Axino warm dark matter and $Ω_b - Ω_{DM}$ coincidence
我们表明,axinos,这是占主导地位的次轻超对称粒子产生的轻子$Q$ -球($L$ -球)的衰变,成为温暖的暗物质适合于失踪的卫星问题和尖点问题的解决方案。此外,在该场景中自然地解释了$Ω_b - Ω_{DM}$重合。
2007-06-12 astro-ph hep-ph
Revisiting the gravitino dark matter and baryon asymmetry from Q-ball decay in gauge mediation
我们重新研究了规范介导超对称破缺中Q球的衰变可以自然解释重子和引力子暗物质的数量的假设。配备了更正确的衰变到引力子和重子最近得出的速度,我们发现,从Q球衰变引力子暗物质的直接生产的情况下自然工作。
2013-09-30 astro-ph.CO hep-ph
Peccei-Quinn extended gauge-mediation model with vector-like matter
我们构造了一个规范介导的超对称性破缺模型,结合Peccei-Quinn机制解决了强CP问题。Peccei-Quinn对称性对于产生相当大质量的矢量类物质和$μ$项而不引入危险的CP角起着至关重要的作用。该模型自然地解释了125 GeV的希格斯质量和μ子反常磁矩。本文还讨论了Peccei-Quinn标量的稳定性以及Saxion和Axino的宇宙学。
2012-11-01 hep-ph
IceCube potential for detecting Q-ball dark matter in gauge mediation
我们研究规范介导的超对称破缺中的Q球暗物质,并寻求在冰立方实验中探测的可能性。我们发现Q球是不同于引力子暗物质的暗物质。特别是Q球是一个很好的低再加热温度的暗物质候选者,这可能适合于Affleck-Dine重子生成和/或非热稀薄生成。暗物质Q球可以在未来的IceCube实验中被探测到,这是与引力子暗物质相比的独特之处。
2015-05-21 astro-ph.CO hep-ph
Gravitino dark matter and baryon asymmetry from Q-ball decay in gauge mediation
我们研究了规范介导超对称性破缺中的Q球衰变。Q球主要衰变为核子,部分衰变为引力子,而它们在运动学上被禁止衰变为对宇宙有害的超粒子。这是通过Q球电荷来实现的,Q球电荷小到足以对于衰变不稳定,并且大到足以在运动学上被保护免受不想要的衰变通道。这样,我们就可以得到适当数量的重子不对称性和宇宙的暗物质,从而避开任何天体物理学和宇宙学的观测约束,比如大爆炸核合成,这在文献中还没有得到适当的处理。
2011-07-08 astro-ph.CO hep-ph
Axions in Gauge Mediation
在超对称理论中,轴子的存在通常意味着非紧的(伪)模空间的存在。在规范介导模型中,轴子似乎是一个特别有希望的暗物质候选者。模的宇宙学约束了引力子质量和轴子衰变常数;前者不能远低于10 MeV,后者不能远大于10^{13} GeV。Axinos,当可识别时,通常很重,在宇宙学中不起重要作用。
2010-01-15 hep-ph hep-th
Opening the window to the cogenesis with Affleck-Dine mechanism in gravity mediation
观测到的重子和暗物质密度相等,最大可达5倍。这一观测结果表明,重子不对称性和暗物质具有相同的起源。Affleck-Dine重子发生机制是这方面最有前途的机制之一。Q球,通常在早期宇宙中形成,与阿弗莱克-戴恩重子生成有关,衰变为超对称粒子和夸克。最近有人指出,夸克湮灭为夸克对Q球衰变率有显著贡献,Q球衰变为超对称粒子的分支比与以前的估计不同。本文从改进的Q球衰变率出发,重新讨论了引力中介作用中重子和暗物质同生的假设。发现当质量为0.3-1 TeV的Wino是暗物质时,成功的共生发生。
2013-08-23 astro-ph.CO hep-ph
Charge distribution of the gauge-mediation type Q ball
Kanagawa University(神奈川大学);the University of Tokyo(东京大学);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI)(汤川秀树物理学与宇宙学 Kavli 研究所)
研究规范中介型Q球在对数平方势中的电荷分布,通过数值研究首次获得其广泛电荷分布,讨论其对宇宙学和天体物理学的影响,发现稳定B球可解释暗物质,大L球也是暗物质且避免相关射线限制。
2026-07-14 astro-ph.CO hep-ph
Formation of the Q ball in the thermal logarithmic potential and its properties
本文用晶格模拟的方法研究了热对数势中Q球的形成,并定性地证实了Q球电荷与Affleck-Dine场振荡起始时振幅的关系。我们发现Q球的一些性质,如它的大小和在其中心的字段值的时间依赖性。由于热对数势随温度的降低而减小,重力介导势将影响Q球的性质。即使在重力中介势单独不允许Q球解的情况下,我们也发现了Q球从厚壁型到薄壁型的转变,这与当重力中介势在Q球中心占主导地位时Q球将立即被破坏的天真期望相反。
2010-04-06 astro-ph.CO hep-ph
Numerical study of Q-ball formation in gravity mediation
我们研究Q球的形成在膨胀的宇宙在1D,2D和3D晶格模拟。我们获得了详细的Q球电荷分布,并发现该分布在Q^{3D}_{peak} \simeq 1.9 \times 10^{-2}处达到峰值(|Φ_{in}|/m)^2,比现有结果大约60%。基于数值模拟,我们讨论了Q球的形成过程。并对电荷分布可能偏离以往实验结果的问题作了评述。
2010-06-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Comment on "Gravitino Dark Matter and Baryon Asymmetry from Q-ball Decay in Gauge Mediation (arXiv:1107.0403)"
我们对arXiv:1107.0403中的一个陈述进行了评论,这意味着我们在arXiv:1101.5328中提出的来自Q球衰变的引力子暗物质模型通常被NLSP衰变对BBN的影响所排除。我们解释为什么这个说法是不正确的。
2011-07-07 hep-ph
Dynamical generation of the Peccei-Quinn scale in gauge mediation
Peccei-Quinn(PQ)机制为强CP问题提供了一个优雅的解决方案。然而,天体物理学对轴子的限制要求PQ破缺标度远高于电弱标度。在超对称模型中,PQ对称性可以在一个可接受的尺度上被破坏,如果轴子多重态中的伪模的有效势在足够大的场值下发展到最小值。在这项工作中,我们系统地分类强子轴子模型的规范调解的背景下,并研究其有效的潜力在一个循环。我们发现,一些模型产生的PQ规模相当于信使规模。我们的研究结果可能被证明是有用的建设完整的现实模型的规范调解,解决强CP问题。我们还简要地评论了宇宙学方面有关的萨克斯子和axino,和质量的PQ对称性。
2015-04-28 hep-ph hep-th
New Q-ball Solutions in Gauge-Mediation, Affleck-Dine Baryogenesis and Gravitino Dark Matter
在规范介导的超对称破缺(GMSB)模型中,沿d=6平坦方向的阿弗莱克-戴恩(AD)重子生成可以产生不稳定的Q球,它们具有与信使标度相似的自然场强。在这种情况下,形成了一种新的Q球,介于引力介导型和规范介导型之间。我们详细研究了这些新的Q球解决方案,显示了它们的属性如何在标准重力介导和规范介导的Q球之间插值,因为AD场变得大于信使尺度。结果表明,Q球的E/Q可以大于核子质量,但小于MSSM-LSP质量,导致Q球直接衰变到标准模型费米子而不产生MSSM-LSP.更重要的是,如果E/Q大于MSSM-LSP质量,衰减的Q球可以提供非热MSSM-LSP的天然来源,其随后可以衰变为引力子暗物质而不违反核合成约束。因此,该模型提供了一个最小的情况下,重子和引力子暗物质在规范介导的MSSM,不需要新的领域。
2012-11-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reconciling thermal leptogenesis with the gravitino problem in SUSY models with mixed axion/axino dark matter
成功实现热稀薄生成需要再加热温度T_R \agt 2 \times 10^9 GeV,这显然与具有TeV尺度引力子的超对称模型相冲突,后者需要更低的T_R以避免大爆炸核合成(BBN)约束。我们发现,混合轴子/轴子暗物质可以在m_{\tG} \agt为30 TeV、具有相当高的Peccei-Quinn破缺标度和初始失准角θ i < 1的模型中协调热稀薄生成和引力子问题.我们计算了轴子和轴子暗物质生产从四个来源,并施加BBN约束的长寿命引力子和中性子。此外,我们讨论了几个超对称模型,自然有几十TeV的数量级的引力子质量。我们发现,在汤川统一超对称性和AMSB与一个葡萄酒般的最轻的neutralino难以调和。然而,T_R \sim 10^{10}-10 12} GeV可以很容易地在有效超对称性和基于混合模异常调解的模型中实现。这种情况的后果包括:1.大型强子对撞机超对称性的发现应该与具有大引力子质量的超对称性模型相一致。表观中性伴子残余丰度Ω_{ \tz_1 }h^2 \alt 1,3.不应发现WIMP直接或间接检测信号,以及4.轴子质量应小于\sim 10^{-6} eV,略低于微波腔轴子探测实验探索的常规范围。
2010-12-07 astro-ph.HE hep-ph
Minimal Yukawa deflection of AMSB from the Kahler potential
我们提出了一个最小的汤川偏转AMSB的情况下,通过希格斯粒子信使混合从卡勒潜力。这种情况下的显着特点进行了讨论,可以得到现实的MSSM频谱。这样一个非常有预见性的方案,可以用更少的信使物质解决快子slepton问题。数值结果表明,这种情况下预测的LOSP不能很好的DM候选人。因此,希望用Peccei-Quinn扇区来扩展这种情况,以解决强CP问题,同时提供新的DM候选。本文提出了一种利用汤川偏折反常介导的超对称性破缺机制在超对称性KSVZ模型中获得轻轴子质量的方法。轴突可能是LSP,并作为一个很好的DM候选者。
2019-05-12 hep-ph
Gravitino or Axino Dark Matter with Reheat Temperature as high as $10^{16}$ GeV
在TeV超对称性理论中引入并研究了最轻超对称粒子(LSP)暗物质的一种新方案,该方案具有QCD轴子$a$和膨胀后的高再热温度$T_R$ .在$T_R$的散射和TeV尺度的冻结中,大量过剩的轴子($\tilde{a}$)和引力子($\tilde{G}$)被膨胀产生的轴子凝聚体的晚期衰变所稀释。两个最轻的超伴子是$\tilde{a}$,质量在TeV量级,和$\tilde{G}$,质量在keV和TeV量级之间,取决于超对称性破缺的中介尺度。暗物质同时包含暖成分和冷成分:对于$\tilde{G}$ LSP,暖成分来自$\tilde{a} \rightarrow \tilde{G}a$,而对于$\tilde{a}$ LSP,暖成分来自$\tilde{G} \rightarrow \tilde{a}a$。自由流规模的温暖的组成部分被预测为1兆秒差距的顺序(和独立的$m_{3/2}$的情况下,$\tilde{G}$ LSP)。对于任何$m_{3/2}$值,$T_R$可以高达$10^{16}$ GeV,解决了引力子问题。PQ对称性破缺标度$V_{PQ}$取决于$T_R$和$m_{3/2}$,并且可以是$(10^{10} - 10^{16})$ GeV范围内的任何值。详细的预测寿命的中性伴子LOSP衰变到$\tilde{a}+ h/Z$和$\tilde{G}+h/Z/γ$,这是在$(10^{-1}-…
2016-11-29 hep-ph
On some hybrid-types of Q balls in the gauge-mediated supersymmetry breaking
我们重新讨论了新类型的Q球(规范中介中的重力中介型Q球),以澄清其性质并纠正最近文献中的一些误解。此外,我们还研究了另一种混合型Q球的性质,这种混合型Q球是在中子星俘获Q球的背景下考虑的。
2009-10-05 hep-ph
Affleck-Dine Baryogenesis, Condensate Fragmentation and Gravitino Dark Matter in Gauge-Mediation with a Large Messenger Mass
我们在GMSB模型中研究了Affleck-Dine重子发生的条件和引力子暗物质的起源。GMSB模型中的AD重子生成被中子星稳定性排除,除非Q球不稳定并且在核合成之前衰变。如果信使质量尺度大于凝聚体碎裂时的平向场Φ,则可以形成不稳定的Q球。我们提供了一个例子的基础上AD重子沿d = 6平坦方向的情况下,m_{3/2} \approx 2 GeV,预测重力子暗物质从Q球衰变。使用一个唯象的GMSB势模型的超对称性破裂项的φ依赖,我们数值求解φ的演变,并表明信使质量可以足够接近的平面方向的字段时,冷凝碎片。我们计算了相应的再热温度和重子电荷的凝聚碎片,并表明,该电荷是足够大的,以产生晚衰变的Q球,可以是引力子暗物质的起源。
2011-06-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New type of stable Q balls in the gauge-mediated supersymmetry breaking
在最小超对称标准模型规范介导的超对称破缺中,我们得到了一种新的稳定Q球。它是所谓的引力中介型Q球,但对衰变成核子是稳定的,因为每单位电荷的能量等于引力子质量m_{3/2},它可以小于规范中介机制中的核子质量。我们考虑了这种新的Q球方案的宇宙学后果,发现这种新的Q球可以同时被认为是宇宙的暗物质和重子数的来源。
2000-08-29 hep-ph
Charged Q-ball Dark Matter from $B$ and $L$ direction
我们认为几乎相等数量的规范调解类型的收费(反)Q球的收费$α^{-1}\simeq137$以及之前的BBN时代,并讨论了他们如何演变的时间。我们发现带有$+O(1)$电荷的类离子物体很可能成为现在宇宙中的遗迹,我们预计这就是暗物质。这些都受到了云母实验的限制,在$10^9$岁的古老云母晶体中没有观察到重原子或离子类物体的踪迹。我们发现,规范调解模型参数和再加热温度的允许区域必须小于中性Q球暗物质的情况。
2016-04-15 hep-ph
Astrophage of neutron stars from supersymmetric dark matter Q-balls
规范介导的超对称性破缺模型意味着稳定的非拓扑孤子(Q球)可以在早期宇宙中形成,并构成暗物质。结果表明,包括重力调解的影响设置上限的Q球的大小。当在稠密的重子环境中时,Q球会增长到这个极限大小,在这个极限大小时,它们会分裂成两个大小相等的Q球。这个Q分裂过程会迅速摧毁一颗吸收了哪怕一个Q球的中子星。对Q球暗物质的新限制要求超轻引力子m_3/2 < keV,自然避免了引力子过闭合问题,并为MSSM提供了一个引力子暗物质不可行的暗物质候选者。
2009-08-18 astro-ph.CO hep-ph
Q-ball decay through A-term in the gauge-mediated SUSY breaking scenario
Q球是一种非拓扑孤子,其经典稳定性由全局$U(1)$荷保证。特别地,Q球是在阿弗莱克-戴恩重子生成的框架中产生的,其中$U(1)$电荷是重子数。由于某些类型的Q球在量子衰变成核子时是稳定的,因此它可以作为暗物质工作。当暗物质Q球被捕获到中子星中时,它们会吸收周围的中子并增长到消耗所有的中子,这导致了对Q球暗物质的严格约束。然而,由于$U(1)$破坏A项,Q球增长停止。我们重新考虑了中子星对规范调解型和新型Q球的约束,并找到了Q球作为暗物质的允许参数空间。
2020-06-19 astro-ph.CO hep-ph
Condensate cosmology in O'Raifeartaigh models
在R-对称下的平坦方向是O 'Raifeartaigh模型的一个一般特征。与这种对称性相关的非拓扑孤子,R球,很可能通过凝聚体的分裂形成,凝聚体本身是由膨胀过程中诱导的软项产生的。在引力介导的超对称性中,破裂的R球衰变为引力子,重新加热宇宙。对于规范调解,R球可以提供一个很好的暗物质候选者。或者,它们可以衰变,使宇宙重新加热或冷却。守恒的R对称性允许衰变为引力子或高吉诺,而自发破缺的R对称性则导致衰变为可见的扇形规范玻色子。
2011-08-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Matter Gravitinos and Baryons via Q-ball decay in the Gauge-Mediated MSSM
我们发现,晚Q球衰变在MSSM规范介导的超对称性破缺可以提供一个自然的非热NLSP的来源,随后衰变到引力子暗物质,而不违反核合成的限制。为了证明这一点,我们对规范介导的MSSM的d = 6(u^{c} d^{c} d ^{c})^2平坦方向的阿弗莱克-丁重子生成中Q球的形成和衰变进行了全局分析。研究了一个平面方向的唯象势,得到了它的Q球衰减特性随参数的变化。相应的引力子质量必须考虑到暗物质,然后确定的情况下,Stau NLSP。衰变温度取决于Q球的电荷,这是由AD凝聚体的碎裂决定的。考虑不同的碎裂情景,并确定Q球衰变和NLSP湮灭的最终非热NLSP密度。特别注意建立从Q球衰变的NLSP成为均匀的和非相对论性的湮灭之前。暗物质所需的引力子质量自然与规范-中介模型中的理论引力子质量一致。
2012-11-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Q-ball formation in the gravity-mediated SUSY breaking scenario
我们研究了在引力介导的超对称破缺的背景下,出现在标准模型的超对称扩展中的由平坦方向组成的Q球的形成。对复标量场的动力学进行了全非线性计算。由于该模型中的标量势比π ^2更平坦,我们发现涨落会发展并变为非线性,从而形成非拓扑孤子,即Q球。Q球的大小由最大放大模式决定,而最大放大模式完全由模型参数决定。另一方面,Q球的电荷线性地依赖于Affleck-Dine(AD)场的初始电荷密度。几乎所有的电荷都被吸收到Q球中,只有一小部分电荷被残余AD场携带。这可能会对重子生成和粒子理论中的参数产生一些限制。引力中介的特点是移动的Q球。这导致Q球之间的碰撞。它可以增加Q球的电荷,改变它的命运。
2000-05-01 hep-ph
Supersymmetric Q-balls: A Numerical Study
本文数值研究了一类非拓扑孤子Q球,它产生于标准模型的超对称扩展,具有低能规范介导的对称破缺。考虑到产生Q球的超对称势的确切形式,我们发现为了使它们经典稳定,电荷$Q$的值存在下限:$Q \gtrsim 5 \times 10^2 Q_{\rm cr}$,其中$Q_{\rm cr}$是常数,取决于定义势的参数,并且可以在$1 \lesssim Q_{\rm cr} \lesssim 10^{8 ÷16}$的范围内。如果$Q$是重子数,相对于衰变成质子的稳定性需要$Q \gtrsim 10^{17} Q_{\rm cr}$,而如果引力子质量大于$m_{3/2} \gtrsim 61 \MeV$,则不存在稳定的规范介导超对称Q球。最后,我们发现Q球的能量和半径可以参数化为$E \sim ξ_E Q^{3/4}$和$R \sim ξ_R Q^{1/4}$,其中$ξ_E$和$ξ_R$是电荷的慢变函数.
2007-12-21 hep-ph hep-th
Solitonic supersymmetry restoration
Q球是任何具有守恒的整体U(1)对称性且没有无质量带电标量的模型的可能特征。结果表明,对于一类广泛的亚稳态超对称性破缺模型,它们对真空寿命有极大的影响,并使看似可行的真空灾难性地短暂。不需要净电荷不对称性,因为通常存在显著范围的参数空间,其中仅统计波动就足够了。这种效果是检查两个超对称性破缺的情况。我们发现,最小规范介导模型(它必然具有信使数U(1))会经历快速的超对称性恢复相变,除非信使质量大于10^8 GeV。类似地,在直接调解的情况下,ISS模型会迅速衰变,除非微扰超势耦合大于标准模型规范耦合。
2011-01-12 hep-ph hep-th
Leptogenesis via $LH_{u}$ flat direction with a gauged $U(1)_{B-L}$
我们研究了超对称leptogenesis通过$LH_{u}$平面方向与规范$U(1)_{B-L}$对称性。我们发现,与没有规范$U(1)_{B-L}$对称性的情况相比,由此产生的重子不对称性增强。重子不对称性与暴胀的再加热温度成正比,但与引力子质量无关。如果膨胀$T_{R}\sim 10^{10}\GEV$的再加热温度很高,那么最轻的中微子$m_{ν1}\sim 10^{-4}\EV$的质量就足够小,可以解释目前宇宙中的重子不对称性。此外,产生的重子不对称性的引力子质量的独立性,使我们能够解释目前的重子不对称性,即使在低能量超对称破坏的情况下,如规范调解模型。我们的leptogenesis方案也是非常特殊的,因为它完全没有严重的Q球形成问题。
2001-09-18 hep-ph