Bubble Walls, CP Violation and Electroweak Baryogenesis in the MSSM
本文讨论了早期宇宙中,特别是在MSSM背景下,由一阶强电弱相变产生的重子不对称性。这需要对两个希格斯场情况下的气泡壁轮廓进行彻底的数值处理。CP破坏的复杂粒子质量随壁中Higgs场的变化是必不可少的。由于在MSSM中,在临界温度附近没有自发CP破坏的迹象(与NMSSM相反),我们必须依赖于标准的显式CP破坏。利用等离子体中粒子的WKB近似,导出了左手粒子及其CP共轭差分的玻尔兹曼输运方程。这种不对称性最终通过对称相中的非平衡裂子跃迁转化为重子不对称性。我们解决了输运方程,并找到一个重子的不对称性主要取决于CP破坏相和壁速度。
2001-02-05 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 within the two-Higgs-doublet model in the Electroweak scale
传统的重子生成机制是基于标准模型中的一个希格斯偶极子,在电弱尺度$T\sim 100 GeV$。在这个模型中,由于自发对称性破缺缺引起的强一级相变使Higgs场的质量满足以下条件:$m_H\lesssim 40 GeV$,这与最近观测到的值$m_H\simeq 126 GeV$相反。在本文中,我们提出了一个重子生成机制中的两个希格斯偶极子模型,其中的相变发生在一个阶段。这个模型与观测到的希格斯粒子的质量是一致的。在此模型中,我们得到了真实的真空泡壁速度和厚度。然后,我们采用非定域重子产生机制,即费米子与膨胀泡边界的相互作用导致CP破坏和闪锌矿介导的重子产生。
2014-05-12 hep-ph
Tau Leptons and Top Quarks in a `Non-Local' Baryogenesis at the Electroweak Phase Transition
在一级电弱相变中,只要泡壁存在CP破坏,就可以产生重子非对称性。在这份报告中,我们讨论的轻子和夸克的作用在“非本地”重子生成机制。
1994-06-14 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
Baryogenesis and leptogenesis with relativistic bubble walls
本文研究快速气泡壁一阶相变对轻子生成与重子生成的影响,提出通过B-L破缺相变产生重粒子催化轻子生成,并构建低能电弱重子生成新模型,预言大量引力波发射。
2024-02-22 astro-ph.CO hep-ph
Bubble Expansion and the Viability of Singlet-Driven Electroweak Baryogenesis
电弱重子生成的标准图像需要缓慢膨胀的气泡。如果在电弱相变过程中,规范单重标量场的真空期望值发生了明显的变化,这就很难实现。在这种情况下,确定气泡壁速度是很重要的,因为预测的重子不对称性可以敏感地依赖于它的值。在这里,这个计算是讨论和说明在真正的单重扩展的标准模型。气泡壁面上的摩擦力采用动力学理论方法计算,并包括流体动力学效应。壁速度被发现是相当大的($v_w \gtrsim 0.2$),但在某些部分的参数空间与电弱重子生成兼容。然而,如果相变足够强,亚音速解可能不存在,从而完全排除了非定域电弱重子生成。这里给出的结果可以用于计算重子不对称性在各种单态驱动的情况下,以及其他功能相关的宇宙学相变在早期宇宙,如引力辐射的光谱。
2015-11-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Baryogenesis via relativistic bubble walls
我们提出了一个新的机制,导致重子的非对称性产生的强一级相变。如果气泡壁以超相对论速度传播,已经表明它可以产生比转变尺度重得多的状态,并且这些状态然后脱离平衡。在本文中,我们表明,生产机制也可以诱导CP-违反在一个循环的水平。我们计算了在重粒子产生过程中的CP破坏效应,并表明,结合重子数破坏相互作用,这些可以导致成功的重子生成。基于此机制的两个模型的构建和他们的唯象进行了讨论。随机的引力波信号被证明是这类模型的一般特征。
2021-09-15 astro-ph.CO hep-ph
Electroweak Baryogenesis and the Phase Transition Dynamics
基于A.G.Cohen等人的模型对重子发生进行了重新分析,其中,在电弱相变的发展中,中微子从泡壁散射产生的轻子数通过sphaleron跃迁转换为重子数过剩。本文所得到的轻子数产生率公式在线性近似下对薄壁和厚壁都是正确的。模拟了一级相变随时间的发展过程,包括壁面速度随时间的变化以及气泡的融合效应。这种相变动力学的细节被发现影响相当大的重子数过剩的最终值。
1994-08-01 hep-ph
Electroweak Baryogenesis and Standard Model CP Violation
我们分析了Farrar和Shaubnikov提出的电弱重子生成机制,其中CKM混合矩阵的相位是$CP$破坏的唯一来源。这种机制是基于在电弱相变中产生的膨胀气泡壁对重子的准粒子散射而产生的相分离。与Gavela,Hernández,Orloff和Pène最近的工作一致,我们得出结论,QCD阻尼效应将产生的不对称性降低到可以忽略的程度。我们将阻尼解释为量子退相干。我们用解析的方法计算不对称性。我们的分析反映了观察,只有薄,外层的气泡有助于准粒子的相干散射。我们的论点的一般性排除了任何电弱重子生成机制,不利用一个新的来源的$CP$违反。
1994-04-20 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
Effect of reheating on electroweak baryogenesis
在电弱相变中气泡膨胀过程中释放的潜热重新加热等离子体并使气泡生长减慢。气泡壁速度的减小影响了电弱重子生成的结果。由于重子生成的效率在壁速度$\sim 10^{-2}$处达到峰值,因此所产生的重子不对称性可以被增强或抑制,这取决于壁速度的初始值。我们计算的演变的相变考虑到释放的潜热。我们发现,虽然在SM的重子产生增强了这种效应,在MSSM中,它会导致最终的重子不对称性的抑制。
2001-04-24 astro-ph hep-ph
Particle Physics Models, Topological Defects and Electroweak Baryogenesis
我们证明了可行的电弱重子生成方案中,必要的偏离平衡实现了网络的拓扑缺陷的演变。我们考虑几个有效的TeV物理模型,每个解决一个基本的粒子物理问题,并在缺陷介导的电弱重子生成所需的条件自然得到满足。在每一种情况下,我们比较的强度与预期的方案,其中重子生成与传播的临界气泡。
1994-12-09 hep-ph
Electroweak Baryogenesis: Concrete in a SUSY Model with a Gauge Singlet
如果单重态和希格斯场的vevs具有可比的大小,则具有规范单重态的超对称模型容易允许强的一阶电弱相变(EWPT)。我们讨论了EWPT过程中气泡壁面稳定膨胀的轮廓和有效势中的CP破坏,特别是气泡壁面内的过渡CP破坏。Charginos的色散关系在WKB近似中包含CP破坏项。这些进入作为源项的玻尔兹曼方程的(粒子-反粒子)化学势和燃料的创建重子不对称性通过弱sphaleron在热相。这是针对具体参数而制定的。
2001-05-16 hep-ph
Baryogenesis from a Primordial Lepton Asymmetry
我们研究了在弱尺度下从原初轻子不对称性产生重子不对称性。如果电弱相变是一阶的,则τ轻子从泡壁的部分反射以及由此产生的超荷输运进入对称相,产生与观测一致的重子数。
1994-01-11 hep-ph
Spontaneous CP Violation and Baryogenesis in the Minimal Supersymmetric Standard Model
研究了最小超对称标准模型中有限温度下的自发CP破坏对弱尺度下重子生成的影响。在简要讨论了电弱相变是二级相变的情况后,我们详细研究了通过气泡形核进行相变时的重子生成情况。结果表明,如果超势参数和软超对称破缺参数都是复数,那么来自自发CP破坏的Higgs真空期望值的时空相关相位可以在泡壁内有效地产生重子数.然而,我们发现,为了得到宇宙的重子不对称性的观测值,这些参数的相位可以小到$10^{-5}$,从而导致中子的电子偶极矩远低于目前的实验极限。此外,还需要一个轻的希格斯赝标,并得到了它的质量上界。
1993-04-20 hep-ph
Cosmic Strings at the Electroweak Phase Transition
如果宇宙弦存在于电弱相变中,那么它们就可以作为种子,使真真空的气泡在其上成核。我们探讨这样的相变的性质,特别是壁速度和厚度的气泡。{}从电弱重子生成的观点看,膨胀的泡壁存在绝热条件,这种重子生成模型是可以成功应用的。在本机制中,电弱相变的性质对模型的其他细节不敏感,从而减少了净重子不对称性估计的不确定性。
1994-01-13 hep-ph
Baryogenesis with vector-like quark model in charge transport mechanism
本文用类矢量夸克模型研究了电荷输运机制下的电弱重子生成。引入额外的类矢量上型夸克和质量为几百GeV的单重希格斯标量,估计了从泡壁产生的重子数。我们表明,这种情况下是一致的测量目前的重子熵比我们的宇宙,如果参数是在正确的区域。
1996-06-11 hep-ph
Large Gravitational Wave Background Signals in Electroweak Baryogenesis Scenarios
电弱一级相变中的泡壁速度是电弱重子生成和引力波随机背景产生的一个关键量,将来可能通过LISA或BBO等引力波实验来探测该随机背景。我们表明,从以前的研究得出的结论相反,它实际上是可能产生一个潜在的大引力波信号,同时满足可行的电弱重子生成的要求,一旦考虑到气泡生长的流体动力学的影响。那么,从电弱相变中观测到的大引力波背景并不一定排除电弱重子生成是产生所观测到的宇宙重子不对称性的机制。
2011-11-02 astro-ph.CO hep-ph
Baryogenesis and Gravitational Waves from Runaway Bubble Collisions
我们提出了一个新的机制,在早期宇宙中的重子不对称性的生产。该机制利用了强的一阶相变,在隐藏的扇区中产生失控的气泡,几乎没有摩擦地以超相对论速度传播。这种气泡的碰撞可以非热产生重粒子,这些重粒子进一步衰变到SM中,并产生观察到的重子不对称性。这一过程可以在很低的温度下进行,提供了一种新的后闪锌矿重子形成机制。在本文中,我们提出了一个完全可计算的模型,产生重子不对称沿这些路线,以及逃避所有现有的宇宙学约束。我们强调,从一阶相变的引力波信号是完全通用的,并可能被未来的eLISA干涉仪检测。我们还讨论了其他潜在的信号,这是更多的模型依赖,并指出尚未解决的理论问题,我们的建议。
2016-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Particle Currents on a CP Violating Higgs Background and the Spontaneous Baryogenesis Mechanism
本文计算了在Higgs扇区中具有CP破坏的模型中,在有限温度下在气泡壁背景上感应的粒子流。用场论方法证明了费米子电流在一个环上产生,从而发现了相对于以前计算的一个抑制因子${\cal O}(h_t ϕ/πT)^2$,并导出了对Higgs电流的贡献,讨论了它们与自发重子生成机制的关系.
1995-04-10 hep-ph
Erratum for "Supersymmetric Electroweak Baryogenesis"
在JHEP 07(2000)018中,我们修正了一个导致超对称电弱重子生成中重子不对称性估计过高的数值错误。重子不对称性对电荷子质量参数和气泡壁速度的更新依赖关系。我们还包括LEP-II的电荷质量参数的约束。结合我们对重子不对称性的修正结果,这些约束意味着电荷偶子质量矩阵中的相位必须几乎最大限度地违反CP,以产生足够大的重子不对称性。其他一些印刷错误也得到纠正。
2001-10-02 hep-ph
Electroweak baryogenesis at high wall velocities
人们普遍认为,电弱重子生成应抑制强相变与快速移动的气泡壁,但这种影响从来没有被定量研究。我们重新推导流体方程描述运输的颗粒不对称性附近的气泡壁,而不作小壁速度近似。我们表明,重子不对称性的抑制是一个光滑的函数的壁速度,并没有特殊的行为时,跨越声速障碍。因此,电弱重子生成对于强爆轰也是有效的,一般与具有可观测到的大引力波的模型有关。我们也做了一个系统的和关键的比较,我们改进的输运方程的另一个常用的文献中,基于VEV插入形式主义。
2020-01-02 astro-ph.CO hep-ph
Baryogenesis at a Lepton-Number-Breaking Phase Transition
我们研究了轻子数自发破缺的宇宙学相变导致宇宙重子不对称性的一种情形。如果相变是一阶的,轻子数的不对称性可以在气泡壁处产生,通过类似于电弱重子生成的动力学,但涉及右手中微子。除了核实验中常见的无中微子双β衰变外,该模型还可以通过各种"重子生成副产物"来探测,其中包括碰撞气泡产生的随机引力波背景。根据模型的不同,其他方面可能包括拓扑缺陷的网络,这些拓扑缺陷产生它们自己的引力波,对暗辐射的额外贡献,以及轻的伪戈德斯通玻色子(majoron)作为暗物质候选者。
2017-03-15 astro-ph.CO hep-ph
Bubble Trouble: a Review on Electroweak Baryogenesis
CERN(欧洲核子研究中心);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);Nikhef(荷兰国家核子和物理研究所);Radboud University(拉德堡德大学)
综述弱电重子产生这一通过标准模型特征动态产生物质与反物质不对称性的机制,其依赖超出标准模型的物理,虽可通过多种实验检验,但受当代实验结果挑战,综述旨在为相关预测提供计算指南及概述。
2026-07-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The Discriminant Power of Bubble Wall Velocities: Gravitational Waves and Electroweak Baryogenesis
本文提出基于熵守恒的高效算法计算电弱相变气泡壁速度,揭示其与相变强度参数的相关性及模型相关上限,为利用未来引力波信号检验电弱重子生成模型提供框架。
2025-08-16 astro-ph.CO hep-ph
On Spontaneous Baryogenesis and Transport Phenomena
考虑到电弱泡壁内粒子的输运,重新考虑了Cohen、Kaplan和Nelson提出的自发重子生成机制。利用线性响应理论,我们计算了系统的电荷的热平均值的修改,由于时空依赖的“电荷势”的量子数不正交的重子数的存在。局部平衡配置进行了讨论,表明,作为保守电荷的非零密度的后果,$B+L$密度被驱动到非零值的sphaleronic过程。通过求解重子数产生的速率方程,我们得到了包含泡壁相关参数的宇宙最终重子不对称性的表达式{ \it,即}它的速度,它的宽度,以及闪锌矿活跃区域的宽度。与以前的估计相比,没有考虑到运输的影响,我们发现重子的不对称性增强了近三个数量级。最后,分析了QCD球激子与输运效应的协同作用,结果表明,最终结果主要取决于进入电荷势的粒子种类。
1994-06-22 hep-ph
Z Condensation and Standard Model Baryogenesis
标准模型满足萨哈罗夫重子生成条件,但KM矩阵中的CP破坏显得太小,无法解释观测到的不对称性。在这封信中,我们探讨了一种机制,通过这种机制,CP破坏可以大大放大。第一个CP是{ \it自发}破缺的,两个CP共轭相通过相序生长。然后,两个相的宏观区域之间的直接竞争将微观CP破坏放大到两个相中的一个占主导地位的点。这封信致力于证明,自发CP破坏可能确实发生在传播的气泡壁通过形成的纵向$Z$玻色子的凝聚。
1994-06-10 astro-ph hep-ph
Electroweak bubble wall expansion: gravitational waves and baryogenesis in Standard Model-like thermal plasma
在电弱尺度下计算宇宙学一级相变泡壁的性质对于正确预言宇宙的重子不对称性和引力波谱具有重要意义。利用半经典形式,以具有宇称对称性的SM的标量单重扩展和补充了六维算符的SM有效场论为理论框架,计算了壁的速度和厚度。我们用这些解仔细地预言了重子不对称性和引力波信号。单重态方案可以很容易地容纳所观察到的不对称性,但这些解决方案不会导致在未来的重力波实验中观察到的效果。相反,由于电偶极矩实验的严格限制,有效场论不能解释重子丰度,然而,我们发现的最强解落在LISA实验的灵敏度范围内。我们提供了一个简单的分析近似的壁面速度,只需要计算的强度和温度的过渡和合理的工作以及在所有的模型测试。我们发现,一般情况下,弱跃迁的流体近似可以用来计算壁速度和验证重子生成产生的信号太弱,在未来的引力波实验观察。因此,我们推断,在未来的实验中可见的简单的SM扩展产生的GW信号很可能只产生在强烈的过渡所描述的爆炸与高度相对论壁速度。
2021-11-03 astro-ph.CO hep-ph
Creating the Baryon Asymmetry from Lepto-Bubbles
我们提出了一种新的重子生成机制,它通过CP破坏相变进行。在这个相变,耦合的温伯格运营商是动态实现,随后轻子不对称性是通过非零的干扰,该运营商在不同的时间产生。这种新的轻子创生方案提供了重子不对称性,低能中微子参数和轻子味模型之间的直接联系。
2017-04-26 hep-ph
CP-violation for Electroweak Baryogenesis from Dynamical CKM Matrix
我们表明,CKM矩阵可以是源的CP破坏的电弱重子,如果汤川耦合的变化在同一时间的希格斯获得其真空期望值。这为解释宇宙的重子不对称性提供了新的途径。如果解释标准模型味道结构的机制与电弱对称性破缺有关,这些想法就适用了。我们计算得到的重子不对称性的各种低尺度味模型和不同的配置的汤川耦合变化的气泡壁,并表明,它可以自然地是正确的顺序。
2017-12-04 hep-ph
Electroweak Baryogenesis with Lepton Flavor Violation
本文研究了具有轻子味破坏的双Higgs二重态模型中电弱重子生成的可行性。通过仔细研究重希格斯玻色子的质量谱,区域满足强一级电弱相变和μ子$g-2$异常被确定。我们还利用额外的汤川耦合在$μ$ - $τ$部门估计重子数密度。研究发现,CP破坏源项可以通过$μ$ - $τ$破坏味耦合以及额外的$τ$耦合来增强。与$\mathcal{O}(1)$汤川耦合和CP违反阶段,所观察到的重子数密度是轻微的气泡壁轮廓下一个慷慨的假设。
2016-10-01 hep-ph
Magnetic Fields at First Order Phase Transition: A Threat to Electroweak Baryogenesis
观察到的重子不对称性的产生可能发生在电弱相变期间,因此涉及可在LHC测试的物理学,一种被称为电弱重子生成的场景。本文指出一级相变气泡中产生的磁场会危及气泡壁中产生的重子不对称性。其原因是产生的磁场耦合到sphaleron的磁矩,降低了sphaleron的能量;这加强了气泡内的sphaleron跃迁,并引发了更有效的重子不对称性的清洗。我们应用这种情况下的最小超对称扩展的标准模型(MSSM),在没有磁场,成功的电弱重子生成需要最轻的CP-甚至希格斯和右手停止质量分别轻于约127 GeV和120 GeV。我们表明,即使是中等值的磁场,希格斯质量所需的重子不对称性保持低于目前的实验界。因此,在MSSM内的电弱重子生成一方面应该面对未来在LHC上对希格斯粒子和右手停止质量的测量,另一方面要更精确地计算在电弱相变时产生的磁场。
2011-10-21 astro-ph.CO hep-ph
Supersymmetric Electroweak Baryogenesis
本文用一种新的方法计算了最小超对称标准模型中在电弱相变中产生的重子不对称性,即Higgsino通量在不间断相中的CP破坏不对称性.该方法是基于希格斯插入扩展。我们发现,CP的不对称性在领先的顺序是成比例的变化,在气泡壁中的$\tan β$,这是最多的顺序$10^{-2}$,而在次领先的顺序,这种抑制因素消失。这一结果可能增强了小$Δβ(< 10^{-3}$在电弱相变过程中产生的最终重子不对称性。
2000-04-04 hep-ph
Ultra-relativistic bubbles from the simplest Higgs portal and their cosmological consequences
我们分析了实单重态标量场的最小扩张中的相变。我们的研究的新颖之处在于,我们确定和详细分析的参数空间区域的第一级相变可以发生,特别是当真正的真空气泡可以达到相对论速度。这个区域很有趣,因为它可以导致最近讨论的新的重子生成和暗物质产生机制。我们充分分析了不同的模型的生产暗物质和重子生成以及发现的可能性,在当前和未来的实验。
2022-07-05 astro-ph.CO hep-ph
Transitional CP Violation in the MSSM and Electroweak Baryogenesis
电弱重子生成依赖于一级相变中产生的泡壁的轮廓。指出MSSM的Higgs扇区中的CP破坏可能变得足够大,以解释重子不对称性。我们证实这一点,通过解决希格斯场的运动方程的有效潜力在过渡温度。也就是说,我们提出了一个例子,使过渡CP破坏实现和显示的可能性,重子不对称性的宇宙可能会产生,如果边际,由$τ$轻子与壁相互作用,当一个明确的CP打破希格斯部门,这是符合实验的界限,是在相变诱导。
1999-03-06 hep-ph
Electroweak Phase Transition and Baryogenesis in the nMSSM
我们分析了在单重态扇区中具有CP破坏的nMSSM。我们研究了电弱相变的静态和动态性质。我们的结论是,在这个模型中的电弱重子生成是通用的意义上说,如果目前的限制上的质谱应用,没有严重的额外的调谐是需要获得一个强大的一阶相变,并产生足够的重子不对称性。为此,我们确定形核气泡的形状,包括违反CP相的轮廓。利用最近提出的一阶和二阶梯度展开的高级输运理论计算了重子的非对称性。不过,第一代和第二代的费米子必须很重,以避免大的电偶极矩。
2007-02-01 hep-ph
Baryogenesis in the Two-Higgs Doublet Model
我们考虑了两个Higgs二重态模型中重子不对称性的产生。调查的CP破坏的存在下,作为相关的重子生成的热势,我们发现一个强大的一阶相变,如果额外的希格斯状态是重约300 GeV。最轻的希格斯粒子的质量可以达到200 GeV。我们计算了气泡壁的性质,包括两个希格斯粒子之间的相对复相位的轮廓。重子不对称性是由顶部输运产生的,我们在WKB近似下处理。我们发现一个重子不对称性与观察一致。预测中子电偶极矩大于10^{-27}ecm,可以达到目前的实验界限。较低的tanβ值是有利的。
2006-06-01 hep-ph
Quark Diffusion and Baryogenesis at the Electroweak Phase Transition
在电弱相变的重子生成可能发生通过从对称性破缺相的膨胀泡的夸克的CP破坏反射。我们制定和近似解决的反射夸克不对称性的输运方程。结果是可比以前的蒙特卡罗计算,并允许分析估计的重子不对称性$ΔB$时,气泡壁有一个小的速度。我们的方法预测没有速度依赖性$ΔB$在小$v$限制,从一个简化的处理的基础上的扩散方程得到的结果不同。
1994-09-12 astro-ph hep-ph
Baryogenesis and gravitational waves in the Zee-Babu Model
为了解释Zee-Babu(ZB)模型中的物质-反物质不对称性,计算了重子生成情景中的sphaleron过程。在标准模型以外的触发条件下,它总是满足解耦条件,相变强度($S$)总是大于$1$,触发条件是单荷($h^{\pm}$)和双荷($k^{\pm\pm}$)标量玻色子.在用含有自由参数的气泡剖面进行计算时,并假设$h^{\pm}$和$k^{\pm\pm}$的核气泡非常小,闪锌矿的能量在5-10 TeV的范围内。我们再次检验了sphaleron的标度律,平均误差为$10\%$。当温度接近临界温度($T_c$)时,核泡密度很大,并随温度降低而减小。关键参数是$α$,当$β/H^*=22.5$时,其导致引力波密度参数($Ωh^2$)在$10^{-14}$到$10^{-12}$的范围内,根据现有的LISA数据,这不足以检测来自电弱相变(EWPT)的引力波,但将来可能检测到。随着相变强度的增大,$α$增大的幅度(与$S$几乎成线性关系)越大,引力波密度参数越大。同样在考虑引力波产生的背景下,在ZB模型中,我们计算了$α\sim \text{a few} \times 10^{-2}\ll 1$,因此严格地得出结论,即使$S>1$,EWPT也不强。我们还指出,对于含有大量额外标量粒子和在质量产生中起作用的粒子的模型,EWPT过程越强,$Ωh^2$越大。
2022-11-09 hep-ph
Is Electroweak Baryogenesis Classical?
在这个演讲中,首先我提出了一个简短的起源的想法,电弱重子生成,然后我专注于一个机制,其中的来源$CP$违反是一个$CP$违反场凝聚体可能发生的,例如,在多希格斯扩展的标准模型。在厚气泡壁的极限中,人们发现作用在粒子上的经典力与质量的平方和$CP$破坏相成比例。人们可以在流体近似中研究这种力,其中可以考虑传输和粒子衰变的影响。在这个演讲中的一个新颖之处是将这个问题推广到相对论速度。有一个区域,重子不对称性的最终公式有一个相当简单的形式。
1995-06-15 hep-ph
Electroweak Baryogenesis in the Adiabatic Limit
电弱重子生成可以发生在“绝热极限”,在这个极限中,真真空的膨胀气泡被假定为具有相当厚的壁并且缓慢移动。本文重新考虑了在此极限下计算重子不对称性的问题。给出了获得有关动力学方程的简单方法。发现了一个超出通常假设的额外的抑制,这是因为不对称的产生需要希格斯期望值破坏近似守恒的电流,希格斯期望值在壁的前部附近很小。作为应用,我们估计了多Higgs模型和最小超对称标准模型的非对称性分别与$α_w^8$和$α_w^6$成正比.而且,在这个极限下,最小标准模型中的重子不对称性非常小。
1994-01-17 hep-ph
On Constraining Electroweak-Baryogenesis with Inhomogeneous Primordial Nucleosynthesis
原始核合成的计算表明,能够提供限制电弱重子生成产生一个高度不均匀的重子-光子比的分布。这样的重子生成情景会过量产生4 He和/或7 Li,只要对称性破缺相的有核泡的分数f<3* 10 e-6(100 GeV/T)^3,贡献视界体积内重子数的比例大于10%,就可以排除这种情形。
1994-07-12 astro-ph hep-ph
Inhomogeneous baryogenesis, cosmic antimatter, and dark matter
本文描述了一个基于Affleck和Dine机制的非均匀重子生成模型。标量重子场与暴胀子的简单耦合允许形成具有大的重子(或反重子)不对称性的天文学意义上的气泡。在进一步的演化过程中,这些区域形成了致密的恒星状物体,或密度较低的云,或不同大小的原始黑洞。根据这种情况,这种高重子数物体占据相对较小的空间部分,但尽管如此,它们可能对宇宙质量密度有显着贡献。对于某些参数值,该模型允许宇宙中的整个暗物质是重子的可能性。此外,该模型允许反重子B泡的存在,即宇宙中质量密度的很大一部分可以以紧凑的反物质物体(例如反星)的形式存在。
2008-07-03 astro-ph hep-ph
Electroweak Baryogenesis from a Classical Force
我们描述了一种在一级电弱相变中产生重子的新效应。它的工作时,有一个CP违反本领域的传播气泡壁。新颖的方面是,它涉及一个纯粹的经典力,它改变了粒子在壁面上的运动,并通过扩散在壁面前产生手性不对称。我们开发了一种技术,用于计算重子的不对称性,使用玻尔兹曼方程,和流体近似,使我们能够模拟强散射效应。重子不对称性的最终公式有一个非常简单的形式。
1995-10-26 hep-ph
Do Stops Slow Down Electroweak Bubble Walls?
我们在MSSM中计算壁面速度。因此,我们推广的SM运动方程的气泡壁移动通过热等离子体在电弱相变和计算的摩擦条款描述的粘度的等离子体。我们给出的一般表达式,并将其应用到一个简单的模型,停止,顶部和W玻色子有助于摩擦。在很宽的参数范围内,包括满足重子生成要求的参数,我们发现v = 0.05-0.1量级的壁速度远低于SM值。
2002-10-14 hep-ph
Non-local Electroweak Baryogenesis Part II : The Classical Regime
我们调查重子生成在一阶电弱相变中存在的CP违反冷凝物的气泡壁,在该制度中,气泡壁是“厚”,在这个意义上,费米子与等离子体相互作用多次气泡壁通过。这种凝聚存在于标准模型的多希格斯扩展中,并且可能通过最小标准模型中的不稳定性形成。我们集中在粒子与典型的热能在等离子体中,其与壁的相互作用是准确描述的WKB近似,其中一个经典的手征力是显而易见的。从热平衡产生的壁的运动的偏差,然后使用一个经典的玻尔兹曼方程,我们解决了流体近似。从所得方程中我们发现了两个对重子生成很重要的效应:(i)由$CP$破坏背景引起的经典手征力项,和(ii)由超荷破坏相互作用引起的被背景场推离平衡的项.假设壁的传播速度比声速慢,则这两项都导致手性不对称性在壁前的扩散。对于典型的壁速度和厚度,这可以产生所观察到的量级的重子不对称性。
1995-10-31 astro-ph hep-ph
Natural Cold Baryogenesis from Strongly Interacting Electroweak Symmetry Breaking
“冷电弱重子生成”机制迄今为止一直不受欢迎,因为它的提议依赖于一个特别的假设,即在电弱尺度上有一段混合暴胀时期,希格斯粒子充当瀑布场。我们认为,冷重子生成可以自然地实现,而不需要引入任何慢滚潜力。我们的观点是,复合希格斯模型中的电弱对称性破缺产生通过一个强烈的一阶相变提供了一个很好的动机框架冷重子。在这种情况下,再加热收益的气泡碰撞,我们认为,这可能会导致陈-西蒙斯数的变化,这在存在新的来源的CP破坏通常导致重子生成。我们说明了这种机制使用作为一个源的CP破坏一个有效的维度6运营商,这是免费的EDM的限制,另一个优势,冷重子的电弱重子的标准理论相比。我们的结果是一般的,因为他们不依赖于任何特定的紫外线完成,但只有一个阶段的过冷结束的一阶相变在宇宙的演化,这可能是自然的,如果有近共形动力学在TeV尺度。此外,重子数的破坏只来源于标准模型。
2011-07-21 hep-ph
Direct baryogenesis in the broken phase
我们提出了一种新的重子生成机制,其中再加热温度可以小于电弱标度。重子数对称性被一个保持重子宇称的九维算符所破坏。由重粒子$e.g.$暴胀子、模或引力子衰变产生的高能夸克经历味振荡,并由于与周围热等离子体的散射而热化。我们指出,我们宇宙的重子不对称性可以通过重子数破坏算符由散射产生。我们的方案可以在中子反中子振荡实验以及其他地面实验进行测试。
2021-05-17 astro-ph.CO hep-ph
Electroweak baryogenesis from chargino transport in the supersymmetric model
本文研究了超对称标准模型中宇宙的重子不对称性。在电弱相变中,带电SU(2)规范玻色子和希格斯玻色子玻色子的费米子伙伴被破缺相的泡壁反射或透射。由于质量矩阵中的物理复相,这些反射和透射在CP共轭过程之间具有不对称性。对称相的平衡条件被转移到有利于重子数密度的非零值,这是通过电弱反常实现的。结果表明,在SSM参数的合理范围内,只要SSM中的CP破坏相没有受到太大的抑制,重子数与熵的比值与目前的观测值是一致的.文中还讨论了中子电偶极矩参数约束条件的相容性。
1996-12-02 hep-ph
Electroweak Phase Transition and Baryogenesis in the Minimal Supersymmetric Standard Model
我描述了与M. Joyce和K. Kainulainen关于(1)MSSM中的电弱相变的强度和(2)在相变中产生重子不对称性的机制。在前者中,我们比较了描述相变的有效势和降维方法,并在MSSM的参数空间中寻找足够强的值。在后者中,我们给出了一个系统的计算的重子不对称性由于CP破坏力作用在charginos在附近的气泡壁。我们发现,一个轻的右手停止,一个轻的希格斯玻色子玻色子,和一个大的相位的μ参数,是产生重子不对称性的主要必要成分。
1998-01-05 hep-ph
Electroweak Baryogenesis in Top-Philic Type-III Two-Higgs-Doublet Model motivated by the $t\bar{t}$ Excess at the LHC
The Open University of Japan(日本开放大学)
本文以LHC的$t\bar{t}$超出事例为启发,在顶夸克友好型III型2HDM中研究电弱重子产生,对比显式与过渡CP破坏情景,发现显式CP破坏为方案依赖可能性,未找到可行的过渡CP破坏分支。
2026-09-09 hep-ex hep-ph hep-th
The Scalar Singlet Extension of the Standard Model: Gravitational Waves versus Baryogenesis
本文研究了无$\mathbb{Z}_2$对称性的标量单重场对标准模型的扩展中可能存在的引力波信号和由电弱相变引起的重子生成的可行性。我们首先分析了相变过程中膨胀的真真空气泡的速度,证实了我们以前在未破缺的$\mathbb{Z}_2$对称性情况下的发现,其中气泡壁速度可以从第一原理计算,仅用于强度参数$α\lesssim 0.05$的弱跃迁,查普曼-朱盖速度定义了壁被等离子体摩擦阻止的最大速度。我们进一步提供了一个解析近似的壁面速度在一般标量单重态的情况下没有$\mathbb{Z}_2$对称性和测试它对一个详细的计算结果,发现很好的协议。我们发现,在单态的情况下,自发破缺的$\mathbb{Z}_2$对称性,相变总是弱的,我们看到没有重子生成的希望。与此相反,在明确的$\mathbb{Z}_2$破缺的情况下,有一个区域的参数空间产生一个有前途的重子产额在CP破坏的相互作用的存在下,通过一个有效的运营商涉及的单重标量和SM顶夸克。然而,我们发现这个区域产生了不可观测的引力波。最后,我们表明,在这个模型中的重子生成的有前途的区域可以充分测试直接搜索的单重态标量在双玻色子的最终状态在HL-LHC,结合目前和未来的测量电子电偶极矩。
2022-10-28 astro-ph.CO hep-ph
Baryogenesis from Exploding Primordial Black Holes
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Vrije Universiteit Brussel(布鲁塞尔自由大学);Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学);CERN(欧洲核子研究中心);Universität Zürich(苏黎世大学)
研究通过原初黑洞爆炸产生的高能霍金辐射驱动超相对论激波,产生重子不对称性,引入CP破坏算子实现最小参数依赖性。
2026-03-30 astro-ph.CO hep-ph