Is dark matter made of mirror matter? Evidence from cosmological data
在宇宙学暗物质全部或部分由镜像物质构成的情况下，我们对宇宙微波背景和大尺度结构进行了新的快速数值模拟。我们考虑在平坦宇宙中线性尺度的标量绝热原始扰动。模拟的速度允许我们第一次使用马尔可夫链蒙特卡罗分析来约束镜像参数。具有纯镜像物质的宇宙可以很好地符合观测结果，相当于混合有冷暗物质的情况。在这两种情况下，分析显示了一个明确的迹象，存在一致数量的镜像暗物质，$0.06 \lesssim Ω_{\rm mirror} h^2 \lesssim 0.12$。
2014-01-20 astro-ph.CO hep-ph
Mirror Neutron Stars: How QCD can be used to study dark matter through gravitational waves
由于缺乏弱相互作用的暗物质的经验证据，我们有理由寻找其他的候选者，比如一个与标准模型具有相似数量粒子的封闭暗扇区。双希格斯镜像物质就是这样一个模型，它是标准模型的孪生子，粒子质量比解决层次问题的标准模型重3- 6倍。这一般预测镜像中子星，完全由镜像核物质组成的简并物体。我们发现它们的结构使用一个现实的状态方程从地壳（核）到核心（相对论平均场模型）和规模的粒子质量使用格点量子色动力学的结果。我们发现镜像中子星具有独特的特征，可以通过引力波和双星探测到，这为探测暗物质提供了一种有趣的可能性。
2022-07-26 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Cosmological bounds on the "millicharges" of mirror particles
镜像世界是一个平行的隐藏扇区，其微观物理与普通粒子物理相同，可以有几个有趣的现象学和天体物理意义，镜像物质可以是宇宙中暗物质的天然候选者。如果普通光子和镜像光子由于拉格朗日项$(ε/2) F_{μν} F'^{μν}$而具有动力学混合，则镜像粒子有效地获得相对于普通光子的电荷$\sim ε$，使得它们成为一种历史上被创造为“毫荷电”的粒子，尽管现在它们必须被更恰当地称为“纳米荷电”。本文修正了动力学混合参数的宇宙学界，并在精确镜像宇称的情况下，设定了一个上限$ε< 3 \times 10^{-10}$。在非对称镜扇形的情况下，可以得到弱得多的极限，其电弱对称性破缺标度比普通电弱标度大。
2009-11-06 hep-ph
Cosmological Signals of a Mirror Twin Higgs
我们研究了中性自然性的极小模型-镜像孪生希格斯玻色子的宇宙学。标准模型与其孪生模型之间的软破镜像对称性导致了BBN和CMB观测中显着的暗辐射。我们量化这种紧张局势，并说明它如何可以减轻在几个简单的情况下，改变相对能量密度的两个部门，同时尊重软破镜像对称。特别是，我们考虑了一个新的标量的平衡衰减，以及在一个玩具模型的孪生通货膨胀，Twinflation再加热。在这两种情况下，双扇区中能量密度的稀释不仅使镜像双希格斯粒子的存在与宇宙学约束相一致，而且预测了对宇宙学观测值的贡献，这些观测值可能在当前和未来的CMB实验中被探测到。这提出了通过宇宙学而不是对撞机发现中性自然性证据的前景。
2017-06-06 astro-ph.CO hep-ph
Mirror Cosmological Relaxation of the Electroweak Scale
在[1]中提出的宇宙学弛豫机制允许在弱标度和理论截止之间动态产生大的分离，在跨越未破缺和破缺对称相之间的极限时使用理论行为的急剧变化。在本说明中，我们提出了一个变化的情况下，在正确的位置的电弱标度的稳定是由$Z_2$对称交换标准模型（SM）与其镜像副本。我们勾勒出可能的方式来产生可行的宇宙的热演化，并讨论新的物理效应的实验可及性。我们表明，在这种情况下，镜子SM可以有相当大的耦合与普通的，或者，相反，可以与它的强度可以忽略不计。这种结构所允许的总截止能量可以达到$10^9$ GeV。
2016-01-02 hep-ph
Accidental Peccei-Quinn Symmetry from Chiral Gauge Symmetry and Mirror QCD
The University of Tokyo（东京大学）；Enrico Fermi Institute, Kavli Institute for Cosmological Physics, Leinweber Institute for Theoretical Physics, Department of Physics, The University of Chicago（芝加哥大学费米研究所、卡弗里宇宙物理学研究所、莱因韦伯理论物理研究所、物理系）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo（东京大学先进研究院、汤川秀树数理宇宙物理研究所（WPI））
本文提出一个解决强CP问题的框架，通过手征U(1)规范对称性意外产生自发和显式破缺的Peccei-Quinn对称性，无需轻QCD轴子，同时解释宇宙反物质 asymmetry 和引力波背景。
2026-10-27 hep-ex hep-ph
Induced cosmological constant and other features of asymmetric brane embedding
我们研究了在膜不具有镜像对称性的情况下，“诱导引力”膜的宇宙学性质。我们发现膜的演化可以沿着四个不同的分支之一进行。相比之下，当镜像对称被强加时，只有两个分支存在，其中一个代表自加速膜，而另一个是所谓的正常分支。这个模型结合了许多膜宇宙学的可能性，包括幻影加速（w < -1），自加速，瞬时加速，静态奇点和宇宙拟态。值得注意的是，镜像对称的缺失也提供了一种有趣的方式，在膜上引入足够小的宇宙学常数。在这种情况下，一个小的（正的）λ项是由膜两侧的体基本常数值的小不对称引起的。
2009-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Symmetry of Cosmological Observables, and a High Hubble Constant as an Indicator of a Mirror World Dark Sector
我们发现，引力自由落体率和光子-电子散射率的统一标度使得大多数无量纲宇宙学观测值几乎不变。这一结果开辟了一种新的方法来协调宇宙微波背景和大尺度结构观测与高值的哈勃常数$H_0$：找到一个宇宙学模型，其中的标度变换可以实现，而不违反任何测量的数量不受对称性。一个“镜像世界”的暗区允许有效的缩放重力自由落体率，同时尊重今天测量的平均光子密度。进一步的模型构建可能会带来与两个尚未满足的约束的一致性：氘和氦的推断原始丰度。
2022-05-25 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological and astrophysical aspects of finite-density QCD
有限温度和密度下QCD的不同相位在宇宙学和天体物理学中产生了有趣的效应。在这项工作中，我回顾了宇宙学QCD跃迁和天体物理学在重子密度高的一些方面。
1998-07-23 astro-ph hep-ph hep-th
Cosmological Signatures of a Mirror Twin Higgs
我们探讨了镜像孪生希格斯框架中与孪生重子、电子、光子和中微子相关的宇宙学特征。我们考虑的情况下，双重子构成暗物质的子组件，和双光子和中微子的暗辐射的贡献被抑制，由于后期不对称再加热，但仍然足够大，在未来的宇宙微波背景（CMB）实验中检测到。我们表明，这种框架可以导致独特的信号在大尺度结构和宇宙微波背景。复合前的镜像扇区中的重子声学振荡导致了大尺度结构的抑制，并在物质功率谱中留下了残留的振荡模式。这种模式敏感地依赖于孪生氢和氦的相对丰度和电离能，因此是这类模型的特征。虽然镜像光子和中微子都是早期宇宙中的暗辐射，但它们对宇宙微波背景的影响是不同的。这是因为在复合之前，孪生中微子自由流动，而孪生光子则被孪生电子散射而阻止自由流动。在镜像孪生希格斯框架下，这两个物种的相对贡献的能量密度在暗辐射的预测，导致在CMB可检验的影响。这些高度独特的宇宙学特征可能使这类模型被发现，并与更一般的暗扇区区分开来。
2018-10-16 hep-ph
AdS/CFT aspects of the cosmological QCD phase transition
近年来，对AdS/CFT对应的研究使人们对QCD有了更深的认识。新的结果包括夸克-胶子等离子体的性质和禁闭/解除禁闭相变，这两个都是非常重要的情况下的QCD相变在早期宇宙。本文研究了这些新结果对基于微扰QCD、格点量子色动力学和MIT袋模型的宇宙学QCD相变计算的影响。
2009-03-11 astro-ph hep-ph hep-th
Gravitational mechanism for baryogenesis in the cosmological QCD phase transition
现代宇宙学中最大的谜团之一是在宇宙中观察到的重子不对称性。在当前的重子生成模型中，引力起着次要的作用，尽管这个过程被认为发生在早期宇宙中，受到强烈的引力场的影响。在目前的工作中，我们恢复萨哈罗夫的重子生成的原始计划，并提出了重力在这个过程中的核心作用。这是通过引力场与强相互作用场和夸克场之间的非最小耦合（NMC）来实现的。在作用过程中，该机制导致重子数不守恒和CP破坏。此外，NMC诱导减少的有效夸克质量，这有利于一阶QCD相变。因此，重子不对称性可以在夸克时代到强子时代的过渡中实现。
2016-11-24 gr-qc hep-ph hep-th
A Light QCD Axion with Hilltop Misalignment
研究了轻 QCD 轴子的宇宙学演化，提出镜像扇区导致的“山顶”错位机制，通过改变势极小值演化来获得正确的暗物质遗迹丰度，同时解决强 CP 问题并拓展了可探索的参数空间。
2024-09-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Evolution of gravitational waves through the cosmological QCD transition
暴胀产生的引力波的频谱在宇宙跃迁过程中被修改。相对论性粒子数量的大幅下降，就像在QCD跃迁或$e^+e^-$湮灭期间，导致引力波谱中的台阶。本文计算了一阶跃迁和交叉QCD跃迁的引力波微分能量密度的传递函数。
1998-11-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Mirror QCD phase transition as the origin of the nanohertz Stochastic Gravitational-Wave Background
本文在镜像孪生希格斯暗区模型框架下，提出早期宇宙暗QCD一阶相变可解释PTA观测到的纳赫兹随机引力波背景，并发现同一参数空间还能同时缓解H0和S8测量紧张，揭示三者可能同源。
2024-07-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Cosmological abundance of the QCD axion coupled to hidden photons
我们研究了量子色动力学轴子与隐光子耦合的宇宙学演化。对于一个中等强度的耦合，轴子场的运动导致了由快子不稳定性产生的隐藏光子的爆炸性产生。我们使用晶格模拟来评估QCD轴子的宇宙学丰度。在这样做时，我们将产生的隐藏光子的反作用的轴子动力学，这在非线性政权变得显着。我们发现，轴子丰度抑制最多${\cal O}(10^{2})$的衰变常数$f_a = 10^{16}$ GeV，相比，没有耦合的情况下。对于足够大的耦合，QCD轴子的运动变得强烈阻尼，结果，轴子丰度增加。我们的结果表明，在一定范围内的耦合到隐藏的光子的轴子衰变常数的宇宙学上限可以放宽几百。
2018-04-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Generalized mirror matter models
本文构造了具有精确不破非正时空对称性的非最小规范模型，并探讨了它们的宇宙学和天体物理学意义。
2005-11-14 astro-ph hep-ph
Cosmological Constant in a Model with Superstring-Inspired E_6 Unification and Shadow Theta-Particles
我们已经发展出一个概念，即普通世界（O）和镜像世界（M）或阴影世界（Sh）的平行存在。本文的第一部分考虑了具有破镜宇称的镜像世界和两个世界中的破$E_6\to SU(3)^3$。我们表明，在这种情况下，在O-和M-世界的耦合常数的演变是不相同的，有不同的参数相似的演变。受超弦理论启发，$E_6$统一在$\sim 10^{18}$ GeV的尺度上恢复了破镜宇称。为了解释这个微小的宇宙学常数，在第二部分中我们考虑了O世界中的$E_6 \to SO(10)\times U(1)_Z$和SH世界中的$E'_6 \to SU(6)'\times SU(2)'_θ$的断裂。我们假设在阴影世界中存在阴影$θ$ -粒子和低能对称群$SU(3)'_C\times SU(2)'_L\times SU(2)'_θ\times U(1)'_Y$，而不是标准模型。具有无质量规范场的附加非阿贝尔$SU(2)'_θ$群“theton”具有宏观限制半径$1/Λ'_θ$。$Λ'_θ\approx 2.3\cdot 10^{-3}$ eV的假设解释了最近天体物理测量给出的微小宇宙学常数。以这种方式，目前的工作打开了可能性，指定一个大统一群，如$E_6$，从宇宙学。
2009-11-09 hep-ph hep-th
Cosmological QCD Phase Transition and Dark Matter
我们计算了早期宇宙中由于一级QCD相变而可能形成的夸克块金的尺寸分布。我们发现，有大量的稳定的夸克金块，这可能是一个可行的候选人宇宙学暗物质。
1999-07-07 hep-ph
QCD nature of dark energy at finite temperature: cosmological implications
Veneziano鬼场被认为是另一种暗能量源，其能量密度与宇宙学观测结果一致。在该模型中，零温下QCD鬼场的能量密度用QCD自由度表示。我们将该模型扩展到有限温度，以搜索从晚期到早期宇宙的模型预测。我们描述了QCD参数、暗能量密度、状态方程、哈勃参数和减速参数从零到临界温度的变化。我们将我们的结果与不同时期存在的观察和理论预测进行比较。结果表明，该模型安全地定义了迄今为止的夸克凝聚宇宙，其预言与标准宇宙学的预言并不矛盾。暗能量的EoS参数是动态的，从辐射存在时的$-1/3$演化到后期的$-1$。有限温度鬼暗能量对哈勃参数的预测与$Λ$ CDM和后期观测结果吻合较好。
2016-05-17 gr-qc hep-ph
Cosmological Consequences of QCD Phase Transition(s) in Early Universe
讨论了QCD相变对早期宇宙的宇宙学影响。我们认为，我们最近的知识，夸克-胶子等离子体（QGP）的输运性质应该扔在我们的宇宙的实际时间演化的额外的光。了解QCD相变的本质，可以在格点规范理论中得到研究，并在重离子实验中得到验证，从而为起源于早期宇宙的宇宙学现象提供一种解释。
2008-09-22 astro-ph hep-ph
Relics of the Cosmological QCD Phase Transition
本文估计了早期宇宙中大爆炸后几微秒内由于一级QCD相变而形成的夸克块（QN）的丰度和尺寸分布。看来稳定的QN可能是宇宙学暗物质的可行候选者。由于蒸发（不稳定）QN的重子不均匀性的演变也检查。
1999-11-29 hep-ph
Early Cosmological Period of QCD Confinement
如果强耦合被提升为一个依赖于动力学场的量，那么很可能在早期宇宙中，强作用力看起来非常不同。我们考虑的情况下，动力学是这样的，QCD局限在高温下与一个大的动力学尺度，放松到~1 GeV之前大爆炸核合成。我们讨论了宇宙学的影响，并探讨了潜在的应用，包括充实了一个新的重子生成机制，打开了如果QCD之前的电弱相变的标准模型限制。
2019-03-21 hep-ph
NLO QCD corrections to same-sign $T$-odd quark pair production in the littlest Higgs model with $T$-parity at the LHC
本文计算了在$\sqrt{s}=14~{\rm TeV}$ LHC上，具有$T$ -宇称的最小Higgs模型中前两代同号$T$ -奇镜夸克对的产生，直到QCD次领先阶（NLO），包括随后的$T$ -奇镜夸克衰变.讨论了因子化/重整化标度和部分子分布函数的不确定性。数值计算结果表明，前两代同号$T$ -奇镜像夸克对产生的非线性光学QCD校正截面的PDF不确定度与标度不确定度相当，并且在$[μ_0/4,~4μ_0]$范围内，QCD非线性光学的组合不确定度远小于因子化/重整化标度$μ$的非线性光学的组合不确定度.我们还研究了总截面对LHT参数的依赖关系，给出了最终产物的横动量、快度、不变质量和$H_T$分布。
2014-06-03 hep-ex hep-ph
The Hubble parameter in the early universe with viscous QCD matter and finite cosmological constant
研究了平坦、各向同性、均匀宇宙的演化。在宇宙早期阶段的背景几何中，充满了因果关系的大体积粘性宇宙流体和暗能量。利用早期宇宙背景物质能量-动量张量协变守恒假设所得到的能量密度关系，导出了哈勃参数$H$的基本方程。利用最近的重离子碰撞和格点量子色动力学计算中的超相对论状态方程和体粘滞性描述的粘滞性质，给出了场方程的近似解。宇宙学常数与真空的能量密度有关。在这种处理中，有一个明确的证据，在消失的宇宙时间$t$的奇异性表明占主导地位的贡献，从暗能量。$H$的时间演化似乎比理想情况持续更长的时间，在理想情况下，宇宙学常数和粘性系数都完全消失。
2012-04-19 gr-qc hep-ph
Mirror World and Superstring-Inspired Hidden Sector of the Universe, Dark Matter and Dark Energy
我们发展了一个平行存在的普通（O）和隐藏（H）世界的概念。我们比较两个案例：1）当宇宙的隐藏部分是普通世界的镜像对应物时，以及2）当它是一个由超弦启发的影子世界时，与镜像世界相反，由一个对称群（或群链）描述，它与普通世界对称群不一致。我们构造了一个宇宙学模型，假设存在超弦激发的E_6统一，在宇宙的早期阶段，在O-世界分裂为SO（10）\times U（1）_Z -，在H-世界分裂为SU（6）' \times SU（2）'_θ-.由此得到了阴影世界中的低能对称群G '_SM \times SU（2 π'_θ），而不是O世界中的标准模型群G_SM.附加的非阿贝尔SU（2 π '_θ）群和无质量规范场“thetons”是产生暗能量的原因。考虑一个具有暴胀子σ和轴子a_θ的宇宙学经典模型，它是由SU（2 π '_θ）群反常引起的一种伪Nambu-Goldstone玻色子，我们解释了暗能量、暗物质和普通物质的起源.在本模型中，我们回顾了所有的宇宙学时期（暴胀，再加热，重组和核合成），并给出了我们的重子生成的版本。对宇宙学常数问题也作了简要的讨论。
2011-11-07 hep-ph hep-th
Amplification of Cosmological Inhomogeneities by the QCD Transition
宇宙学QCD跃迁影响原始密度扰动。如果QCD跃迁是一阶跃迁，则声速在跃迁过程中消失，密度扰动自由下降。对于尺度低于哈勃半径的过渡的原始哈里森-泽尔多维奇频谱的密度波动发展大的峰值和下降。对于强子-光子-轻子流体和冷的暗物质，这些峰值都随着波数的增加而增加。在地平线尺度上，增强很小。这本身并不会导致在QCD跃迁时形成黑洞。强子-光子-轻子流体中的峰在中微子退耦过程中消失。对于在QCD跃迁处动力学解耦的冷暗物质（例如，轴子或原始黑洞），这些峰值导致质量$10^{-20} M_\odot< M_{\rm clump} < 10^{-10} M_\odot$的CDM团块的形成。
1998-11-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Can QCD Axions Survive the Cosmological Constant Problem?
University of Sheffield（谢菲尔德大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）；McMaster University（麦克马斯特大学）；Dublin Institute for Advanced Studies（都柏林高等研究院）
本文探讨了真空能松弛机制对QCD轴子的影响，发现其真空势被抑制，导致轴子行为改变，可能违反观测约束。
2026-03-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing a QCD String Axion with Precision Cosmological Measurements
弦和M-理论紧化一般具有紧模，可以潜在地充当QCD轴子。然而，如本文所证明的，如果普朗克偏振测量实验观测到的引力波被解释为由哈勃常数$H_inf \gsim 10^{13}$ GeV的暴胀引起，那么这种紧致模不能起到QCD轴子的作用，也不能解决强CP问题.在这种情况下，在膨胀过程中产生的轴子波动会在原始温度波动的光谱中留下可测量的等曲率和/或非高斯印记。这一结论与任何关于初始轴子失准角、有多少暗物质是残余轴子、或晚期衰变粒子（如萨克斯子）可能释放的熵的假设无关;它只依赖于佩西-奎因对称在早期宇宙中保持不破缺的温和假设。
2004-09-06 astro-ph hep-ph hep-th
Clumping of CDM from the cosmological QCD transition
宇宙学QCD跃迁影响原始密度扰动。如果QCD跃迁是一阶跃迁，则声速在跃迁过程中消失，密度扰动自由下降。对于尺度低于哈勃半径的过渡的原始哈里森-泽尔多维奇频谱的密度波动发展大的峰值和下降。对于辐射流体和冷暗物质（CDM），这些峰值随波数增长。在中微子退耦过程中，辐射流体中的峰值消失了。对于在QCD跃迁时动力学解耦的冷暗物质（例如轴子），这些峰导致质量$10^{-20} M_\odot< M < 10^{-10} M_\odot$的CDM团块的形成。
1999-03-22 astro-ph hep-ph
QCD condensates in ADS/QCD
本文主要讨论AdS/QCD模型中凝聚和重整化的一些问题。特别地，我们考虑了AdS/QCD方法对于尺度相关量的一致性，以及在QCD与5D引力理论对偶的模型中5D宇宙学常数的4D意义。我们将能够给出宇宙学常数与QCD胶子凝聚有关的一些论据。
2009-09-25 hep-ph
Recent Progress in Nonperturbative QCD Theory and Insight on Cosmological Phase Transition
利用基于对偶Higgs机制的QCD-量子凝聚的QCD有效理论--对偶Ginzburg-Landau理论研究了有限温度下的QCD相变。在高温下，由于热效应，束缚力大大降低，导致强子的膨胀。由有效势在临界温度的形状导出了表面张力和相界厚度的简单公式。我们还研究了早期宇宙中强子泡的形成过程。
1996-08-15 hep-ph
Condensates in Quantum Chromodynamics and the Cosmological Constant
Casher和Susskind注意到，在光阵面描述中，量子色动力学（QCD）中自发的手征对称性破缺是强子波函数的性质，而不是真空的性质。在这里，我们从几个物理角度表明，由于色禁闭，夸克和胶子QCD凝聚与强子的内部动力学。我们讨论凝聚物使用凝聚态类似物，AdS/CFT对应，和Bethe-Salpeter/Dyson-Schwinger方法的束缚态。我们的分析与Casher和Susskind模型以及Roberts等人对“in-hadron”凝聚的明确证明是一致的，使用Bethe-Salpeter/Dyson-Schwinger形式主义的QCD束缚态。这些结果意味着QCD凝聚对宇宙学常数的贡献为{ \it零}，因为强子凝聚的引力效应已经包含在强子质量的正常贡献中.
2010-05-31 hep-ph hep-th
Cosmological perturbations in \bar{QCD}- inflation. Estimates confronting the observations, including BICEP2
我们讨论了早期宇宙学的一个新的方案，当暴胀德西特阶段动态涌现。这种真正的量子效应是膨胀宇宙中尺度为${Λ_{\overline{\mathrm{QCD}}}} \sim 10^{17} $ GeV的强耦合类QCD规范理论中拓扑非平凡扇区动力学的结果。在这个${\overline{\mathrm{QCD}}}$ -暴胀框架中，暴胀子是一个辅助的非传播场，类似于已知在拓扑有序的凝聚态系统中出现的有效场。${\overline{\mathrm{QCD}}}$ -暴胀框架中的e折叠数由暴胀时刻的规范耦合常数决定，估计为$N_{\rm inf}\sim α^{-2}(H_0)\sim 10^2$。我们分析了在这个框架中的状态方程在膨胀结束时的规范动力学和面对我们的估计与观察。我们预测的张量倾斜，$n_t \simeq -0.02$，运行的张量倾斜$α_t= {\partial n_t}/{\partial \ln k}\sim α^4(H_0)\sim 10^{-4}$和运行的光谱指数$α_s= {\partial n_s}/{\partial \ln k}\sim α^4(H_0)\sim 10^{-4}$在相同的规范耦合常数$α(H_0)$，这是固定在我们的框架由最近的BICEP 2测量的张量分数$r\simeq 0.2$。
2014-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The cosmological constant from the QCD Veneziano ghost
我们认为，宇宙真空能量之谜的解决方案与引力与标准模型场，特别是QCD场相互作用的有效理论的红外部分有关。我们在低能量子引力的有效场论框架下工作。特别地，我们根据QCD参数和哈勃常数$H$计算真空能量，使得真空能量为$ε_{vac} \sim H \cdot m_q\la\bar{q}q\ra /m_{η'} \sim (3.6\cdot 10^{-3} \text{eV})^4$，这与今天的观测值非常接近。QCD鬼（负责$U(1)_A$问题的解决）在真空能量的计算中起着至关重要的作用，因为鬼的性质在非常大但有限的距离上稍微偏离（如$\sim H / \Lqcd $）它们的无限体积Minkowski值。这个框架的另一个重要预言指出，真空能量的存在归功于宇宙的不对称性。事实上，这种效应是我们的宇宙嵌入在非平凡流形上的直接结果，例如具有（略微）不同线性尺寸的环面。这种对宇宙学各向同性的违反显然确实得到了WMAP的支持，并且将被未来的普朗克数据所证实（或排除）。
2010-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-lat
Improved hot dark matter bound on the QCD axion
我们加强了宇宙学的束缚的轴子质量，通过求解动量依赖的玻尔兹曼方程的轴子-π介子散射，并通过使用一个唯象的生产率来自π介子-π介子散射数据，克服了手征微扰理论的故障。利用现有的宇宙学数据，我们得到了$m_a\leq 0.24~\text{eV}$。为了进一步提高边界和利用即将到来的宇宙学调查的范围，需要可靠的非微扰计算以上的QCD交叉。
2022-11-07 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Radiation Generated by Cosmological Phase Transition Magnetic Fields
我们研究了在电弱（EW）和QCD相变中由磁泡碰撞产生的宇宙磁场所产生的引力波。这里考虑的磁场产生机制是基于基本EW最小超对称（MSSM）和QCD拉格朗日量的使用。利用磁流体动力学（MHD）湍流模型计算了引力波谱。我们发现EW相变产生的引力波振幅峰值在1-2 mHz附近，为$10^{-20}-10^{-21}$量级，因此该信号可能被激光干涉空间天线（LISA）探测到。然而，在QCD相变期间产生的引力波在LISA敏感带之外。
2009-08-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological Implications of QGP Bulk Viscosity
最近对热QCD物质的研究表明，在QCD相变的临界点附近，夸克-胶子等离子体的体粘滞系数（$ζ$）急剧上升。在这项工作中，我们表明，这种急剧上升的体积粘度将导致一个有效的负压附近的临界温度，$T_{c}$，这反过来又驱动宇宙膨胀。当粘性效应消失时，这种膨胀有一种自然的优美存在。我们估计，根据$ζ$的峰值，宇宙在很短的时间内（$Δt\sim 10^{-8}$秒）膨胀了$10$到$80$倍。另一个重要的结果是体积粘度占主导地位的动力学是QGP周围的$T \sim 1.5T_{c}$的空化。这将导致在QGP相中形成空化泡的现象。上述情形与QCD相变的阶数无关。我们描绘了一些重要的宇宙学后果的通货膨胀和空化。
2016-12-14 gr-qc hep-ph hep-th
Neutralino annihilation to quarks with SUSY-QCD corrections
超对称模型中的暗物质候选者的宇宙学遗迹密度的计算是一个有趣的可能性，以获得关于对撞机，电弱精度和低能量数据的超对称参数空间的额外约束。考虑到未来宇宙学的精确测量，辐射校正在分析中可以发挥重要作用。给出了中性伴子湮灭为夸克-反夸克对的全QCD和超对称-QCD修正，并分析了它们对中性伴子湮灭截面和残余密度的影响。通过与由纯首阶计算得到的遗迹密度的比较，我们表明修正强烈地影响从宇宙学数据中提取超对称质量参数。
2008-11-10 hep-ph
The cosmological constant puzzle: Vacuum energies from QCD to dark energy
宇宙的加速膨胀指向一个小的正真空能量密度和负真空压力。爱因斯坦的广义相对论方程中的宇宙学常数是一个强有力的候选者。从天体物理学中提取的真空暗能量密度比从标准模型粒子物理学中的希格斯势中预期的值小10^56倍。然而，暗能量尺度接近轻中微子质量的可能值范围。我们调查这个物理在一个简单的玩具模型中的手征的中微子被视为一个类似伊辛的“自旋”自由度类推。
2012-10-11 astro-ph.CO hep-ph
Quality of the Peccei-Quinn symmetry in the Aligned QCD Axion and Cosmological Implications
我们表明，所需的高质量的Peccei-Quinn对称性可以很自然地解释在对齐的QCD轴子模型，其中QCD轴子产生于多个轴子的衰变常数远小于轴子窗口，例如，在弱的范围内即使在存在一般普朗克抑制的Peccei-Quinn对称性破缺算子的情况下，有效的强CP相仍然足够小，与没有对齐的标准轴子模型形成对比。由于对称破缺算符的存在，QCD轴子势会产生或大或小的调制，从而对轴子宇宙学产生重要影响。当轴子被困在不同的极小值，畴壁出现和他们的标度行为抑制轴子等曲率扰动超视界尺度。我们的方案预测了许多轴子和saxion耦合到胶子，他们可能会在对撞机实验中寻找。特别是，最近发现的双光子过剩在750 GeV可能是由于这样的（S）轴子之一。
2016-07-04 hep-ph
Translating nano-Hertz gravitational wave background into primordial perturbations taking account of the cosmological QCD phase transition
本研究在考虑宇宙学QCD相变的前提下，由幂律原初曲率扰动计算诱导纳赫兹引力波，并利用NANOGrav数据约束功率谱，指出忽略QCD效应会显著低估振幅和谱指数。
2023-12-05 astro-ph.CO hep-ph
Deconfinement Transition Effects on Cosmological Parameters and Primordial Gravitational Wave Spectrum
宇宙学演化可以用直接可测量的宇宙学标量参数（减速$q$、急动$j$、急动$s$等.）由比例因子的高阶导数构成。它们在早期宇宙量子色动力学（QCD）相变的临界温度的行为，类似于QCD中守恒电荷的涨落，可以作为研究相变的一种特殊工具。本文利用最近提出的格点量子色动力学状态方程，考虑了暗物质的电弱自由度和不同模型，分析了早期宇宙中夸克、胶子到强子的交叉跃迁对宇宙标量和引力波谱的影响。在跃迁附近，宇宙学参数遵循QCD迹反常和整个系统的声速行为。解除禁闭的影响，原来是更相关的原始频谱的引力波和我们的完整的分析，格点量子色动力学模拟的基础上，强子共振气体低于临界温度，完善以前的结果。
2018-04-13 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Dark Matter Freeze Out during an Early Cosmological Period of QCD Confinement
标准的知识表明，在需要容纳弱相互作用的大质量粒子的残余密度和直接寻找暗物质之间存在着紧张关系。然而，遗迹密度的估计依赖于早期宇宙的宇宙学外推到冻结的时间，不受观测的束缚。我们探讨了一种非标准宇宙学，其中强耦合常数在早期宇宙中演化，在冻结时触发了早期的QCD禁闭。我们发现，取决于暗物质和标准模型之间的相互作用的性质，冻结在早期的禁闭可能会导致完全不同的预期的遗物密度，允许区域的参数空间实现正确的丰度，但否则将被排除在直接搜索。
2020-07-31 hep-ph
Neutron stars and the cosmological constant problem
在广义相对论框架内提出允许QCD和真空能量相变的中子星内部新模型，探究真空能量跃变对中子星质量-半径关系、潮汐形变率及I-Love-Q关系等性质的影响。
2025-01-31 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Effect of SUSY-QCD corrections to neutralino annihilation on the cold dark matter relic density in the Higgs funnel
本文给出了mSUGRA模型中A-漏斗区的主要过程--赝标希格斯玻色子交换导致中性伴子对湮灭为底夸克-反夸克对的QCD和SUSY-QCD修正的完整计算.我们提出的湮灭截面的数值预测和讨论的影响，冷暗物质遗迹密度与最近的宇宙学数据的校正项。
2007-09-14 hep-ph
The Quality/Cosmology Tension for a Post-Inflation QCD Axion
本文指出暴胀后 QCD 轴子模型在解决轴子质量问题时易引发宇宙学畴壁、分数电荷遗迹等灾难，两者存在张力，使得构建可行模型远比预期困难。
2024-08-26 hep-ph hep-th
Baryogenesis through Asymmetric Reheating in the Mirror Twin Higgs
本文提出镜面孪生希格斯模型中的非对称再加热机制，通过右手中微子衰变同时产生可见与孪生重子不对称性，满足宇宙学与LHC约束，并解释孪生重子暗物质。
2024-05-28 astro-ph.CO hep-ph
QCD Equation of State and Cosmological Parameters in Early Universe
利用考虑有限重子密度和背景磁场的状态方程（EoS），研究了早期宇宙在退禁闭跃迁时宇宙学参数的时间演化.非微扰动力学描述的场相关器方法（FCM），它给出了，与少量的自由参数，一个很好的拟合的点阵数据。整个系统由夸克-胶子等离子体和电弱扇区两部分组成，Friedmann方程的解表明，标度因子$a(t)$和$H(t)= (1/a)da/dt$对EoS的依赖性较弱，但减速参数$q(t)$和加加速度因子$j(t)$在临界温度$T_c$（对应于临界时间$t_c \simeq 20-25 μs$）以上发生强烈的变化.宇宙学参数的时间演化表明，在$T_c$的上方和周围存在着一种典型的物质主导宇宙的瞬态加速;这是由大质量有色天体的存在所驱动的QCD强相互作用所导致的。
2015-05-28 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
A Quantum Gravitational Relaxation of The Cosmological Constant
与QCD相似，广义相对论也有一个$Θ$扇区，这是由于大的量子同态。首次明确了引力CP破坏$Θ$参数与宇宙学常数的非微扰关系。引力赝标与大质量费米子的耦合通过手征对称性破缺机制从拓扑$B\wedge F$理论产生了广义相对论。我们证明了引力Peccei-Quinn机制可以动态地松弛宇宙学常数。
2005-03-18 astro-ph gr-qc hep-ph
The Cosmological Axino Problem
我们重新审视宇宙学的超对称QCD轴子，突出存在一个严重的宇宙学axino问题，是完全类似的引力子问题overclosure通过热生产。一般的分析意味着，在没有非自然的微调或隔离的情况下，QCD轴子的质量大于或等于引力子的质量。因此，热引力子和QCD轴子产生的边界在参数空间中是互补的，并且一起提供了暴胀后再加热温度的一个相当严格的极限，对于f_a = 10^9 - 10^12 GeV的轴子衰变常数，T_R < 10^3 - 10^6 GeV。基于这一结果，我们探讨了低T_R下引力子LSP和轴子NLSP的宇宙学，并提出了暗物质的三种现实方案。
2011-04-04 hep-ph
Axiogenesis with a Heavy QCD Axion
我们证明，所观察到的宇宙学过剩的反物质可能来自一个沉重的QCD轴子，解决了强CP问题，但有一个质量远大于由标准模型QCD强动力学。我们研究了重QCD轴子在场空间中的转动，通过弱和强的自旋过程，这种转动转变为重子的不对称性。这提供了一个强有力的宇宙学动机，重QCD轴子，这是高实验的兴趣。可行的参数空间具有1~MeV和10 GeV之间的轴子质量$m_a$和衰变常数$f_a < 10^5$ GeV，这可以通过基于加速器的直接轴子搜索和宇宙微波背景的观测来探测。
2022-06-01 hep-ph
Equation of State for Cosmological Matter at and beyond QCD and Electroweak Eras
通过结合最可靠的非微扰计算和微扰计算，特别是最近的那些包括尽可能多的夸克味道，计算各种热力学量的重子自由物质。我们通过包括其他自由度（dof）来扩展这些计算，例如光子，中微子，轻子，电弱粒子和希格斯玻色子，这使我们能够考虑TeV尺度的温度。计算结果表明，与QCD类似，EW相变也是一个交叉。我们发现，虽然强子物质的状态方程是线性的，$p/ρ\simeq 0.2$，一个更高的温度是相当复杂的，它表现出两个交叉型相变，对应于强和EW物质。在甚至更大的能量密度下，推导的EoS再次变为线性的并且接近于理想气体。组合状态方程可用于模拟宇宙从极早期到EW和QCD时代的膨胀。
2019-02-28 hep-lat hep-ph
Inflationary QCD phase diagram
研究膨胀期QCD相图，通过轴向化学势探索一阶chiral相变的临界条件。
2025-12-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
