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
Reheating-era leptogenesis
我们提出了一个新的leptogenesis方案在再加热时代。我们的设置是最小的意义上说，除了标准模型拉格朗日，我们只考虑一个暴胀子和高维运营商。轻子数不对称性不是由重粒子的衰变产生的，而是由标准模型粒子之间的散射产生的。在暴胀子衰变后，该模型在具有高维算子的标准模型内描述。萨哈罗夫的三个条件通过以下方式得到满足。轻子数的破缺是由5维算符实现的。复相位来自于六维四轻子算符。在再加热完成之前，宇宙就已经失去平衡了。结果表明，在暴胀子质量和再加热温度等较宽的参数范围内，都能成功地实现重子生成，这取决于截止尺度。由于我们只依赖于有效的拉格朗日，我们的方案可以适用于所有的机制，以产生中微子马约拉纳质量。
2016-10-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmology meets functional QCD: First-order cosmic QCD transition induced by large lepton asymmetries
在中微子振荡开始之前，宇宙的轻子味不对称性在观测上几乎是不受约束的。我们计算了在大轻子味不对称存在下的宇宙QCD时期的宇宙轨迹。通过在我们的计算中加入由泛函QCD方法导出的QCD热力学量，我们的工作首次揭示了一阶宇宙QCD跃迁的可能性。我们指定所需的值的轻子味不对称的一阶过渡发生在一些不同的基准方案。
2022-05-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A new constraint on primordial lepton flavour asymmetries
本文证明早期宇宙中轻子味不对称性超过约 $9 \times 10^{-3}$ 时会通过手征等离子体不稳定性产生螺旋超磁场并贡献重子不对称性，从而将相关限制强度比 CMB 和 BBN 提高约两个数量级。
2023-06-12 astro-ph.CO hep-ph
Lepton Flavour Asymmetries and the Mass Spectrum of Primordial Black Holes
研究了轻子味不对称性对原初黑洞的形成和质量谱的影响。我们估计他们的合并与LIGO/室女座的可探测性，并表明，目前公布的引力波事件实际上可能是由一个原始的黑洞光谱从非零不对称。我们建议使用引力波天文学作为一种新的工具来探测宇宙在中微子振荡发生之前是如何呈现轻子味不对称的。
2021-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The cosmic QCD transition for large lepton flavour asymmetries
我们研究了大轻子味不对称性对宇宙QCD跃迁的影响。不等轻子味不对称的情形在观测上几乎是不受约束的，因此为宇宙QCD跃迁开辟了一个全新的参数空间。我们发现，对于大的不对称性的形成的玻色-爱因斯坦凝聚体的π介子可以发生，并确定相应的参数空间。在QCD跃迁标度附近，我们用关于化学势的完整集合的泰勒展开来表示压强。泰勒系数依赖于文献中格点量子色动力学计算的输入。讨论了该方法的适用范围。
2022-06-27 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Flavor Leptogenesis During Reheating Era
本文研究非瞬时再加热时期暴胀子衰变产生的RHN对轻子平衡温度和$T_{\ m{RH}}$的影响，提出最轻RHN衰变可实现再加热期味轻子生成及准热轻子生成框架。
2023-07-14 astro-ph.CO hep-ph
Maximal parameter space of sterile neutrino dark matter with lepton asymmetries
The University of Tokyo（东京大学）；CERN（欧洲核子研究中心）
研究在存在轻子味不对称的情况下，中微子暗物质的最大参数空间，探讨大味不对称与总轻子不对称的关系，验证半经典玻尔兹曼方程并提出公共框架用于计算中微子生产。
2026-02-15 astro-ph.CO hep-ph
Signatures from pion condensation and lepton flavor asymmetries in the cosmological gravitational wave background
Instituto de Física, Universidade de São Paulo（圣保罗大学物理研究所）；Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学物理研究所）；Institut für Theoretische Physik, J. W. Goethe Universität（歌德大学理论物理研究所）
研究大QCD时期轻子味不对称性如何引发介子凝聚，并探讨其对低频引力波谱的特征影响，通过比较引力波信号与标准情况下的轻子不对称性提供新约束。
2026-08-27 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Lepton Flavor Asymmetries: from the early Universe to BBN
通过求解动量平均量子动力学方程，首次系统研究大原初轻子味不对称在BBN时期的演化，揭示了复杂的味结构，发现特定方向上的不对称可免受约束，为一阶QCD相变和重子产生提供新可能。
2025-07-10 astro-ph.CO hep-ph
Particle asymmetries in the early universe
在我们的宇宙中，总的轻子不对称性$l=\sum_f l_f$只是受到理论和实验的限制。它可能比观测到的重子不对称性$b\simeq {\cal O}(10^{-10})$，$|l|/b \leq {\cal O}(10^{9})$大几个数量级。我们发现，宇宙QCD跃迁的动力学变化的大的不对称性。在单一风味$l_f$中对不对称性的预测允许甚至更大的值。我们发现，$l_f\leq {\cal O}(1)$的不对称性在一个或两个口味改变了残余丰富的WIMP。然而，大轻子和大的单个轻子味不对称性显著影响早期宇宙的动力学。
2010-11-29 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Asymmetries, Primordial Equation of State & Primordial Black Holes
Deutsches Zentrum für Astrophysik (DZA)（德国天体物理中心）；Institut für Kern- und Teilchenphysik (IKTP), TU Dresden（德累斯顿工业大学核与粒子物理研究所）；Institut de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de València（瓦伦西亚大学-CSIC粒子物理研究所）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）；Department of Physics, Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学物理系）；Department of Physics, Nagoya University（名古屋大学物理系）；Department of Physics, University of Miami（迈阿密大学物理系）；Fakultät für Physik, Technische Universität Dortmund（多特蒙德工业大学物理学院）；Arnold Sommerfeld Center, Ludwig-Maximilians-Universität（路德维希-马克西米利安大学阿诺德·索末菲尔德中心）
该研究探讨存在轻子与重子不对称时原初宇宙的热历史，确定对应阶段的宇宙状态方程，结合峰值理论与数值相对论模拟修正原初黑洞质量谱，分析其引力波信号并讨论原初黑洞的约束与证据。
2026-09-10 astro-ph.CO
Gravitational leptogenesis with kination and gravitational reheating
我们重新审视引力leptogenesis的情况下，暴胀耦合到重力的陈-西蒙斯项和轻子的不对称性产生的引力异常的轻子数电流在暴胀过程中。我们通过要求普朗克尺度以下不存在鬼模来限制可能的模型参数空间，这表明有效理论的崩溃，并评估各种再加热过程的净重子不对称性。我们发现，这些要求的机制是不足以解释所观察到的重子不对称的宇宙标准再加热的情况。然而，我们表明，与kination方案实现，例如在k-和G-膨胀模型，一个足够的重子不对称性可以产生在一个可行的范围内的模型参数。
2020-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Seesaw reheating
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
介绍跷跷板再加热情景，暴胀子能量转移到长寿命中间标量粒子，其动力学决定再加热温度。推导解析解揭示相关特征，给出再加热温度表达式，该框架还能联系中微子质量起源与无中微子暗物质。
2026-07-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
WIMP abundance and lepton (flavour) asymmetry
我们调查如何大轻子不对称性影响早期宇宙的演化在大爆炸核合成之前的时间，特别是它们如何影响的残骸密度的WIMP暗物质。与标准计算的遗迹WIMP丰度相比，我们发现减少，这取决于轻子味不对称性。我们发现轻子味不对称$l_f= {\cal O}(0.1)$的影响高达20%。
2012-03-02 astro-ph.CO hep-ph
Superheavy Thermal Dark Matter and Primordial Asymmetries
早期宇宙可能具有多次再加热事件，导致可见扇区熵密度的跳跃，从而稀释粒子不对称性和冻结态的数量密度。事实上，在阿弗莱克-戴恩重子生成模型中，通常需要后期时间熵跳跃，这通常会产生一个太大的初始粒子-反粒子不对称性。后期稀释的一个重要结果是，需要较小的暗物质湮灭截面来获得观测到的暗物质遗迹密度。对于具有高尺度重子生成的宇宙学，其次是辐射主导的暗物质冻结，我们表明，热遗迹暗物质上的微扰么正性质量约束放宽到$10^{10}$ GeV。我们继续研究超重非对称暗物质模型，通过一个相当大的熵注入后，暗物质冻结，并确定阿弗莱克-戴恩机制将如何产生重子和暗不对称。
2017-01-20 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on primordial lepton asymmetries with full neutrino transport
本文针对原初中微子不对称性限制的简化方法缺陷，结合MeV时代中微子演化代码与BBN计算，解决味平衡不成立和再加热相关问题，发现当前观测下初始不对称性空间无界，预测未来CMB实验可扭转此局面。
2024-11-27 astro-ph.CO hep-ph
The reheating era leptogenesis in models with seesaw mechanism
所观察到的重子不对称性不仅可以通过右手中微子的衰变来实现，而且可以通过再加热时代的散射过程来实现。在后一种情况下，新的物理在高能量标度不需要指定，但只有两种类型的标准模型粒子的高维算子在以前的工作中假设。在本文中，我们研究的起源，高维运营商假设模型具有一定的跷跷板机制，在高能量标度。跷跷板机制似乎是一个简单的实现再加热时代leptogenesis，因为轻子数破坏的相互作用。我们表明，有效的相互作用，CP违反阶段提供了几种类型的模型，也再加热时代leptogenesis实际上在这样的模型中工作。此外，我们讨论了降低再加热温度的辐射跷跷板模型，其中大汤川耦合自然实现的可能性。
2017-05-05 astro-ph.CO hep-ph
Cogenesis of baryon and lepton number asymmetries matching the EMPRESS Data
Kyungpook National University（庆北国立大学）；Chung-Ang University（中央大学）；Institute for Basic Science（基础科学研究院）；Jeonbuk National University（全北国立大学）
研究通过标准模型的简单超对称\(U(1)_{B - L}\)扩展，借助共振轻子生成机制，解释EMPRESS数据暗示的大电子中微子不对称及观测到的微小重子不对称，\(B - L\)希格斯凝聚是来源，给出对称破缺尺度等结果。
2026-07-07 astro-ph.CO hep-ph
Modular invariant inflation and reheating
本文以模对称性为组织原则，利用有限模群A4同时解决轻子风味、暴胀与再加热问题，模型不仅符合CMB观测，还自然导出再加热相互作用及非热轻子生成机制。
2025-11-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Affleck-Dine Leptoflavorgenesis
The University of Tokyo（东京大学）；CERN（欧洲核子研究中心）
基于Affleck-Dine机制和Q球体形成，提出一种产生大轻子味不对称性且总轻子不对称性为零的场景，可解释重子不对称性并影响QCD相变、sterile neutrino暗物质及轻元素丰度。
2026-02-15 astro-ph.CO hep-ph
Primordial lepton asymmetries in the precision cosmology era: Current status and future sensitivities from BBN and the CMB
使用一个新的极端贫金属系统的样本，EMPRESS调查最近报告了一个原始的氦丰度是$3σ$小于从标准的大爆炸核合成（BBN）方案的预测。这个测量可以解释为电子中微子味中原始轻子不对称性的暗示。EMPRESS结果的启发，我们提出了一个全面的分析轻子不对称性的测量原始元素的丰度，随着宇宙微波背景（CMB）数据从普朗克。假设我们的宇宙中没有暗辐射，我们发现电子中微子化学势$ξ_{ν_e} = 0.043 \pm 0.015$，它偏离零$2.9σ$。如果不假设宇宙中暗辐射的丰度，化学势为$ξ_{ν_e} = 0.046 \pm 0.021$，它与零的偏差为$2.2σ$。我们还发现，这一结果是相当不敏感的核反应速率的选择。如果氦的真实丰度与EMPRESS中心值相对应，那么西蒙斯天文台和CMB-S4未来的CMB观测将分别增加非零轻子不对称性对$4σ$和$5σ$的重要性（假设没有暗辐射），或对$3σ$的重要性（假设没有暗辐射的丰度）。
2023-02-23 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary Gravitational Leptogenesis
我们考虑在模型中产生的重子不对称性的右手中微子通过引力散射的暴胀过程中再加热。右手中微子随后衰变并产生轻子不对称性，通过标准模型的sphaleron过程部分转化为重子不对称性。我们发现，一个足够的不对称性可以产生一个广泛的右手中微子质量和再加热温度。我们还表明，相同类型的引力散射产生标准模型希格斯玻色子，它可以实现符合重子不对称性的生产暴胀再加热。
2022-05-03 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
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
Spontaneous Leptogenesis with sub-GeV Axion Like Particles
提出利用惰性Higgs双重态辅助的轻子数破坏算符，在低再加热温度下通过自发轻子生成机制产生轻子不对称性，使亚GeV轴子样粒子（ALP）成为可行的重子不对称性来源，可被当前与未来实验搜索检验。
2024-11-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
