On Axion Reheating in the String Landscape
我们证明了不对称再加热出现在具有许多轴子和规范暗扇区的弦紧化的大系综中。这种现象可能有助于避免许多宇宙学问题,如果这些部门被民主地重新加热,可能会出现。给出了两类轴子再热器的耦合分布,这两类轴子对大多数规范扇区的耦合都很小。在一类中,再热耦合的比率以及优选的规范组经常由弦几何中的局部区域确定。
2019-03-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reheating after Axion Inflation
研究轴子暴胀模型中暴胀子通过Chern-Simons耦合与非阿贝尔规范场作用的再加热过程,发现并非如预期般立即完成,而是由暴胀子凝聚体、粒子或胶球主导宇宙后经微扰衰变完成。
2025-03-03 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational wave background from non-Abelian reheating after axion-like inflation
赝标暴胀子$φ$与非阿贝尔扇区的拓扑电荷密度$F\tilde{F}$耦合,可以衰变为规范玻色子($φ\to g g $),它可以迅速热化。$φ$感受到的摩擦力随后被非阿贝尔的"强sphaleron"增加,导致能够有效地加热介质的自放大过程。我们确定了一个下限的引力波生产率从这样一个过程中,起源于流体动力学波动和粒子碰撞,在最小数量的参数。只有中等比例的能量密度被转换为引力波,这表明非阿贝尔模型可能避免在某些阿贝尔情况下观察到的过度生产。
2022-05-13 astro-ph.CO hep-ph
A Rich Tapestry: Supersymmetric Axions, Dark Radiation, and Inflationary Reheating
我们利用超对称性、暴胀、轴子、大爆炸核合成(BBN)和宇宙微波背景辐射(CMB)之间的互补性,结合最近的Planck和BICEP结果来约束超对称轴子模型.特别是,我们得到BBN边界来自改变轻元素丰度考虑到强子和电磁能量注入,和CMB约束黑体光谱失真。最后,我们概述了这些超对称模型的可行与排除的区域,可能占观察到的温和的暗辐射。
2014-11-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Towards Universal Axion Inflation and Reheating in String Theory
最近的BICEP 2测量的B-模式表明,在暴胀宇宙学中,一个大的张量标量比,这指向trans-Planckian演化的暴胀子。我们提出了可能的弦理论实现。自然和轴子单值膨胀计划的IIB型大体积方案的框架内。在这两种情况下的暴胀子是由普遍的轴子和它的潜在的F-项产生在subleading阶。我们的模型显示出一个自然的机制,暴胀衰变成主要的标准模型粒子。
2014-06-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Reheating with Axion-SU(2) and Gravitational Chern-Simons Couplings
Trottier Space Institute, Department of Physics, McGill University(麦吉尔大学物理系特罗蒂尔空间研究所);Department of Physics, Bu-Ali Sina (Avicenna) University(布阿里·西那(阿维森纳)大学物理系);School of Continuing Studies, McGill University(麦吉尔大学继续教育学院)
研究轴子-SU(2)系统中引力陈-西蒙斯耦合对再加热早期阶段张量功率谱的影响,并探讨其对现时随机引力波谱的潜在关联。
2026-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge Field Production and Schwinger Reheating in Runaway Axion Inflation
在一类(赝标量)暴胀中,暴胀阶段之后是一个kination阶段,宇宙由暴胀子的动能主导,它在一个消失的标量势中逃逸。在这类宇宙的后暴胀演化中,宇宙的再加热不能通过暴胀子粒子衰变来实现,这需要它在二次势中的相干振荡。在这项研究中,我们探讨了U(1)规范场的生产通过之间的赝标暴胀子和规范场在kination时代的陈-西蒙斯耦合,并检查随后的成对粒子的生产所引起的放大的规范场被称为施温格效应,这可能会导致宇宙的再加热。我们发现,通过对标准模型超U(1)规范场的Schwinger效应的粗略估计和随后对产生粒子的热化,通过它们最终对暴胀子的动能的支配,以及一些合理的参数设置,可以实现宇宙的成功再加热。这可以理解为“施温格再加热”的具体实现。从后来的时间宇宙学的约束也进行了讨论。
2021-10-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the dark radiation problem in the axiverse
弦理论一般预言我们生活在一个所谓的轴宇宙中:宇宙中有大约100种轻的轴子,它们与标准模型粒子脱钩。然而,轴子可以耦合到暴胀子,导致它们在暴胀后产生。然后,这些轴子留在膨胀的宇宙中,贡献了暗辐射分量,这与目前的宇宙学数据严重相关。我们把一个一般的约束的轴子生产率,并将其应用到几个变种的合理的膨胀轴子耦合。这个极限仅仅限制了超轻轴子的数量和膨胀子与轴子耦合的相对强度。它在大、小场暴胀模型中都是有效的,与轴子的能量尺度和质量无关。因此,这个极限与宇宙过闭合和轴子等曲率波动的极限是互补的。特别是,如果暴胀子在再加热时普遍耦合到所有的场,则禁止一百个轴子。在引力扇区负责宇宙再加热的情况下(这在所有具有修正引力的暴胀模型中是一个自然的选择),轴子的产生可以是有效的。我们发现,在Starobinsky $R^2$ -暴胀中,即使是一个单一的轴子(例如标准的QCD-轴子)与普朗克数据的张力,使模型与轴宇宙不一致。一般的结论是,低再加热温度和低再加热机制的暴胀可能与轻标量的存在处于紧张状态。
2017-02-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The post-inflationary cosmology of the VISH$ν$ axion-majoron model
The University of Melbourne(墨尔本大学);Johannes Gutenburg University(约翰内斯·古腾堡美因茨大学)
VISHν模型通过轴子-主子机制解决标准模型缺陷,精确预测暴胀和轻子生成,并满足自然性条件与暗辐射约束。
2025-12-14 astro-ph.CO hep-ph
Axion constraints in non-standard thermal histories
通常认为,暗物质是在辐射主导时代产生的。然而,在大爆炸核合成之前,没有直接的证据表明辐射占主导地位。考虑了两种非标准热历史。在低温再加热情景中,辐射支配最晚开始于1 MeV,并且在此之前产生了显著的熵。热轴子遗迹丰度被抑制,宇宙学对轴子的限制被放松。对于再加热温度低于35兆电子伏,大尺度结构限制的轴子质量被解除。来自物质总密度的剩余约束被显著放松。对于较高的再热温度,也放宽了约束。在kination的情况下,一个更温和的变化,宇宙学的轴子约束。从氦丰度和下一代大尺度结构调查的轴子和低温再加热的未来可能的约束进行了讨论。
2008-05-25 astro-ph hep-ph
Cosmological axion bounds
我们讨论了当前宇宙学对轴子的限制,以及未来的敏感性。首先讨论了轴子热暗物质的界限,随后我们讨论了当前和未来的敏感性模型中,轴子发挥冷暗物质的作用,但在Peccei-Quinn对称性没有恢复在重新加热。
2009-10-29 astro-ph.CO hep-ph
Higgs Inflation, Reheating and Gravitino Production in No-Scale Supersymmetric GUTs
我们扩展了我们以前在无标度超引力和大统一背景下对超对称希格斯暴胀的研究,包括基于翻转SU(5)和Pati-Salam群的模型。与之前的SU(5)大统一理论模型一样,这些模型产生了一类暴胀模型,其暴胀预测介于二次混沌暴胀和类斯塔宾斯基暴胀之间,同时避免了质子衰变极限的紧张。我们进一步分析了这些模型中的再加热过程,导出了与再加热温度无关的e折叠数。给出了宇宙微波背景扰动中标量倾斜和张量标量比的相应预言,并讨论了暴胀后引力子的产生。
2016-08-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion, mu Term, and Supersymmetric Hybrid Inflation
我们展示了如何成功的超对称混合通货膨胀实现在现实的模型中,最小的超对称标准模型亩问题的决议是密切相关的轴子物理。伴随着轴子的标量场,如saxion,在膨胀期间和之后被密切监测,以确保轴子等曲率扰动低于观测极限。标量谱指数n_s约为0.96 - 0.97,而张量-标量比r(重力波的规范度量)远低于我们例子中的可观测范围。轴子畴壁被膨胀开,并且取决于轴子衰变常数f_a和μ参数的大小,轴子和/或最轻的超对称粒子组成宇宙中的暗物质。非热leptogenesis自然是实现这类模型。
2017-04-04 astro-ph.CO hep-ph
Inflation from a Supersymmetric Axion Model
我们表明,超对称轴子模型自然会引起混合通货膨胀的瀑布场确定为Peccei-Quinn标量。Peccei-Quinn尺度被预测为大约10^{15}GeV,以再现宇宙的大尺度密度扰动。在内建的晚期熵产生过程之后,轴子成为暗物质的候选者。几个宇宙学的影响进行了讨论。
2010-12-10 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological aspects of inflation in a supersymmetric axion model
我们证明了在超对称轴子模型的框架下混合暴胀是自然实现的,当Peccei-Quinn对称性破缺标度在10^{15}GeV左右时,这与WMAP观测结果一致.通过求解后暴胀标量动力学,发现轴子的标量伙伴-因此,轴子相干振荡可能是宇宙中暗物质的主要成分。解决了宇宙学的引力子和轴子问题。
2011-06-29 astro-ph.CO hep-ph
Supersymmetric mass spectra for gravitino dark matter with a high reheating temperature
引力子暗物质的超对称理论通常不允许热稀薄生成所需的高再加热温度,而不与遗迹丰度或大爆炸核合成约束相冲突。我们报告一个成功的搜索参数空间,满足这些要求。主要的含意是,在光谱中,胶子与其他中性伴子接近简并。LHC在这种情况下的主要发现渠道是通过单喷流加上丢失的能量事件。
2010-09-20 hep-ph
Inflaxion Dark Matter
提出了一种产生轴子暗物质的新机制。通过调用低尺度暴胀和轴子和暴胀子之间的动力学混合,它表明,轴子被驱动到一个场点略有位移的潜在的最小值,这可以引起所观察到的暗物质丰度。在这个框架中,轴子场和暴胀子场的不同组合扮演着不同的宇宙学角色,包括产生宇宙学扰动,重新加热宇宙,以及充当暗物质。动力学混合也将暗物质的寿命与再加热温度联系起来。这种机制驯服了原本会主宰宇宙的轴子,从而在轴子参数空间中打开了新的窗口,包括在大统一尺度和更高尺度上的衰变常数。
2019-08-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Smooth hybrid inflation in a supersymmetric axion model
我们证明了在超对称轴子模型的框架下,光滑混合暴胀是自然实现的。识别Peccei-Quinn标量场作为infaton扇区的一部分,成功的暴胀发生再现的振幅和光谱指数的曲率扰动观察到的WMAP。在我们的模型中预测了一个相对较大的轴子等曲率扰动及其非高斯性。Saxion相干振荡具有很大的振幅,并主导着宇宙。随后的衰变产生了巨大的熵,稀释了不需要的遗物。Winos是这种情况下最轻的超对称粒子,在衰变中以非热的方式产生,并解释了暗物质。
2013-02-19 astro-ph.CO hep-ph
Natural Phantom Dark Energy from a $\mathbb{Z}_N$--Axion
Laboratoire d’Annecy de Physique Théorique, CNRS–USMB(理论物理安娜锡实验室);Department of Physics, University of Basel(巴塞尔大学物理系)
该研究基于与两味暗QCD耦合的轴子,给出表观幻像暗能量的微观实现。通过\(\mathbb{Z}_N\)对称性等机制,产生暗能量标度,设定暗物质丰度并驱动暗能量动力学,确定可行参数区域以满足多种约束并重现相关观测偏好。
2026-07-09 astro-ph.CO hep-ph
Axions and saxions from the primordial supersymmetric plasma and extra radiation signatures
我们计算了在原始超对称等离子体中通过夸克、胶子、方子和胶子的散射热产生轴子和Saxon的速率。系统的场论方法,如硬热回线重算,以规范不变的方式获得一个有限的结果,是一致的强规范耦合的领导秩序。我们计算了轴子和介子的热产额和退耦温度。在一般情况下,氙衰变成轴子是可能的,发射出的轴子可以在大爆炸核合成之前和之后很久就构成额外的辐射。我们更新了有关的限制,最近的研究所施加的原始氦-4丰度和精确的宇宙学的宇宙微波背景和大尺度结构。我们表明,在这些研究中看到的额外辐射的趋势可以解释为后期衰变的热axion到轴子和即将到来的普朗克结果将探测超对称轴子模型具有前所未有的灵敏度。
2013-02-19 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
High-frequency gravitational waves from axion inflation in the weak-backreaction regime
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
研究轴子暴胀在弱反作用体系下产生高频引力波,通过追踪从慢滚到再加热到辐射主导的演化,展现引力波产生全貌,发现能产生高频强信号,与中微子测量相关并推动高频探测器发展。
2026-07-28 astro-ph.CO hep-ph
Domain wall and isocurvature perturbation problems in a supersymmetric axion model
轴子引起了两个严重的宇宙学问题,畴壁和等曲率微扰问题。Linde指出,当Peccei-Quinn(PQ)标量场在暴胀过程中取较大的$\sim M_{\text{pl}}$(普朗克尺度)时,等曲率扰动被抑制.然而,在这种情况下,具有大振幅的PQ场在暴胀之后开始振荡,并且PQ场的大的波动通过参数共振产生,这导致畴壁的形成。我们考虑一个超对称的轴子模型,并检查是否畴壁形成使用晶格模拟。研究发现,当PQ场的初始值小于$10^{3}\times v$(其中$v$为PQ对称破缺尺度)时,在SUSY轴子模型中不出现畴壁问题.
2019-09-18 astro-ph.CO hep-ph
Probing High Reheating Temperature Scenarios at the LHC with Long-Lived Staus
我们调查的可能性探测高再热温度的情况下,在LHC,在超对称模型中,引力子是最轻的超对称粒子,和stau是次轻的超对称粒子。在这种情况下,大爆炸核合成和引力子丰度给出了严格的胶子质量上限。我们发现,如果再加热温度为\sim 10^8 GeV或更高,则在大部分参数空间中,在\sqrt{s} =7 TeV的积分亮度为O(1 fb^{-1})的LHC上可以测试该方案。
2010-11-08 hep-ph
Preheating Axions in String Cosmology
本研究针对弦暴胀模型中的轴子参数共振产生展开分析,通过推导动力学耦合与模依赖轴子质量导致的 Mathieu 方程推广形式,确定共振强度并应用于IIB型纤维暴胀模型,发现重轴子大量产生会约束参数空间以避免宇宙过闭合。
2024-11-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Small field axion inflation with sub-Planckian decay constant
我们研究了IIB超弦理论框架内最近提出的一个轴子膨胀模型,其中我们特别注意一个亚普朗克轴子衰变常数。我们的轴子势可以导致具有小张量标量比的小场暴胀,并且典型的再加热温度可以低至GeV。
2016-06-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Resonant magnetogenesis from axions
我们研究了U(1)规范场与轴子场之间的Chern-Simons耦合产生种子磁场的过程。我们解决的轴子开始在通货膨胀,再加热,也辐射占主导地位的宇宙热化后的时代振荡。我们研究的共振生成机制,并强调,一个小的振荡时间尺度相对于宇宙膨胀可以导致一个有效的生成(超)磁场通过共振生成,即使是${\cal O}(1)$耦合。此外,我们证明了所产生的字段可以是螺旋形的,由于快子放大阶段之前的振荡的发病。此外,它示出的参数共振在再加热过程中可以产生圆极化(超)磁场中的空隙区域与目前的振幅$B_0 =3\times 10^{-15}$高斯和相干长度$λ_0 = 0.3$ PC没有被困扰的反反应问题。
2019-09-06 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
Leptogenesis via Axion Oscillations after Inflation
一旦一个轻的类轴子标量场耦合到电弱规范玻色子上,它在再加热过程中的经典运动会产生一个费米子数的有效化学势。在等离子体中存在快速的轻子数(L)破坏过程时,这样的化学势为通过轻子生成的重子生成提供了有利的机会。我们能够证明,L违反由于交换重马约拉纳中微子是足够的成功实现这一想法。我们的机制是一种新的和最小的替代热leptogenesis,原来是不敏感的群众和CP违反阶段的重中微子部门。它与接近大统一尺度的重中微子质量是一致的,并且与热稀薄成因相当互补,要求再加热温度至少在10^12 GeV量级。
2015-07-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Supersymmetric Dark Matter and the Reheating Temperature of the Universe
由于宇宙的热历史在原始核合成时代之前是未知的,辐射主导阶段的最高温度(再加热温度)可能低至1 MeV。本文对低再加热温度下的超对称暗物质遗迹丰度进行了定量研究。我们表明,再加热温度小于约30 GeV的值,超重力参数空间的域是兼容的假设,即暗物质是由中性伴子大大增强。我们还发现了一个再加热温度的下限:如果后者小于约1 GeV的中性伴子不能有效地产生在早期宇宙,然后他们就不能解释目前的暗物质的量。
2002-08-07 astro-ph hep-ex hep-ph
The Cosmophenomenology of Axionic Dark Radiation
相对论性轴子是暗辐射的好候选者,因为有越来越多的观测线索。重场的原始衰变产生的轴子与热化物质相比是超能量的,并且非弹性轴子-物质散射可以与$E_{CoM} \gg T_γ$一起发生,从而访问许多在标准宇宙学中否则运动学禁止的有趣过程。BBN期间轴子-光子散射到夸克和轻子中影响轻元素丰度,以及$^4$过量产生的界限He限制了轴子衰变常数和再加热温度的组合。对于超对称模型,轴子散射到可见扇区超伴子中可以直接在$T_γ \ll T_{freezeout}$产生暗物质。大多数轴子--或任何其他来自模衰变的暗辐射候选者--今天仍然作为宇宙轴子背景与$E_{axion} \sim \mathcal{O}(100) eV$和$\sim 10^6 cm^{-2} s^{-1}$的通量徘徊。
2014-12-01 astro-ph.CO hep-ph
Reheating and Dark Radiation after Fibre Inflation
我们研究微扰再加热在年底的纤维通货膨胀的膨胀是一个封闭的弦模与Starobinsky的潜力。我们首先推导出谱指数$n_s$和张量标量比$r$作为折叠数和控制慢辊破碎校正的参数$R$的函数。然后,我们计算的暴胀子耦合和衰变率到超轻散装轴子和可见的部门领域的D7膜包装的暴胀子因子。这导致$10^{10}$ GeV量级的再加热温度,其需要$52$折叠。超轻轴子有助于暗辐射,即使$ΔN_{\rm eff}$在可见扇区D7栈支持非零规范通量的一般情况下几乎可以忽略不计。如果参数$R$选择得足够小,那么$n_s\simeq 0.965$与当前观测完全一致,而$r$则是$r\simeq 0.007$阶。相反,如果暴胀子除数上的通量被关闭,则当用作普朗克数据的先验时,需要$n_s\simeq 0.99$的$ΔN_{\rm eff}\lesssim 0.6$。在固定$R$以获得这样的$n_s$值之后,原始重力波比$r\simeq 0.01$大。
2019-03-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion cold dark matter in non-standard cosmologies
本文研究了大爆炸核合成前两种具有非标准热历史的宇宙学场景中冷暗物质轴子的参数空间:低温再加热(LTR)宇宙学和动能宇宙学。如果Peccei-Quinn对称性在暴胀过程中破裂,我们发现LTR宇宙学中允许的参数空间比标准宇宙学中更多,而在Kination宇宙学中更少。相反,如果Peccei-Quinn对称性在暴胀后破缺,Peccei-Quinn标度将比LTR宇宙学中的标准标度高出几个数量级,而比Kination宇宙学中的标准标度低。我们表明,轴子速度色散可以用来区分这些非标准的宇宙学。因此,轴子冷暗物质可能是大爆炸核合成之前宇宙历史的一个很好的探测器。
2009-11-30 astro-ph.CO hep-ph
Peccei-Quinn Inflation at the Pole and Axion Kinetic Misalignment
本文提出在 PQ 场动能项极点附近实现慢滚暴胀,利用 PQ 破坏势赋予轴子初始速度,通过动力学错位机制在较小衰变常数下解释 QCD 轴子遗迹密度,并预言可在未来 CMB 实验中检验的暗辐射信号。
2024-05-01 hep-ph hep-th
Gravitino DM and high reheating temperatures after LHC 7/8
由于引力子问题,在宇宙热历史中存在高的再加热温度挑战了超对称的场景。我们修改了一般的R-宇称守恒引力子暗物质的情况下,一个stau作为次轻的超粒子,特别是在大型强子对撞机的重稳定带电粒子的搜索受到限制。通过施加各种实验和理论约束,我们证明了T_R > 10^9 GeV的点只存在于参数空间的一个非常特殊的角落。
2014-05-20 astro-ph.CO hep-ph
Phase transition in a supersymmetric axion model
在一个超对称轴子模型中,当超对称破缺和Peccei-Quinn对称破缺的尺度都在$10^{11}$ GeV附近时,我们发现在该尺度下存在一个合理的参数空间,使得强一级相变发生.
2007-02-12 hep-ph
Low reheating temperatures in monomial and binomial inflationary potentials
我们根据普朗克2015年的结果和最近对来自BICEP 2/Keck阵列和普朗克实验的宇宙微波背景(CMB)数据的联合分析,使用单名和二项式暴胀势,研究了允许的再加热温度值范围。虽然经过充分研究的$ϕ^2$暴胀势不再受到当前CMB数据的青睐,以及$ϕ^p$与$p>2$,$ϕ^1$势和正则再加热($w_{re}=0$)提供了一个很好的适合CMB测量。在最后一种情况下,我们发现普朗克2015 $68\%$的光谱指数$n_s$的置信限上限意味着$T_{re}\lesssim 6\times 10^{10}\,{\rm GeV}$的再加热温度的上限,并排除瞬时再加热。这个模型允许的低再加热温度打开了暗物质可能在再加热期间产生的可能性,而不是当宇宙是辐射主导的时候,这可能导致对WIMP,不育中微子和轴子的遗迹密度和动量分布的非常不同的预测。我们还研究了二项式通货膨胀的潜力,并显示了一个小的偏离$ϕ^1$潜力的影响。我们发现,作为一个次显性$ϕ^2$项的潜力增加,第一瞬时再加热成为允许的,然后最低可能的再加热温度的$T_{re}=4\,{\rm MeV}$被排除在普朗克2015年$68\%$的置信限。
2015-04-23 astro-ph.CO hep-ph
Axion, Neutrinos Masses and $μ$-Problem in Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM)
本文综述了无间断最小超对称标准模型(MSSM)$R$ -宇称中所有中微子产生质量的一种很好的机制。因此,我们得到可行的轴子作为暗物质的候选者,同时以类似于在次最小超对称模型(NMSSM)中所做的方式解决了$μ$问题。
2020-06-29 hep-ph
The Supersymmetric Axion and Cosmology
在这个讲座中,我们回顾了几个与轴子有关的宇宙学问题。Axion解决了强CP问题,是暗物质的一个很好的候选者。在超对称扁平方向轴子模型中,讨论了由WMAP观测到的CMBR中等曲率起伏分数和畴壁问题所引起的极限。
2005-05-13 hep-ph
Supersymmetric Axion-Neutrino Merger
最近提出的超对称$A_4$模型的中微子质量矩阵的修改合并与以前提出的强CP问题的轴子解决方案。由此产生的模型只有一个输入尺度,即$A_4$对称性破缺,它决定了跷跷板中微子质量尺度和轴子衰变常数。它还解决了$μ$问题,并自动保存R奇偶校验。
2002-09-26 hep-ph
Axions : Theory and Cosmological Role
本文综述了轴子宇宙学的最新进展。主题包括:轴子冷暗物质、轴子的拓扑缺陷、轴子等曲率微扰及其非高斯性和超对称轴子模型中的轴子/轴子宇宙学。
2013-01-07 astro-ph.CO hep-ph
Freezing-in the Pure Dark Axion Portal
本文研究暗扇区中类轴子粒子通过暗光子-轴子门户与光子耦合,作为暗物质候选,探讨其冻结产生机制及参数空间可行性,并强调B工厂探测潜力。
2025-06-29 hep-ph
Observing Cosmic Reheating with the expanded Simons Observatory
South China Normal University(华南师范大学);UCLouvain(天主教鲁汶大学);Technische Universität München(慕尼黑工业大学)
利用扩展的西蒙斯天文台配置,研究在探测到原初引力波(张标比r=0.0036或0.01)时,约束再加热温度和暴胀子耦合的前景。
2026-06-12 astro-ph.CO hep-ph
Upper Limits on the Peccei-Quinn Scale and on the Reheating Temperature in Axino Dark Matter Scenarios
考虑长寿命带电slepton的轴ino冷暗物质情形,研究了暗物质密度和大爆炸核合成(BBN)对Peccei-Quinn标度fa和再加热温度TR的约束.对于与大尺度结构相容的轴子质量,m_axino \gtrsim 100 keV,当f_a > 3 × 10^12 GeV时,温度高于10^9 GeV是可行的。我们计算了强子轴子模型中的slepton寿命。在主要衰变模式被双回路抑制的情况下,该寿命可以足够大以允许导致锂-6和铍-9的催化BBN的原始束缚态。这意味着f_a和T_R的新上限取决于大型强子对撞机将要探测的量。
2009-08-21 astro-ph.CO hep-ph
Axion Dark Radiation: Hubble Tension and Hyper-kamiokande Neutrino Experiment
在这项工作中,我们研究了一个超对称轴子模型的暗扇区,包括晚衰变的引力子/轴子暗物质和轴子暗辐射。在早期宇宙中,轴子的标量超伴子(saxion)的衰变会产生大量的熵。附加熵不仅可以稀释引力子/轴子暗物质的残余密度,避免宇宙的过封闭,而且可以放松对暴胀后再加热温度$T_{R}$的约束。同时,由介子衰变产生的轴子暗辐射将增加中微子种类$N_{\rm eff}$的有效数量,这有助于降低宇宙学哈勃张力。在宇宙晚期,长寿命的引力子/轴子暗物质的衰变产生了具有MeV量级动能的轴子。我们研究了在中微子实验中通过逆Primakoff过程$a+A \to γ+ A$寻找高能轴子的可能性。
2022-04-15 astro-ph.CO hep-ph
Solving Cosmological Problems of Supersymmetric Axion Models in an Inflationary Universe
我们根据超引力中暴胀子衰变的最新发展,重新审视了轴子模型的暴胀宇宙学。我们发现,如果在暴胀过程中色动子场具有大的初始振幅,并在大爆炸核合成之前衰变,那么所有的宇宙学困难,包括引力子、轴子的过度产生和轴子等曲率涨落,都可以避免。
2008-04-28 hep-ph
LHC signature with long-lived stau in high reheating temperature scenario
研究了在高再热温度下,引力伴子是最轻的超对称粒子,而Stau是次轻的超对称粒子的情况下,在LHC上观测到Stau信号的可能性。结果表明,在LHC上,$\sqrt{s}=7 {\rm TeV}$可以观测到大量的STAU信号,而$\sqrt{s}=7 {\rm TeV}$在再加热温度为$T_R\gsim{\cal O}(10^8) {\rm GeV}$时,在大部分参数区域内都可以观测到积分亮度。我们还表明,参数区域与$T_R\gsim2\times10^9 {\rm GeV}$,这是一致的热leptogenesis,是所有覆盖的$\sqrt{s}=14 {\rm TeV}$与$10 {\rm fb}^{-1}$。
2011-05-19 hep-ph
Small Instanton Contribution to the Axion Potential in Supersymmetric Models
如果在高能标度下QCD不是渐近自由的,那么小尺寸的QCD瞬子可能会破坏强CP问题的轴子解。我们研究这个问题,在超对称模型中使用一个明显的超对称计划来计算小尺寸瞬子引起的轴子势。应用这一计划的一类说明性的模型,它被发现,由此产生的高能量轴子潜在的高度依赖于模型,但抑制更多的权力的软超对称性破缺参数和/或其他小的质量尺度比预期的基础上一个天真的瞬子图分析。我们的分析表明,轴子的解决方案是稳定的,对小QCD瞬子的影响,在广泛的一类超对称模型,即使QCD是不对称的自由在高能量标度。
1998-09-07 hep-ph
Reheating in an early supersymmetric universe
基于最近关于超对称模型的一个典型特征--平坦方向在早期宇宙粒子产生过程中的作用的讨论,建立了一个具有MSSM场的超引力暴胀和预热的相容模型。它是基于M. Kawasaki,M. Yamaguchi和T.柳田在暴胀阶段,平坦方向获得大的真空期望值(VEVs),而不会破坏与最新WMAP 5观测数据一致的慢滚,高尺度暴胀的背景。在粒子产生阶段,自然遵循暴胀,扁平方向的大VEV的作用强烈依赖于超引力框架和超势中的不可重整化项的影响,这在文献中被忽略了。这种效应证明是非常重要的,通过允许来自充气的有效预热来改变在存在大的平坦方向VEV的情况下的预热的先前图片。
2009-05-13 hep-ph
Cosmological implications of supersymmetric axion models
我们推导出轴子模型超对称扩展的一般约束条件,特别是仔细考虑了轴子的宇宙学效应。结果发现,对于每个质量范围的saxion从keV到TeV,严重的约束的能量密度的saxion。再加上axino的约束,我们得到严格的再加热温度的上限。
2008-02-20 hep-ph
Dilaton-Flattened Axion Inflation
CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);School of Physics, Henan Normal University(河南师范大学物理学院);Department of Physics, Zhejiang Normal University(浙江师范大学物理系);Research Center of Astrophysics and Cosmology, Khazar University(哈扎尔大学天体物理学与宇宙学研究中心);Zhejiang Institute of Photoelectronics(浙江光电子研究所);State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本文提出一个可解的同一领域有效理论,用于异常启发的轴子膨胀,其中重的迹异常模式动态反馈到轴子势能中,通过消除径向场的树级项,将反馈效应重新为闭合形式的兰伯特-W势能,自然扁平化山峰势能而不需外部平台操作符。
2026-04-22 gr-qc hep-ph
Isocurvature bounds on axions revisited
轴子是粒子暗物质的最佳候选者之一。我们研究和更新的约束所施加的最近的CMB和LSS实验的质量的轴子产生的错位机制,作为一个函数的膨胀尺度和再加热温度。在某些特殊的假设下,虽然不是非常规的,轴场诱导太大的等曲率扰动。具体来说,对于在中等能量尺度下发生的暴胀,我们推导出了一些限制性的极限,这些极限只能通过假设有效的再加热机制来规避,T>10^{11} GeV。具有二次势的混沌暴胀仍然与轴子方案相容,只要Peccei-Quinn标度f_a接近10^{10}或10^{11} GeV。等曲率边界消除了较大的f_a和较小的失准角的可能性。我们发现,当膨胀的尺度超过10^{12} GeV时,必须考虑轴子场景的等曲率约束;低于这个尺度,轴子等曲率模式太小,无法通过当前的观测进行探测。
2007-04-23 astro-ph hep-ph
Imprints of the Early Universe on Axion Dark Matter Substructure
尽管实验取得了相当大的进展,但类轴子粒子(ALP)参数空间的大部分仍然难以在陆地实验中探测。然而,在某些情况下,ALP暗物质(DM)分布的小尺度结构被强烈增强,为天体物理测试提供了机会。这种增强可以由核合成前的早期物质支配(EMD)时期产生。这种宇宙学出现在许多紫外线完成,并产生正确的遗迹丰度弱耦合$f_a\sim 10^{16}$ GeV,ALP质量范围$10^{-13}$ eV $<m_a < 1$ eV,没有微调的初始失准角。这个范围包括$10^{-9}-10^{-8}$ eV附近的QCD轴子。EMD促进ALP小尺度结构的生长,导致形成密集的ALP微簇。我们研究了初始ALP振荡,再加热温度和有效压力之间的相互作用,提供分析估计的微集群的丰度和属性。EMD宇宙学中的ALP微团比$Λ$ CDM中的更密集、更丰富。虽然增强的子结构一般减少了直接检测实验的前景,我们表明,脉冲星定时和透镜观测可以发现这些小晕在大范围的ALP质量和再加热温度。
2020-02-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th