Can active-sterile neutrino oscillations lead to chaotic behavior of the cosmological lepton asymmetry?
虽然宇宙重子的不对称性已经被高精度地测量为6.1*10^-10,但如果轻子隐藏在中微子扇区中,那么相应的轻子不对称性可能高达10^-2。一段时间以来,人们已经知道,如果存在质量小于活动中微子质量的无菌中微子,那么小的初始不对称性可以产生大的不对称性。虽然末态轻子不对称性的大小是决定性的,但它的符号在本质上被证明是混沌的。这已经在单动量近似(也称为量子速率方程)中得到了证明,但到目前为止还没有使用完全动量依赖的量子动力学方程建立。在这里,我们研究这个问题,通过解决一个系统的1个活动和1个无菌中微子的自适应网格上的量子动力学方程。我们表明,通过增加分辨率的轻子不对称性的振荡被消除,轻子不对称性的符号实际上是确定的。本文还作为自适应求解器LASAGNA的启动文件,可在http://users-phys.au.dk/steen上获得。
2013-02-28 astro-ph.CO hep-ph
Second leptogenesis: Unraveling the baryon-lepton asymmetry discrepancy
提出双重轻子生成新场景,通过温度依赖的Majorana中微子CP破坏衰变及Sphaleron过程解耦,解释重子与轻子不对称性差异,并预言中微子质量轻于电弱尺度以供实验验证。
2024-02-13 astro-ph.CO hep-ph
Baryogenesis from Mixing of Lepton Doublets
结果表明,标准模型中的轻子二重态的混合对轻子不对称性有相当大的贡献,轻子不对称性是由早期宇宙中右手中微子在有限温度下的衰变产生的.在计算味道混合相关性时,我们考虑了汤川和规范相互作用的影响。我们比较了冻结出的不对称性从轻子双重混合的标准贡献的混合和直接衰变的右手中微子。当右手中微子之间的质量比是几个数量级时,轻子混合的不对称性相当大,而对于更大的层次,它变得麦克斯韦抑制。对于介于简并右手中微子(共振轻子生成)和等级中微子之间的中间范围,轻子混合可以产生对轻子不对称性的主要贡献。
2012-10-01 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic QCD Epoch at Nonvanishing Lepton Asymmetry
我们研究轻子不对称性如何影响QCD相图中的宇宙轨迹。我们利用格点量子色动力学的可调性在理想夸克气体和理想强子共振气体之间插值,研究了早期宇宙QCD时期化学势的演化。轻子不对称性影响所有化学势的演化。标准的宇宙轨道是在假设轻子和重子不对称的情况下得到的。对于较大的轻子不对称性,电荷化学势在π湮没之前超过重子化学势。
2018-11-19 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Lepton asymmetry growth in the symmetric phase of an electroweak plasma with hypermagnetic fields versus its washing out by sphalerons
研究了在T_RL ~ 10 TeV(T_EW < T < T_RL)温度下,由Higgs衰变(逆衰变)进入平衡态的手征翻转过程引起的弱电相变(EWPT)前早期宇宙等离子体中轻子不对称性的演化.我们解决适当的轻子和希格斯玻色子的动力学方程,考虑到轻子数违反由于阿贝尔异常的右,左电子和中微子的自洽超荷场服从麦克斯韦方程组修改的贡献的电弱相互作用的标准模型。同时考虑了对称相的sphaleron过程对左轻子数的破坏和相应的重子数的破坏。假设种子超荷场的Chern-Simons波位形,我们得到了由原始右电子不对称性在T > T_RL处单独作为部分不对称性存在演化而来的重子和轻子不对称性的估计。人们发现一个强烈的依赖的不对称性的陈-西蒙斯波数。我们预测了一个非零的手征不对称性Δμ= μ_e_R - μ_e_L \neq 0,在这种情况下演化到EWPT矩,可以用作EWPT后麦克斯韦场演化的初始值。
2013-01-08 astro-ph.CO hep-ph
Refined approaches in second leptogenesis for the baryon-lepton asymmetry discrepancy
本文研究电弱标度以下的第二次轻子生成,通过分析温度相关质量、弱作用衰变通道转变及 $W/Z$ 附近散射共振,解释并放大 $B-L$ 不对称以弥合重子–轻子不对称差异。
2025-03-18 astro-ph.CO hep-ph
Indications for a Nonzero Lepton Asymmetry from Extremely Metal-Poor Galaxies
本文利用极贫金属星系氦-4新测量与原初氘数据,通过贝叶斯分析发现大爆炸核合成时期可能存在约2σ水平的非零轻子不对称性,为超越ΛCDM宇宙学提供新线索。
2023-03-12 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological lepton asymmetry with a nonzero mixing angle θ_{13}
虽然宇宙的重子不对称性现在已经可以通过宇宙学观测得到很好的测量,但中微子形式的轻子不对称性的界限仍然很弱。我们使用一些最新的宇宙学数据,考虑到味振荡的影响,对遗迹中微子不对称性进行了限制。我们给出了两种不同中微子混合角θ_{13}的结果,并表明当θ_{13}较大时,对中微子总不对称性的限制变得更为严格,甚至会冲淡较大的初始味不对称性。特别地,我们发现目前的中微子质量极限仍受大爆炸核合成极限的支配,而宇宙学数据对中微子总质量的极限基本上与θ_{13}无关。最后,我们进行了预测COrE,作为未来的CMB实验的一个例子,并发现它可以提高总轻子不对称性的限制约高达6.6倍。
2012-06-25 astro-ph.CO hep-ph
Lepton asymmetry, neutrino spectral distortions, and big bang nucleosynthesis
本文计算了具有显著轻子数的早期宇宙中弱退耦核合成时期自洽耦合核反应的Boltzmann中微子能量输运。我们发现轻子不对称性的存在增强了引起非热中微子光谱畸变的过程。我们的研究结果揭示了如何在能量和熵密度的不对称性独特的演变为不同的运输过程和中微子的味道。中微子光谱的增强扭曲改变了预期的大爆炸核合成轻元素丰度相对于那些在标准费米-狄拉克中微子分布的情况下。这些产率,敏感的中微子能谱的形状,也敏感的相位的扭曲和熵流的增长与时间/比例因子。我们分析了这些问题,并推测了新的灵敏度范围的氘和氦的轻子数。
2017-03-05 astro-ph.CO hep-ph
Large lepton asymmetry from axion inflation and helium abundance hinted by ACT
School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences (HIAS-UCAS)(中国科学院大学前沿科学与高等研究院基础物理与数学学院);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific (ICTP-AP)(亚太理论物理中心);Research Center for the Early Universe, The University of Tokyo(东京大学早期宇宙研究中心)
本文研究了轴子通胀中通过手性异常产生的轻子不对称性,并探讨了该不对称性对原始氦丰度的抑制作用,基于ACT观测数据。
2025-12-24 astro-ph.CO hep-ph
Big Bang Nucleosynthesis constraints on sterile neutrino and lepton asymmetry of the Universe
本文研究质量为$150- 450$ MeV的无菌中微子的宇宙学效应。不育中微子的衰变改变了宇宙的热历史,并影响了复合和大爆炸核合成(BBN)结果中辐射的能量密度。我们从氦-4和氘的原始丰度中推导出对不育中微子参数的严格限制。我们还发现,在一个特定的模型的约束可以大大放宽假设一个大的轻子不对称性的活动中微子。在这种情况下,一致的参数导致$N_{\mathrm{eff}} \simeq 3.2- 3.4$,并可以缓解哈勃张力。
2020-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Leptophilic Dark Matter from the Lepton Asymmetry
提出了一个弱尺度暗物质模型,其中热暗物质密度由高维轻子破坏算符引起的轻子不对称性决定。在这些模型中,一般有一个分离的湮灭截面负责遗迹丰度(通过轻子违反运营商)和湮灭截面是相关的DM的间接检测(通过轻子保存运营商)。由于这种分离,有一个明显的提升,在今天的星系湮灭截面相对于典型的热冻结导出。这导致了对所观察到的宇宙射线电子和正电子过剩的自然解释,而无需求助于索末菲增强。生成间接信号还设置直接检测横截面的幅度,这意味着用于下一代实验的信号。更一般地,这些模型激励继续寻找DM与显然非热湮灭截面。DM还可能在辐射产生马约拉纳中微子质量方面发挥作用。
2009-09-11 astro-ph.CO hep-ph
The role of leptons in electroweak baryogenesis
我们通过研究一个相对简单的框架,满足所有萨哈罗夫条件的有效场论的启发,研究轻子在电弱重子生成中的作用。特别地,我们研究了由六维汤川相互作用引起的夸克和带电轻子CP破坏源项的有效性。尽管Yukawa耦合相对较小,但涉及Taus的CP破坏源项是相当有效的,可以解释所观察到的物质-反物质不对称性。我们得到的总重子不对称性的解析和数值表达式,前者提供了重要的洞察是什么使得轻子CP破坏相对有效的夸克相比,CP破坏。如果CP破坏源涉及顶夸克,轻子也起重要作用。虽然标准模型中的汤川耦合很小,但它通过将夸克中的手征不对称性转移到轻子中的手征不对称性来显着增强重子不对称性,而夸克中的手征不对称性被强的斯佩勒子洗掉。我们的结论是,即使CP破坏仅限于夸克扇区,轻子也不应该被忽略。在新物理学中,夸克和轻子之间存在额外的手征对称性破缺相互作用,轻子的作用可以进一步增强,就像在模型中存在额外的希格斯玻色子玻色子或细夸克一样。最后,我们研究了CP违反六维汤川相互作用的轻夸克和轻子,但得出的结论是,这些导致太小的重子不对称。
2020-03-24 astro-ph.CO hep-ph
Hemispherical Power Asymmetry of the Cosmic Microwave Background from a Remnant of a pre-Inflationary Topological Defect
观测表明,在宇宙微波背景的涨落中存在着大尺度的异常。在这些异常中,半球功率振幅不对称性的相关长度与可观测宇宙的相关长度相当。我们提出,在暴胀之前,由U(1)对称性的自发破缺所产生的拓扑缺陷在宇宙的可观测区域产生了初始相位变化$δθ$。如果缺陷在视界内,则该相位波动的幅度由拓扑保护,并且如果缺陷离开视界,则该相位波动的幅度由因果关系冻结。在暴胀之后,当哈勃速率下降到与玻色子场的质量相当的水平时,相对应的玻色子场开始振荡。新产生的玻色子粒子的能量密度在整个可观测的宇宙中是变化的。玻色子随后在BBN时期之前衰变为辐射,由此产生的能量密度波动产生了观察到的功率不对称性。这种情况下预测的尺度依赖的调制幅度功率不对称性,此外,作为拓扑缺陷所产生的相变是一个非常普遍的现象,所观察到的半球形的不对称性可以被看作是宇宙膨胀的证据。
2017-10-18 astro-ph.CO hep-ph
Heavy neutral leptons beyond the BBN bound: probing the lepton asymmetry of the Universe
Tohoku University(东北大学);The University of Tokyo(东京大学);CERN(欧洲核子研究中心);Instituto de Física Teórica UAM-CSIC(马德里自治大学-西班牙高等科学研究所理论物理研究所)
本研究提出大轻子味不对称场景,使重中性轻子规避BBN限制,开辟新参数空间,SHiP或可探测,结合BBN与CMB可确定原初味不对称的剩余方向。
2026-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Natural Saturation Of The Sterile Neutrino Dark Matter Resonant Production By a High Lepton Flavor Asymmetry In Primordial Plasma
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院核物理研究所);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院)
本文发现高轻子味不对称性会延迟惰性中微子共振产生并触发活性中微子振荡,从而自然饱和暗物质丰度,并给出混合参数的两个数量级约束范围。
2026-09-28 astro-ph.CO hep-ph
First second of leptons
在宇宙学标准模型中,一个约束很差的参数是轻子不对称性l = \sum_f l_f= \sum_f(n_f+ n_{ν_f})/s。每个味不对称性l_f(f=e,μ,τ)是带电轻子n_f和它们对应的中微子的净粒子密度之和,用熵密度s归一化。BBN和CMB对l_f \leq O(0.1)的约束允许轻子味不对称性比重子不对称性b ~ 10^{-10}大几个数量级。在这篇文章中,我们将展示这种大轻子(味)不对称性如何影响早期宇宙,特别是冻结出WIMP和宇宙QCD过渡。
2012-02-28 astro-ph.CO hep-ph
Leptogenesis via hypermagnetic fields and baryon asymmetry
本文研究了在电弱相变(EWPT)之前的早期宇宙等离子体中,在超磁场存在下,由轻子生成引起的重子不对称性的产生。对于最简单的超磁场的陈-西蒙斯(CS)波位形,我们发现当超磁场值由于α ^2-发电机而改变时,重子不对称性增加,而轻子不对称性由于阿贝尔反常而增加。我们在两种情形下求解了相应的轻子不对称性的积分微分方程:(i)当原初轻子不对称性位于右电子e_R中时;以及(ii)当除了e_R之外,由于在该温度下由逆Higgs衰变提供的手征翻转反应而引起e_L和nu_eL的左轻子不对称性时,T<T_RL ~ 10 TeV。我们发现,宇宙的重子不对称性(BAU)上升非常快,通过这种leptogenesis,特别是在强超磁场。改变(降低)CS波数参数k_0 < 10^-7 T_EW,可以恢复BAU的可观测值,eta_B ~ 10^-9,其中k_0 = 10^-7 T_EW对应于在超磁场欧姆耗散下CS波数的最大值。在情形(ii)中,我们预言了EWPT时左右电子轻子数的本质差异,即L_eR - L_eL ~(mu_eR - mu_eL)/ T_EW = Δ mu / T_EW ~ 10^-5,它可以作为EWPT后手征不对称性的初始条件。
2012-08-15 astro-ph.CO hep-ph
Upper Bound on the Cosmic Baryon Chemical Potential from Lepton-Flavor Asymmetry
研究了轻子味不对称情形下QCD相变附近的早期宇宙轨迹,得到重子化学势上限,发现仅极端轻子味不对称无法达到一阶相变区域,将QCD时代遗迹限制在chiral crossover相变标准图景。
2025-11-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Lepton Asymmetry and Neutrino Oscillations Interplay
讨论了早期宇宙中轻子不对称性L与中微子振荡之间的相互作用。中微子振荡可以抑制或增强先前存在的L.另一方面,L能够抑制或增强中微子振荡。数值分析了早期宇宙MSW共振中微子振荡中L增强的机制。讨论了中微子振荡的L宇宙学效应。我们讨论了L如何改变宇宙学BBN对中微子的约束,并证明了具有电子无菌中微子振荡的BBN模型对L是极其敏感的,它允许得到对L值最严格的约束.我们还讨论了活动-无菌中微子混合和L的宇宙学作用与BBN,CMB和LSS数据以及全球中微子数据分析所指出的早期宇宙额外相对论密度的迹象。
2013-02-12 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Birefringence from Large Lepton Asymmetry
ICRR, University of Tokyo(东京大学宇宙射线研究所);High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构);Rikkyo University(立教大学)
本文提出中微子电流与光子的矢量Chern-Simons耦合作为宇宙双折射起源,首次分析各向异性信号,并证明Affleck-Dine机制产生的大轻子不对称性可解释观测到的各向同性双折射,与低氦-4丰度相关。
2026-10-30 astro-ph.CO hep-ph
Lepton Asymmetric Universe
最近对$^4$的观测表明我们的宇宙具有很大的轻子不对称性。我们考虑了产生轻子数的Affleck-Dine(AD)机制。在AD机制中,产生了被称为L球的非拓扑孤子,产生的轻子数被限制在其中。L球保护产生的轻子数不被通过sphaleron过程转换为重子数。我们研究了L球的形成和演化,发现最近的$^4$ He测量所提出的具有大轻子不对称性的宇宙是可以实现的。
2022-11-02 astro-ph.CO hep-ph
lepton number survival in the cosmic neutrino background
热大爆炸模型预言了\emph{cosmic neutrino background}的存在。在这个原始的中微子池中,粒子和反粒子的数量可能是不同的--这是对发生在非常早期的过程的记忆。如果中微子没有质量,那么一旦中微子冻结,这种不对称性就不会改变。然而,在大质量粒子的情况下,不对称性不受守恒定律的保护,并且可以通过物质不均匀性的螺旋翻转散射来消除。我们评估这种螺旋翻转率,并证明,如果遗迹轻子不对称曾经存在,它将在很大程度上保持完整的中微子质量的现实价值在地球附近。
2022-12-02 astro-ph.CO hep-ph
Baryogenesis and first-order QCD transition with gravitational waves from a large lepton asymmetry
本文研究大原初轻子不对称性如何通过抑制sphaleron速率实现重子生成并诱发一阶QCD相变,利用次领头阶维度约化和更新QCD状态方程确定轻子味不对称性范围,并指出该相变可通过μAres等引力波实验探测。
2025-08-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Nonconservation of lepton current and asymmetry of relic neutrinos
本文计算了早期宇宙等离子体$n_ν- n_{\bar ν}$在电弱相变前后的中微子不对称性。在标准模型中,EWPT之前的稀薄演化是由无质量超荷场中的阿贝尔反常驱动的。EWPT后希格斯相中中微子不对称性的产生,反过来,以前没有考虑过,因为对于中微子这样的电中性粒子来说,在外部电磁场中没有任何量子异常,这与带电的左和右极化无质量电子在同一电磁场中的阿德勒异常不同。利用动量空间中的Berry曲率项修正的中微子Boltzmann方程,建立了EWPT后等离子体中宏观中微子流的破缺,精确地再现了量子场论中由于非零轻子超荷和相应的超荷场中三角形反常而引起的EWPT前对称相轻子流的不守恒.在最后一种情况下,轻子流的破坏是通过动力学方法导出的,而不需要计算相应的费曼图。然后应用新的动力学方程计算了Higgs相中微子的不对称性,包括在等离子体中没有中微子碰撞的情况下中微子退耦后的阶段,包括Berry曲率和与背景费米子的电弱相互作用。这种不对称性被发现是相当小的观察。因此,残余中微子和反中微子密度的差异,如果存在的话,应该主要是在对称相EWPT之前获得。
2017-04-25 astro-ph.CO hep-ph
Forecast on lepton asymmetry from future CMB experiments
我们考虑了中微子形式的轻子不对称性,并通过简并参数($ξ_ν$)对这种不对称性施加了新的预期的灵敏度。以三个中微子状态的默认情况下,我们发现$ξ_μ = 0.05 \pm 0.10 \, (\pm \, 0.04)$,从核心(CMB-S4)在95%的CL,分别。此外,在这种情况下,我们评估的中微子质量尺度,获得正常的层次质量计划是特权。我们的结果是宇宙学轻子不对称性和中微子质量尺度在此背景下,从它可以带来的$ξ_ν$的零假设(及其对$ΔN_{\rm eff}$的影响)的角度来看,也许,\textbf{$ξ_ν$}可能采取非零值高达95% CL从未来的实验,如CMB-S4。此处获得的CMB-S4灵敏度结果不包括所有预期系统误差。
2019-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The small scale power asymmetry in the cosmic microwave background
本文研究了小角尺度下宇宙微波背景的半球功率不对称性。我们发现在多极范围l=601-2048中存在非常高的不对称性,其统计显著性为6.5 σ。然而,我们发现,这种极端的异常只是一个巧合的其他三个影响,相对论性的功率调制,边缘效应从应用的掩模,和尺度间的相关性。在对所有这些影响进行校正后,显著性水平下降到~1 sigma,即,在小角度尺度中没有异常的固有不对称性。使用该零结果,我们推导出对潜在偶极调制幅度的约束,在95% C. L.下,在~10 Mpc尺度上A(k)<0.0045。任何试图解释大角度尺度下半球不对称性的理论模型都必须满足这个新的约束。
2013-09-27 astro-ph.CO
Constraints on the lepton asymmetry from DESI DR2 BAO data
通过联合分析DESI DR2 BAO数据和Planck 2018 CMB数据,研究了中微子退相干参数的上限,为宇宙物质-反物质不对称性模型提供新见解。
2025-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lepton asymmetry leading to baryogenesis by primordial black holes
Indian Institute of Science(印度科学学院);Shivaji University(希瓦吉大学)
原初黑洞通过引力效应产生轻子不对称性,进而通过sphaleron过程引发重子生成。
2026-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of the QCD Equation of State and Lepton Asymmetry on Primordial Gravitational Waves
利用量子色动力学(QCD)的状态方程(EoS),我们研究了QCD对暴胀时代产生的原初引力波(PGW)的影响。我们还考虑了不同的情况下,消失和非零轻子不对称性,后者是由宇宙微波背景实验的约束。我们的结果表明,对于不同的格点量子色动力学Eos,在QCD跃迁附近的频率范围($10^{-10}- 10^{-7}$ ~Hz),或者对于非零轻子非对称性,在更大的频率范围内,微扰QCD所预测的引力波背景有百分之几的偏差.未来的引力波实验,如SKA、EPTA、DECIGO和LISA等,在测量PGW振幅时具有足够高的灵敏度,可以探测这些差异,并揭示宇宙QCD跃迁的真实性质和早期宇宙中存在的非零轻子不对称性。
2019-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-lat
Gravitational Leptogenesis, Reheating, and Models of Neutrino Mass
引力轻子生成模型是指通过标准模型的轻子数引力异常而导致宇宙的物质-反物质不对称性的一类重子生成模型。在这些模型中,手征引力波是暴胀时期标准模型中微子轻子不对称性的来源。我们指出,引力leptogenesis可以在狄拉克或马约拉纳中微子质量的情况下是成功的。在狄拉克质量假设中,引力稀薄生成预言了剩余的大量处于平衡状态的不育中微子,而标准模型扇区携带的轻子不对称性没有改变。在马约拉纳质量方案中,中微子参与了轻子数违反的相互作用,这可能会在后暴胀再加热过程中消除轻子的不对称性。然而,我们表明,如果轻子数违规相互作用在所有标准模型汤川相互作用进入平衡之前就失去平衡,那么轻子不对称性的完全(指数)消失就会被阻止。由右手征夸克和轻子携带的重子和轻子不对称性与轻子数破坏无关,并且洗出过程仅使预测的重子不对称性降低$\varepsilon_{\rm w.o.} = \pm O(0.1)$倍。$\varepsilon_{\rm w.o.}$的符号依赖于模型参数,以至于未来对原始引力波手征的测量将限制轻子数破坏的尺度(重马约拉纳中微子质量)。
2017-12-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Pion condensation in the early Universe at nonvanishing lepton flavor asymmetry and its gravitational wave signatures
我们研究了在非零轻子味不对称值下,早期宇宙中可能形成玻色-爱因斯坦凝聚相的π介子。基于非零同位旋密度下的第一性原理格点量子色动力学模拟,采用一个具有π介子相互作用的强子共振气体模型,计算了满足总轻子不对称性约束的电子、μ子和τ轻子不对称性的宇宙轨道.如果电子和μ子的不对称性足够大,宇宙轨道可以通过π凝聚相:$|l_e + l_μ| \gtrsim 0.1$,对单个味不对称性之间的差异$l_e - l_μ$几乎不敏感。因此,未来对单个轻子味不对称值的限制将能够确认或排除宇宙QCD时期的π介子凝聚。我们证明了π凝聚相在QCD尺度上对原初引力波谱和原初黑洞的质量分布都留下了印记,例如最近的LIGO事件GW 190521中的黑洞双星可以在该凝聚相中形成.
2020-12-22 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Anomalous parity asymmetry of the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe power spectrum data at low multipoles
我们研究了我们的早期宇宙的非高斯性,通过比较宇称不对称的WMAP功率谱与模拟。我们发现WMAP数据的奇宇称偏好(2<= 1 <=18)在千分之四的水平上是反常的。我们发现,低四极功率可能是这种宇称不对称的一部分,而不是一个孤立的异常。这一异常现象的成因是宇宙学的还是系统的,还有待进一步的研究。普朗克探测器的数据,它有不同于WMAP的系统学,将帮助我们解决异常奇宇称偏好的起源。
2010-05-22 astro-ph.CO
Baryon asymmetry from primordial black holes
提出了一种新的从原始黑洞(PBH)产生重子的方案。假设存在微观重子(或轻子)数破坏和CP破坏算子,如$\partial_αF(\mathcal{R_{....}} ) J^α$,其中$F(\mathcal{R_{....}})$是黎曼张量的标量函数,蒸发黑洞的时间演化在视界产生重子(轻子)化学势;因此PBH枚举了重子(轻子)和反重子(轻子)之间的非对称霍金辐射。虽然运营商是高维的,并在很大程度上抑制了高质量规模$M_*$,我们表明,足够量的不对称性可以产生广泛的参数的PBH质量$M_{\rm PBH}$,其丰度$Ω_{\rm PBH}$,和规模$M_*$。
2017-01-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Generating the cosmic microwave background power asymmetry with $g_{NL}$
我们考虑了由超视界等曲率场起伏产生的CMB功率不对称性的$δN$展开式中的高阶项。该项可以生成不对称性,而不需要大的$f_{NL}$值。相反,它会生成一个非零值$g_{NL}$。约束的组合导致$f_{NL}-g_{NL}$空间中的允许区域。为了在没有大的$f_{NL}$值的情况下产生具有该项的不对称性,我们发现等曲率场需要对曲率扰动的功率谱的贡献小于暴胀。
2015-07-07 astro-ph.CO hep-th
Quantum Leptogenesis I
热稀薄成因解释了宇宙中物质-反物质不对称的中微子质量,与中微子振荡实验相一致。本文基于Kadanoff-Baym方程对产生的轻子不对称性进行了全量子力学计算。起源的不对称性是偏离平衡的重马约拉纳中微子的统计传播,以及CP违反耦合。轻子不对称性直接用格林函数计算,而不涉及“数密度”。与玻尔兹曼方程和量子玻尔兹曼方程相比,关键的区别是记忆效应,快速振荡比重中微子平衡时间快得多。这些振荡强烈地抑制了产生的轻子不对称性,除非标准模型规范相互作用,导致热阻尼,被适当地考虑。我们发现,这些阻尼效应基本上补偿了由于量子统计因素的增强,因此,最终传统的玻尔兹曼方程再次提供了相当准确的预测轻子不对称性。
2013-11-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the (higher multipoles) variance asymmetry in the cosmic microwave background
本文通过沿偶极方向对CMB方差图进行分块分析,证实偶极显著性并发现高阶多极矩具有可比显著性,提示CMB天空可能存在异常斑块。
2024-08-08 astro-ph.CO
Quadrant asymmetry in the angular distribution of the Cosmic Microwave Background in the Planck satellite data
威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)测量的宇宙微波背景(CMB)角分布中发现的一些特殊特征值得进一步研究。在这些独特的特征中,象限不对称性可能与南北不对称性有关。在本文中,我们的目标是扩展的象限不对称性的分析,在$Λ$ CDM框架的普朗克前景清洁地图,使用普朗克小组提供的掩模。我们计算两点关联函数(TPCF)从普朗克CMB天空图的每个象限,并比较结果与1000蒙特卡罗(MC)模拟假设$Λ$ CDM最佳拟合功率谱。我们检测到的存在下,在东南象限(SEQ)和东北象限(NEQ)在普朗克数据的电力显着不足的权力过剩。SEQ和其他三个象限(西南象限(SWQ),西北象限(NWQ)和NEQ)之间的不对称性在95%的置信水平下与各向同性天空不一致。此外,通过相对于z方向旋转普朗克温度天空图,我们显示了SEQ的TPCF具有最大功率的旋转角度。我们的普朗克前景清洁地图的分析表明,有一个多余的权力在TPCF的SEQ和显着缺乏的权力在NEQ相比,模拟。当考虑到$Λ$ CDM框架时,这种不对称是反常的。
2014-08-05 astro-ph.CO
Litmus Test for Cosmic Hemispherical Asymmetry in the Cosmic Microwave Background B-mode polarization
最近对宇宙微波背景(CMB)温度场的测量为构成当代宇宙学基本原则的统计各向同性(SI)的破坏提供了诱人的证据。CMB空间任务、WMAP和Planck观测到了大角度尺度下SI温度场的$7\%$偏离。然而,由于在低多极时的宇宙方差更高,预计这一测量的意义不会从未来的任何CMB温度测量中得到改善。我们表明,弱透镜的CMB由于标量扰动产生相应的SI违反$B$模式的CMB偏振在较小的角度尺度。这种现象的可测量性取决于功率不对称存在的尺度($l$范围)。仅限于温度场中的$l<64$的功率不对称性不会导致从该新窗口的任何显著的可观察效果。然而,这种效应可以对标量扇区中存在的半球不对称尺度的空间范围施加独立的限制。
2016-06-02 astro-ph.CO gr-qc
Does the CMB prefer a leptonic Universe?
最近对最小角尺度下的宇宙微波背景(CMB)和更新的原始元素丰度的观测表明,相对于标准大爆炸核合成,具有三中微子味的宇宙微波背景的能量密度和氦4丰度都有所增加。这就需要重新分析中微子化学势的观测界限,它编码了宇宙中微子和反中微子之间的数量不对称性,从而测量了宇宙的轻子不对称性。我们比较最近的数据与大爆炸核合成代码,假设中微子味平衡通过中微子振荡大爆炸核合成开始之前。我们发现一个轻微的偏好负中微子化学势,这将意味着过量的反中微子,从而负轻子数的宇宙。轻子的不对称性可能超过重子的不对称性几个数量级。
2013-03-11 astro-ph.CO