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
Solutions to axion electrodynamics with electric-magnetic duality in supersymmetric Seiberg-Witten theory
School of Physics, Nankai University(南开大学物理学院)
本文基于超对称Seiberg-Witten理论研究轴子电动力学的解,并提出检测非平凡轴子-光子耦合的策略。
2026-01-06 hep-ph
Supersymmetric Axion-Neutrino Model with a Higgs Hybrid
在2001年,一个超对称模型被提出来将轴子尺度与中微子质量跷跷板联系起来。虽然这种情况是现实的,但与这种机制相关的粒子要么太重,要么耦合太弱,以至于无法观察到(除了轴子本身或可能的axino)。该模型的一个变化,在这里提出了允许显着混合的希格斯玻色子玻色子与一个新的单态相关的saxion(标量合作伙伴的赝标量轴子),使其有可能被观察到在大型强子对撞机(LHC)。随着奇异色超场的加入,这也成为如何在LHC中抑制或增强这种希格斯混合体的产生的具体实现,这与正在进行的寻找希格斯玻色子玻色子的实验努力非常相关。
2012-05-04 hep-ph
Composite Supersymmetric Axion-Dilaton-Dilatino System and the breaking of Supersymmetry
用有效拉格朗日方法研究了隐$SU(N)$规范群标度对称性、手征对称性和超共形对称性的自发破缺。相关的低能自由度被认为是与这三个破缺对称性相关的复合戈德斯通粒子。超对称性是自发破缺的大$N$限制和软破缺条款中的可观察部门产生的,连同nonrenormalisable Nambu-Jona-Lasinio型相互作用。
1993-07-19 hep-ph
The Supersymmetric R-Parity Violating Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky Axion Model
我们提出了一个包含Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky轴子手征超场的重子三重性的完全R宇称破坏超对称模型。我们参数化超对称性破缺与软条款,并确定在哪些条件下的模型是宇宙学可行的。正如预期的那样,我们总能找到一个参数空间区域,在这个区域中,轴子是冷暗物质的候选者。轴子的费米子伙伴--轴子的质量是由汤川耦合控制的。当重[ ${\mathcal O}$(TeV)]时,轴子衰变得早,不会造成宇宙学问题。当光[ $\mathcal{O}$(keV)]时,它可以是长寿的,并且是温暖的暗物质候选者。我们集中在后一种情况下,并详细研究的axino的衰变模式。我们发现,天体物理X射线和伽马射线对衰变为光子和中微子的约束可以对一些三线性超对称R宇称违反汤川耦合设置新的界限。在某些角落的参数空间的衰变的遗迹axino也可以解释一个假定的3.5千电子伏线。
2018-07-06 hep-ph
The Peccei-Quinn Axion in the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model
讨论了具有Peccei-Quinn(PQ)U(1)对称性的次极小超对称标准模型(NMSSM).当这种对称性被希格斯机制动态破坏时,所产生的伪南布-戈德斯通玻色子就扮演了轴子的角色。虽然PQ尺度低值的大部分允许参数空间已经被排除,但PQ尺度> 10^9 GeV的许多场景仍然未经测试,允许NMSSM PQ轴子提供强CP问题的解决方案,并成为一个很好的暗物质候选者。不幸的是,新的粒子态是如此的解耦,以至于在未来的对撞机上无法观测到它们,NMSSM将与极小模型看起来难以区分。然而,我们表明,为了保持真空的稳定性,这样一个模型需要重希格斯玻色子状态的质量接近约μ tan β。因此,在大型强子对撞机上对重希格斯玻色子玻色子质量的测量将允许人们要么排除NMSSM PQ轴子,要么为它的存在提供诱人的间接证据。
2003-09-12 hep-ph
On Supersymmetric Effective Theories of Axion
我们研究自发破缺超对称理论中的轴子有效理论。我们考虑一个系统的轴子超多重态是直接耦合到一个超对称性破缺部门,而标准模型部门与这些部门通过信使领域的环路进行通信。解决强CP问题所需的高吉诺质量和轴子-胶子耦合都是由相同的有效相互作用得到的。我们讨论这个框架上的宇宙学约束。
2011-04-07 hep-ph hep-th
A Composite Axion from a Supersymmetric Product Group
在含有$A+4Q +N\overline{Q}$物质的s-限制$SU(N)^k$乘积群理论中,一个全局的$U(1)_\text{PQ}$对称性被保护不受引力效应的影响.如果测量$SU(4)$族对称性并加入适当的树能级超势,那么动态产生的超势自发地破坏$SU(4)\times U(1)_\text{PQ} \rightarrow SU(3)_c$并产生QCD轴子。只要产品组足够大,那么不需要任何微调,就可以使$CP$违规$θ$参数的值变小。通过引入第二个副本的s-限制$SU(N)$产品组也耦合到规范的$SU(4)$,我们发现,值小到$N=7$是一致的$\barθ<10^{-10}$,即使在悲观的假设下,主要贡献的轴子质量是在树的水平。
2017-07-13 hep-ph
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
Light Sterile Neutrinos in the Supersymmetric U(1)' Models and Axion Models
我们提出了最小超对称不育中微子模型(MSSNM),其中不育中微子质量约为1 eV,而活动中微子质量以及活动中微子和不育中微子的混合产生于后期的相变.现有的中微子实验数据包括LSND都可以同时得到解释,并且可以避开大爆炸核合成和大尺度结构对不育中微子的限制。为了自然地实现MSSNM,我们考虑了超对称的中尺度U(1)'模型,具有隐蔽U(1)'-破缺扇区的低能U(1)'模型,以及DFSZ和KSVZ轴子模型.在这些模型中,$μ$问题可以优雅地解决,1 eV的无菌中微子质量可以通过高维算子产生。对于低能U(1)'模型,我们也给出了一个假设,即活跃中微子和惰性中微子的质量和混合都是在晚时相变中产生的.
2005-06-09 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
Global Symmetries in Duals of Supersymmetric SU(N) x SU(M) and Application to Composite Axion
本文基于规范群$SU(N)\times SU(M)$构造了一个超对称复合轴子(c-axion)模型,这是N=1对偶性的一个可能的物理应用. SU(M)的对偶被解释为色规范群。我们证明了在对偶规范群$SU(\tilde M)$中只有一个对偶夸克的情况下c-轴子的存在性。
1998-01-20 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
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
Light Axion within the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model
我们分析了希格斯部门的次最小超对称标准模型,强调了一个轻CP-奇数标量(轴子)的光谱的可能性。我们计算了标准模型中的希格斯玻色子玻色子与一对轴子的耦合,并表明它可以大到足以修改希格斯分支分数,对希格斯搜索产生重大影响。我们描绘的范围内的参数相关的这种情况下,还推导出解析表达式的标量质量和耦合在两种特殊情况下-去耦限制,所有标量以外的轴子比标准模型一样的希格斯玻色子,和大的tan β限制。
2000-08-18 hep-ex hep-ph
A Light Supersymmetric Axion in an Anomalous Abelian Extension of the Standard Model
我们提出了一个超对称的标准模型(USSM-A)与一个反常的U(1)和Stueckelberg轴子异常抵消,推广类似的非超对称结构。该模型,建立了一个自下而上的方法,预计将捕获低能量超对称描述的理论与规范的异常阿贝尔相互作用,以前探索的非超对称的情况下,交叉膜。选择一个类似USSM的超势,加上一个额外的单线态超场和一个额外的阿贝尔对称性,允许在光谱中有一个物理上的轴子状粒子。我们描述了这种结构的一些一般特点,特别是修改的暗物质部门,其中涉及的轴子和几个neutralinos与axino组件。在超势中没有相的情况下,轴子预计会非常轻,但也可以获得几个GeV或更大的质量。特别是,测量的异常对称性允许独立的质量/耦合相互作用的规范场的这种粒子,这是缺乏传统的(不可见)轴子模型的功能。我们评论的一般影响,我们的研究签名的模量从弦论由于这些异常对称性的存在。
2009-07-15 hep-ph hep-th
Dark radiation and dark matter in supersymmetric axion models with high reheating temperature
最近对宇宙微波背景、大尺度结构和大爆炸核合成(BBN)的研究显示出额外辐射的趋势。在超对称强子轴子模型的框架内,我们探讨了两个高再加热温度的情况下,可以解释一致的额外辐射和冷暗物质(CDM),后者驻留在引力子或轴子。在引力子CDM的情况下,来自热介子衰变的轴子在BBN之前已经提供了额外的辐射,而具有宇宙学所需的TeV尺度质量的轴子衰变可以产生额外的熵。在轴子CDM的情况下,宇宙学的约束是尊重轻eV尺度axino和弱尺度引力子衰变成轴子和axino。这些衰变导致后期额外的辐射,可以与早期的贡献共存。最近普朗克卫星探测到的结果是在晚些时候的额外辐射,因此这两种情况都有。进一步的测试是在ADMX上寻找轴子,在LHC上寻找超对称粒子。
2013-10-04 astro-ph.CO hep-ph
Axion and Neutralinos from Supersymmetric Extensions of the Standard Model with anomalous U(1)'s
我们分析的条件下,一些超对称推广的一类模型下降到弦论允许在物理谱的轴子,由于存在异常阿贝尔规范相互作用。这些结构的规范结构涉及施图克尔伯格超多重态和超对称版本的Wess-Zumino项异常取消。虽然这些条件不满足的MSSM超势,我们表明,一个轴子状粒子出现在光谱中,如果额外的标准模型单。我们证明了单重态超场在反常U(1)下带电的简单超势满足最小要求。这些模型的暗物质部分包括一个轴子和几个带有轴子成分的中性伴子。
2009-01-23 hep-ph hep-th
A dark matter solution from the supersymmetric axion model
我们研究了晚期衰变的Saxino(轴子的标量超伴子)的效应,发现在不可见轴子模型的一类超对称扩展中存在一个可能的暗物质解。在这类模型中,衰变为两个轴子的saxino粒子作为晚期衰变粒子,它使冷暗物质模型与高值的哈勃常数相一致。最近对哈勃常数的观测结果正在向$H_0=70\!-\!80\,{\rm km}\,{\rm sec}^{-1}\,{\rm Mpc}^{-1}$收敛,这与标准的混合暗物质模型不一致。这类模型为冷暗物质加晚期衰变粒子模型提供了一个合理的框架,有趣的可能性是冷暗物质和额外的辐射都由轴子组成。
1996-04-02 astro-ph hep-ph
Mirror World, Supersymmetric Axion and Gamma Ray Bursts
修改的轴子质量和PQ常数之间的关系允许放松的天体物理约束,大大扩大了允许的轴子参数空间。我们在本文中发展了这一想法,讨论了一个{ \it超大质量}轴子的模型,它本质上代表了镜像世界的超对称Weinberg-Wilczek轴子。在实验和天体物理学的限制下,PQ标度f_a ~ 10^4-10^6 GeV,质量m_a ~ 1 MeV,这是未来实验可以达到的。从现象学的角度来看,这样的{ \it超大质量}轴子是非常有趣的。它可以在引力坍缩或两个致密物体合并时产生,随后衰变为e+e-,为坍缩系统的引力能量转移到正负电子等离子体提供了一个有效的机制。这将有助于解决伽马射线暴的能量收支问题,也有助于理解SN II型爆炸现象。
2004-09-28 astro-ph hep-ph
The $μ$ Problem and the Invisible Axion
超对称标准模型中的$μ$项是”非零“的。在中等尺度上的超对称破缺可能提供所需的$μ$项和不可见的轴子。本文还讨论了超弦模型中这个$μ$问题的一个可能的解。
1992-09-16 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
A Supersymmetric Extension of Axionic Electrodynamics: From Axions and Photons to Axinos and Photinos
Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心);Instituto Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦学院);Centro Federal de Educação Tecnológica C. S. da Fonseca(C.S.达丰塞卡联邦技术教育中心)
本文构建了轴子电动力学的超对称扩展,研究轴子、光子及其超对称伙伴轴ino和光ino的相互作用,分析了bosonic和fermionic部分的色散关系及有效质量,并探讨了bosonic场方程的解。
2026-09-04 hep-ph hep-th
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
Monopoles, Axions and Intermediate Mass Dark Matter
我们提出了一个解决方案遇到的宇宙学问题(超对称)大统一理论,由于丰富的混合通货膨胀结束时的量子生产。通过使用由U(1)轴子对称性“驱动”的热膨胀,超重的中微子通量可以自然地被抑制到专用的大规模实验应该可以达到的值。U(1)轴子对称性也有助于为最小超对称标准模型的μ项产生正确的量值。一个重要的副产品是预测存在稳定或寿命很长的费米子,拥有10^{12} GeV量级的中间尺度质量。它们的存在是实现热膨胀所必需的,它们的稳定性是由于Z_2对称性。它们可能构成了冷暗物质中相当大的一部分,并可能有助于解释超高能宇宙射线事件。其余的冷暗物质可能由轴子组成。虽然我们的讨论是在超对称SU(4)_cxSU(2)_LxSU(2)_R的框架内进行的,但它也可以推广到其他大统一规范群,如SU(3)_cxSU(3)_LxSU(3)_R或SO(10)。
2000-07-20 hep-ph
Anomaly mediation deformed by axion
我们表明,在超对称轴子模型的轴子超多重态获得了相当大的F-项由于非超对称动力学,它通常给出的高根诺质量可比的异常调解的贡献。因此,反常中介效应所预言的高吉诺质量关系可以在轴子存在的情况下得到显著的修正,从而解决强CP问题。
2013-02-22 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
Modified Supersymmetric Dark Sectors
具有修改的暗扇区的超对称模型需要重新解释约束,这可能允许低调谐的场景。修改后的暗区也可以极大地改变现象学。在最小超对称标准模型(MSSM)中加入QCD轴子解决了强CP问题,并用新的暗物质候选者修改了暗扇区。虽然超对称性轴子现象学通常仅限于寻找轴子本身或寻找普通的超对称性粒子,但这项工作的重点是轴子的超级伙伴,轴子可能在大型强子对撞机(LHC)中被发现的情况下,在从主顶点位移的中性伴衰变中。特别是这项工作的重点是KSVZ axino。在这种情况下,中性伴子的衰变长度很容易适合超对称谱的ATLAS探测器,预计在14 TeV的LHC可测试。这个签名的位移衰变到axinos相比,其他动机良好的情况下,包含一个长寿命的中性伴衰变内的检测器。这些替代方案可以在某些情况下非常接近模仿预期的axino签名,并在何种程度上,他们是可区分的讨论。这种情况下的宇宙学的可行性也被认为是简要。
2015-06-27 hep-ph
Axion and Neutrino physics in a $U(1)$-enhanced supersymmetric model
受统一味物理和弦理论的味Peccei-Quinn对称性的启发,我们通过引入$U(1)$对称性构造了一个显式模型,使得$U(1)_X$ - $[gravity]^2$无异常条件和标准模型味结构一起需要额外的无菌中微子,并且不存在轴子畴壁问题.这种额外的不育中微子通过一个新的阿弗莱克-丁leptogenesis的重子生成的实现的作用。我们提供的理由,$U(1)_X$对称性可以解释为一个基本的对称性的性质。该模型将解决天体粒子物理学中最近但快速增长的问题,包括中微子振荡中的轻子混合和CP破坏,高能中微子,QCD轴子和恒星的轴子冷却。QCD轴子衰变常数,通过它与恒星演化的天体物理约束和SM费米子质量的联系,被证明是固定在$F_A=1.30^{+0.66}_{-0.54}\times10^{9}$ GeV(因此,它的质量是$m_a=4.34^{+3.37}_{-1.49}$ meV,轴子-光子耦合是$|g_{aγγ}|=1.30^{+1.01}_{-0.45}\times10^{-12}\,{\rm GeV}^{-1}$)。有趣的是,我们表明,在低能量的中微子振荡可以连接到天文尺度的基线中微子振荡。该模型预测了非观测的无中微子双β($0νββ$)衰变率以及轻子狄拉克CP相位($δ_{CP}$)和大气混合角($θ_{23}$)之间的显着模式; { \it例如} $δ_{CP}\simeq220…
2017-07-22 hep-ph
Mixed axion/neutralino cold dark matter in supersymmetric models
我们考虑超对称(SUSY)模型,其中强CP问题是解决了Peccei-Quinn(PQ)机制与concommitant轴子/axino超多重态。我们研究的R-宇称守恒模型中的中性伴子是最轻的超对称粒子,使中性伴子和轴子的混合物作为冷暗物质。混合轴子/中性伴子CDM方案可以匹配测量的暗物质丰度的超对称模型,通常给出太低的值,通常的热中性伴子丰度,如模型与类维诺或类希格西诺暗物质。通常的热中性伴子丰度可以通过热产生的轴伴子衰变为中性伴子而大大增强,然后在比冻结温度低得多的温度下中性伴子再湮灭。在这种情况下,遗迹密度通常是中性伴子占主导地位的,并且为\sim(f_a/N)/ m_{axino} ^{3/2}。如果轴子衰变发生在中性伴子冻结之前,那么中性伴子的丰度就可以通过遗留轴子来增加,从而与测量的丰度相匹配。后期轴子衰变产生的熵可以减少轴子的丰度,但最终不会减少中性伴子的丰度。在混合轴子/中性伴子CDM模型中,有可能同时探测到作为暗物质遗迹的弱相互作用粒子和轴子。我们还讨论了可能的修改,我们的结果由于生产和衰变的saxion。在附录中,我们提出了哈勃膨胀率和轴子和中性伴子遗迹密度的辐射,物质和衰变粒子占主导地位的宇宙的表达式。
2011-03-28 astro-ph.HE hep-ph
Axion Dark Matter with High-Scale Inflation
我们发现,超对称轴子模型打破PQ对称性的相互作用的非重正化超对称项和软超对称破缺项提供了一个自然的框架,不仅产生的轴子规模从软超对称破缺规模$m_{3/2}$,但也为提高它在通货膨胀的因素,以$\sqrt{H_I/m_{3/2}}$其中$H_I \simeq 10^{14}$ GeV根据最近的BICEP 2结果。在这个方案中,如果再热温度低于$10^{10}$ GeV,或者当PQ场与热(标准模型)粒子强烈耦合时低于$m_{3/2}$,PQ对称性可以在宇宙的整个历史中保持破缺。它还表明,在预热过程中的参数共振是不够有效的诱导非热PQ对称性恢复。因此,与QCD异常$N_{DW}>1$的轴子模型可以从畴壁问题,而轴子等曲率扰动被充分抑制膨胀期间的轴子规模大于约$M_P (Ω_a h^2/0.12)^{1/2} ( F_a/10^{12} \mbox{GeV})^{0.6}$ GeV。
2014-04-16 hep-ph
Cosmology of Radiatively Generated Axion Scale
本文讨论了超对称轴子模型的一些宇宙学方面,其中轴子尺度是辐射产生的弱尺度和普朗克尺度。它们包括热膨胀,由振荡Peccei-Quinn平子衰变产生的轴子,晚期重子生成,以及在热膨胀场景中提高轴子尺度的宇宙学上限的可能性。
1997-01-05 hep-ph
Bridging the divide: axion searches and axino phenomenology at colliders
University of Chicago(芝加哥大学);Enrico Fermi Institute, University of Chicago(恩里科·费米研究所,芝加哥大学);Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago(卡弗里宇宙物理学研究所,芝加哥大学);Leinweber Institute for Theoretical Physics, University of Chicago(莱因韦伯理论物理研究所,芝加哥大学);Kavli Institute for Physics and Mathematics of the Universe (WPI)(宇宙物理与数学卡弗里研究所(WPI));The University of Tokyo Institutes for Advanced Study(东京大学高等研究院);The University of Tokyo(东京大学)
本文探讨扩展最小超对称标准模型以包含轴子及其超对称伙伴轴子的现象学模型,分析对撞机实验对轴子衰变的探测能力,展示超对称DFSZ轴子模型可通过现有实验研究,补充直接探测和天文搜索的灵敏度。
2026-09-18 hep-ex hep-ph
On the possibility of mixed axion/neutralino dark matter in specific SUSY DFSZ axion models
本文提出四个SUSY轴子模型,通过引入轴子作为部分暗物质,结合最新缪子反常磁矩和LZ实验约束,证明轴子与Higgsino型LSP可共同解释观测到的暗物质遗留密度。
2024-04-18 hep-ph
High Quality Axion in Supersymmetric Models
在这项工作中,我们讨论了如何使用的对称性,以及在物理学的动机超越标准模型(BSM)可以保证高质量的轴子。我们避免引入对称性,只用于解决轴子质量问题。相反,我们依赖于BSM中的其他问题所激发的对称性:超对称性,$U(1)_{\rm B-L}$和离散R对称性$Z_{NR}$。我们发现,这些保证了高品质的轴子之间的相互作用,即使引力子的质量和轴子衰减常数大$m_{3/2}=\mathcal{O}(10){\rm TeV}$和$F_{a}=\mathcal{O}(10^{15}){\rm GeV}$分别。这项工作的关键点依赖于MSSM的混合异常$Z_{NR}-[SU(2)_{L}]^{2}$和$Z_{NR}-[SU(3)_{c}]^{2}$的贡献是不够的测量$N\neq6$的$Z_{NR}$,这需要引入新的物质场的观察。我们做了介绍,以实现零混合异常,这在逻辑上支持所需的足够大的$N$为$Z_{NR}$。这种机制有效地使$Z_{NR}$等于$U(1)_{R}$,从而提供了一个逻辑完整的解决方案的轴子质量问题。
2022-12-12 hep-ph hep-th
Axionic Extensions of the Standard Model
在简要回顾了强CP问题的轴子解之后,讨论了它的超对称扩张和超弦轴子。我还提出了一个有趣的宇宙学方案,轴引力子宇宙学,宇宙的大尺度结构。
1995-12-06 hep-ph
Cosmological Implications of Radiatively Generated Axion Scale
我们研究超对称轴子模型的宇宙学意义,其中轴子尺度是辐射产生的。这样的模型导致了所谓的热膨胀,随后的再加热应该被限制在核合成时不产生太大的轴子能量密度。我们研究它是如何合理的,这种核合成约束是满足强子和Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitskii型轴子模型。本文还讨论了重子生成和在热膨胀情况下提高轴子尺度宇宙学上界的可能性。
1996-08-03 hep-ph
R-Parity Violation Axiogenesis
我们证明了在超对称$R$ -宇称破坏耦合的$B-L$破坏的辅助下,QCD轴子场的旋转可以产生所观测到的重子丰度。强的sphaleron过程将轴子场的角动量转换成夸克手征不对称,而$R$ -宇称违反耦合将其转换成宇宙的重子不对称。我们专注于无量纲的情况下,$R$奇偶违反耦合与纹理的大统一理论和评论更一般的情况。超对称粒子的轴子衰变常数和质量谱受到大爆炸核合成、质子衰变的$R$ -宇称破坏和Peccei-Quinn对称性破缺场的成功热化的约束。轴子暗物质可能是由轴子旋转产生的,对于$10^{10}$ GeV以下的轴子衰减常数,通过动力学失准机制,或通过传统的失准机制,对于$10^{11-12}$ GeV。可行的参数区域可以通过质子衰变和轴子搜索来探测。这种情况也可能与对撞机实验有关,包括寻找长寿粒子和观测引力波。
2021-10-11 hep-ph
Thermal inflation, baryogenesis and axions
在以前的论文中,我们提出了一个简单的扩展的最小超对称标准模型,从而产生了热膨胀和重子生成在一个自然的和显着一致的方式。在本文中,我们考虑我们的模型的$λ_ϕ= 0$特殊情况下,这是最小的方式,将一个Peccei-Quinn对称。轴子/平子成为最轻的超对称粒子,具有$m_\axino \sim 1$到$10 \GeV$,并且通常在平子衰变期间过度产生。有趣的是,对于$m_\axino \sim 1 \GeV$、$f_a \sim 10^{11}$到$10^{12} \GeV$和$|μ| \sim 400 \GeV$到$2 \TeV$,暗物质丰度最小化,其丰度与观测到的丰度一致,并且具有大量的轴子和轴子。因此,对于这些值,重子丰度自然与观测到的丰度相匹配。
2008-11-04 hep-ph
Curvaton and QCD Axion in Supersymmetric Theories
一个伪南武-戈德斯通玻色子作为曲率子避免了困扰大多数曲率子候选者的暴胀问题。我们指出,在解决强CP问题的超对称Peccei-Quinn机制中,可以找到一个具有伪Nambu-Goldstone玻色子的曲率机制的具体实现.在Peccei-Quinn对称性破缺的平子模型中,与QCD轴子相关的角自由度在暴胀过程中自然可以是平坦的方向,并提供成功的曲率扰动。在这个方案中,在暴胀过程中,轴子尺度和哈勃参数的优选值分别约为10^{10} GeV和10^{12} GeV。此外,它被发现,一个显着的isocurvature组件,(反)相关的整体曲率扰动,可以产生,这是一个吸烟枪曲率的情况。最后,在潜在的可观测水平的扰动谱中的非高斯性也是可能的。
2004-10-18 astro-ph hep-ph hep-th
R-axion detection at LHC
近似R对称性自发破缺的超对称模型包含一个自旋为0的轻粒子,即R-轴子。粒子的性质可以成为探索新物理学结构的有力工具。在本文中,我们讨论了在LHC实验中探测R-轴子的可能性。在LHC环境中观察这种轻粒子是一个挑战。然而,对于R-轴子的质量是几百兆电子伏的典型值,我们表明,这些粒子可以通过搜索从R-轴子衰变位移顶点检测。
2009-07-02 hep-ph
Axion Cosmology with its Scalar Superpartner
在超对称理论中,佩西-奎因对称性作为超势的对称性有一个复杂的扩展,因此标量势总是有一个几乎平坦的方向,即量子。讨论了轴子的相干振荡对轴子宇宙学的影响。我们强调,介子衰变,如果它的主导模式是不进入轴子,释放大熵在宇宙的演化稀释轴子能量密度的后期,衰变常数的上限被提高到约$10^{15}$ GeV。M-理论轴子的情况下也进行了讨论。
1998-03-06 hep-ph
Axion-like particles from soft supersymmetry breaking
Department of Physics, Cachar College, Assam University(阿萨姆大学卡查尔学院物理系)
研究一种超对称有效场论,其中轴子状粒子的质量主要由软超对称破缺效应产生,探讨其在实验室、天体物理和宇宙学中的现象学影响。
2026-01-26 hep-ph
Axion and neutrino physics from anomaly cancellation
最近已经表明,在标准模型的(非超对称)六维版本中的异常取消的要求将场内容固定到已知的三代。我们讨论的现象学后果的取消的本地异常:强CP问题得到解决,基本规模的理论是有界的物理学的轴子。中微子获得的质量在大气实验所建议的范围内。
2001-08-04 hep-ph
From the unification scale to the weak scale: A self consistent supersymmetric Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky axion model
Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky(DFSZ)轴子的显著特征是它与电弱希格斯场耦合。Peccei-Quinn(PQ)标度和弱标度之间存在直接联系。我们希望将DFSZ轴子在一个完整的超对称模型,有效的在所有尺度上,然后实现它在一个数字代码连接的高尺度和低尺度物理的定量水平。我们发现Rajagopal等人在1990年提出的最简单的超对称DFSZ模型在考虑标量势的最小化时是不一致的。问题是,我们得到一个负的平方质量的萨克逊,标量伙伴的轴子,在最低限度。然后,我们考虑最小的扩展,以得到一个一致的模型,所有的尺度:一个必须包括一个额外的显式部门自发打破PQ对称。在完整的模型中,我们可以确定轴子的费米子伙伴--轴子的质量。区分两种情况是有用的:(1)超对称(SUSY)破缺尺度低于PQ破缺尺度,(2)尺度是可比的。我们发现在(1)中的轴子很轻,而它的质量一般是(2)中其他软超对称破缺质量的量级。我们已经实现了超对称破缺通过通用的软破缺条款,因此没有明确的声明超对称破缺的形式和调解。这个完整的模型然后可以被合并在连接两个尺度的数字代码中。我们简要地讨论了重整化群方程以及轴子与胶子和光子的耦合。
2014-09-10 hep-ph hep-th
Constraining the Axion Portal with B -> K l+ l-
假设轴子与标准模型通过与希格斯扇区的混合而耦合,我们研究了由变味中性流b->s衰变得到的类轴子态的边界。这种GeV尺度的轴子在与观测到的宇宙射线过剩有关的问题上重新受到关注。我们发现,现有的B->K l+ l-数据施加严格的界限上的轴子衰变常数在多TeV的范围内,相关的约束“轴子门户”模型的暗物质。这样的边界也限制了次最小超对称标准模型中的轻希格斯粒子。这些界限可以通过在B工厂数据和LHCb中进行专门搜索来改进。
2010-01-22 hep-ph
Making Neutrinos Massive with an Axion in Supersymmetry
将粒子相互作用的最小超对称标准模型(MSSM)推广到包括三个单重态(右手)中微子超场和另外三个单重态超场。我们假设得到的理论在具有一个基本质量$m_2$的反常整体U(1)(Peccei-Quinn)对称下是不变的。在TeV尺度的超对称性的软破缺产生的轴子规模$f_a$的顺序$m_2$。中微子质量是由$f_a$根据通常的跷跷板机制产生的。
2001-03-26 hep-ph
Preheating in Supersymmetric Hybrid Inflation
研究了一类超对称混合暴胀模型的预热问题。超对称性导致势中只有一个耦合常数,因此均匀场只有一个振荡的固有频率,其经典演化因此不同于一般(非超对称)混合模型。我们强调在这些模型中的混合效应的重要性,它可以显着改变颗粒的生产率。我们进行了一般性的研究与均匀场的粒子的生产率,并显示如何预热是有效的,在生产这些量子。其他粒子种类的预热将依赖于模型,为了研究这一点,我们考虑了一个现实的工作模型的超对称混合通货膨胀,解决了强CP问题,通过近似Peccei-Quinn对称性,这是我们以前提出的。我们研究在这个模型中的轴子生产,并表明,适当地考虑到字段之间的混合抑制轴子的生产,但提高了其他粒子的生产。最后,我们证明了在这个模型中,有关闭轴子生产的效果,离开轴子安全的实验范围内的反反应效应的重要性。
1999-04-13 astro-ph hep-ph
A High-Quality Axion from Exact SUSY Chiral Dynamics
本文提出由反常介导超对称破缺的SU(10)手征规范理论产生高质量复合QCD轴子,并扩展至兼容SO(10)大统一的SU(14)模型。
2025-08-29 hep-ph
Axino as a sterile neutrino
我们提出了一个超对称轴子模型,其中轴子的费米子超伴子,即轴子,对应于一个不育中微子,这将容纳LSND数据与大气和太阳中微子振荡。
2001-04-14 hep-ph
Relic Densities of Gauged Axions and Supersymmetry
我们描述了一个超对称模型(USSM-A)的结构和主要唯象学特征,该模型是用自底向上的方法建立的,包含一个反常的阿贝尔规范对称性。该模型支持规范的轴子在其频谱,并提供了一个推广的全球(超对称)Peccei-Quinn建设。完成模拟的中性伴子遗迹密度。CAST和WMAP的边界,结合暗物质模拟,对轴子和规范场之间的相互作用的尺度提供了重要的约束。
2010-12-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion Predictions in $SO(10)\times U(1)_{\rm PQ}$ Models
非超对称大统一$SO(10)\times U(1)_{\rm PQ}$模型拥有解决粒子物理学和宇宙学几个基本问题的所有要素-中微子质量和混合,重子生成,未观察到强CP破坏,暗物质,膨胀-一举解决。轴子--由$U(1)_{\rm PQ}$ Peccei-Quinn对称性自发破缺而产生的伪南武-戈德斯通玻色子--是这个系统中最主要的暗物质候选者。我们确定的轴子质量和低能耦合的轴子的标准模型粒子,在相关的规范对称性破缺尺度。通过规范耦合统一,我们计算出了对后者的约束。我们讨论了宇宙学和现象学的影响。
2018-05-07 hep-ph
All axion dark matter from supersymmetric models
该研究提出在超对称模型中引入离散R对称性,通过中间能标破缺产生DFSZ轴子,使LSP不稳定衰变,最终实现全轴子冷暗物质宇宙,与LZ-2024实验结果一致。
2025-03-27 hep-ph hep-th