Non-conservation of Global Charges in the Brane Universe and Baryogenesis
我们认为,全球的电荷,如重子或轻子数,是不保守的理论与标准模型领域本地化的膜上传播的高维时空。整体电荷不守恒是由于膜表面的量子涨落。这些涨落创造了“婴儿膜”,可以捕获一些全局电荷,并将它们带到高维空间中。这样的过程在低能量下被指数抑制,但在足够高的温度或能量下可能是显著的。这些影响可能导致一个新的,本质上是高维的重子发生机制。重子不对称性可能是由于“蒸发”到婴儿膜中,或者是两个膜宇宙碰撞中产生的重子数量过剩。作为一个例子,我们讨论了最近提出的“膜膨胀”框架内的一个可能的宇宙学方案。暴胀是由移位的膜驱动的,这些膜慢慢地落在彼此的顶部。当膜碰撞时,膨胀停止,膜宇宙重新加热。在这种非平衡碰撞过程中,重子数可以从一个膜转移到另一个膜。这导致我们宇宙中的重子数过剩,正好等于另一个膜宇宙中隐藏的“重子数”不足。
1999-04-06 hep-ph hep-th
Dark Matter as a consequence of electric charge non-conservation - will it remain dark forever?
证明了暗物质(DM)是由大爆炸后存在的中性粒子在暴胀前产生的,并由于与引力的特殊耦合而在暴胀中幸存下来,而大爆炸后存在的带电粒子则在暴胀过程中以电荷不守恒的方式消失。普通物质是在较低温度下经过对称性恢复相变后的后期阶段产生的。这样,暗物质的不发光特性和两种物质(普通物质和暗物质)的存在就得到了自然的解释。由于膨胀前的高温,在此期间产生的粒子质量太大,无法用传统的粒子物理学方法检测到,而且可能永远不会被检测到。
2017-03-06 hep-ph
Semi-Holographic Universe
通过假设宇宙中的暗成分(暗能量)严格遵守全息原理,即它的熵是视视界的四分之一,我们发现另一个暗成分(暗物质)的存在是强制性的,作为对暗能量的补偿,基于热力学热力学第一定律。利用动力系统分析的方法,我们发现在后期存在一个稳定的暗能量-暗物质标度解,这有助于符合问题的解决。对于合理的参数,减速度参数与当前观测结果一致。
2010-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak Baryon Number Non-Conservation in the Early Universe and in High Energy Collisions
本文综述了高温和高能碰撞中反常重子数不守恒的研究进展。高温相变的最新结果进行了说明,并考虑应用到电弱重子。概述了高能类电弱瞬子过程问题的研究现状。本文是写在萨哈罗夫的75周年之际,并将出现在纪念卷乌斯佩希(Usp.菲兹Nauk,第166卷,第5期,1996年5月)。
1996-04-10 hep-ph
Baryogenesis, Dark Matter and the Maximal Temperature of the Early Universe
物质-反物质不对称性和暗物质的产生机制强烈依赖于再加热温度T_R,即早期宇宙达到的最高温度。LHC、低能实验、天体物理观测和普朗克卫星的观测结果将对重子生成和暗物质的性质产生重要的制约作用,从而为研究极早期热宇宙提供有价值的信息。目前,大范围的再加热温度仍与观测相符。我们说明了可能的起源的物质和暗物质与四个例子:模量衰变,电弱重子,leptogenesis在nuMSM和热leptogenesis。最后,在超对称自发B-L破缺的背景下讨论了重子生成、暗物质和暴胀之间的联系。
2012-12-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmology of self-replicating universes in black holes formed by dark matter-seeded stellar collapse
研究具有最基本性质的暗物质在百万亿年内将星系重子转化为黑洞的过程,探讨其对黑洞内部新宇宙产生及宇宙自然选择范式的启示,并提出宇宙熵产生时间尺度与黑洞产生动态相关。
2024-08-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Energy and the Fate of the Universe
人们通常认为,在宇宙的演化过程中,暗能量要么消失,要么变成一个正的常数。然而,最近的研究表明,在许多基于超引力的模型中,暗能量最终会变成负值,宇宙在与现在宇宙年龄相当的时间内坍缩。我们将证明,这个结论并不局限于基于超引力的模型:在许多描述宇宙目前加速阶段的模型中,暗能量最终会变成负值,这会在t = 10^10-10^11年的时间内引发宇宙的坍缩。这种类型的理论具有某些显著的特征,可以通过宇宙学观测来检验。
2003-01-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark Energy and the Preposterous Universe
简要回顾了关于暗能量的理论背景:观测需要什么,正在考虑什么样的模型,以及它们如何适应粒子物理和引力。SNAP(SuperNova Acceleration Probe)黄皮书
2001-08-02 astro-ph gr-qc hep-ph
R-parity Conservation via the Stueckelberg Mechanism: LHC and Dark Matter Signals
研究了超对称性中R宇称守恒与B-L矢量规范玻色子质量产生的Stueckelberg机制之间的联系。结果表明,在高标度下,利用一族sfermion软项的普适边界条件和理论中存在的B-L规范玻色子产生质量的Stueckelberg机制,电荷守恒保证了最小B-L扩展超对称标准模型中R宇称的守恒.我们还讨论了非极小扩张。这包括规范对称性随额外的U(1)_{B-L} x U(1)_X而出现的扩展,其中U(1)_X是一个隐藏的扇形规范群。在这种情况下,额外U(1)_X的存在允许具有B-L相互作用的Z'规范玻色子质量位于亚TeV区域,克服了多TeV LEP约束。分析了模型在对撞机和暗物质实验中可能的检验,包括低质量Z'共振信号和自旋零玻色子的产生及其衰变为双光子的信号。在这个模型中,出现了两种类型的暗物质候选者,它们是Majorana粒子和Dirac粒子。预测的可能同时观察到新的物理事件在暗物质实验和大型强子对撞机。
2011-09-27 hep-ph
The Dark Energy in Scalar-tensor Cosmology
最近的观测证实,我们的宇宙是平坦的,并且由具有负压的暗能量组成。这种暗能量不仅决定了宇宙的未来演化特征,而且也是宇宙加速演化的原因。本文在标量-张量宇宙学的框架下讨论宇宙的暗能量。在极早期的宇宙中,引力标量场$ϕ$扮演着暴胀子场的角色,驱动宇宙以指数方式膨胀。在这一时期,场$ϕ$作为宇宙学常数并支配能量收支,状态方程(EoS)为$w=-1$。宇宙优雅地从膨胀中退出,没有再加热。之后,$ϕ$场以冷暗物质的形式出现,并继续支配能量收支,宇宙按2/3幂律膨胀,EoS为$w=0$。最终,到$z\sim O(1)$时期,$ϕ$场贡献了一个重要的负压暗能量分量,并加速了晚期宇宙。根据$a(t)\sim t^{1.31}$,未来宇宙将加速膨胀。
2006-01-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Holographic dark energy in a cyclic universe
本文研究了循环宇宙中全息暗能量的宇宙学演化,推广了Li提出的全息暗能量模型。含有$c<1$的全息暗能量可以实现五分行为,即从一个类似精粹的成分演化为一个类似幻影的成分。全息幻影的能量密度迅速增长,并主导了后期的膨胀阶段,帮助实现了一个循环的宇宙场景,其中高能区被量子引力的影响所改变,导致宇宙的转向(和反弹)。全息暗能量在低能区和高能区的动力学演化分别由两个微分方程控制。在这种情况下,必须将这两种制度联系起来。我们提出了一个链接条件,产生一个完整的图像全息演化的循环宇宙。
2007-09-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark matter and the early Universe: a review
暗物质是目前宇宙学和粒子物理学中的一个突出问题。在这篇综述中,我们讨论了可能的解释暗物质和实验观测值,最终可以导致发现的暗物质及其性质,并证明早期宇宙的宇宙学性质和观测值之间的密切相互作用,用于约束暗物质模型的背景下,新的物理学超越标准模型。
2021-04-23 astro-ph.CO hep-ph
The Dark Universe after Reheating in String Inflation
我们研究了弦暴胀模型中暗物质和暗辐射在再加热后的产生,其中卡-丘模型有一个双折射结构,可见扇区生活在D3膜上。我们展示了如何从通货膨胀,再加热,超对称性破缺和暗辐射不同的物理约束之间的相互作用,导致不同的预测暗物质的性质。
2022-08-01 hep-ph hep-th
A Dark Energy Model Characterized by the Age of the Universe
量子力学与广义相对论一起导致了卡罗利哈齐关系和时空量子涨落的相应能量密度。在能量密度的基础上,我们提出了一个暗能量模型,在这个模型中,宇宙的年龄被引入作为长度度量。如果把暗能量模型中的唯一数值参数取为一阶数,那么这种暗能量与天文数据是一致的。暗能量在早期表现为一个宇宙学常数,而在晚期驱动宇宙以幂律形式进行永恒的加速膨胀。此外,我们还指出了这种暗能量模型中的一个微妙之处。
2007-10-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark matter in the framework of shell-universe
我们表明,壳宇宙模型,用来解释所观察到的宇宙膨胀率没有暗能量成分,也提供了一个自然的机制,局部增加壳的张力导致修改后的牛顿定律替代银河系暗物质。
2005-01-08 astro-ph gr-qc hep-ph
The Effect of Inhomogeneities on the Luminosity Distance-Redshift Relation: is Dark Energy Necessary in a Perturbed Universe?
光度距离红移关系是现代宇宙学的基本工具之一。考虑到微扰理论中高达二阶的宇宙学不均匀性的存在,我们计算了受微扰的扁平物质主导宇宙中的光度距离-红移关系。利用光度距离-红移关系进行的宇宙学观测告诉我们,宇宙目前正经历一个加速膨胀的阶段。这似乎需要一种神秘的具有负压的暗能量成分。我们的研究结果表明,一旦考虑现实的非均匀宇宙,对暗能量流体的需求可能会受到挑战,加速膨胀可能与物质主导的宇宙一致。
2005-03-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Properties of singularities in (phantom) dark energy universe
研究了在包含幻影型流体的暗能量主导的宇宙中未来奇点的性质。我们将有限时间奇异性分为四类,并通过假设暗能量状态方程的形式,明确地给出了产生这些奇异性的模型。我们证明了存在一个稳定的不动点与状态方程$w<-1$和数值证实,这实际上是一个晚时间吸引子在幻影主导的宇宙。我们还构建了一个幻影暗能量的情况下,耦合到暗物质再现奇异行为的大撕裂类型的能量密度和宇宙的曲率。当曲率变大时,来自共形异常的量子校正的效果可能是重要的,这通常缓和有限时间奇点。
2005-03-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Classifying the Future of Universes with Dark Energy
我们对未来的宇宙进行了分类,一般的宇宙学模型包括物质和暗能量。如果暗能量的状态方程小于-1,宇宙的年龄就变得有限。我们计算宇宙的其余年龄为这样的宇宙模型。还研究了未来物质密度扰动增长的行为。我们发现,当暗能量的状态方程小于-1时,球形超密度区的坍缩发生了很大的变化。
2005-07-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Matter-antimatter asymmetry and dark matter stability from baryon number conservation
本文提出一个总重子数为零的框架,通过中子门户相互作用解释夸克-反夸克不对称性,并利用重子数守恒引入复标量 $χ$ 作为绝对稳定的暗物质,揭示了物质不对称性与暗物质稳定性的内在联系。
2024-09-24 hep-ph
The Dark Side of the Universe
一个关于暗物质和暗能量的历史和现状的观点,在一个相当入门的水平。
2021-08-11 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Dark Matter Freeze-out in a Matter Dominated Universe
宇宙经历了几个阶段的演变,因为它的各种成分决定了它的能量含量。候选的暗物质粒子可能在任何这样的阶段都经历过冻结。虽然在辐射主导的时代,以及最近在标量场衰变期间,标准的冻结场景已经被探索,但这项工作将暗物质冻结的研究扩展到了宇宙以物质为主且其演化绝热的潜在早期。在绝热物质占主导地位的时代,解耦改变了冻结动力学,因为哈勃速率在物质和辐射占主导地位的情况下参数不同。此外,对于成功的大爆炸核合成,控制早期宇宙能量密度的状态必须衰变,这稀释(或重新填充)了暗物质。因此,与观测到的暗物质遗迹密度相匹配的质量和耦合可能与辐射主导的冻结有很大不同。
2021-08-17 astro-ph.CO hep-ph
Grand Unification and B & L Conservation
对超对称大统一理论中的重子和轻子守恒进行了综述。在最小SU(5)超引力大统一模型和几种非最小扩展模型(如$SU(3)^3$,SO(10)模型和一些弦模型)中讨论了质子稳定性。还讨论了暗物质对质子稳定性的影响,指出暗物质和质子稳定性的联合约束对s粒子谱的约束。它也表明,质子寿命限制提出了严重的限制事件率在暗物质探测器。最后讨论了重子和轻子数破缺观测的前景。
1998-08-28 hep-ph
Existence of black holes in Friedmann-Robertson-Walker universe dominated by dark energy
研究了在暗能量主导的均匀各向同性膨胀Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙中黑洞的存在性.我们证明了黑洞可以存在于这样一个宇宙中,通过考虑一些特定的McVittie解决方案。虽然这些解违反了所有三个能量条件,但FRW背景确实满足弱能量条件。
2006-11-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark matter and the early Universe
大爆炸核合成(BBN)是最早的现象之一,可以导致早期宇宙性质的观测约束。众所周知,在BBN之前,发生了许多重要的机制和相变。我们讨论了通过宇宙学、天体粒子物理学和对撞机对暗物质的研究来深入了解原始宇宙的可能性。为了这个目的,我们假设暗物质是一个热遗迹,并表明,结合对撞机搜索与暗物质可观的可以导致强有力的限制冻结期前BBN。
2018-11-30 astro-ph.CO hep-ph
Ultralight dark photon as a model for early universe dark matter
暗光子是一个有质量的矢量场,它只与物理光子通过动力学混合相互作用。这种耦合被认为是弱的,因此暗光子在与基本粒子的过程中几乎不可观测,但可以作为暗物质粒子。我们认为,在非常早期的宇宙($z>3000$)这个矢量场可能有辐射状态方程($w=1/3$),但后来的行为作为冷暗物质($w=0$)。这可能会使宇宙早期的膨胀率略有变化,并使重子声学振荡(标准标尺)的声视界值减小。结果,在这个模型中的哈勃常数的值似乎比在标准的$Λ$ CDM模型中的大。特别是,只要有$m\sim 10^{-27}-10^{-25}$ eV量级的暗光子质量,就足以使哈勃常数的值与$H_0 = 73$ km $\cdot$ s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$拟合,从而解决哈勃张力。
2019-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Is dark energy the only solution to the apparent acceleration of the present universe?
即使对于观测到的表明暗能量存在的光度距离D_L(z),我们也证明了一般情况下不存在暗能量的非均匀尘埃宇宙解是可能的。对1 \lesssim z < 1.7的D_L(z)的进一步观察可能证实或反驳这种可能性。
2002-10-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Comparing Production Cross Sections for QCD Matter, Higgs Boson, Neutrino with Dark Energy in Accelerating Universe
本文计算了宇宙加速过程中QCD物质、中微子和暗能量的产生截面。为了获得这些截面,宇宙产生截面乘以加速宇宙中的粒子或暗能量分布。还计算了由于形成事件视界而导致的每种物质和暗能量的丢失截面。很明显,在宇宙的事件视界附近产生的粒子的截面随着宇宙的加速而增大。这是因为随着宇宙加速度的增大,安鲁温度也随之增大,粒子的热辐射也随之增强。在加速的宇宙中,有不同的通道产生希格斯玻色子。宇宙可能衰变为夸克和胶子,然后这些粒子相互作用,产生希格斯玻色子。另外,还有一些希格斯玻色子是直接从宇宙的事件视界发射出来的。通过不同通道比较希格斯玻色子截面,发现在较低加速度下,a_Universe<2.5 a_(早期宇宙),宇宙将不能发射Higgs,但仍能产生夸克,最终对于a_Universe<1.5 a_(早期宇宙),宇宙只能发射无质量胶子。随着LHC上宇宙加速度的增加,a_Universe>2.5 a_(早期宇宙),大部分希格斯玻色子玻色子的产生将归因于宇宙事件视界附近的Unruh效应。最后将暗能量的产生截面与粒子截面进行了比较,发现暗能量的产生截面主要由QCD物质、希格斯玻色子玻色子和中微子组成。这一结果与先前对暗能量截面的预测一致。
2016-10-19 hep-ph
Grand Unification, Dark Matter, Baryon Asymmetry, and the Small Scale Structure of the Universe
我们考虑一个最小的大统一模型,其中的暗物质产生于TeV范围内的信使粒子的非热衰变。信使粒子补偿了标准模型中重子的不对称性,并使重子和暗物质的数密度相似。非热的暗物质,如果质量在GeV范围内,可能具有0.1 Mpc量级的自由流尺度,并可能解决观测与LCDM模型之间的差异。此外,GeV尺度的暗物质自然会导致重子和暗物质密度令人困惑的接近。通过选择“Higgsino”信使实现了计量联轴器的统一。
2005-03-11 astro-ph hep-ph hep-th
Review of Observational Evidence for Dark Matter in the Universe and in upcoming searches for Dark Stars
在过去的十年里,一个共识的图景已经出现,即宇宙的大约四分之一由暗物质组成。综述了暗物质存在的观测证据:星系自转曲线、弱透镜测量、星系团中的热气、原初核合成和微波背景实验。此外,一个新的研究路线的暗星,这表明,第一个恒星存在于宇宙中的动力是由暗物质加热,而不是通过融合:观察发现暗物质的可能性,以这种方式进行了讨论。
2008-12-20 astro-ph hep-ph
Parallel Universe, Dark Matter and Invisible Higgs Decays
暗物质的存在量大约是普通物质的五倍,现在已经在实验上得到了很好的证实。现在有许多候选者可以作为这种暗物质。然而,暗物质可能就像平行宇宙中的普通物质一样。如果两个宇宙都是用非阿贝尔规范对称性描述的,那么普通光子和暗光子之间就不存在动力学混合,属于平行宇宙的暗质子、暗电子和相应的暗原子核都是稳定的.如果平行宇宙中的强耦合常数$(α_s)_{dark}$是$α_s$的五倍,那么暗质子的重量将是普通物质的五倍,这就解释了为什么暗物质是普通物质的五倍。然而,两个扇区仍然会通过两个扇区的希格斯玻色子相互作用。这将导致第二个轻希格斯玻色子的存在,就像标准模型希格斯玻色子一样。这就产生了希格斯玻色子不可见的衰变模式,可以在大型强子对撞机和拟议中的ILC上进行测试。
2013-11-11 hep-ph
Cosmological Relics of the High Energy Cold Dark Matter Particle in the Universe
我们证明,如果宇宙是由大质量冷暗物质主导的,那么除了一般认为的暗物质遗迹的热分布外,宇宙中还可能存在一些高能的非热的暗物质遗迹,这些遗迹可能来自于某些未知的来源,例如来自于拓扑缺陷坍缩或湮灭释放的超大质量X粒子的衰变.非常有趣的是,我们指出这些高能暗物质粒子可能在当前和未来的宇宙线实验中被观测到。
1997-10-17 hep-ph
Common Origin of Visible and Dark Universe
暗物质、重子物质和暗能量具有不同的性质,但对目前宇宙的能量密度贡献相当。我们指出,它们可能有一个共同的起源。由于暗能量的尺度远低于粒子物理学中已知的所有尺度,但非常接近中微子质量,而重子区中物质相对于反物质的过剩可能与中微子质量的产生有关,我们将暗宇宙和可见宇宙的起源统一在一个不同的跷跷板模型中.在我们的模型中,(i)暗物质残余密度是一种暗物质不对称性,它与轻子生成的重子不对称性同时出现;(ii)暗能量是由于与中微子质量生成有关的伪Nambu-Goldstone-玻色子。
2009-09-29 hep-ph
Asymmetric Dark Matter in the Shear--dominated Universe
我们在假设宇宙各向异性膨胀的情况下,探讨了剪切主导宇宙中非对称暗物质的残余丰度。如果非对称暗物质粒子在剪切主导的年代中解耦,则修正后的膨胀率会对非对称暗物质粒子的残余密度产生影响。我们发现,粒子和反粒子的残余丰度增加。粒子和反粒子的丰度几乎是在相同的量为较大的值的剪切因子$x_e$,这使得间接检测不对称的暗物质。我们使用目前的暗物质密度的观测,找到在这个模型中的参数空间的约束。
2016-08-01 hep-ph
Thermal dark matter abundance under non-standard macroscopic conditions in the early universe
如果早期宇宙中的暗物质粒子的性质与现在的宇宙学时代不同,那么对热暗物质丰度的标准理论估计可能会有很大的改变。这可能发生在,例如,在早期宇宙中存在一个宇宙学阶段,在此期间,暗物质粒子暂时不稳定,并且它们的丰度通过它们的衰变而减少。我们认为,一个大类的微观理论,拒绝由于暗物质生产过剩,实际上可能是可行的理论,如果某些宏观条件在早期宇宙中得到满足。我们明确地证明了我们的机制内的最小的超对称标准模型与bino-like最轻的超对称粒子是一个现象学上可行的暗物质候选人的条件下,早期宇宙进行了全球R-电荷,诱导的不稳定相。
2020-03-31 hep-ph
Higgsino Dark Matter in a Non-Standard History of the Universe
轻的希格西诺是自然界的宠儿,而作为暗物质的候选者,它的丰度通常不足。我们考虑了在一个非标准的宇宙历史中,由一个初始真空位移的标量场引起的希格西诺产生。我们发现,如果由标量衰变引起的再加热温度适当,轻希格西诺可以提供正确的暗物质遗迹丰度。另一方面,亚TeV的希格西诺暗物质一旦被观测到,将是宇宙非标准热历史的强烈暗示。
2019-10-02 hep-ph
A multi-temperature universe can allow a sub-MeV dark photon dark matter
本文分析了亚MeV暗光子作为暗物质的两个隐区,其中一个隐区直接与可见区相互作用,而另一个隐区只与可见区间接耦合。发展了可见部分和两个隐藏部分的三个浴温演化的形式主义,并将其用于耦合三个部分的玻尔兹曼方程的求解。我们提出了排除图的亚MeV暗光子可以是暗物质。该分析可以扩展到具有多个隐藏扇区和多个热浴的多温度宇宙。
2021-06-04 hep-ph
Dark Matter, Parallel Universe and Multiple Higgs Signals at the ILC
暗物质的存在现在已经通过几个间接实验得到了很好的证实。也有人提出了几种暗物质的候选者。然而,暗物质可能就像我们在一个平行宇宙中的普通物质一样,两个宇宙都由它们自己的非阿贝尔规范对称性描述,禁止任何动力学混合。然而,四次希格斯相互作用涉及两个宇宙之间的希格斯场是允许的对称性的模型。随后的混合之间的两个最轻的标准模型,如希格斯玻色子引起了有趣的签名在拟议的国际电子-正电子对撞机(ILC),特别是在情况下,当两个幸存的轻希格斯玻色子之间的质量分裂很小($\sim$ 100 MeV),使他们不能解决在大型强子对撞机。
2014-10-27 hep-ph
Dark matter in the universe
本文评述了证明宇宙是由不可见的非重子物质支配的宇宙学论据。讨论了暗物质粒子的可能物理候选者。特别注意的是真空能量的非补偿残余物,超重遗物的稳定性问题,非常重的中性轻子的宇宙学质量界限,以及其他一些更奇异的可能性。
1999-11-03 hep-ph
The $ν$MSM, Dark Matter and Baryon Asymmetry of the Universe
我们证明了用质量小于电弱标度的三个右手中微子对标准模型的扩展($ν$ MSM)可以同时解释宇宙的暗物质和重子不对称性,并且与中微子振荡的实验结果一致.推导了$ν$ MSM参数的约束条件。
2005-05-02 astro-ph hep-ph
Strictly solvable $d=4$ quantum field theory models with unitarity violation. Possible implications for baryon asymmetry of the Universe and dark matter
Institute for Nuclear Research RAS(俄罗斯科学院核物理研究所);JINR Dubna(杜布纳联合核研究所)
本文构建了具有幺正性破坏的严格可解d=4量子场论模型,将其用于解释宇宙重子不对称性与暗物质,提出质量约6GeV的暗物质粒子,其与普通物质相互作用极弱,地下实验难以探测。
2026-09-03 hep-ph
Dark Matter and Dark Energy in the Universe
我们第一次对宇宙中的物质和能量有了一个合理的、完整的解释。用临界密度的一小部分来表示,它是这样的:中微子,在0.3%到15%之间;恒星,0.5%;重子(总),5%;物质(总),40%;平滑的暗能量,60%;加起来就是临界密度。这种解释与宇宙扁平的暴胀预言相一致,并定义了三个暗物质问题:暗重子在哪里?什么是非重子暗物质?暗能量的本质是什么?领先的候选人(光学上)暗重子是弥漫的热气体;非重子暗物质的主要候选者是从最早的时刻遗留下来的缓慢移动的基本粒子(冷暗物质),如轴子或中性伴子;暗能量的主要候选者涉及基础物理学,并包括一个宇宙学常数(真空能量)、滚动标量场(精粹)和轻的受抑拓扑缺陷。
1998-11-29 astro-ph hep-ph
Exploring the Role of Axions and Other WISPs in the Dark Universe
轴子和其他极弱相互作用的微小粒子(WISPs)可能在早期宇宙中以非热的方式产生,并作为暗宇宙的组成部分存活下来。我们描述他们的理论动机和他们的现象学。它们与光子的耦合及其质量在参数空间中所跨越的巨大区域可以产生所观测到的冷暗物质丰度。在可预见的未来,一系列广泛的实验--利用微波腔直接搜索暗物质、搜索太阳轴子或WISPs,以及光穿透墙壁搜索--可以探测这个参数空间的大部分。
2012-10-31 hep-ex hep-ph
Is the Universe Inflating? Dark Energy and the Future of the Universe
我们考虑的命运,可观测的宇宙在光的暗能量组成部分的宇宙能量预算的发现。我们将宇宙学常数的结果扩展到一般的暗能量成分,并研究可能阻止我们的宇宙补丁的永恒加速的现象的约束。我们发现,宇宙加速膨胀的时期还没有持续足够长的时间来观测确认我们正在经历暴胀;当暗能量密度上升到临界值的90%到95%之间时,这样的观测才是可能的。我们所能做的最好的就是进行宇宙学观测,以验证暗能量在某些高红移下的持续存在。这样做之后,唯一可能破坏我们正在膨胀的结论的可能性是存在一个扰动(例如,一个真正的真空泡的表面),它以足够高的速度向我们移动,但距离太远,目前无法观察到。这样的扰动必须以大于0.8c的速度向我们移动,才能破坏我们这片宇宙的晚期暴胀,同时避免被探测到。
2002-02-13 astro-ph hep-ph