首页/论文/1111.3954

arXiv 1111.39542011-11astro-ph.COhep-ph

WIMP丰度和轻子（味）不对称性

WIMP abundance and lepton (flavour) asymmetry

Maik Stuke, Dominik J Schwarz, Glenn Starkman

备注：: 16 pages, 4 figures; v2:minor changes to some wordings
DOI：: 10.1088/1475-7516/2012/03/040

阅读 PDF ↗

arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

摘要英文摘要相关论文

摘要：

我们调查如何大轻子不对称性影响早期宇宙的演化在大爆炸核合成之前的时间，特别是它们如何影响的残骸密度的WIMP暗物质。与标准计算的遗迹WIMP丰度相比，我们发现减少，这取决于轻子味不对称性。我们发现轻子味不对称$l_f= {\cal O}(0.1)$的影响高达20%。

英文摘要：

We investigate how large lepton asymmetries affect the evolution of the early universe at times before big bang nucleosynthesis and in particular how they influence the relic density of WIMP dark matter. In comparison to the standard calculation of the relic WIMP abundance we find a decrease, depending on the lepton flavour asymmetry. We find an effect of up to 20 per cent for lepton flavour asymmetries $l_f= {\cal O}(0.1)$.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

阅读原文

阅读 PDF ↗

arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

本文内容

摘要英文摘要相关论文

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

继续探索

相关论文

WIMP的重子生成

Baryogenesis for WIMPs

我们提出了一个强有力的统一框架，在这个框架中，类似的重子和暗物质宇宙丰度都来自于弱相互作用大质量粒子（WIMP）的物理学，具有所谓的“WIMP奇迹”的粗略定量成功。特别是重子不对称性产生于亚稳态WIMP在弱标度或以下热冻结后的衰变。以R-宇称破坏超对称系统为例，研究了一个极小模型及其嵌入问题。新的机制使RPV超对称性避免了清洗原始重子不对称性的潜在危机。唯象的影响，LHC和精度测试进行了讨论。

2012-12-12astro-ph.COhep-ph

重子和暗物质的WIMP类奇迹密度的同时产生

Simultaneous Generation of WIMP Miracle-like Densities of Baryons and Dark Matter

观测到的暗物质的密度与热遗迹弱相互作用大质量粒子（WIMP）的预期密度相当。此外，观测到的重子密度与暗物质密度在一个数量级之内。这表明重子密度与典型的热遗迹WIMP暗物质密度有物理联系。我们提出了一个模型，同时产生的重子和暗物质通过修改一个大的初始重子不对称的热遗迹WIMP的密度。暗物质是由O（TeV）色标量湮灭产生的O（100）GeV规范单重标量产生的，这些标量是导致最终的热WIMP类重子不对称性的原因。没有重子洗出的要求意味着存在两个规范单重标量。如果长寿命的O（TeV）色标量具有大的超荷（|Y| > 4/3），则可以理解这种不对称性向常规重子的低温转移。在大型强子对撞机上产生这样的标量将是该模型的一个明显标志。

2015-03-05astro-ph.COhep-ph

非对称暗物质WIMP的DM/antiDM振荡的结果

Consequences of DM/antiDM Oscillations for Asymmetric WIMP Dark Matter

假设在暗区存在一个原始的不对称性，一个通常被称为非对称暗物质（aDM）的场景，我们研究了暗物质和它的反粒子之间的振荡对冻结之前的初始不对称性的重新平衡的影响，这使得有效的湮灭重新耦合。我们计算的DM遗迹丰度的演变，并显示如何振荡重新打开的aDM模型的参数空间，特别是在允许大（WIMP规模）DM群众的方向。一个质量在EW尺度（\sim 100 GeV - 1 TeV）的典型弱相互作用粒子，其原始不对称性与重子不对称性具有相同的量级，如果DM数破坏的Delta（DM）= 2质量项在\sim meV范围内，那么它自然会得到正确的残余丰度。湮灭的重建意味着回避了天体物理体中aDM积累的约束。另一方面，必须考虑BBN、CMB和间接检测信号对零化DM的普通界限。

2012-01-23astro-ph.COhep-ph

非对称暗物质与重子非对称性的WIMP共生

WIMP Cogenesis for Asymmetric Dark Matter and the Baryon Asymmetry

我们提出了一种新的机制，即非对称暗物质（ADM）和重子非对称性都产生于亚稳弱相互作用大质量粒子（WIMP）热冻结后的同一衰变链中。暗物质和重子之间通过一个广义重子数联系在一起，并且这个广义重子数是守恒的，而暗物质不对称性和重子不对称性是相互补偿的。这个统一的框架解决了DM重子符合，同时继承了传统的WIMP奇迹在预测物质的遗迹丰度的优点。实现这种情况下的可重正化模型的例子。这些模型一般预测ADM与子GeV到GeV尺度的质量，与标准模型夸克或轻子相互作用，从而使潜在的签名在直接检测实验敏感的低质量DM。其他有趣的唯象预测也进行了讨论，包括：LHC签名的新的中间粒子的颜色或电弱电荷和DM诱导的核子衰变，长寿命的WIMP可能是在未来的高能对撞机实验。

2020-12-10astro-ph.COhep-exhep-ph

WIMPy Leptogenesis

本文考虑一类轻子生成模型，其中轻子不对称性来自于违反CP和轻子数的暗物质湮灭过程。重要的是，一个必要的单圈贡献的湮灭矩阵元产生的吸收性的最终状态的相互作用。我们阐明了这一个循环的贡献和CP违反阶段之间的关系。正如我们所展示的，在这些模型中，暗物质湮灭到轻子的分支分数可能很小，但仍然产生必要的不对称性。

2014-02-05astro-ph.COhep-ph

具有吸收末态相互作用的WIMPy轻子发生

WIMPy Leptogenesis With Absorptive Final State Interactions

2014-03-20astro-ph.COhep-ph

更多相关论文收起更多论文

WIMP类奇迹密度的重子和暗物质的产生

Generation of WIMP Miracle-like Densities of Baryons and Dark Matter

观测到的暗物质的密度与热遗迹弱相互作用大质量粒子（WIMP）的预期密度相当。此外，观测到的重子密度与暗物质密度在一个数量级之内。这表明重子密度与典型的热遗迹WIMP暗物质密度有物理联系。我们提出了一个模型，同时产生的重子和暗物质通过修改一个大的初始重子不对称的热遗迹WIMP的密度。在大型强子对撞机上产生携带重子数的不稳定标量将是该模型的一个明确标志。

2012-01-15astro-ph.COhep-ph

中微子味混合与宇宙重子不对称性

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。

2010-04-30astro-ph.COgr-qchep-ph

轻子的第一秒

First second of leptons

在宇宙学标准模型中，一个约束很差的参数是轻子不对称性l = \sum_f l_f= \sum_f（n_f+ n_{ν_f}）/s。每个味不对称性l_f（f=e，μ，τ）是带电轻子n_f和它们对应的中微子的净粒子密度之和，用熵密度s归一化。BBN和CMB对l_f \leq O（0.1）的约束允许轻子味不对称性比重子不对称性b ~ 10^{-10}大几个数量级。在这篇文章中，我们将展示这种大轻子（味）不对称性如何影响早期宇宙，特别是冻结出WIMP和宇宙QCD过渡。

2012-02-28astro-ph.COhep-ph

早期宇宙中的粒子不对称性

Particle asymmetries in the early universe

在我们的宇宙中，总的轻子不对称性$l=\sum_f l_f$只是受到理论和实验的限制。它可能比观测到的重子不对称性$b\simeq {\cal O}(10^{-10})$，$|l|/b \leq {\cal O}(10^{9})$大几个数量级。我们发现，宇宙QCD跃迁的动力学变化的大的不对称性。在单一风味$l_f$中对不对称性的预测允许甚至更大的值。我们发现，$l_f\leq {\cal O}(1)$的不对称性在一个或两个口味改变了残余丰富的WIMP。然而，大轻子和大的单个轻子味不对称性显著影响早期宇宙的动力学。

2010-11-29astro-ph.COhep-ph

用引力波谱方法探测无奇迹的WIMP暗物质

Probing Miracle-less WIMP Dark Matter via Gravitational Waves Spectral Shapes

我们提出了一种新型的弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质（DM）候选物探测器，其质量范围较宽，无法满足正确的热遗迹丰度所需的湮没率，称为\textit{Miracle-less WIMP}。如果DM相互作用是由阿贝尔规范玻色子（如B-L）介导的，那么它的湮灭率通常会小于WIMP的球场，从而导致超生产。热过剩产生的遗物被带到观察范围内，通过后期的熵稀释从三个右手中微子（RHN）目前保持模型异常自由和产生轻中微子质量之一。这种后期的熵注入导致了宇宙弦产生的引力波（GW）的特殊谱形，而这种谱形是B-L对称性破缺的结果。我们发现有趣的DM质量和GW频谱的转折频率之间的相关性，后者在未来的实验范围内。另外两个RHN在通过轻生作用产生轻中微子质量和宇宙的重子不对称性方面起着重要作用。成功的leptogenesis与奇迹少WIMP一起限制的转折频率位于不久的将来GW实验的灵敏度范围内。

2022-07-28astro-ph.COhep-ph

“味协变输运方程：共振轻子生成的应用”勘误表

Corrigendum to "Flavour Covariant Transport Equations: an Application to Resonant Leptogenesis"

我们修正了Nucl.Phys.B886（2014）569 [1]中关于那里考虑的数值例子的不正确讨论。特别是，我们讨论了共振Leptogenesis的最小辐射模型的可行性，并证明在这些情况下，没有不对称可以产生在$\mathcal{O}(h^4)$。我们提出了一个最小的修改模型考虑在[1]中，电弱尺度右手Majorana中微子可以很容易地容纳成功的leptogenesis和可观察到的签名在轻子数和味破坏实验。本文再次证实了文[1]中提出的全味协变速率方程对于精确描述轻子不对称性的产生的重要性。

2015-06-24astro-ph.COhep-phhep-th

共振光生的味协变形式

Flavour Covariant Formalism for Resonant Leptogenesis

我们提出了一个完整的味道协变形式主义的运输现象，并将其应用于研究共振Leptogenesis（RL）的味道动力学。我们表明，这种形式主义提供了一个完整和统一的描述RL，始终占三个不同的物理现象：（i）共振混合和（ii）不同的重中微子味之间的相干振荡，以及（iii）量子退相干效应在带电轻子部门。我们描述了必要的出现在味空间中的高阶张量，所产生的部分自能的么正性削减。最后，在一个共振$τ$ -成因模型，我们说明了这种形式主义的重要性，表明最终轻子的不对称性可以变化多达一个数量级之间的部分风味依赖的治疗，这并不能捕捉所有相关的风味效果。

2015-05-11astro-ph.COhep-ph

轻子不对称性与宇宙QCD跃迁

Lepton asymmetry and the cosmic QCD transition

我们研究轻子不对称性对早期宇宙演化的影响。轻子不对称性$l$不受观测的约束，可能比重子不对称性$b$，$|l|/b \leq 2\times 10^8$大几个数量级。我们发现，轻子的不对称性是大的相比，微小的重子的不对称性，可以影响的QCD相变的动力学显着。在强相互作用物质的$μ_B-T$相图中，宇宙轨迹成为轻子（味）不对称性的函数。大的轻子不对称性可能导致一级宇宙QCD相变。

2010-09-29astro-ph.COhep-ph

对原初轻子味不对称性的新约束

A new constraint on primordial lepton flavour asymmetries

本文证明早期宇宙中轻子味不对称性超过约 $9 \times 10^{-3}$ 时会通过手征等离子体不稳定性产生螺旋超磁场并贡献重子不对称性，从而将相关限制强度比 CMB 和 BBN 提高约两个数量级。

2023-06-12astro-ph.COhep-ph

非零theta13宇宙轻子不对称性的BBN边界的更新

Updated BBN bounds on the cosmological lepton asymmetry for non-zero theta13

我们讨论了宇宙学轻子数的界限从大爆炸核合成（BBN），根据最近的证据，中微子混合角θ 13的一个大的值。与4He和2H原始产量兼容的电子和μ子或τ中微子的最大不对称性计算相对于中微子质量等级和混合角。跟踪味振荡动力学直到BBN的开始，并数值计算了去耦后的中微子分布。后者包含在一般情况下，非热变形由于太阳平方质量差驱动的温度范围内的中微子散射变得低效，以执行热平衡的味道振荡的发病。根据θ 13的值，这转化为更大的有效中微子数N_eff。这个参数的上限进行了讨论的中微子质量等级。只有在sin ^2（θ 13）<0.01的范围内（目前不受欢迎），才能找到足够大的N_eff值，可以被普朗克实验探测到。

2011-10-19astro-ph.COhep-ph

味协变输运方程在共振轻子生成中的应用

Flavour Covariant Transport Equations: an Application to Resonant Leptogenesis

我们提出了一个完整的味道协变形式主义的运输现象，推导马尔可夫主方程描述的粒子数密度的时间演化的统计合奏与任意的味道内容。作为这一一般形式的应用，我们研究了共振轻子生成（RL）的情况下的味道效应，并获得了重中微子和轻子数密度的味道协变演化方程。这提供了一个完整和统一的描述RL，捕获三个不同的物理现象：（i）重中微子状态之间的共振混合，（ii）不同重中微子味之间的相干振荡，和（iii）量子退相干效应在带电轻子部门。为了说明这种形式主义的重要性，我们数值求解的味道协变速率方程的最小RL模型，并表明，总轻子的不对称性可以提高一个数量级，相比，从味道对角或部分味道非对角速率方程。因此，可行的RL模型参数空间被扩大，从而进一步提高了在LHC探测宇宙中中微子质量和重子不对称性的共同起源的前景，以及在寻找轻子味和数违反的低能实验。在我们的味道协变形式主义的关键新成分是秩-4率张量，这是我们的味道混合处理的一致性所需的，如显式计算的相关过渡振幅通过推广的光学定理。我们还提供了一个几何和物理解释的重中微子简并极限的最小RL的情况下。最后，我们评论了轻子数守恒极限下重中微子自能调节器的各种建议形式的一致性。

2014-07-25astro-ph.COhep-phhep-th

非对称暗物质的遗迹

Relic Abundance of Asymmetric Dark Matter

我们研究了早期宇宙中处于热平衡的非对称暗物质粒子的遗迹丰度。将对称暗物质的标准解析计算推广到非对称情形。我们计算所需的不对称性来解释观测到的暗物质遗迹丰度作为湮灭截面的函数。我们发现，引入不对称总是减少间接检测信号从WIMP湮灭，虽然它有一个更大的湮灭截面比对称的暗物质。这为构建MeV暗物质的现实模型开辟了新的可能性。

2011-06-26astro-ph.COhep-ph

CMB更喜欢轻子宇宙吗？

Does the CMB prefer a leptonic Universe?

最近对最小角尺度下的宇宙微波背景（CMB）和更新的原始元素丰度的观测表明，相对于标准大爆炸核合成，具有三中微子味的宇宙微波背景的能量密度和氦4丰度都有所增加。这就需要重新分析中微子化学势的观测界限，它编码了宇宙中微子和反中微子之间的数量不对称性，从而测量了宇宙的轻子不对称性。我们比较最近的数据与大爆炸核合成代码，假设中微子味平衡通过中微子振荡大爆炸核合成开始之前。我们发现一个轻微的偏好负中微子化学势，这将意味着过量的反中微子，从而负轻子数的宇宙。轻子的不对称性可能超过重子的不对称性几个数量级。

2013-03-11astro-ph.CO