Pseudo-Dirac Neutrino Scenario: Cosmic Neutrinos at Neutrino Telescopes
在大质量中微子的“伪狄拉克”方案中，假设存在与活跃中微子质量几乎简并的不育中微子。这些无菌中微子的存在可以影响从天体经过长距离旅行后到达地球的宇宙中微子的味道组成。我们通过分析$μ$轨道事件与类中微子事件的比值，来考察像冰立方这样的中微子望远镜探测非常微小的质量平方差10^（-12）eV^2<Δm^2<10^（-19）eV^2的前景。考虑到各种来源的不确定性，进入这个分析，我们研究中微子望远镜的能力，以验证伪狄拉克中微子的情况下，特别是区分它从传统的情况下，没有无菌中微子的有效性。我们还讨论了我们的结果的鲁棒性的不确定性的中微子在源的初始风味比。
2009-09-29 hep-ph
Relic Right-handed Dirac Neutrinos and Implications for Detection of Cosmic Neutrino Background
大质量中微子是马约拉纳粒子还是狄拉克粒子还有待实验确定。在这方面，最近有人提出，在未来的中微子捕获β衰变核的实验中，探测左手中微子$ν^{}_{\rm L}$和右手反中微子$\overlineν^{}_{\rm R}$的宇宙中微子背景（例如，$ν^{}_e + {^3{\rm H}} \to {^3}{\rm He} + e^-$（PIMOMY实验中的$ν^{}_e + {^3{\rm H}} \to {^3}{\rm He} + e^-$）很可能区分马约拉纳中微子和狄拉克中微子，因为前者的俘获率是后者的两倍。本文研究了右手中微子对俘获率的影响，假设大质量中微子是Dirac粒子，右手中微子$ν^{}_{\rm R}$和左手反中微子$\overlineν^{}_{\rm L}$在早期宇宙中都可以有效地产生.结果表明，由于残留的$ν^{}_{\rm R}$和$\overlineν^{}_{\rm L}$的存在，$28\%$最多能提高捕获率，总的数密度为$95~{\rm cm}^{-3}$，应该与宇宙中微子背景的数密度$336~{\rm cm}^{-3}$相比较。这种增强实际上受到最新宇宙学和天体物理学关于中微子有效代数$N^{}_{\rm eff} = 3.14^{+0.44}_{-0.43}$在$95\%$置信水平上的界限的限制。为了说明，在早期宇宙中，右手中微子的热产生有两种可能的…
2015-12-25 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Effect of the 3K background radiation on ultrahigh energy cosmic rays
在这项工作中，我们重新研究了宇宙背景辐射对极高能量宇宙射线传播的不透明度。我们使用连续的能量损失近似提供几个假设的宇宙线源的光谱修正因子。解决了这种近似的早期问题，包括$Δ$以外的共振效应。
1997-04-23 hep-ph
Cosmic Strings in Hidden Sectors: 1. Radiation of Standard Model Particles
在具有额外U（1）规范群的隐藏扇形模型中，新的场只能通过规范动力学混合和希格斯门与标准模型相互作用。在U（1）自发破缺后，这些相互作用将产生的宇宙弦耦合到标准模型粒子。假设弦的张力在TeV以上，我们计算了希格斯玻色子、Z玻色子和标准模型费米子形式的“暗弦”发出的辐射光谱。我们还计算了标准模型费米子在暗弦上由于Aharonov-Bohm相互作用的散射截面。这些辐射和散射的计算将在随后的论文中应用，以研究暗弦的宇宙学演化和观测特征。
2014-05-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Theoretical constraints on brane inflation and cosmic superstring radiation
我们分析的一致性膜膨胀导致宇宙超弦的形成和随后的辐射这些宇宙超弦的理论约束。我们首先研究最近阐明的超引力约束膜膨胀模型的影响。我们证明了D3/D 7和D3/反D3膜膨胀都受到非平凡的约束。这两个模型都可以证明满足这些约束，但对于D3/D 7的情况，暴胀机制可能有重要的后果。然后，我们分析了强大的理论约束类型的允许辐射的宇宙超弦，如果他们形成，这样的约束不适用于他们的场论类似物。我们认为，在一个扭曲的背景下，人们可能会期望轴辐射相对于引力辐射增强，neithe F-弦或D-弦可以发射轴辐射，而FD-弦不能引起Neveu-Schwarz-Neveu-Schwarz粒子发射，其Ramond-Ramond粒子发射是不明确的。
2015-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Noncommutative Black-Body Radiation: Implications On Cosmic Microwave Background
考虑回线修正后，非对易空间中的黑体辐射是各向异性的。一个可能的空间非对易性的直接影响的宇宙微波背景地图进行了辩论。
2006-07-12 astro-ph hep-ph hep-th
Imprint of Sterile Neutrinos in the Cosmic Microwave Background Radiation
太阳中微子和大气中微子的现状以及LSND实验表明了低质量不育中微子的存在。在典型的四味假设中，中微子将成为宇宙热暗物质的组成部分，并在物质辐射相等的时期增加辐射含量。这些效应在宇宙微波背景辐射（CMBR）的天空图上留下了印记，因此，通过即将进行的MAP和普朗克飞行任务的精确测量，可能可以探测到这些效应。
1998-11-04 astro-ph hep-ph
Ultra High Energy Cosmic Radiation: Experimental and Theoretical Status
本文简要介绍了~10**17 eV以上宇宙射线的实验和理论研究现状。我们集中在大尺度磁场的作用，并在多信使方面连接带电宇宙线与二次伽玛射线和中微子通量。
2006-09-09 astro-ph hep-ph
Coherence length of cosmic background radiation enlarges the attenuation length of the ultra-high energy proton
本文指出，当宇宙背景辐射（CMBR）的平均自由程很长时，CMBR的单粒子能谱与普朗克分布（2.725 [K]）的一致性对CMBR的相干长度没有强的约束。这种情况下的相干长度估计为$k_BT$的几倍。由于这种有限的相干长度，超高能宇宙射线（UHECR）的衰减长度在$Δ$共振区域中减小，即，在$10^{20}$ [eV]附近。由于衰减长度很小，因此在这个能量区域中，宇宙射线通量的抑制作用不如天真的估计那么显著
2010-03-09 hep-ph
Radiation from cosmic string standing waves
我们用经典格点场论模拟了阿贝尔-希格斯宇宙弦上的大振幅驻波。辐射率随波长呈指数下降，正如人们从规范弦周围的场分布所预期的那样。我们的结果与Shellard和Moore的结果一致，但与Vincent、Antunes和Hindmarsh的结果不一致。辐射率下降得太快，无法通过从弦长度直接辐射粒子来维持定标解。因此，我们有理由怀疑宇宙射线观测对宇宙弦论的强约束。
1999-10-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic String Structure at the Gravitational Radiation Scale
利用我们的宇宙弦小尺度结构模型，进一步发展了Siemens，Olum和Vilenkin关于宇宙弦引力辐射长度尺度小于先前假设的$ΓGμt$的结果.我们讨论了宇宙弦环在这个截止尺度的一些属性，我们认为，最近的网络模拟指向两个种群的宇宙弦环，一个接近视界尺度和引力辐射截止附近。
2007-03-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Synchrotron Radiation at Radio Frequencies from Cosmic Ray Air Showers
我们回顾了广泛的宇宙线空气簇射的一些性质，并描述了一个简单的模型，产生的无线电频率辐射的簇射电子和正电子，因为他们在地球的磁场弯曲。我们通过计算几千个带电簇射粒子的轨迹和辐射来进行模拟。然后将结果转换为预测整个簇射发射的电磁辐射的强度和偏振。
2003-06-06 astro-ph hep-ph
Energy, momentum and angular momentum radiation from chiral cosmic string loops
我们推导了任意形式的闭合超导手征宇宙弦由于引力和电磁辐射而引起的能量、动量和角动量损失的表达式。单位立体角内相应辐射率的表达式具有四维积分的形式。在分段线性弦的特殊情况下，这些公式被简化为扭结上的求和。我们数值计算的总辐射率为三个例子的弦环的依赖电流沿字符串。
2002-09-17 astro-ph hep-ph
Decay of Cosmic String Loops Due to Particle Radiation
对宇宙弦的张力和丰度的限制，关键取决于它们衰变成粒子和引力辐射的速率。通过场论模拟弦环的形成和演化，研究了阿贝尔-希格斯模型中宇宙弦环的衰变。我们发现，我们的一组弦环发射粒子辐射主要是由于扭结碰撞，以及由于这些损失的衰减时间是成比例的$L^p$与$p \approx 2$其中$L$是循环长度。与此相反，引力辐射的衰变时间与$L$成比例，我们得出结论，粒子发射是环小于临界长度尺度的主要能量损失机制，而引力损失占主导地位较大的环路。
2019-05-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On Sensitivity of Cherenkov Radiation to the Dynamics of High Energy Cosmic Ray Interactions
对宇宙铁核与空气高能碰撞中产生的夸克-胶子等离子体的效应进行了模拟研究。切伦科夫光辐射揭示了高能强子相互作用动力学的某些特征。
2003-12-01 astro-ph hep-ph
Cosmic Background Radiation Temperature Anisotropy: Position of First Doppler Peak
宇宙背景辐射（CBR）实验的目的是通过自相关函数测量温度各向异性。最后一次散射表面上重子-光子振荡引起的第一个多普勒峰对应的分波$l_1$依赖于当前密度$Ω_0$和宇宙学常数贡献$Ω_Λ$。我们讨论这种依赖的基础上明确的数字。
1998-06-08 astro-ph hep-ph
Ultraviolet modified photons and anisotropies in the cosmic microwave background radiation
我们讨论了一个最小的正则修改电动力学，以考虑紫外洛伦兹破坏效应。这种修改产生了双折射，从不同的方向旋转偏振平面。这种效应可能在宇宙微波背景辐射的各向异性偏振中被探测到。
2005-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Potential of Constraining Propagation Parameters of Galactic Cosmic Rays with the High Energy cosmic-Radiation Detection facility onboard China's Space Station
本研究针对宇宙线起源与传播研究需求，分析了2027年运行的中国空间站HERD设施通过硼、碳、氧能谱测量约束宇宙线传播参数的潜力，证实其可将参数精度提升8%-40%并改善高能注入能谱约束。
2023-04-21 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic String Loops and Gravitational Radiation
对宇宙弦网络特征的理解受到宇宙弦环形成的大小的巨大不确定性的限制。我们回顾宇宙弦网络的演化，和引力签名，强调这种不确定性。然后，我们回顾了最近的宇宙弦网络的分析模型。结合最近的模拟，这表明90%的弦进入非常小的环，在引力辐射尺度下，10%进入哈勃尺度附近的环。我们讨论宇宙弦签名在这样的情况下，和“逆问题”的观测确定微观宇宙弦属性。
2007-11-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Dirac Born Infeld (DBI) Cosmic Strings
受膜物理的启发，我们考虑了阿贝尔-希格斯模型的非线性DBI扩展，并研究了相应的宇宙弦构型。该模型被定义为一个潜在的长期，假设是墨西哥帽的形式，和DBI行动的动力学条款。我们表明，这是一个连续变形的阿贝尔-希格斯模型，与一个单一的变形参数依赖于一个无量纲的组合的标量耦合常数，真空的期望值的标量场在无穷远，和膜张力。通过数值计算，我们研究了相应的DBI宇宙弦的轮廓，并证明了它们有一个比阿贝尔-希格斯弦窄的核。我们还表明，相应的行动是小于在标准的情况下，这表明它们的形成可能有利于膜模型。此外，我们还证明了DBI宇宙弦解在参数空间中处处是非病态的。最后，在DBI模型约化为Bogomolnyi-Prasad-Sommerfield（BPS）阿贝尔-希格斯模型的极限下，我们发现DBI宇宙弦不再是BPS，而是具有正的结合能。因此，我们认为，当它们相遇时，两个DBI弦将不会结合形成相应的结，因此DBI弦的网络很可能表现为标准宇宙弦的网络。
2008-09-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Spectral distortion of cosmic background radiation by scattering on hot electrons. Exact calculations
本文计算了在任意光学厚度和电子温度下，星系团中热电子的逆康普顿散射（热Sunyaev-Zeldovich效应）产生的宇宙背景辐射的光谱畸变。通过精确的玻尔兹曼方程的光子分布函数的数值解发现的失真。在小光学深度和低电子温度的限制下，我们的结果证实了前面的分析。在相反的极限中，我们的方法是唯一允许进行精确计算的方法。
2001-02-13 astro-ph hep-ph
Energy Radiation by Cosmic Superstrings in Brane Inflation
本文研究了弯曲膜暴胀模型中宇宙D弦圈能量损失的主要方法。结果表明，Ramond-Ramond场辐射的能量损失比引力波辐射的能量损失要大许多个数量级。这两种能量损失机制的比例取决于暴胀的能量尺度、弦论的质量尺度以及它是单喉暴胀还是多喉暴胀。这可能对不久的将来宇宙超弦的探测产生重要影响。我们认为，来自宇宙微波背景各向异性和大爆炸核合成的束缚是制约宇宙超弦网络物理参数的主要宇宙学来源，而基于引力波的实验的作用可能是次要的。
2008-01-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Energetics of High-Energy Cosmic Radiations
研究高能宇宙辐射的光度密度，以找到各种成分之间的联系，包括用IceCube测量的高能中微子和用费米卫星测量的伽马射线。要将银河系在GeV-TeV范围内的宇宙射线能量产生率密度与超高能成分相匹配，需要一个幂律指数$s_{\rm cr}\approx2.1-2.2$，这个指数比AMS-02实验中得出的局部指数$s_{\rm cr}\approx2.3-2.4$要难一些。外推到更高能量的软GeV-TeV宇宙射线谱可以与从中微子测量推断的PeV宇宙射线兼容，但超过了CR光度密度来解释GeV-TeV伽马射线。另一方面，从具有硬谱的中微子能量外推，可以与中微子和伽马射线相一致。这些指向要么是银河系宇宙射线的再加速，要么是具有硬光谱的河外源的存在。我们讨论了可以添加的可能的宇宙射线源。
2019-02-21 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Microwave Radiation Anisotropies in Brane Worlds
基于最近在低能近似下求解体几何的研究进展，提出了一种新的计算Randall Sundrum双膜模型中宇宙微波背景（CMB）谱的公式.计算了由5D Weyl张量印刻在膜上的各向异性应力的演化。在一个简单的模型中，假设初始绝热扰动是标度不变的，研究了暗辐射扰动对CMB谱的影响。暗辐射扰动诱导等曲率扰动，但由此产生的光谱可以是完全不同的预测简单的混合物的绝热和等曲率扰动由于外尔各向异性应力。
2003-12-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Production of Vector Bosons and Cosmic Microwave Background Radiation
考虑了相对单位宇宙模型中矢量W，Z-玻色子的强烈宇宙创生。研究了场论模型，这些模型预言宇宙中的CMB辐射和重子物质可能是这些原初玻色子衰变和湮灭过程的产物。
2005-04-25 astro-ph gr-qc hep-ph
From Primordial Quantum Fluctuations to the Anisotropies of the Cosmic Microwave Background Radiation
这些课堂讲稿主要包括三个相关的主题。第一部分详细介绍了宇宙学扰动理论。第二部分是专门讨论宇宙膨胀和原始波动的产生。第三部分将说明这些初始扰动是如何演化和产生宇宙微波背景辐射的温度各向异性的。将角功率谱的理论预测与日益精确的观测结果进行比较，提供了重要的宇宙学信息（宇宙学参数、初始条件）。
2006-04-22 astro-ph gr-qc hep-ph
