Axions and a Gauged Peccei-Quinn Symmetry
强CP问题的轴子解需要一个反常的整体U(1)对称性。我们证明了这种对称性的存在是额外维度的自然结果,在额外维度中,规范U(1)在两个膜之一上自发破缺,在另一个膜上留下一个偶然的全局对称性。根据标准模型物质的位置,所产生的轴子可以是DFSZ或强子类型。高吉诺介导的超对称破缺完全符合我们的框架。此外,我们提出了一个模型,其中的超验破坏和Peccei-Quinn破坏尺度自然是相同的大小。
2001-04-20 hep-ph
SU(3) Family Gauge Symmetry and the Axion
我们分析了最近提出的一个有效场论(EFT)的结构,该理论基于SU(3)族规范对称性在高尺度F下的自发破缺,用于产生夸克和轻子质量比和混合角。我们分类的汤川运营商必要的种子的群众,利用连续的全球对称性,他们保持。除了重子数和电弱超荷之外,一个整体U(1)在包含了标准模型费米子现象学所需的所有算符之后仍然是完整的。伴随的真空对称性确保了在没有族规范相互作用的情况下,第一族夸克和带电轻子质量的消失。如果这种U(1)对称性在EFT中被认为是精确的,只被QCD诱导的异常显着破缺,并且如果破缺尺度F被认为在10 ~ 9 - 10 ~ 12 GeV的范围内,那么相关联的南武-戈德斯通玻色子就是一个潜在的QCD轴子。
2007-01-24 hep-ph
Axion from pseudo Goldstone seesaw without Peccei-Quinn symmetry
本文提出一种无需Peccei-Quinn对称性的赝戈德斯通跷跷板机制,通过重赝戈德斯通与超轻赝戈德斯通的质量混合在TeV能标以下产生轴子,为对撞机探索轴子起源开辟了新途径。
2023-07-09 hep-ph
A Holographic Perspective on the Axion Quality Problem
轴子为强CP问题提供了一个令人信服的解决方案,也是宇宙中暗物质的候选者。然而,轴子解依赖于全局$U(1)_{PQ}$对称性的自发破缺,这也被量子引力明确地破坏了。为了保持轴子的解,引力对$U(1)_{PQ}$对称性的破坏必须被抑制到足够高的阶。我们提出了一个简单的,几何的解决方案的轴子质量问题的建模轴子与散装复杂的标量场在一片AdS $_5$,其中的$U(1)_{PQ}$对称性是自发地打破了散装,但明确打破了UV膜。通过将轴子场定位在IR膜上,UV膜上PQ对称性的引力破坏被充分隔离。这个几何解是全息对偶的4D强动力学的全球$U(1)_{PQ}$是一个偶然的对称性足够高的顺序。
2019-11-21 hep-ph
Discrete symmetries, invisible axion and lepton number symmetry in an economic 3-3-1 model
我们表明,Peccei-Quinn和轻子数对称性可以是一个自然的结果,在3-3-1模型与右手中微子后,强加Z_11 × Z_2对称性。当我们通过只包括一个单重标量场来扩充它的谱时,这种对称性在这个模型中被适当地容纳。我们工作的Peccei-Quinn对称性的破坏,产生的轴子,并研究的现象学后果。这项工作的主要结果是,强CP问题的解决方案可以以自然的方式实现,这意味着一个看不见的轴子现象学上不受约束,没有畴壁形成,构成了一个很好的候选人冷暗物质。
2003-09-05 hep-ph
Anomalous leptonic U(1) symmetry: Syndetic origin of the QCD axion, weak-scale dark matter, and radiative neutrino mass
将夸克和轻子的标准模型中著名的轻子U(1)对称性推广到包括一些新的费米子和标量。由此产生的理论有一个不可见的QCD轴子(从而解决了强CP问题),一个弱尺度暗物质的候选者,以及辐射中微子质量。一个可能的关键联系是颜色三重标量,它可能在大型强子对撞机上产生和检测。
2017-06-26 hep-ph
Accidental Peccei-Quinn Symmetry From Gauged U(1) and a High Quality Axion
本文构建模型解决量子引力效应引发的轴子质量问题,通过补充规范无反常轴矢U(1)_a对称性得到意外PQ对称性,提出两类模型产生高质量轴子,混合模型耦合独特且无畴壁宇宙学问题。
2025-02-18 hep-ph
Stabilizing the Axion by Discrete Gauge Symmetries
强CP问题的轴子解利用了一个整体的Peccei-Quinn U(1)对称性,这个对称性很容易受到量子引力效应的破坏。我们展示了离散的规范对称性如何保护轴子不受这种违反。PQ对称性是从离散的规范对称性发展而来的一种近似的整体对称性。基于N = 11,12等Z_N对称性,给出了实现DFSZ轴子和KSVZ轴子的简单模型。离散规范异常被取消的离散版本的格林-施瓦茨机制。在超对称扩展中,我们的模型提供了超对称破缺尺度、轴子尺度和超对称保持μ项之间的自然联系。
2002-12-23 hep-ph
The Problem of Axion Quality: A Low Energy Effective Action Perspective
任何可能的Peccei-Quinn(PQ)对称都容易受到各种类型的显式破缺的影响。人们早就认识到,这些可以破坏强CP问题的轴子解决方案。也有人认为,在某些情况下,这些可能导致轴子的质量惊人地大。对这个计算的两种类型的修正已经被广泛考虑:高维对称破缺算子,在理论上有一个复杂的场负责PQ对称的自发破缺,和小瞬子。受小瞬子主导非阿贝尔规范理论的$θ$势的情况下,我们制定的问题的轴子质量的威尔逊有效作用的尺度上的限制,略高于QCD的规模。在这种语言中,标准的轴子质量计算假设在这个动作中几乎精确的PQ对称性。高维算子和/或小瞬子代表威尔逊作用量中的对称破缺项。这幅图允许对{ \it轴子质量}问题进行统一处理。如果假设高能时一阶CP破坏,那么解决强CP问题会限制威尔逊作用量中的轴子势项;特别是,轴子质量必须非常接近其“标准”值。
2022-07-03 hep-ph
Protecting the Axion with Local Baryon Number
强CP问题的Peccei-Quinn(PQ)解被认为是失败的,除非整体对称U(1)${}_{\rm PQ}$在高质量维下不受普朗克尺度算符的影响.如果PQ对称性是某种规范对称性的自动结果,则可以实现适当的保护。我们强调,如果重子数被提升到规范对称性,奇异的费米子异常取消所需的可以优雅地提供一个实施的Kim-Shifman-Vainshtein-Zakharov“隐藏的轴子”机制与PQ对称性保护普朗克尺度物理。
2018-03-23 hep-ph
SMART U(1)$_X$ $-$ Standard Model with Axion, Right handed neutrinos, Two Higgs doublets and U(1)$_X$ gauge symmetry
针对粒子物理和宇宙学标准模型的五个基本缺陷,我们提出了一个SMART U(1)$_X$模型,它是标准模型的$U(1)_X \times U(1)_{PQ}$扩展. $U(1)_X$规范对称性是著名的$U(1)_{B-L}$对称性的推广,而$U(1)_{PQ}$是整体Peccie-Quinn(PQ)对称性。三个右手中微子的加入消除了$U(1)_X$相关的异常,它们在理解观测到的中微子振荡和解释观测到的重子不对称性方面发挥了至关重要的作用。PQ对称性有助于解决强CP问题,也为轴子提供了一个引人注目的暗物质(DM)候选者。$U(1)_X$规范对称性使我们能够用$H_{inf} \lesssim 2 \times 10^{7}$ GeV实现拐点暴胀方案,其中$H_{inf}$是暴胀过程中哈勃参数的值。这使我们能够克服一个潜在的轴子畴壁问题以及轴子等曲率问题。SMART U(1)$_X$模型可以与$SU(5)$合并。
2020-02-17 hep-ph
Form of axion in DFSZ models with $U(1)_{PQ}$ symmetry
本文通过对CP-odd质量混合矩阵精确对角化并应用PQ机制确定粒子荷,定义了DFSZ模型中axion的物理态,研究了其反常耦合、费米子三重耦合及衰变过程。
2025-11-03 hep-ph
The Minimal Flavour Violating Axion
强CP问题的解决方案是在最小风味违规(MFV)上下文中分析的。费米子动力学项的完全味对称性的阿贝尔因子可能在传统的轴子模型中扮演Peccei-Quinn对称性的角色。由于在标准模型标量谱中加入了一个复标量场,它的自发破缺产生了MFV轴子,这可能会重新定义QCD θ参数。它不同于传统的QCD轴子,因为它的耦合是由轴阿贝尔对称下的费米子荷控制的。它也不同于所谓的Axiflavon,因为MFV轴子并不描述味道违反,而它确实引起味道非普适性效应。MFV轴子现象进行了讨论,考虑天体物理,对撞机和味道的数据。
2019-11-08 hep-ph
QCD Axion From a Spontaneously Broken B-L Gauge Symmetry
本文证明了在最小超对称标准模型的一个简单的$B-L$扩展中,可以实现具有良好质量的Peccei-Quinn(PQ)对称性. PQ对称性是$B-L$规范对称性在可重正化水平上的残余。此外,PQ对称性的足够质量被非反常的离散规范$R$ -对称性和小的引力子质量$m_{3/2}\ll 100$ GeV所保持。一个可行的质量范围是$m_{3/2}=\mathcal{O}(1)$ eV,它允许一个高的再加热温度和许多重子生成的情况下,典型的热leptogenesis没有任何天体物理学和宇宙学的问题。这样的轻引力子可能在未来的21厘米谱线观测中得到检验。
2020-05-21 hep-ph
An Automatic Invisible Axion In The SUSY Preon Model
它表明,最近提出的前子模型,它提供了一个统一的起源的不同的质量规模和家庭复制的解释,以及家庭间的质量层次,具有Peccei-Quinn对称性,其自发破缺导致自动无形的轴子。PQ对称性的存在仅仅是超对称性和场含量和相互作用的最小要求的结果,这表明拉格朗日量应该只具有那些由规范原理决定的项,而不是其他项。除了轴子,该模型还产生了两个超轻的戈德斯通玻色子和它们的超伙伴,它们在宇宙学上是安全的。
1994-05-24 hep-ph
Unified Models of the QCD Axion and Supersymmetry Breaking
超对称破缺的规范冥想和QCD轴子模型之间的相似性表明它们起源于相同的动力学。我们提出了一类超对称性和Peccei-Quinn对称性同时破缺的模型。将这些对称性破缺的影响传递给标准模型的信使是相同的。由于轴子位于超对称破缺扇区,所以它们都很重。我们展示了轴子衰变常数和引力子质量的限制。
2017-02-01 hep-ph
High-Quality Axion Models with the Anomalous $U(1)_X$ Gauge Symmetry
本文利用反常 $U(1)_X$ 规范对称性与两对类矢量粒子构造高质量轴子模型,通过 Green-Schwarz 机制抵消反常并实现高精度规范耦合统一。
2025-10-21 hep-ph
Stabilizing the axion and a natural solution to the mu problem of supersymmetry
强CP问题的轴子解利用了全局Peccei-Quinn(PQ)U(1)对称性,这种对称性容易受到量子引力效应的破坏。我们明确地表明如何离散规范对称性可以保护轴子从这种违反。PQ对称性是从离散的规范对称性中偶然出现的一种整体对称性,这些规范对称性是起源于弦的反常U(1)的子群。我们还证明了Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky(DFSZ)轴子模型是如何为超对称的μ问题提供一个自然解的,即μ ~ M_{SUSY} ~ M^2_{PQ}/ M_{Pl} .
2004-02-06 hep-ph
The abundance of relativistic axions in a flaton model of Peccei-Quinn symmetry
Peccei-Quinn对称性的Flaton模型具有良好的粒子物理学动机,并且可能导致热膨胀,从而导致定义明确的宇宙学。它们可以解决$μ$问题,并产生可行的中微子质量。正则平子模型预言轴子衰变常数F_a为10^{10} GeV量级,而一般平子模型给出的F_a为10^9 GeV量级,这与观测结果相符。轴子在所有情况下都是冷暗物质的一个很好的候选者,因为当F_a大于10^{12} GeV时,它的密度会被平子衰变所稀释。除了暗物质轴子之外,平子衰变还产生了相对论性轴子,在核合成时,这相当于一定数量的额外中微子种类δN_v。集中在正则模型,包含三个平子粒子和两个平子,我们评估所有的平子-平子-轴子相互作用和相应的轴子衰变率。它们与占主导地位的强子衰变率进行了比较,DFSZ和KSVZ模型。这些公式为精确计算等效δN_v的参数(质量和耦合)提供了基础。KSVZ情形可能已经被现有的界δN_v \lsim 1排除了。DFSZ情况在参数空间的重要区域中是允许的,并且将为任何未来的非零$δN_ν$检测提供可能的解释。
2000-08-14 hep-ph
Accidental Peccei-Quinn Symmetry from Discrete Flavour Symmetry and Pati-Salam
我们展示了如何一个意外的$U(1)$ Peccei-Quinn(PQ)对称性可以产生从一个离散的$A_4$家庭对称性结合一个离散的味道对称$ \mathbb{Z}_3 \times \mathbb{Z}_5^2 $,在一个现实的Pati-Salam统一理论的味道。只施加这些离散味对称性,强$ CP $问题的轴子解决方案是从PQ破坏运营商保护到所需的程度。一个QCD轴子产生于$ A_4 $三重态黄子的线性组合,由于它们的真空排列,它们也是费米子味结构的原因。我们发现,一个偶然的PQ对称性所产生的离散味对称性的要求约束的形式的汤川矩阵,提供了一个连接味和强$ CP $问题。我们的模型预测特定的味道违反耦合的味道轴子,从而提出了一个强有力的限制轴子规模从K介子衰变。
2017-11-15 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
Planck Scale Effects and Axions in Supersymmetry
在超对称模型中,研究了可能明确违反Peccei-Quinn对称性对强CP问题解的影响。它表明,自动模型与阿贝尔$U(1)$规范对称性是很容易构建的基本和复合模型的轴子。有人认为,它是更可取的使用阿贝尔规范群,而不是nonabelian,以获得自动对称性。研究了一个不具有精确$R$对称性的复合模型,发现与通常的看法不同,超对称性是破缺的。
1993-10-11 hep-ph
Hadronic axion, baryogenesis and dark matter
我们调查的前景,额外的全球对称性,添加到标准模型的背景下,重子生成。作为一个例子,研究了$PQ$对称性。我们表明,强子轴子提供了一个保护的B-不对称性,即使$B-L$ =0和中微子的质量没有限制。它还表明,有两个可能的不可见的轴子模型之间的一个关键的区别。本文还指出了重子不对称性与暗物质之间的联系。
1993-08-05 hep-ph
Axion field induces exact symmetry
虽然没有正则化与无质量费米子的反常手征对称性相一致,但这里显示,即使在弯曲时空中,有质量费米子的人工轴子诱导对称性也与标准正则化相一致,因此可以说在规范场或引力场中没有反常。θ项的影响指出。
2017-08-23 hep-ph hep-th
One-loop Dirac neutrino mass and mixed axion/WIMP dark matter
我们认为Peccei-Quinn(PQ)机制是狄拉克中微子质量背后的机制,当这些质量是通过$d=5$有效算符$\bar{L}\tilde{H}N_Rϕ$在一个回路水平上产生的,其中$ϕ$是标准模型的单重标量。在这种设置中,PQ对称性保证了这样一个有效算子的单圈实现对狄拉克中微子质量的主要贡献,因为它禁止了从树级实现中产生的贡献。单圈中微子质量图中的所有介质都可以被PQ对称性破缺的剩余$Z_N$对称性所稳定,从而在轴子扇区之外形成一个暗扇区,并导致混合的轴子/WIMP暗物质场景。
2019-04-03 hep-ph
Pseudo-Axions in Little Higgs Models
在小希格斯模型中,希格斯质量通过集体对称破缺机制稳定在单圈水平。通常情况下,这些模型的基本成分是一个大的(r)全球对称群自发破缺在几个TeV的规模。(轻的)希格斯粒子表现为戈德斯通玻色子,对应于这种全局对称性的非对角破缺生成元。也可能存在属于对角生成元的物理赝标粒子,具有质量从几个GeV到电弱尺度的轴子的性质。我们研究了这些赝轴子在直线对撞机和光子对撞机上的有趣现象。
2005-07-07 hep-ph
Heavy axions from twin dark sectors with $\barθ$-characterized mirror symmetry
本文提出在一对孪生暗扇区之间建立以$\arθ$为特征的镜像对称性,通过暗场相位旋转消除强CP问题中的$\arθ$参数,并允许离散对称性破缺发生在TeV能标,从而产生与高能标PQ破缺轴子模型不同的重轴子现象。
2023-07-09 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
Embedding cosmological inflation, axion dark matter and seesaw mechanism in a 3-3-1 gauge model
Peccei-Quinn对称性是3-3-1规范模型的自动对称性,因此不受强CP问题的困扰。然而,在这些模型的原始版本中,由于佩切-奎因对称性的自发破缺而产生的轴子是不可见的,除非我们通过一个额外的中性标量单线态来扩展它们的标量扇区。在这种情况下,我们表明,如果我们也加入重中微子的单线态形式,我们得到解决三个有趣的开放性问题:驱动通货膨胀的中性标量单线态的实分量,轴子发挥宇宙的暗物质的作用和标准中微子通过跷跷板机制获得质量。
2016-12-05 hep-ph
Axionic Mirage Mediation
在这次演讲中,我们提出了一个模型的海市蜃楼调解,其中Peccei-Quinn对称性。在这个\textit{axionic mirage mediation}中,它表明,Peccei-Quinn对称性破缺标度是动态确定的周围$10^{10}$ GeV到$10^{12}$ GeV由于超对称性破缺效应。该方法可以很好地解决原海市蜃楼调解中的$μ$ -问题和模问题。此外,在我们的模型中,轴子的超伴子axino是最轻的s粒子。
2008-09-16 hep-ph
A Tale of Two-U(1) Axion Models
解决强$CP$问题的$U(1)$整体对称性可能是QCD和隐藏强动力学的多重$U(1)$对称性的剩余。对Peccei-Quinn $U(1)$和动态$U(1)$进行了统一的描述,并在此基础上对各种混合两$U(1)$模型进行了分类,以解决强$CP$和质量问题。我们提出了一种不同费米子分配的驼鹿图方法来直接读取$CP$相位之间的关系,这说明了如何解决强$CP$问题的$CP$相位之间的抵消。在两种轴子模型中,我们发现最轻的轴子在红外区仍然与QCD轴子相同,而具有$Z_2$对称性的轴子模型则增强了轴子的质量谱。我们的讨论可以扩展到多轴子的情况。
2021-01-23 hep-ph
The axion flavour connection
作用在标准模型夸克上的局部味对称性可以自动产生一个偶然的全局$U(1)$,它在大算子维数下保持不受显式破缺的影响,同时它与味对称性一起自发破缺。这样的非基本对称性通常被赋予混合QCD反常,从而强CP问题可以通过轴子机制自动解决。我们说明了实现这种情况下所需的一般功能,我们讨论了一个简单的构造的基础上的味组$SU(3)\times SU(2) \times U(1)_F$来说明如何质量层次结构可以出现,同时确保在同一时间高品质的佩西-奎因对称。
2022-11-10 hep-ph
Non-invertible symmetry as an axion-less solution to the strong CP problem
本文提出利用非可逆对称性构造下型夸克质量矩阵的三零纹理,在不引入轴子的情况下解决QCD强CP问题,并假设高能尺度下CP守恒。
2025-05-08 hep-ph hep-th
Neutrinos, Axions and Conformal Symmetry
我们证明,在具有右手征中微子和最小放大的标量扇形的标准模型中,共形对称性(以及同时电弱对称性)的辐射破缺会导致轻子数对称性的自发破缺,这自然会产生具有一些不寻常特征的类轴子粒子。这个“轴子”与标准模型粒子,特别是光子和胶子的耦合,完全可以通过共形反常来确定(并且可以计算),它们的微小性与轻中微子质量的微小性直接相关。
2008-09-05 hep-ph hep-th
Axion Quality Straight from the GUT
复合轴子的情况下提供了一个强大的领域理论的理由存在的Peccei-Quinn对称性的高品质。我们提出了一类新的实现,自然嵌入在大统一理论,保留渐近自由的所有规范群,并保护轴子对称性的运营商的12维。我们的设置导致了一些独特的签名在低能量。首先,额外的复合标量的预测,其中一些是可行的暗物质候选人的值的轴子衰变常数是太低的QCD轴子丰度是相关的。其次,标准模型规范耦合的近似统一发生在轴子尺度,而实际的夸克-轻子统一像往常一样在更高的能量下进行。这表明在潜在可及的尺度上存在具有标准模型规范量子数的大统一理论遗迹。
2021-06-29 hep-ph
Dark matter from axion and small neutrino mass
本文提出KSVZ-like标准模型扩展,通过轴子入口的UV-freeze-in机制产生Dirac费米子暗物质,指出FIMP单独即可作为未被排除的暗物质,揭示了暗物质、轴子与中微子的内在联系并解决强CP问题。
2025-07-15 hep-ph
Axion mass in the case of post-inflationary Peccei-Quinn symmetry breaking
轴子不仅解决了强CP之谜,而且可能是冷暗物质的主要成分。我们回顾了轴子暗物质预测的情况下,Peccei-Quinn对称性恢复后的通货膨胀。
2018-05-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Isospin symmetry breaking and the mass of the QCD axion in a three-flavor linear sigma model
Institute of Physics, Eötvös Loránd University(罗兰大学物理研究所)
本文通过三味线性西格玛模型研究等旋对称性破缺对QCD轴子质量的影响,揭示了拓扑波动尺度的偏移并验证了与格点QCD结果的一致性。
2026-02-26 hep-ph
Low-Scale Axion from Large Extra Dimensions
轴子的质量和衰变率只取决于佩西-奎因对称性破缺的尺度,而这个尺度被天体物理学和宇宙学限制在$10^9$和$10^{12}$ GeV之间。我们提出了一种新的机制,使得这种有效尺度被保留,而$U(1)_{PQ}$的基本破缺尺度在我们的膜中具有反常U(1)规范对称性的大额外维度的背景下非常小(一种反向跷跷板)。与其他(不可见的)轴子模型不同,在这个场景中现在有可能的对撞机签名。
2000-07-27 hep-ph
Axions, Higher-Groups, and Emergent Symmetry
轴子是通过瞬子密度耦合到规范场的周期性标量场,它具有丰富多样的高形式全局对称性。其中包括两种形式的全局对称性,它可以测量轴子弦的电荷。正如我们所回顾的,这些对称通常组合成一个更高的群,一种非阿贝尔结构,其中作用于不同维度的算子(如点、线和弦)的对称是混合的。我们使用这种结构,以获得模型无关的约束重整化群流,实现理论的轴子在长距离。这些给出了各种红外对称性出现的能量标度上的普遍不等式。例如,我们表明,在任何UV完成的轴子杨米尔斯,在轴子弦可以衰变的能量尺度总是大于带电粒子的质量尺度。
2021-09-30 hep-ph hep-th
Baryon and lepton number intricacies in axion models
由于Peccei-Quinn(PQ)对称性必须是反常的才能解决强CP难题,因此某些色费米子和手征费米子必须在这种对称性下进行非平凡的变换。但是当SM费米子带电时,如在PQ或DFSZ模型中,这种对称性最终与SM全局对称性、重子(B)和轻子(L)纠缠在一起。这就提出了本文要解决的几个问题。首先,分析了轴子模型与某些显式B和/或L违反效应的兼容性,包括那些由跷跷板机制,电弱瞬子相互作用,或显式B和L违反有效运营商。第二,有多少这些影响可以同时存在的量化,随着轴子质量和真空对齐的后果,如果他们太多的介绍。最后,大类的B和/或L违反相互作用,而不影响轴子现象被确定,例如,在DFSZ上下文中的I型和II型跷跷板机制的各种实现。
2020-06-11 hep-ph
A connection between flavour anomaly, neutrino mass, and axion
我们提出了一个极小模型,其中味道异常的$b \to s μ^+ μ^-$过渡连接到打破Peccei-Quinn(PQ)对称性。通过引入一代在标准模型规范群下类矢量但在定域$U(1)_X$群下带电的重夸克和重轻子,从新的物理贡献中解释了味反常现象.它们与SM夸克和轻子混合,诱导出改变味道的$Z^\prime$耦合,从而在树水平上产生$b \to s μ^+μ^-$异常。另一方面,新的费米子是手征的整体Peccei-Quinn(PQ)对称。PQ对称性自发破缺产生的赝戈德斯通玻色子成为轴子,解决了强CP问题,并提供了冷暗物质候选者。同样的对称性阻止了右手中微子具有马约拉纳质量项。但是,中微子特有的希格斯偶线的引入允许中微子具有狄拉克质量项而没有微调问题。该模型显示了轴子、中微子、暗物质和味道物理之间的相互作用。
2020-06-10 hep-ph
Linking Axions, the Flavor Problem, and Neutrino Masses through a Flavored Peccei-Quinn Symmetry
Departamento de Física, Universidad de Nariño(纳里尼奥大学物理系)
本文研究了一种结合右-handed中微子Majorana质量的Flavored Axion Model,通过scalar doublets和Yukawa耦合确定味结构,并探讨了中微子质量、轴子质量与强CP问题的关联及现象学影响。
2026-04-28 hep-ph
Flavored axion in the UV-complete Froggatt-Nielsen models
我们提出了紫外线完成Froggatt-Nielsen-Peccei-Quinn模型的费米子质量和混合味轴子,通过将重字段。在这里,$U(1)$ Froggatt-Nielsen对称性与Peccei-Quinn对称性相一致,以解决强CP问题以及标准模型费米子的质量等级。我们考虑到领先的订单的费米子质量矩阵产生的夸克部门和$A_2$纹理的中微子部门的最近邻相互作用结构的贡献。对费米子质量矩阵进行了全面的数值分析。随后,我们研究由此产生的轴子味违反耦合和轴子光子耦合所产生的模型。
2021-07-12 hep-ph
Proton Decay and Axion Dark Matter in SO(10) Grand Unification via Minimal Left-Right Symmetry
我们研究了$SO(10)$大统一理论中质子的寿命,该理论在大统一理论尺度下具有左右对称的规范理论。特别是,我们专注于最小的模型,没有双二重态希格斯场的LR对称模型,它预测LR破缺标度在$10^{10\text{--}12}$ GeV左右。质子衰变算子的Wilson系数比最小$SU(5)$ GUT模型的Wilson系数大得多,特别是当标准模型Yukawa相互作用是通过积分出额外的矢量多重态而产生的时候。结果表明,即使GUT规范玻色子质量在$10^{16\text{--}17}$ GeV的范围内,质子寿命也在超神冈实验的范围之内.我们还表明,额外的矢量多重态的质量可以产生的Peccei-Quinn对称性破缺在一个一致的方式与轴子暗物质的情况。
2020-01-30 hep-ph
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
Axionic domain wall number related to U(1)$_{\rm anom}$ global symmetry
在10**9-10**12 GeV的中等尺度下,具有$f_a$的QCD轴子似乎与整体对称性的引力破坏相冲突,并可能面临轴子畴壁问题。我们指出,具有反常U(1)规范对称性的弦紧化,允许理想的手征物质谱,同时避免了这两个问题。
2016-04-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraints on Axion Models from $K^+\toπ^+ a$
我们探索一类新的轴子模型,其中一些,但不是所有的左手夸克有一个佩西-奎因对称性。这些模型可能受到味道改变中性电流的影响。我们从$K^+\to π^+ a$分支比的边界推导出了Peccei-Quinn破缺尺度的边界,表明在某些情况下,它们甚至比天体物理学的边界更强,但仍然不足以杀死模型。
1998-12-16 hep-ph
Pati-Salam Axion
我讨论的Peccei-Quinn机制的最小实现的Pati-Salam部分统一计划的实施。的轴子质量被证明是有关的Pati-Salam破缺规模,它是通过一个双回路重整化群分析预测在窗口$m_a \in [10^{-11}, \, 3 \times 10^{-7}]$电子伏特,作为一个函数的滑动左右对称破缺规模。这个参数空间将被轴子暗物质实验ABRACADABRA和CASPEr-Electric的后期阶段完全覆盖。一个左-右对称性破缺的情况下,低至20 TeV的Pati-Salam破缺的减少普朗克质量的顺序。
2020-06-24 hep-ph
Peccei-Quinn Symmetry Breaking via Asymptotically Safe Dynamical Scalegenesis: A Walking Axicolor and Axion
与标准模型中的电弱对称性破缺一样,微扰动力学中的Pecci-Quinn(PQ)对称性破缺也会遇到层次问题。与PQ对称性破缺有关的轴子动力学也会涉及一个平凡的问题。我们提供了一个解决PQ对称性破缺情形中可能存在的这两个问题的范例,同时保持了QCD强CP相的成功轴子弛豫。所提出的理论包括轴色动力学与轴色费米子部分规范的QCD颜色,并被证明是由一个渐近安全(AS)的不动点:量子标度不变性的建立。AS轴色实际上是一种"行走”动力学,它动态地打破了PQ对称性,这是轴色费米子所携带的手征对称性的一部分。PQ规模的产生,然后触发的非微扰的“行走”动力学的维度嬗变。一个复合的轴子出现作为相关的南武-戈德斯通玻色子。也就是说,那里不存在等级或琐碎的问题。由于AS轴色("行走”轴色)的特征,复合轴子可能是轻的,在反Veneziano极限下成为QCD轴子,并通过次引导校正变得更重。复合轴子弛豫QCD θ参数,涉及较重的弛豫伙伴,如axicolored赝标量介子,和紫外线修正的弛豫机制是由建立(近)规模不变性保护期间的“步行”制度。
2021-11-25 hep-ph hep-th
Axion dark matter with explicit Peccei-Quinn symmetry breaking in the axiverse
本文研究了早期宇宙中显式PQ对称性破缺下QCD轴子与ALP的质量混合及能级交叉现象,发现该机制可抑制QCD轴子遗迹密度并增强ALP遗迹密度,可能引发轴子畴壁、纳赫兹引力波和原初黑洞等宇宙学效应。
2024-08-28 astro-ph.CO hep-ph
Unified Origin of Axion and Monopole Dark Matter, and Solution to the Domain-wall Problem
我们提出了一种情况下,自发击穿的Peccei-Quinn对称性导致的电子生产。轴子和中微子都对暗物质有贡献,而对轴子质量的威滕效应是一个内在的特征。在KSVZ型轴子模型中,看似不同的真空实际上是由隐藏的规范对称性连接起来的,这使得轴子弦不稳定并分离成两个Alice弦。由于QCD瞬子效应,Alice弦被附着在一个单畴壁上,解决了畴壁问题。这与拉扎里德斯-沙菲机制的精神是一致的,尽管离散的佩切-奎因对称性并没有嵌入原始规范对称性的中心。在DFSZ型轴子模型中,Witten效应避免了畴壁问题。如果Peccei-Quinn对称性被少量破坏,磁单极子就会获得一个微小的电荷,并成为微带电的暗物质。有趣的是,佩切-奎因对称性的质量与暗物质的暗度密切相关。
2018-05-26 astro-ph.CO hep-ph
Axion production via trapped misalignment from Peccei-Quinn symmetry breaking
本文研究一般 PQ 破缺算符对轴子错位产生的影响,提出俘获错位机制变体可推迟轴子振荡,开辟 $m_a \gg 10^{-5}$ eV 的暗物质窗口,并可通过多种实验检验。
2024-08-08 astro-ph.CO hep-ph
Temperature Dependence of the Axion Mass in a Scenario Where the Restoration of Chiral Symmetry Drives the Restoration of the $U_A(1)$ Symmetry
在$\sim 2.3 \times$(QCD的手征恢复温度)范围内,预言了轴子质量随温度($T$)的变化.轴子与$U_A(1)$异常有关。平方的轴子质量$m_a(T)^2$,模Peccei-Quinn对称性自发破缺的尺度$f_a$(平方),等于所有$T$的QCD拓扑磁化率$χ(T)$。我们用两个有效的非微扰QCD Dyson-Schwinger模型计算的夸克凝聚得到了$χ(T)$。它们表现出正确的手征行为,包括手征对称性的动力学破缺及其在高$T$下的恢复。这反映在通过$χ(T)$的$U_A(1)$对称性破缺和恢复中。在我们以前的研究中,这样的$χ(T)$产生了与实验一致的$η'$和$η$介子的质量受$U_A(1)$反常影响的$T$依赖性。这反过来又支持我们的预测的$T$依赖的轴子质量。另一个支持是一个相当好的协议与相关的晶格结果。这种一致性并没有被我们在同位旋极限之外改变的$u$和$d$夸克质量参数所破坏。
2019-10-28 hep-ph nucl-th