Probing Helical Primordial Magnetic Fields via Chiral Gravitational Waves in the LISA-TAIJI Network
Nagoya University(名古屋大学)
本研究通过LISA-TAIJI网络探测螺旋原初磁场产生的圆偏振引力波背景,计算信噪比并预测可约束螺旋功率比,为未来观测提供判据。
2026-10-01 astro-ph.CO gr-qc
Spectra of Magnetic Fields Injected during Baryogenesis
螺旋磁场在宇宙重子生成过程中被注入到宇宙介质中,可以潜在地提供对早期宇宙的有用探测。我们建立了一个模型来研究一阶相变过程中的注入过程,并确定注入磁场的功率谱。通过蒙特卡罗模拟,我们评估了磁场的傅立叶空间对称和螺旋功率谱时的相变完成。的光谱峰值的规模所给出的反尺寸的气泡在渗滤和具有可比的宽度。这些注入的磁场为进一步的宇宙磁流体动力学演化设定了初始条件。
2010-06-28 astro-ph.CO hep-ph
Viable inflationary magnetogenesis with helical coupling
我们认为螺旋耦合到电磁场,并提出了一个简单的方案的耦合功能的演变,导致一个可行的暴胀磁没有反反应的问题。在这种情况下,当外推到当前历元时,通过调整模型参数,可以在以任何合理波数为中心的窄谱带中产生强度高达$10^{- 7}\,\text{G}$的螺旋磁场。我们讨论了这个模型的重子生成的影响,施加额外的约束的强度和相关长度的磁场。
2019-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New comprehensive description of the scaling evolution of the cosmological magneto-hydrodynamic system
本文提出一种解析描述原初磁场强度和相干长度演化的新方法,结合螺旋度守恒与耗散时间尺度约束,并论证电弱对称破缺前磁生成不可行。
2025-08-06 astro-ph.CO hep-ph physics.flu-dyn
The evolution of primordial magnetic field since its generation
我们研究膨胀宇宙等离子体中原始磁场的演化。为此,我们提出了一个全面的理论模型来考虑MHD湍流的演变,可以在广泛的物理条件下使用,包括宇宙学和天体物理学的应用。我们模拟了膨胀宇宙中不同类型的衰减宇宙MHD湍流,并描述了这种介质中的大尺度磁场。直接数值模拟的自由衰减MHD湍流进行不同的磁成因的情况下:在宇宙暴胀以及在早期宇宙中的电弱和QCD相变产生的磁场。由于早期宇宙中的高雷诺数,磁场和流体运动是强耦合的。因此,我们放弃了简单的绝热稀释模型来估计膨胀宇宙中的磁场振幅,并将湍流混合效应纳入到大尺度磁场演化中。对非螺旋和螺旋磁场配置进行了数值模拟。数值计算结果表明,在磁主导的非螺旋MHD湍流中,存在能量逆传递的可能性。另一方面,螺旋湍流的衰减特性取决于湍流磁场是处于弱螺旋状态还是完全螺旋状态。我们的研究结果表明,原始磁场可以被认为是一个种子观测到的大尺度磁场在星系和星系团。上的磁场强度的界限,并与河外磁场的观测设置的上限和下限是一致的。
2016-10-10 astro-ph.CO
Inverse cascade from helical and nonhelical decaying columnar magnetic fields
针对实验室强激光产生的柱状磁场可能高度各向异性的问题,通过数值模拟发现湍流衰减中磁场会自发各向同性化,非螺旋磁场会产生由Hosking积分表征的磁螺旋度涨落,且磁衰减时间与阿尔文时间比值约为50,该比值决定宇宙磁场演化终点。
2025-01-21 astro-ph.CO physics.plasm-ph
Inflationary magnetogenesis with helical coupling
我们描述了一个简单的情况下,暴胀磁电磁耦合的基础上。它允许产生螺旋磁场的强度的顺序高达$10^{- 7}\,\text{G}$,当外推到当前的时代,在一个狭窄的光谱带中心在任何物理波数通过调整模型参数。对磁场的其他限制来自重子生成的考虑,也可能来自带电粒子-反粒子对产生的施温格效应。
2019-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Impact of Helical Electromagnetic Fields on the Axion Window
原初电磁场可以强烈影响轴子的宇宙演化,反之亦然。我们表明,如果螺旋电磁场是相干产生的早期宇宙,其残余源场速度耦合轴子和增强的遗迹丰富的轴子暗物质。我们讨论了耦合到SM或隐藏规范群的QCD轴子和类轴子粒子的影响。对于一个耦合到隐藏光子的QCD轴子,我们发现,由于螺旋电磁场产生的轴子暗物质少到$α\, ΔN_{\mathrm{eff}} \gtrsim 10^{-12}$,其中$α$是规范耦合和$ΔN_{\mathrm{eff}}$是隐藏光子的有效额外相对论自由度,轴子衰减常数$10^{8}\, \mathrm{GeV} \lesssim f \lesssim 10^{12}\, \mathrm{GeV}$的传统窗口可以完全关闭。
2021-03-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological constraints on parameters of one-brane models with extra dimension
我们研究了具有一个无限额外维度的5D模型中的宇宙学的某些方面。物质被限制在膜上,重力延伸到主体。模型与积极和消极的张力膜被认为是。四维世界的宇宙学演化由广义弗里德曼方程的扭曲解描述。在膜上的宇宙学解的输入与目前观测的宇宙学参数。我们估计宇宙的年龄和丰度的原始核合成在不同的模型中产生的${}^4 He$。使用这些估计,我们找到了5D重力尺度、扭曲因子尺度和作用中4D曲率项耦合的无量纲组合的约束。
2009-07-23 astro-ph.CO
On the resilience of helical magnetic fields to turbulent diffusion and the astrophysical implications
大尺度磁场对湍流扩散敏感的程度对于解释天体物理学中原位大尺度发电机的需要以及观测推断与动能相比的场强是重要的。通过求解各向同性湍流和任意螺旋大尺度场引发的系统中的磁能和磁螺旋度的耦合方程,我们量化了有界或周期性系统的后者的衰减率。与非螺旋磁场相关的能量通过湍流扩散迅速衰减,但螺旋分量的衰减率取决于其磁能与湍流动能的比值是否超过由M_{1,c} =(k_1/k_2)^2给出的临界值,其中k_1和k_2是大尺度和强迫尺度的波数。湍流扩散的螺旋领域,以小尺度,而保存磁螺旋度需要在总磁能迅速增加。因此,只有当螺旋场是亚临界时,它们才能如此扩散。当超临界时,大尺度螺旋场缓慢衰减,即使在宏观湍流存在时,也是以由微观物理耗散确定的速率衰减。小尺度磁螺旋度的放大减弱了湍流扩散。两个含义是:(1)支持基于大尺度场的快速湍流扩散的原位大尺度发电机的需要的标准论点需要重新思考,因为只有非螺旋场在封闭系统中如此扩散。然而,边界条件可以提供潜在的途径,快速变化的大规模螺旋场。(2)由于M_{1,c} <<1,对于k_1 <<k_2,长寿命的有序大尺度螺旋场的存在,如河外喷流,并不能保证磁场支配动能。
2015-11-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Lepton asymmetries and primordial hypermagnetic helicity evolution
电弱相变(EWPT)时的超磁螺旋度密度超过银河系磁螺旋度密度许多数量级。结合EWPT后的磁螺旋度演化计算和EWPT超磁螺旋度向磁螺旋度的转换计算,完成了对宇宙学磁场这一重要拓扑特征演化的描述.这表明,如果为银河发电机播种的磁场有一个原始的起源,它应该基本上是螺旋形的。这应该考虑到银河系磁场演化的宇宙学种子的情况。
2012-05-16 astro-ph.CO hep-ph
Baryon asymmetry constraints on magnetic field from the Electroweak epoch
本文重新推导了电弱时期螺旋磁场衰变产生重子不对称性所允许的磁场强度与关联长度下界,并指出满足边界的磁场遗迹可解释观测到的重子不对称性、影响宇宙复合并缓解哈勃张力。
2025-04-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on parameters of models with extra dimension from primordial nucleosynthesis
研究了具有一个3D膜和一个无限额外维的5D模型。物质被限制在膜上,重力延伸到主体。研究了膜具有正张力和负张力的模型。膜上的宇宙学解是通过求解广义弗里德曼方程得到的。作为宇宙学解的输入,我们使用目前观测到的宇宙学参数。我们发现的限制,无量纲组合的尺度的5D模型,遵循的要求,该模型再现的数据生产的${}^4 He$在原始核合成。
2010-10-28 astro-ph.CO
Axion electrodynamics and magnetohydrodynamics
我们制定轴子电动力学和磁流体力学(MHD)在宇宙学背景下假设弱引力。这两个公式分别适用于具有一般$f(ϕ)$耦合的一般标量场和具有$ϕ^2$耦合的有质量标量场的轴子,以及螺旋电磁场。$α$ -发电机项自然地出现在MHD公式的螺旋耦合中。然而,在存在电磁耦合的情况下,相干振荡轴子的薛定谔和流体动力学公式{ \it not}可用于传统的$ϕ$耦合;相反,$ϕ^2$耦合允许成功的公式将轴子的暗物质性质保持为非线性阶。在MHD公式中,标量场和电磁场之间的直接耦合只出现在非理想MHD中。我们研究了标量场和轴子MHD的引力和磁场不稳定性。
2022-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evolution of Primordial Magnetic Fields from Phase Transitions
我们考虑宇宙学、电弱或QCD、相变过程中产生的原初磁场的演化。我们假设磁场的产生可以描述为以由磁场产生时刻确定的给定尺度将磁能注入宇宙等离子体。高雷诺数确保了磁场和流体运动之间的强耦合。磁场随后的演变受衰减的磁流体湍流的支配。我们的数值模拟和现象学的描述,使我们能够恢复“普遍”的规律,在湍流(低粘度)制度的磁能衰减和磁相关长度的增长。特别是,我们表明,在辐射占主导地位的时期,非螺旋磁场的能量和相关长度的比例作为共形时间的幂-1/2和+1/2,分别。对于螺旋磁场,能量和相关长度分别作为共形时间的-1/3和+2/3次方。磁场的普遍衰减规律意味着在QCD相变过程中产生的磁场强度可以达到$\sim 10^{-9}$ \,G,其关联长度为$\sim 50$ kpc。在电弱相变时产生的场可以与$\sim 10^{-10}$ G一样强,相关长度达到$\sim 0.3$ \,kpc。这些磁场的值与河外磁场的下限是一致的。
2013-04-11 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Magnetogenesis and Gravitational Waves from ALP-assisted Phase Transition
Indian Institute of Technology Delhi(印度理工学院德里分校);Washington University(华盛顿大学);University of Sussex(萨塞克斯大学)
本文研究了通过ALP辅助相变产生可观测的随机引力波背景和大尺度原初磁场的相关性,揭示了ALP参数与γ射线暴数据的关联,为多信使观测提供了互补性。
2026-08-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmologically safe QCD axion as a present from extra dimension
我们提出了一个QCD轴子模型,通过引入额外的维度解释了PQ对称性的起源和轴子等曲率扰动的抑制。每一个额外的夸克-反夸克对分别存在于膜上,以抑制PQ破缺算符。由于暴胀子和大量标量场之间的相互作用,膨胀后额外维度的大小发生变化,这意味着PQ对称性可以在膨胀期间被彻底打破,以抑制不希望的轴子等曲率波动。
2015-06-17 astro-ph.CO hep-ph
Relic Gravitational Waves from the Chiral Plasma Instability in the Standard Cosmological Model
本文证明标准模型中的手征等离子体不稳定性可产生螺旋超磁场、磁流体湍流及极化遗迹引力波背景,且信号由初始手征不对称性这一单参数控制,并用三维模拟验证了能谱估算。
2024-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave generation in a viable scenario of inflationary magnetogenesis
暴胀过程中产生的磁场是宇宙中观测到的大尺度磁场起源的一个有前途的机制。在几种尝试中,一种流行的模型是暴胀子和电磁场通过耦合函数$f$耦合,导致形式为$f^2 F^{μν} F_{μν}$的拉格朗日密度项。文献中提出了这种模型的一些潜在困难。在我们早期的工作中,我们提出了可行的暴胀磁生模型,它避免了这些问题,同时可以导致天体物理学感兴趣的非螺旋或螺旋磁场。我们的模型需要一个低的能量尺度的通货膨胀和再加热(再加热温度,$T_R < 10^4$ GeV),并产生一个蓝色的电磁(EM)场的光谱峰值周围的地平线规模的再加热。我们在这里表明,与这些电磁场相关的各向异性应力自然源的随机背景的引力波(GW)的频率在几十毫赫兹到毫赫兹的范围内生产。这两个极端的范围可以分别探测脉冲星定时阵列(PTA)的实验和即将到来的激光干涉空间阵列(LISA)。对于产生非螺旋原初场的模型,用$d Ω_{GW}/d \ln k$表示的GW谱能量峰值为$ 10^{-6} $,对于$T_R=100$ GeV的螺旋情形,用$d Ω_{GW}/d \ln k$表示的GW谱能量峰值为$2 \times 10^{-6} $.在这种情况下,对于非螺旋情况,频谱峰值在频率$30 μ$ Hz,对于螺旋情况,频谱峰值在频率$40 μ$ Hz。当电磁能量密度与再加热时的宇宙学密度之比为$ε\sim 1$时得到这些值,并且对于较小的值,这些…
2019-12-27 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological solutions from Induced Matter Model applied to 5D f(R,T) gravity and the shrinking of the extra coordinate
在这项工作中,我提出了精确的宇宙学解决方案,从韦森的诱导物质模型的应用,一般的5D度规在f(R,T)引力理论。由f(R,T)理论预测的能量-动量张量的不守恒,允许导出描述额外坐标的时间演化的关系,揭示其紧化。结果表明,这样的紧化可能会导致可观测宇宙的加速膨胀效应。
2015-04-22 astro-ph.CO gr-qc
Photon-Axion Conversion, Magnetic Field Configuration, and Polarization of Photons
研究了光子-轴子转换过程中光子偏振态的演化,重点研究了磁场位形对光子偏振态的影响.大多数先前的研究都是在传统的模型中进行的,其中考虑了磁畴的网络,并且每个磁畴具有恒定的磁场。我们研究了一个更一般的模型,其中仍然假设磁畴网络,但每个磁畴都有一个螺旋磁场。我们发现,这种渐近行为并不依赖于磁场的位形。值得注意的是,我们解析地得到了常规模型中极化方差的渐近值。当螺旋度较小时,我们发现在演化的早期阶段会出现阻尼振荡行为。此外,我们还看到,利用极化观测对轴子耦合和宇宙磁场的约束受到磁场位形的影响。这是因为不同的磁场配置导致了极化动力学的不同瞬态行为。最近,[C. Wang)和雅江翠雀花(D.赖,J.科斯莫。太空船。[国物字第06号(2016)006.]提出了螺旋模型中光子-轴子转换的特殊性。然而,我们的螺旋模型给出了与传统的不连续磁场配置模型更接近的预测。
2017-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New description of the scaling evolution of the cosmological magneto-hydrodynamic system
本文提出在非螺旋且能量密度大于动能密度条件下原初磁场宇宙学演化的新描述,基于衰变动力学线性与否及主导耗散项将演化分为四个状态,并利用Hosking积分守恒性构建解析模型解释数值模拟结果,发现磁场衰变缓慢且呈逆转移。
2022-12-29 astro-ph.CO hep-ph physics.flu-dyn
Cosmological extra dimensions can mimic dark matter I. Dark matter in galaxies
University of Urbino Carlo Bo(乌尔比诺卡洛博大学)
本研究提出含空间依赖半径紧致化额外维度的n+4维度规模型,可重现旋涡星系旋转曲线,拟通过六项实验验证其模拟星系暗物质的假设。
2026-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Magnetic fields and chiral asymmetry in the early hot universe
本文分析研究了早期热宇宙中轻子手征不对称性和螺旋磁场的外生和自由演化过程。这一过程被认为是受电弱规范相互作用的阿贝尔反常的影响。因此,费米子分布中的手征不对称性产生非零螺旋度的磁场,反之亦然。我们考虑到存在的热浴,这是一个种子的发展不稳定的磁场中存在的外部产生的轻子手征不对称性。螺旋磁场和轻子手征不对称性的发展相互支持,大大延长了它们的相互存在,在“逆级联”的过程中转移磁场功率从小到大的空间尺度。对于宇宙学上有趣的初始条件,手征不对称性和螺旋磁场的能量密度的演变标度律,有效地依赖于一个单一的组合变量。在这种情况下,共形手征化学势的后期渐近再现了文献中所讨论的系统的普遍标度律。由于具有手性变化的电子的散射,这一制度在较低温度下终止,这以指数方式消除了手性不对称性。我们推导出终止温度与螺旋磁场的手征不对称性和能量密度的函数关系。
2016-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extra polarization states of cosmological gravitational waves in alternative theories of gravity
在宇宙学扰动理论中,宇宙引力波通常与度规微扰中的无迹部分联系在一起。这些模式正是广义相对论中常见的极化“+”和“x”。然而,在大多数引力理论中,引力波可以呈现出比这两种偏振态更多的偏振态。在这种情况下,纽曼-彭罗斯形式主义是特别适合于评估非零GW模式的数量。在目前的工作中,我们打算考虑这些额外的偏振态的宇宙引力波在替代理论的引力。作为应用,我们推导出两个具体的理论,即,一般标量张量理论,提出了四个偏振态和大规模的双度规理论,这是在最一般的情况下,与6个偏振态的GWs的动力学方程。这里所提供的数学工具是相当通用的,因此它可以用来研究所有度规引力理论中的宇宙学扰动。
2010-04-30 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological bounces and Lorentzian wormholes in Galileon theories with an extra scalar field
我们研究是否有可能设计一个“经典的”空间平坦的弹跳宇宙学或静态的,球对称的渐近平坦的洛伦兹虫洞在立方伽利略理论与一个额外的标量场相互作用。我们发现,弹跳模型总是受到梯度不稳定性的困扰,而虫洞背景中总是有鬼。
2017-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Extra-dimensional Origins of Chemical Potentials at the Cosmological Collider
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校)
该研究在多高维规范场产生的稳健暴胀模型中,探究化学势机制在宇宙对撞机物理中的实现,证实可产生重于暴胀哈勃尺度且无玻尔兹曼抑制的粒子,并构建了符合理论与实验约束的现实模型。
2026-10-26 astro-ph.CO hep-ph
Adding helicity to inflationary magnetogenesis
暴胀磁生的机制研究最多的依赖于规范动力学项$F_{μν}\,{F}^{μν}$的系数随时间的变化。不幸的是,只有极其精细的模型版本才能持续产生观测所需的宇宙学磁场。我们提出了一个推广的这个模型,其中也是伪标量不变$F_{μν}\,\tilde{F}^{μν}$乘以一个时间依赖函数。新的宇称违反项允许在暴胀结束时更自由地调整场的振幅。此外,它导致了一个螺旋形的磁场,在大尺度放大的磁流体动力学过程中的辐射主导的时代。因此,我们的模型可以满足观测的星系际介质中的字段的下限,同时提供了一个种子的银河发电机,如果膨胀发生在能量范围从$10^5$到$10^{10}$ GeV。这样的能量尺度远低于最近的BICEP 2结果所建议的,如果后者是由于原始张量模式。然而,规范场是暴胀过程中张量的来源,即使暴胀发生在低能量下,它也会产生一个相当大的张量与标量之比$r={\cal O}(0.2)$的引力波谱。因此,该系统避开了Lyth界限。对于较小的$r$值,需要较低的暴胀能量标度值。该模型预测了完全螺旋宇宙磁场和手征谱的原始引力波。
2014-11-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraining cosmological extra dimensions with gravitational wave standard sirens: from theory to current and future multi-messenger observations
引力波在宇宙学距离上的传播为在最大尺度上检验引力相互作用提供了新的途径。许多修正的引力理论,通常用来解释观测到的宇宙加速度,可以用标准电磁(EM)观测的替代和补充方式来探索。在本文中,我们考虑一个均匀的和各向同性的宇宙学与额外的空间维度在大尺度上,这是一个简单的唯象原型的额外的维修改的引力宇宙学模型。通过假设引力在高维时空中传播,而光子被限制在广义相对论通常的四维空间中,我们从第一性原理推导出GW探测器测量的光度距离与EM观测推断的光度距离之间的关系。然后,我们使用这个关系来约束双中子星事件GW 170817和双黑洞合并GW 190521的宇宙学额外维度的数量。我们进一步提供预测的激光干涉仪空间天线(LISA)通过模拟多信使观测大质量黑洞二(MBHB)合并。本文扩展和更新了以前的分析,关键是忽略了一个额外的红移的依赖关系的GW-EM光度距离的关系,影响从多信使GW事件在高红移的结果,特别是从LISA MBHB预期的约束。
2021-09-17 astro-ph.CO gr-qc
A small cosmological constant from a large number of extra dimensions
本文在Lanczos-Lovelock引力框架下提出,额外维度球体的曲率可精确抵消巨大的正宇宙学常数,且当额外维度数足够大(如n≈69)时,高阶项可产生观测允许的小宇宙学常数。
2024-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining extra dimensions on cosmological scales with LISA future gravitational wave siren data
我们调查的想法,目前的宇宙加速可能是宇宙学尺度上的额外维度的引力泄漏的结果,而不是一个非零的宇宙学常数的结果,并考虑未来的引力波警笛观测探测这种现象的能力,并限制这种引力泄漏的唯象模型的参数。在包含额外非紧致时空维度的理论中,引力泄漏引入额外维度导致观测到的引力波振幅减小,从而导致从GW和EM观测推断出的这些源的距离之间存在系统性差异。我们调查的能力的引力空间干涉仪,如LISA探测这种修改后的重力在大尺度上。我们发现,LISA能够在多大程度上限制时空维度的数量和其他表征修正引力的宇宙学参数,这在很大程度上取决于源的实际数量和红移分布,以及GW测量的不确定性。相对较少的源($\sim 1$)和较高的测量不确定性将严重限制LISA对宇宙学场景中的参数施加有意义的约束的能力,在宇宙学场景中,重力只有五维,并且在大于大约$\sim 4$乘以哈勃半径的尺度上进行修改。相反,如果观测到的源的数量相当于四年平均的$\sim 27$,那么在最有利的宇宙学情景中,LISA有可能对宇宙学参数施加有意义的约束,其精度为$\sim 1\%$对维度数量的约束和$\sim 7.5\%$对引力被修正的尺度的约束,从而探测宇宙的晚期膨胀,直到红移为$\sim 8$。
2020-12-18 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic gravitational waves from narrow-band cosmological magnetic fields
McGill University(麦吉尔大学);UNESP-Universidade Estadual Paulista(圣保罗州立大学)
该研究计算窄带宇宙磁场产生的引力波谱,结合极轻暗物质磁生成模型分析其进入脉冲星计时实验频率范围的条件,得出相关温度下限结论。
2026-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Leptogenesis and Primordial Magnetic Fields
轻子到重子的异常转换在轻子生成过程中被证明会产生右手螺旋磁场;相反,在电弱重子生成过程中产生的磁场被认为是左手的。如果宇宙学介质是湍流的,那么磁场将演化为具有天体物理学意义的现今相干尺度和场强。对星系际磁场的振幅、相干尺度和螺旋度的观测,有望为物理学提供一个强有力的探索,超越标准模型和非常早期的宇宙。
2014-02-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reconstruction of Cosmological Evolution in the Presence of Extra Dimensions
从卡鲁扎-克莱因降维过程中产生的物理学模型提供了非常好的暗物质候选者,以轻卡鲁扎-克莱因粒子的形式,因此与宇宙学相关。在这项工作中,我们恢复一个晚时间的宇宙学图片,类似的$Λ$ CDM,在一个多维的情况下,在通用额外的维度的一般框架。这是通过利用一个特殊的,卡斯纳型的解决方案,是分析已知的,并作为一个吸引子对过多的初始条件的通常和额外的空间哈勃参数。基本相互作用的现象学决定了在这些场景中,从非常早期的时期起额外维度进化的稳定性。在没有明确机制的情况下,这是通过通常和额外空间流体的特定行为来实现的,这些行为必须由更基本的理论来激发。
2018-07-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Propagation of Ultra High Energy Cosmic Rays in Extragalactic Magnetic Fields: A view from cosmological simulations
我们用CRPropa程序模拟了超高能宇宙射线的传播(能量$\geq 10^{18} \rm eV$和纯质子成分)通过银河系外磁场,已经用宇宙学ENZO代码模拟。我们测试了原始和天体物理的磁成因方案,以调查不同的磁场强度在集群中的影响,在宇宙学距离上传播的宇宙射线的偏转上的细丝和空隙。我们还研究了不同的宇宙射线源分布对模拟银河观测者的影响。我们的分析表明,到达谱和各向异性的事件是相当不敏感的河外磁场的分布,而它们更受集群内的源$\sim 50$兆位差距的距离到观察者。最后,我们发现,为了再现观测到的宇宙线在$\sim $ EeV能量的各向同性程度,在宇宙空洞的平均磁场必须是$\sim 0.1 \rm \ nG$,提供原始种子场的强度限制。
2016-07-29 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmologically safe QCD axion without fine-tuning
虽然QCD轴子模型作为强CP问题的解决方案被广泛研究,但它们通常面临严重的微调问题,以保证反常的PQ对称性。在这封信中,我们提出了一个简单的QCD轴子模型没有任何微调。我们引入了一个额外的维度和一对额外的夸克,它们分别生活在两个膜上,在体阿贝尔规范对称性下也是带电的。我们假设在中等尺度下,膜上有一个夸克凝聚,这意味着额外的夸克发展了手征对称性破缺,PQ对称性破缺。与原Kim模型相比,我们的模型解释了PQ对称性的起源,由于额外的维度,并避免了宇宙畴壁问题,因为在阿贝尔规范理论的手征对称性破缺。
2015-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th