Axion mass in the case of post-inflationary Peccei-Quinn symmetry breaking
轴子不仅解决了强CP之谜，而且可能是冷暗物质的主要成分。我们回顾了轴子暗物质预测的情况下，Peccei-Quinn对称性恢复后的通货膨胀。
2018-05-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Axion production via trapped misalignment from Peccei-Quinn symmetry breaking
本文研究一般 PQ 破缺算符对轴子错位产生的影响，提出俘获错位机制变体可推迟轴子振荡，开辟 $m_a \gg 10^{-5}$ eV 的暗物质窗口，并可通过多种实验检验。
2024-08-08 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological effects of Peccei-Quinn symmetry breaking on QCD axion dark matter
研究了Peccei-Quinn显式破缺对QCD轴子暗物质的宇宙学效应。我们发现，轴子丰度的减少或增加显着取决于初始位置，即使是一个微小的Peccei-Quinn打破，满足实验约束的中子电偶极测量。如果轴子首先开始围绕一个错误的真空振荡，并且如果它被困在那里，直到由于非微扰QCD效应导致假真空消失，它的丰度会显著增加，并且与衰变常数$f_a$无关，正如[JHEP 06（2016）150]中首次指出的那样。因此，即使衰变常数接近恒星冷却参数的下限，由俘获机制产生的轴子也可以解释暗物质。另一方面，如果轴子开始在接近低能真空的势能最小值附近振荡，由于绝热抑制机制，它的丰度会显著降低。这放宽了轴子窗口的上限，使$f_a$的值更大。我们还讨论了如何轴等曲率扰动的Peccei-Quinn破碎项的影响，并表明它可以被抑制在这两个政权。特别地，与传统场景相比，对于$f_a \lesssim 10^{11}{\rm GeV}$，膨胀尺度上的等曲率界限被放宽了许多数量级。
2022-01-03 astro-ph.CO hep-ph
Dynamics of Peccei-Quinn Breaking Field after Inflation and Axion Isocurvature Perturbations
Peccei-Quinn机构存在等曲率扰动问题。如果Peccei-Quinn破裂尺度在充气期间较大，则等曲率扰动被抑制。然而，Peccei-Quinn破缺场在暴胀后的振荡，由于参数共振效应导致畴壁的形成。本文详细讨论了Peccei-Quinn破缺场在暴胀后的演化，提出了一个参数共振无效因而不形成畴壁的模型。我们还讨论了我们的模型与超对称理论的一致性。
2015-07-01 astro-ph.CO hep-ph
21cm forest probes on the axion dark matter in the post-inflationary Peccei-Quinn symmetry breaking scenarios
我们研究了在膨胀后Peccei-Quinn（PQ）对称性自发破缺时类轴子暗物质的21 cm森林观测的未来前景。类轴子粒子引起的等曲率扰动可以增强微晕的形成，而随后的分级结构的形成可以影响微晕的丰度，其质量可以超过与21 cm森林观测相关的${\cal O}(10^4) M_{\odot}$。我们表明，21厘米森林观测能够探测类轴子粒子质量的范围$10^{-18}\lesssim m_a \lesssim 10^{-12}$ eV的温度无关的轴子质量。对于温度依赖的轴子质量，零温度轴子质量尺度，其中21厘米森林测量可以受到影响的进一步扩展到大的顺序$10^{-6}$ eV。
2020-07-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Solution to Big-Bang Nucleosynthesis in Hybrid Axion Dark Matter Model
继最近的建议，轴子冷却的光子之间的核合成和重组时代在早期宇宙，我们研究了一个混合模型与轴子和遗物超对称粒子。在这个模型中，我们证明了7Li丰度可以与观测一致，而不会破坏氘丰度的重要一致性。
2012-02-25 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Axion Dark Matter and Cosmological Parameters
我们观察到，大爆炸核合成（BBN）后，但在重组前的光子冷却可以消除观测值和理论预测值之间的冲突的原始丰度的$^7$锂。这种冷却通常难以实现。然而，最近认识到暗物质轴子形成玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）提供了一种可能的机制，因为冷得多的轴子可能与光子热接触。这一提议预测了宇宙微波各向异性谱测量到的高有效中微子数。
2012-01-23 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Aspects of the Clockwork Axion
发条轴子是指一系列对齐的多轴子模型，导致Peccei-Quinn对称性破缺的尺度和轴子衰变常数的尺度之间的指数层次。发条机制可以将Peccei-Quinn尺度粒子带到对撞机实验的范围内，在这项工作中，我们感兴趣的是宇宙学观测是否对发条机制轴子施加了任何新的约束。如果宇宙再加热到超过佩切-奎因破缺的尺度，那么随之而来的宇宙学相变会产生一个拓扑缺陷网络，它的行为与通常的轴子模型中的弦壁网络有质的不同。我们估计的遗迹丰度的轴子暗物质和暗辐射所产生的轴子发射的缺陷网络，我们推断的Peccei-Quinn打破的规模和质谱的约束。我们发现缺陷对轴子暗物质遗迹丰度的贡献一般可以忽略不计。然而，当Peccei-Quinn对称性破缺的尺度大于$100 \, {\rm TeV}$时，相对论性轴子暗辐射的缺陷产生变得显著，而对$ΔN_{\rm eff}$的测量为这类模型提供了新的探索.
2018-03-19 astro-ph.CO hep-ph
Axion dark matter with explicit Peccei-Quinn symmetry breaking in the axiverse
本文研究了早期宇宙中显式PQ对称性破缺下QCD轴子与ALP的质量混合及能级交叉现象，发现该机制可抑制QCD轴子遗迹密度并增强ALP遗迹密度，可能引发轴子畴壁、纳赫兹引力波和原初黑洞等宇宙学效应。
2024-08-28 astro-ph.CO hep-ph
More on cosmological constraints on spontaneous R-symmetry breaking models
本文研究了自发R对称破缺模型，并讨论了由于伪南武-戈德斯通玻色子（R轴子）对该模型的宇宙学约束。为了补充我们以前的工作，我们考虑了具有相对较大质量的R-轴子。在这种情况下，模型参数，R-轴子质量和R-对称性破缺尺度，受到大爆炸核合成和R-轴子衰变和热等离子体产生的引力子的过度生产的限制。我们发现，允许的参数空间是非常小的高再热温度。在低再热温度下，无论R-轴子质量如何，U（1）_R破缺标度fa都被限制在fa <10^{12-14}GeV。
2014-01-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hidden Photon and Axion Dark Matter from Symmetry Breaking
一个隐藏的轻光子或类轴子粒子是一个很好的暗物质候选者，它们往往与暗整体或规范U（1）对称性的自发破缺有关。我们考虑了暗Higgs粒子和标准模型Higgs粒子之间的门耦合以及各种热效应，详细研究了相变附近的暗Higgs动力学。我们表明，（想）南武-戈德斯通玻色子是有效地产生通过与共振参数$q\sim 1$在隐藏的对称性破缺的参数共振。在最简单的设置中，它预测了二阶相变，这可以解释暗物质丰度的轴子或隐藏的光子作为轻亚电子伏特。即使是更轻的质量，如QCD轴子模型预测的那样，在一阶相变的情况下，也可以与暗物质丰度一致，在这种情况下，引力波信号可能会被未来的实验，如LISA和DECIGO检测到。
2021-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion global fits with Peccei-Quinn symmetry breaking before inflation using GAMBIT
我们提出了宇宙学稳定的类轴子粒子和QCD轴子模型在0.1 neV到10 eV的质量范围内的全球拟合。我们专注于Peccei-Quinn对称性在膨胀结束前被打破的情况，这样轴子场的初始值可以被认为是均匀的，在整个可见宇宙中。我们包括详细的似然函数，从光照射通过墙壁的实验，haloscopes，helioscopes，轴子遗迹密度，水平分支恒星，超新星1987 A，白矮星冷却，和伽马射线观测。我们进行了频率论和贝叶斯分析，包括白矮星冷却。我们探讨了不同模型中存在的微调程度，并确定了QCD轴子模型可以解释宇宙中的暗物质和冷却提示的参数区域，将它们与特定的DFSZ和KSVZ型模型进行比较。我们找到最可信的参数区域，使我们能够设置（先验依赖）的轴子质量的上限和下限。我们的分析还表明，在这种情况下，QCD轴子最有可能构成宇宙中暗物质的一个不可忽略但次主导的组成部分。
2019-10-17 astro-ph.CO hep-ph
Axion Detection Experiments Meet the Majoron
本文通过要求Majoron成为暗物质主要成分，关联其自发破缺能标与软破缺质量，并最小修改模型以诱导电磁反常耦合，发现其参数区域与QCD轴子暗物质带有很大重叠，预期轴子搜索实验将探测到Majoron。
2024-06-27 astro-ph.CO hep-ph
Natural and Multi-Natural Inflation in Axion Landscape
我们提出了一个景观的许多轴子，其中的轴子潜在的转移对称性破缺效应收到各种贡献。我们表明，超普朗克衰变常数的轴子的存在是非常常见的轴子景观范围广泛的数量的轴子和移位对称性破缺条款，因为意外对齐的轴子。有效的暴胀模型是轴子景观中的自然暴胀或多自然暴胀，取决于轴子的数量和移位对称性破缺项。BICEP 2和普朗克之间的张力可能是由于对暴胀子势的小调制或隧穿后沿重轴子的势变陡。如果轴子势的典型高度是$(10^{16-17}{\rm \,GeV})^4$量级，那么我们宇宙经历的慢卷膨胀的总持续时间不会明显大于$60$。
2014-07-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Minimal UV-induced Effective QCD Axion Theory
这种特征性的轴子耦合可以通过标准模型（SM）费米子与高尺度$U(1)$ Peccei-Quinn（PQ）对称性破缺的赝Goldstone之间的有效耦合产生。假设UV诱导的有效算子在PQ对称性破缺之前产生必要的耦合，并且SM的任何低尺度耦合都被限制在Yukawa扇区，可以制定三个最小的自然场景，这提供了在GUT/弦尺度下QCD轴子和介质之间的连接。我们发现，PQ对称性破缺尺度可能约为$10^{15}$ GeV，高于经典QCD暗物质轴子窗口，但如果考虑人择窗口，这是可能的。我们还提出了一个实验来探测这种情况。如果暗物质轴子被发现，他们可能会建议我们生活在一个非典型的哈勃体积。
2022-05-04 astro-ph.CO hep-ph
More axions from diluted domain walls
我们考虑的情况下，Peccei-Quinn对称性破缺之后是一个时期的通货膨胀。一个特别有趣的情况是对称破缺产生的弦畴壁网络在QCD相变后进入视界。我们发现，这种弦域壁网络产生的丰富的轴子是违反直觉的比传统的后通货膨胀Peccei-Quinn对称性破缺的情况下大得多。因此，即使轴子衰变常数低至天体物理学界约$10^8$ GeV，也可以解释观测到的暗物质丰度。弦畴壁网络产生的轴子小晕比传统的情况要大得多。我们还简要地讨论了模型，可以实现这种情况下，如Peccei-Quinn相变在通货膨胀或第二次通货膨胀后的Peccei-Quinn相变。
2022-11-15 astro-ph.CO hep-ph
Axion dark matter in the post-inflationary Peccei-Quinn symmetry breaking scenario
我们考虑标准模型的扩展，其中自发破缺的全球手征Peccei-Quinn（PQ）对称性作为精确$Z_N$对称性的偶然对称性而产生。对于$N = 9$或$10$来说，这种对称性可以保护accion --由偶然的PQ对称性自发破缺而产生的Nambu-Goldstone玻色子--免受半经典引力效应的影响，从而抑制了对有效势的引力修正，同时它可以提供小的显式对称破缺项，这是建立具有畴壁数$N_{\rm DW}>1$的模型所必需的，例如流行的Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky（DFSZ）模型（$N_{\rm DW}=6$），即使在膨胀后发生自发PQ对称性破缺的情况下也是宇宙学上可行的。我们发现，$N=10$ DFSZ事件与质量$m_A \approx 3.5$ - $4.2\,\mathrm{meV}$可以解释冷暗物质，同时解释白矮星的异常冷却的暗示。拟议中的日光镜国际轴子天文台-对质量超过几毫电子伏的太阳DFSZ事件敏感-将决定性地测试这种情况。
2016-04-26 astro-ph.CO hep-ph
QCD Axion Dark Matter from a Late Time Phase Transition
我们调查的可能性，Peccei-Quinn相变发生在远低于对称性破缺尺度的温度。低相变温度在超对称理论中是典型的，其中对称破缺场具有小质量。我们发现在相变之后，QCD轴子大量产生。即使衰变常数比$10^{11}$ GeV低得多，观测到的暗物质丰度也能再现。产生的轴子往往是温暖的。对于某些范围的衰变常数，预测的温暖的结构形成的效果可以证实未来的观测21厘米线。参数空间的一部分需要Peccei-Quinn对称性破缺场和标准模型希格斯粒子之间的混合，并预测了罕见的K介子衰变的可观测速率。
2020-06-18 astro-ph.CO hep-ph
High-Scale Axions without Isocurvature from Inflationary Dynamics
宇宙微波背景辐射（CMB）中可观测到的原始张量模式将指向高尺度的膨胀$H_{I}$。如果Peccei-Quinn（PQ）破缺$f_a$的尺度大于$\frac{H_{I}}{2π}$，那么CMB对等曲率的约束就天真地排除了QCD轴子暗物质。这假设了轴子的势能在暴胀期间是不变的。我们重新审视模型的膨胀动力学修改的轴子潜力，并讨论如何isocurvature界限可以放宽。我们发现，在暴胀$f_I$期间，仅依赖于更大的PQ破缺标度的模型需要轴子丰度的后期稀释或高度超普朗克$f_I$，不知何故不支配暴胀能量密度。在暴胀过程中增强PQ对称性的明确破缺的模型可能允许$f_a$接近普朗克尺度。避免暴胀动力学的破坏提供了对参数空间的重要限制。
2016-06-06 astro-ph.CO hep-ph
Dark and visible matter with broken R-parity and the axion multiplet
R宇称的一个小破缺调和了热稀薄生成、引力子暗物质和原始核合成。我们发现，同样的破缺放宽宇宙学界限的轴子多重态。自然预期的光谱成为允许的和后期粒子衰变的界限变得如此之弱，它们被非热轴子生产的界限所取代。在这个意义上，强CP问题是破R-宇称的另一个动机。
2011-06-15 astro-ph.CO hep-ph
Effects of the Axion Through the Higgs Portal on Primordial Gravitational Waves During the Electroweak Breaking
本文研究电弱破缺后轴子通过希格斯门户产生的短时动能主导时期对原初引力波能谱的影响，发现能谱主要取决于这些短时动能主导时期发生的次数。
2023-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from QCD Axion Bubbles
我们提出了一个方案，其中一个强大的Peccei-Quinn（PQ）对称性破缺在早期宇宙中的初始QCD轴子场值的大的不均匀性的结果，导致非常密集的轴子泡的形成。一些轴子泡随后坍缩成原始黑洞（PBH）。QCD轴子的空间均匀部分解释了宇宙的暗物质，而轴子泡产生的PBH可以解释LIGO事件或超大质量黑洞的种子。有趣的是，PBH的质量是由轴子衰变常数决定的;对于$f_a = 10^{17} (10^{16})$ GeV，PBH的质量大约比$10 (10^4) M_\odot$重。此外，轴子微团簇也是由轴子气泡形成的，比PBH更丰富，并且它们的质量预计会比基于膨胀后PQ对称性自发破缺的通常情况下更重。
2020-06-23 astro-ph.CO hep-ph
Spontaneous breaking of the Peccei-Quinn symmetry during warm inflation
我们表明，轴子衰减常数的值参数接近大统一尺度，Peccei-Quinn相变可能会自然发生在温暖的通货膨胀。这是由于Peccei-Quinn标量场和周围热浴之间的相互作用，而周围热浴是由暴胀子场通过耗散效应维持的。因此，只有在可观测的CMB尺度成为超视界之后，轴子场才有可能出现动力学自由度，从而避免了通常困扰这种模型的大尺度轴子等曲率扰动。然而，这产生了一个几乎尺度不变的光谱的轴子等曲率扰动在小尺度上，密度对比度高达百分之几，这可能有一个显着的影响引力约束的轴子结构，如微型集群的形成。
2021-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Non-Inflationary Axion and ALP Misalignment Mechanism
基于量子引力破坏全局对称性的考量，提出由 Planck 抑制项导致的对称性破缺可提供一种非暴胀的失配机制，从而在低温下产生轴子及 ALP 场的相干振荡。
2025-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New Perspectives on Axion Misalignment Mechanism
本文提出轴子初始速度非零的错位机制新方案，研究其对轴子暗物质遗迹丰度预测的改变，并开辟新的可行参数区域。
2023-04-12 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological constraints on spontaneous R-symmetry breaking models
我们研究了来自于伪南武-戈德斯通玻色子（R-轴子）的宇宙学效应对自发R-对称性破缺模型的一般约束。它们在早期宇宙中大量产生，可能会引起一些宇宙学问题。我们专注于相对长寿的R-轴子，并发现在很宽的参数空间范围内，模型受到严格的约束。特别地，质量小于1 MeV的R-轴子通常被排除在相对高的再加热温度$T_R>10$ GeV之外。
2013-04-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Spontaneous Peccei-Quinn symmetry breaking renders sterile neutrino, axion and $χ$boson to be candidates for dark matter particles
我们研究了无菌右手中微子扇区的Peccei-Quinn对称性和标准模型的规范对称性。由于四费米子相互作用，在电弱尺度下这些对称性的自发破缺产生顶夸克狄拉克质量和无菌中微子马约拉纳质量。顶夸克通道产生大质量的希格斯玻色子、$W^\pm$和$Z^0$玻色子。无菌中微子通道产生最重的无菌中微子马约拉纳质量、无菌南武-戈德斯通轴子（或马约子）和大质量标量$χ$玻色子。四费米子算符有效地诱导它们与SM粒子的微小耦合。我们证明了无菌QCD轴子是强CP问题的PQ解。最轻和最重的无菌中微子（$m_N^e\sim 10^2$ keV和$m_N^τ\sim 10^2$ GeV）、无菌QCD轴子（$m_a< 10^{-8}$ eV，$g_{aγ}< 10^{-13} {\rm GeV}^{-1}$）和类希格斯粒子$χ$玻色子（$m_χ\sim 10^2$ GeV）可能是暗物质候选粒子，因为它们的耦合很小，寿命很长，这是从$W$玻色子衰变宽度、氙1 T和精密精细结构常数实验中推断出来的。轴子和$χ$玻色子与SM粒子的耦合低于当前实验室实验和天体物理观测直接或间接检测暗物质粒子所达到的值。
2022-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Anomalies and parities for quintessential and ultra-light axions
本文讨论了五元轴子和超轻轴子所需的整体对称性\USW ~的显式破缺项的能量标度。质量保证的合适尺度约为$10^{8}$ GeV。
2021-02-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
High Quality QCD Axion via Electric-Magnetic Duality
本研究基于超对称规范理论共形窗口的电磁对偶提出高质量QCD轴子新范式，实现高PQ对称性与无朗道极点，可解释暗物质丰度并为强CP问题与暗物质本质提供完整方案。
2024-12-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Supersymmetric Clockwork Axion Model and Axino Dark Matter
研究了发条轴子超对称化的意义。超对称性确保了萨克斯子和axino具有与发条轴子相同的耦合层次模式。如果我们假设超对称性破缺在发条位置上是普遍的，那么耦合结构就被保留了下来，而萨克斯子和轴子的质量排序可以根据超对称性破缺的尺度而有所不同。当大质量的轴子和轴子迅速衰变时，最轻的轴子可以是稳定的，因此是暗物质的候选者。热产生的轴子暗物质的残余丰度主要取决于正常质量排序中较重轴子的衰变。与传统的axino方案相比，这以指数方式增强了热产额。讨论了一些宇宙学问题。
2020-07-20 astro-ph.CO hep-ph
The Quest for an Intermediate-Scale Accidental Axion and Further ALPs
最近探测到的宇宙微波背景偏振计实验BICEP 2的张量波动的B模式功率谱基本上排除了所有合理的轴子模型，其衰变常数是$10^{13}$ GeV以上。此外，有强大的理论，天体物理学和宇宙学的动机模型，涉及，除了轴子，也轴子状粒子（ALP），衰变常数在中间尺度范围内，之间的$10^9$ GeV和$10^{13}$ GeV。在这里，我们提出了一个一般性的分析模型与轴子和进一步的ALP和推导出的轴子和ALP光子（和电子）耦合的相对大小的界限。我们讨论了我们可以从测量的轴子和ALP光子耦合的基本参数的基础紫外线完成的理论。对于后者，我们考虑扩展的标准模型，其中的轴子和ALP（s）出现作为伪南武-戈德斯通玻色子从全球手征$U(1)$（Peccei-Quinn（PQ））对称性的破坏，意外地发生从精确的离散对称性的低能量残余。在这样的模型中，轴子和进一步的ALP被保护免受灾难性的显式对称性破缺的影响，由于普朗克尺度抑制运营商。考虑的情况下，利用重右手中微子得到他们的质量通过PQ对称性破缺，从而解释了小质量的活性中微子通过电弱和中间PQ对称性破缺规模之间的跷跷板关系。我们展示了一些模型，可以同时容纳一个轴子暗物质的候选人，ALP解释宇宙的异常透明度$γ$ -射线，和ALP解释最近报道的3.55千电子伏的伽马线从星系和星系团，如果各自的衰变常数是中等规模。
2014-06-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing a diffuse flux of axion-like particles from galactic supernovae with neutrino water Cherenkov detectors
在这篇文章中，我们声称，类轴子粒子（ALP）与MeV的质量可以产生半相对论性的速度在核心坍缩超新星（SNe），产生一个弥漫的银河通量。我们表明，这些ALP可以检测到中微子水切伦科夫探测器通过$a \, p \rightarrow p \, γ$相互作用。使用超级神冈的数据，我们推导出新的约束ALP参数空间，不包括一个区域跨越一个数量级以上的ALP-质子耦合的冷却范围内的ALP质量的范围内的$1-70$ ~MeV和ALP-质子之间的耦合$\sim 2\times10^{-5}-2\times10^{-4}$。我们表明，未来的超神冈将能够探测耦合小到$\sim 10^{-5}$，大大限制了SN 1987 A冷却边界以上的允许区域。
2025-07-14 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves and dark matter with Witten effect
本研究探讨不同温标下暗$SU(2)_d$对称性破缺过程，评估隐藏磁单极子的暗物质候选潜力，分析轴子-磁单极子相互作用对轴子质量的影响，同时指出暗相变与轴子畴壁坍缩产生的随机引力波背景或可解释PTA实验的低频引力波信号。
2025-01-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing the axion-photon coupling: phenomenological and experimental perspectives. A snowmass white paper
我们提出了一个简短的概述正在进行的搜索轴子粒子通过其耦合到光子。经典的QCD轴子和最近提出的类轴子粒子被认为是。轴子-光子耦合的天体物理学界限来自对氦燃烧过程中恒星能量损失的考虑，无论是低质量还是高质量恒星。太阳观测仪在实验室强磁场中寻找太阳轴子向x射线光子的反向转换。最后，Haloscopes的目标是探测我们星系晕中的暗物质轴子。这两种类型的搜索都期待在未来取得重大进展，这将使他们能够探测恒星冷却边界以下的参数空间的大的，动机良好的部分。
2013-09-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
String theoretic QCD axions in the light of PLANCK and BICEP2
解决强CP问题的QCD轴子可能起源于紧化弦论中的反对称张量规范场，其衰变常数在大统一尺度附近。这种可能性似乎排除了现在的检测张量模式的BICEP 2和普朗克约束等曲率密度扰动。一个更有趣也是可行的可能性是弦理论QCD轴子在反常U（1）_A规范对称性下带电。在这种情况下，如果模稳定在Fayet-Illiopoulos项消失点附近，则轴子衰变常数可以远低于GUT标度，而U（1）_A带电物质场由于超对称超对称破缺标量质量而得到远低于GUT标度的真空值.我们在哈勃膨胀率为10^{14} GeV的暴胀时期检查了这种模型的对称性破缺模式，并确定了QCD轴子衰变常数的范围，以及相应的遗迹轴子丰度，与已知的宇宙学约束一致。除了PQ对称性在暴胀过程中恢复的情况外，还有其他可行的方案，包括PQ对称性在10^{16}-10 17} GeV左右的高尺度暴胀过程中被破坏，这是由于U（1）_A D项产生的大的哈勃诱导的快子标量质量，而目前的轴子尺度在10^{9}-5 \times 10^{13} GeV范围内，其中大于10^{12} GeV的当前值需要对轴子失准角进行微调。我们还讨论了我们的结果的超对称性的大小打破软群众的影响。
2014-07-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axions and Cosmic Rays
本文研究了带电粒子在空间常数但时间依赖的赝标背景中的传播。物理上，这种赝标量背景可以由残余轴子密度提供。背景导致洛伦兹不变性的显式破坏;因此，诸如$p\to p γ$或$e\to e γ$的过程在某些运动学约束内是可能的。这一现象描述的QED拉格朗日扩展与陈-西蒙斯项，其中包含一个4-向量，其特征在于打破洛伦兹不变性诱导的时间依赖性的背景。虽然感应的辐射（类似于切伦科夫效应）太小，不足以以显著的方式影响宇宙射线的传播，但假设通过这种机制探测到高能宇宙射线辐射的光子，将提供一种间接的方式来验证轴子的宇宙学相关性。我们讨论了影响的数量级。
2010-10-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Cosmological window onto the string axiverse and the supersymmetry breaking scale
在最简单的图景中，构成轴宇宙的弦轴子的质量取决于两个参数：超对称性破缺尺度$M_{\rm susy}$和破坏轴子位移对称性的弦瞬子的作用量$S$。在这项工作中，我们将探讨宇宙学数据是否可以用来探测这两个参数。在$\log_{10}M_{\rm susy}$和$S$上采用弦启发的平坦先验，并强制$M_{\rm susy}$是次普朗克的，我们发现$S=198\pm28$。这些界限表明，宇宙学数据补充弦启发先验选择一个相当窄的轴子质量范围内的轴，$\log_{10}(m_a/{\rm eV}) = -21.5^{+1.3}_{-2.3}$。我们发现，$M_{\rm susy}$保持不受约束，由于一个基本参数退化与$S$。我们探讨了其他选择的先验结果的显着影响，我们评论了类似的研究结果在最近的文献。
2019-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology of Gravi-Axions
Brown University（布朗大学）；New York University（纽约大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
该研究探讨了引力轴ions作为暗物质和暗能量的宇宙学角色，通过非微扰机制生成质量项，并讨论其在不同宇宙学场景中的行为。
2025-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
High Reheating Temperature without Axion Domain Walls
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）；City University of Hong Kong（香港城市大学）；Wuhan University（武汉大学）
该研究提出了一种无需轴子域壁的PQ对称性打破机制，通过高温度下的标量相互作用实现，解决了等 curvature问题并允许高再加热温度。
2026-01-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Proof of the Axion?
我们表明，deSitter量子破缺界限时，应用到QCD暴露的轴子解决方案的必要性强CP问题。Peccei-Quinn机制作为独立于自然性问题的一致性要求出现。$θ$ -角必须是非物理的，而不仅仅是小的。所有其他方法，包括$θ$的微调，都会导致de Sitter真空的存在，并被一致性排除在外。
2018-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
