讨论了对最小设置的可能扩展,并提出了两种避免等曲率扰动约束的方法:一种是用非二次标量势抑制重子等曲率,另一种是用冷的暗物质等曲率补偿重子等曲率,使标量存在到现在。
2016-08-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Can a late-time cosmological model based on baby universe absorption explain the z-variation of w?
The Niels Bohr Institute, Copenhagen University(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics (IMAPP) Radbaud University Nijmegen(奈梅亨拉德堡德大学数学、天体物理与粒子物理研究所);Dept. of Physics, High Energy Theory Group, Institute of Science Tokyo(东京科学大学物理系高能理论组)
该研究提出一个基于婴儿宇宙吸收的晚期宇宙模型,无需宇宙常数即可解释宇宙指数膨胀,并导致w(z)参数随红移变化,且在足够大的红移下w(z)小于-1。
2026-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on the sum of neutrino masses using cosmological data including the latest extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample
利用扩展重子振荡谱巡天DR 14类星体样品中重子声学振荡的距离测量和普朗克2015年公布的宇宙微波背景中温度和极化各向异性的功率谱,研究了中微子质量和($Σm_ν$)的约束条件.我们还利用了其他一些低红移观测资料,包括相对低红移的重子声振荡、Ia型超新星和哈勃常数的局域测量。在标准宇宙学常数$Λ$冷暗物质加大质量中微子模型中,我们得到$95\%$ \acl{CL}的上限对于简并质量等级为$Σm_ν<0.129~\mathrm{eV}$,对于正常质量等级为$Σm_ν<0.159~\mathrm{eV}$,对于倒置质量等级为$Σm_ν<0.189~\mathrm{eV}$。基于贝叶斯证据,我们发现,退化层次是积极的支持,目前的数据组合不能区分正常和倒置的层次。假设退化的质量等级,我们扩展我们的研究,非标准的宇宙学模型,包括通用的暗能量,空间曲率,和额外的相对论自由度,分别,但发现这些模型不赞成的数据。
2018-04-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Flavour Mixing of Neutrinos and Baryon Asymmetry of the Universe
我们研究了$ν$ MSM中的重子生成问题。MSM是由三个右手中微子扩展的最小标准模型,其质量小于弱标度。在这个模型中,宇宙的重子不对称性(BAU)是通过右手中微子之间的味振荡产生的。我们考虑了BAU完全起源于活动中微子混合矩阵中的CP破坏的情况。我们进行分析和数值估计的BAU的产量,并显示如何BAU依赖于混合角和CP违反阶段。发现中微子质量的反层次结构的不对称性比正常层次结构的不对称性得到约4%的抑制因子。然而,指出当$θ_{13}=0$和$θ_{23} = π/4$时,正常层次中的重子生成变得无效,因此倒置层次的情况对于解释目前的BAU变得重要。
2010-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A census of baryons in the Universe from localized fast radio bursts
宇宙中超过四分之三的重子物质处于难以观测的高度扩散状态,只有一小部分直接在星系和星系团中观测到。对附近宇宙的普查已经使用吸收线光谱来观察这些不可见的重子,但这些测量依赖于大而不确定的修正,并且对大部分体积和可能的质量不敏感。具体来说,类星体光谱学要么对原子状态下存在的非常微量的氢敏感,要么对星系附近密集区域中高度电离和富集的气体敏感。Sunyaev-Zel'dovich的分析提供了一些气体存在于星系结构中的证据,而X射线发射的研究对星系团附近的气体最为敏感。在这里,我们报告的直接测量重子的宇宙内容使用的分散的局部快速射电暴(FRB)的样本,从而利用的效果,测量电子柱密度沿每个视线和帐户的每个电离重子。我们增加公布的角秒本地化FRB的样本与另外四个新的本地化的主机星系测得的红移为0.291,0.118,0.378和0.522,完成一个足够大的样本,以占色散变化沿视线和主机星系环境中推导出宇宙重子密度$Ω_{b} = 0.051_{-0.025}^{+0.021} \, h_{70}^{-1}$(95%置信度)。这个独立的测量值与宇宙微波背景和大爆炸核合成值是一致的。
2020-05-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Visible and dark matter from a first-order phase transition in a baryon-symmetric universe
观测到的可见物质和暗物质的宇宙学丰度相似,这表明两者有着共同的起源。通过将暗物质密度视为暗扇区的不对称性,反映了可见扇区的情况,我们表明,在早期宇宙中,可见和暗物质的不对称性可能是通过一阶相变同时出现的。暗物质的不对称性可以与通常的可见物质的不对称性相等或相反,从而导致一个相对于广义重子数对称的宇宙。我们提出了一个一般的结构,和一个精确定义的例子,这种类型的一个可行的模型。在这个例子中,暗物质是原子的,也是不对称的,各种宇宙学和天体物理学的约束都被推导出来了。对撞机的可测试结果包括一个Z '玻色子,它通过B-L电荷耦合到可见扇区,但也衰变为不可见的暗扇区粒子。理论中额外的标量粒子可以与标准的希格斯玻色子混合,并提供其他引人注目的特征。
2012-02-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Return of the grand unified theory baryogenesis: Source of helical hypermagnetic fields for the baryon asymmetry of the universe
已经认为,没有产生$B$ - $L$不对称性的重子生成模型,例如GUT重子生成,不起作用,因为不对称性被电弱闪锌矿子洗除。在这里,我们指出,螺旋超磁场可以产生通过手征磁效应与手征不对称性在这样的重子生成模型。螺旋超磁场然后产生重子不对称性,主要是在电弱对称性破缺,直到今天。因此,不存在$B$ - $L$不对称性的重子生成模型仍然可以作为目前重子不对称性的起源。特别是,如果它能产生主要由$10^{-3}$级右手电子携带的手征不对称性(化学势与温度之比),那么所产生的重子不对称性就可以与我们的宇宙相一致,尽管简单实现的大统一理论重子生成很难满足这个条件。并讨论了克服大统一理论重子发生困难的途径。$B_0\sim 10^{-16 \sim 17}$ G和$λ_0 \sim 10^{-2\sim3}$ pc的星系际磁场是前面讨论过的重子生成情景的确凿证据。
2018-07-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Sound of the Universe: A Resonant Gravitational Instability Driven by Baryon-Dark Matter Relative Drift
Perimeter Institute for Theoretical Physics(Perimeter理论物理研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学)
研究揭示了重子和暗物质在早期宇宙脱耦后因相对漂移引发的共振引力不稳定性,通过产生声波驱动重子扰动,为暗物质探测提供了新方法,解释了星系团中持续的螺旋臂和加热现象。
2026-09-18 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA