Inflation, Cosmic Perturbations and Non-Gaussianities
Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, Todai Institutes for Advanced Study, University of Tokyo（东京大学汤川研究所与宇宙物理数学研究所）；Centre for Theoretical Cosmology, DAMTP, University of Cambridge（剑桥大学理论宇宙学中心）
该研究综述暴胀微扰理论及相关暴胀模型，分析线性、非线性阶微扰，明确模型对宇宙微扰的特征，为相关研究提供理论参考。
2026-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
(Small) Resonant non-Gaussianities: Signatures of a Discrete Shift Symmetry in the Effective Field Theory of Inflation
本文应用暴胀的有效场论研究Goldstone玻色子π的连续位移对称性软破缺为离散子群的情形。这个案例包括并推广了最近提出的基于Axion Monodromy的弦论启发的暴胀模型。我们研究的模型具有两点函数作为波数的函数振荡的特性，从而导致CMB功率谱的振荡。时间自同态的非线性实现导致戈德斯通玻色子的一些自相互作用，导致一种特殊的非高斯性，其形状作为波数的函数振荡。我们发现，在有效理论的有效性的制度，包含在n点关联函数，n>2，振荡信号小于包含在2点函数，这意味着，振荡的签名，如果曾经检测到，将更容易找到第一个在2点函数，然后才在高阶关联函数。仍然包含在高阶关联函数中的信号，我们在这里研究的一般性，可以检测到在一个subleading水平，提供了一个非常引人注目的一致性检查的近似离散移位对称性在通货膨胀期间实现。
2013-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tensor non-Gaussianities from Non-minimal Coupling to the Inflaton
张量非高斯性代表了对暴胀物理学的一个重要的未来探索。受最近的工作的启发，我们进一步阐述了显着的原始张量非高斯性来源于额外的领域在通货膨胀的可能性。么正性约束通过对相应质谱的下限限制额外（旋转）颗粒含量的影响。对于自旋为2的粒子，这是著名的Higuchi束缚的形式。大质量（$m\gtrsim H$）粒子通常会在暴胀过程中衰变，除非它们与暴胀子扇区的耦合不是最小的：暴胀场“提升”了额外场的动力学，有效地绕过了幺正性所施加的限制。有几个模型实现了这样的机制，但我们在这里集中在[1]的设置上，通过EFT方法，人们能够捕捉到整个理论类的共同基本特征。在一个额外的质量自旋2粒子的存在下，在张量部门的相互作用非常接近模仿那些在准单场暴胀模型的标量部门。我们计算了不同组态下的张量双谱，并提取了它对额外张量声速的依赖关系。我们将详细展示如何获得显着的张量非高斯性，其形状函数插值之间的本地和等边，这取决于质量的额外字段。我们还估计LISA响应函数的张量双谱支持我们发现的中间型形状。
2018-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic strings and their induced non-Gaussianities in the cosmic microwave background
由于暴胀量子起源的宇宙学扰动具有高斯性，寻找宇宙微波背景（CMB）各向异性中的非高斯性被认为是探索早期宇宙非线性物理的优先方向。宇宙弦是引力扰动的活跃源，并不断地在宇宙微波背景辐射中产生非高斯畸变。即使在目前观测到的角尺度上，它们只能贡献CMB角功率谱的一小部分，宇宙弦实际上可能是其非高斯性的主要来源。在这篇文章中，在回顾了弦网络的基本宇宙学性质之后，我们提出了Nambu-Goto宇宙弦将在各种观测量中诱导的签名，从温度各向异性的单点函数到双谱和三谱。结果表明，字符串印记是显着不同的比那些预期的原始类型的非高斯性，因此可以很容易地区分。
2010-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Signatures of Superheavy Dark Matter
我们讨论了两种可能的情况，即曲率机制和暗物质密度调制，在那里超重暗物质的引力产生的非高斯信号可以被增强和观察。在这两种情况下，超重的暗物质耦合到一个额外的光场作为中介。在导数耦合的情况下，光场诱导的非高斯性可以很大，这可以为超重暗物质的存在提供暴胀的证据。
2020-02-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large non-Gaussianities corresponding to first-order phase transitions during inflation
本文研究暴胀期间旁观者扇区一级相变对暴胀场的反作用，发现其可产生可探测的非高斯关联和独特引力波信号，为解释脉冲星计时阵列观测及揭示暴胀与旁观者扇区物理提供新途径。
2024-11-19 astro-ph.CO hep-ph
On non-gaussianities in single-field inflation
研究了暴胀子拉格朗日量中的高维算子对标量谱非高斯性的影响。这些项可以在不破坏慢滚的情况下强烈地增强效应，尽管很难超过f_NL ~ 1，因为如果我们想使有效场论描述有意义，抑制算子的尺度不能太低。特别地，我们明确地计算了由形式为（\nabla）^[4]的高阶导数相互作用给出的三点函数，预计它将给出最重要的贡献。结果的角度依赖性与没有高维算子的最小情况完全不同。
2003-09-25 astro-ph hep-ph hep-th
Equilateral Non-Gaussianity and New Physics on the Horizon
我们研究了标量微扰以小声速传播的极限中的单场暴胀的有效理论。在这种情况下，拉格朗日量的非线性实现的时间平移对称性意味着大的相互作用，从而产生原始的非高斯性。当非高斯性是可测量的，这些相互作用将变得强耦合，除非新的物理出现接近哈勃尺度。由于它接近哈勃尺度，新物理不一定与暴胀观测脱钩，并可能影响模型的预测。为了理解可能出现的修正类型，我们构造了弱耦合的理论完备化，并研究了它们的观测特征。
2011-03-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Signatures of Supersymmetry from the Early Universe
超对称性在许多暴胀模型的辐射稳定性中起着重要作用。对称性的自发破缺不可避免地导致了在暴胀期间具有哈勃尺度量级质量的场。当这些场耦合到暴胀子时，它们在原始曲率扰动的三点函数的压缩极限中产生独特的签名。在本文中，我们使自然性，超对称性，哈勃质量自由度和压缩极限之间的这种联系精确。为了以模型不敏感的方式研究物理学，我们发展了一个超对称有效暴胀理论。我们使用有效的理论来分类暴胀子和额外的字段之间的所有可能的相互作用，并确定哪些自然允许大的非高斯性时，保护超对称性。最后，我们讨论了利用宇宙学观测作为超对称性探测器的诱人前景。
2011-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity as a signature of thermal initial condition of inflation
本文研究了单场暴胀中原初微扰的非高斯性，其中暴胀之前存在辐射时代。暴胀发生在辐射的能量密度降到相干标量场的势值以下时。我们计算了暴胀子涨落的两点、三点和四点关联函数的热平均值。三点函数与慢滚参数成正比，并且由于热浴的贡献，在$f_{NL}$中存在65至90倍的放大，并且我们得出结论，双谱在21 cm各向异性测量的可检测范围内。另一方面，由于热平均以及四点相关的热平均与两点函数的热平均的平方不同的事实，在这种情况下出现四点函数。由于这个事实，$τ_{NL}$与慢滚参数不成比例，并且可以大到-42。10阶四点相关的非高斯性也可以用21厘米背景观测来检测。我们得出结论，热膨胀的签名是一个大的三谱非高斯相比，双谱非高斯。
2009-12-04 astro-ph.CO hep-ph
Bootstrapping Multi-Field Inflation: non-Gaussianities from light scalars revisited
本文利用宇宙学自举方法重新研究多场暴胀中轻标量场转化为曲率扰动产生的非高斯性，通过引入晚期截断修正自举微分方程并系统分类无质量交换形状，还在boost破缺情形下导出了由声速比控制峰值位形的新型等边非高斯性推广形状。
2022-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Possible Impact of non-Gaussianities on cosmological constraints in neutrino physics
本研究探讨引入非高斯涨落相关参数的Super-ΛCDM模型对中微子物理约束的影响，发现该模型下中微子质量约束可放宽两倍以上，固定非高斯参数为零会导致约束偏严。
2024-06-24 astro-ph.CO hep-ph
Seeing Higher-Dimensional Grand Unification In Primordial Non-Gaussianities
观测到的低能量值的$SU(3)\times SU(2)\times U(1)$规范耦合，外推通过最小的标准模型重整化群演化，暗示在大统一理论（GUT）在$M_U \sim 10^{14}$ GeV的令人兴奋的可能性-一个规模，但是，太高，探测直接通过对撞机搜索。幸运的是，由于哈勃尺度H在暴胀时期可以高达$5 \times 10^{13}$ GeV $\sim M_U$，这样的GUT尺度态可以在那时宇宙学上产生，并通过原始非高斯性（NG）留下直接的壳层签名，例如它们的质量和自旋。我们探索这种可能性，在其最简单的实现由额外的维框架orbifold GUTs，其中质子衰变可以直接抑制在严格的范围内。在这里，除了大质量的GUT态，还必须有H质量自旋为2的卡鲁扎-克莱因（KK）引力子，它们共同产生了引人注目的NG签名。在我们的设置中，我们将暴胀子定位在额外维度的一个边界上。暴胀真空能量可以容易地导致在体中形成视界，其中KK模式然后在$\sim \mathcal{O}(H)$的质量间隙之上形成连续体。我们发现，可观察到的NG信号的最佳情况下，当额外的维度是稳定的接近这个地平线的发病，确保离散的KK频谱，使最轻的KK模式可以在宇宙学上产生没有显着的玻尔兹曼supplies。虽然我们主要关注的是没有高维宇宙学常数的情况，但当包含这样一个宇宙学常数时，我们也从$\text{AdS}_5/\text{…
2019-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large Non-Gaussianities in Single Field Inflation
我们计算了由单个最小耦合标量场驱动的一般暴胀模型的3点关联函数。我们的方法是基于数值计算的扰动方程和积分，这有助于3点函数。因此，我们可以分析模型的潜力有一个“功能”，在其附近的慢滚参数可能会采取大，瞬态值。这将尺度和形状相关的非高斯性引入原始扰动。作为我们的方法的一个例子，我们研究的“步骤”的潜力已被调用，以提高适合的小故障在$<TT>$ $C_l$为$l \sim 30$，目前在一年和三年的WMAP数据集。我们发现，对于典型的参数值，与步骤相关的非高斯性远远大于那些在标准的慢滚膨胀，甚至可能是在达到下一代CMB实验，如普朗克。更一般地说，我们使用这个例子来解释，虽然向电势添加特征可以改善对2点函数的拟合，但这些特征通常与3点水平的大大增强的信号相关联。此外，这个3点信号将具有非常重要的形状和尺度依赖性，这与2点函数的形式相关，因此可能导致对具有非光滑势的暴胀模型的一致性检查。
2007-06-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic decoherence: primordial power spectra and non-Gaussianities
本研究采用广义指针可观测量分析宇宙退相干效应，证实其可诱导非零曲率双谱，给出环境相互作用强度上限，提出尺度无关修正判据，并推导了退相干修正的张量-标量比及蓝倾斜修正。
2023-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimal Warm Inflation
本文提出一种基于暴胀子与规范玻色子类轴子耦合的最小暖暴胀模型，指出该耦合产生的热摩擦可显著改变暴胀动力学，抑制张量标量比并预测独特非高斯性，同时避免热反作用问题。
2023-09-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Distinguishing between inflationary models from cosmic microwave background
本文对暴胀宇宙学进行了综述，特别关注了与量子涨落产生的大尺度密度扰动相关的观测特征。在最一般的标量-张量理论与二阶运动方程，我们推导出标量谱指数$n_s$，张量-标量比$r$，和非线性估计$f_{\rm NL}$的原始非高斯面对模型与观测的宇宙微波背景（CMB）温度各向异性。我们的分析包括模型，如潜在驱动的慢卷膨胀，k-膨胀，Starobinsky膨胀，希格斯膨胀与非最小/衍生/Galileon耦合。我们通过使用普朗克数据与其他测量相结合来约束大量的暴胀模型，以找到当前文献中最受观测青睐的模型。我们还研究了基于标量场与矢量场耦合的各向异性暴胀，并讨论了其在标量场和张量扰动的两点和三点关联函数中出现的观测特征。
2014-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The minimal curvaton-higgs model
我们提出的最小曲率希格斯（MCH）模型，这是一个最小的解释与一个真正的标量耦合到标准模型希格斯玻色子的曲率方案的第一个完整的研究。标准模型耦合允许详细确定模型的动态特性，包括热背景和对势的辐射修正的影响。曲率衰变的相关机制是不完全的非微扰衰变（由热阻塞延迟），然后通过5维非重整化算子衰变。为了避免破坏大爆炸核合成的预言，我们发现“裸”曲率子质量为m_σ> 8 x 10^4 GeV。为了与普朗克的观测数据相匹配，曲率子-希格斯玻色子耦合的g有一个上限，根据质量的不同，在10^-3和10^-2之间。这是由于与热背景的相互作用。我们发现，典型的非高斯性很小，但如果在不久的将来观测到fnl，那么m_σ< 5 x 10^9 GeV，这取决于暴胀期间的哈勃尺度。在热暗物质模型中，m_σ的下限可以显著增加。一旦指定了重子生成机制，参数空间也可能受到影响。
2014-04-28 astro-ph.CO hep-ph
The curvaton scenario in the MSSM and predictions for non-Gaussianity
我们提供了一个模型，其中暴胀子和曲率内的最小超对称标准模型，与已知的规范和汤川相互作用。由于暴胀子场和弯曲子场都成功地嵌入同一扇区，它们的衰变产物在电弱标度之前很快热化。这导致该模型的两个重要特征：首先，将不会有残余的等曲率扰动，其次，可观察到的非高斯性可以产生与非高斯性参数$f_\mathrm{NL}\sim {\cal O}(5-1000)$被确定的弱尺度物理和标准模型Yukawas的组合。
2012-01-09 astro-ph.CO hep-ph
Rapidly-Varying Speed of Sound, Scale Invariance and Non-Gaussian Signatures
我们表明，曲率扰动获得任何常数状态方程的尺度不变的频谱，提供的流体有一个适当的时间依赖的声速。为了使模式退出物理视界，并为了解决标准大爆炸宇宙学的常见问题，我们认为，唯一允许的可能性是暴胀（虽然不一定慢滚）膨胀或ekpyrotic收缩。非高斯性提供了许多显著的特征。与通常的小声速一样，非高斯性可以相对较大，在当前灵敏度水平附近。对于DBI类拉格朗日函数，在暴胀分支中振幅为负，在爆炸分支中振幅可以为负也可以为正。与功率谱不同的是，三点振幅显示了一个大的倾斜，在膨胀的情况下，在最小的尺度上达到峰值。虽然在暴胀分支中，形状主要是等边型的，就像在DBI暴胀中一样，但在Ekpyrotic分支中，它是局部形式的。张量谱也是一般远离尺度不变。例如，在收缩的情况下，张量是强烈的蓝色倾斜，导致在宇宙微波背景尺度上无法测量的小重力波振幅。
2011-03-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing supersymmetric Higgs inflation with non-Gaussianity
我们研究了非最小耦合超对称希格斯暴胀型宇宙学场景的多场签名，重点放在两个场的希格斯轻子暴胀模型作为一个具体的例子。这种暴胀模型是在一个超越标准模型的理论中实现的，它嵌入了具有非正则凯勒势的超引力。我们采用后向$δN$方法计算宇宙学观测量，包括标量和张量功率谱、谱指数、张量标量比和局域型非线性参数。暴胀子的轨道由暴胀子的初始条件和Kähler势中的系数控制。分析了暴胀子轨道偏离直线时原初涨落的双谱，并利用普朗克卫星数据得到了Kähler势非正则项的约束条件.我们的分析代表了一个具体的基于粒子唯象学现象学的暴胀案例研究，其中原始非高斯性可以揭示超引力的各个方面。
2015-12-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraining ${\cal N}=1$ supergravity inflation with non-minimal Kähler operators using $δN$ formalism
本文提供了一个基于$δN$形式的一般框架，从非高斯性、声速和CMB偶极不对称性的组合约束出发，研究了原始暴胀过程中${\cal N}=1$超引力（SUGRA）不可避免的高维不可重整化Kähler算符的特征。特别是我研究的大尺度上的宇宙学扰动的非线性演化，使我们能够计算的曲率扰动，$ζ$，而不解决确切的扰动场方程。此外，我计算的非高斯参数$f_{NL}$，$τ_{NL}$和$g_{NL}$的本地类型的非高斯性和CMB偶极不对称参数，$ A_{CMB}$，使用$δN$形式主义的一个通用类的次普朗克模型引起的哈勃引起的修正最小的超对称D-平坦的方向，其中通货膨胀发生在可见扇区内的拐点。因此，通过使用多参数扫描，我约束非最小耦合出现在不可重正化的Kähler运营商内，${\cal O}(1)$，为声速，$0.02\leq c_s\leq 1$和张量标量，$10^{-22} \leq r_{\star} \leq 0.12$。最后，应用所有这些约束，我将确定${\cal O}(1-5)\leq f_{NL}\leq 8.5$、${\cal O}(75-150)\leqτ_{NL}\leq 2800$和${\cal O}(17.4-34.7)\leq g_{NL}\leq 648.2$内的非高斯参数的下限和上限，以及$0.05\leq A_{CMB}\leq 0.09$内的CMB偶极不对称参数…
2014-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signatures of bosonic squark decays in non-minimally flavour-violating supersymmetry
本文在最小超对称标准模型的非最小味破坏框架下研究了方夸克与规范和希格斯玻色子的耦合。在质量矩阵中引入非对角元素，研究了它们对自能和质量本征值的影响。然后，我们提出了一个广泛的分析玻色子夸克衰变的变化的味道违反参数周围的两个基准方案SPS 1a '和SPS 1b。签名，这将是一个非最小的风味结构的特征，在squark部门，可以发现在广泛的区域的参数空间。
2010-08-31 hep-ph
Signatures of a minimal length scale in high precision experiments
我们讨论了由于一个最小的长度尺度与修改后的基本尺度$M_f$相结合的电子和μ子的旋磁矩的修改。由于这些弦论动机的影响，从理论标准模型值$g-2$的一阶偏差。给出了新基本尺度下的$M_f>577 GeV$的一个约束。
2004-04-23 hep-ph
More is Different: Non-Minimal Dark Sectors and their Implications for Particle Physics, Astrophysics, and Cosmology -- 13 Take-Away Lessons for Snowmass 2021
短语“更多就是不同”经常被用来指新的，意想不到的集体现象，当一个给定系统中的状态数量很大时，可能会出现这种现象。在对Snowmass 2021研究的贡献中，我们描述了13种意想不到的集体现象，这些现象可能在暗区包含大量状态时出现，与通常的假设相反。这13个外卖课程涵盖了暗物质物理学的所有相关领域，包括对撞机签名，直接检测签名，间接检测签名，暗物质互补性的新观点，甚至是意想不到的天体物理和宇宙学现象，超越了那些通常与单组分暗物质场景相关的现象。因此，这些经验教训-以及它们所依据的现象-表明，在考虑与非最小暗区有关的可能特征和理论可能性时，需要保持一种广泛的视角。
2022-03-31 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Physics in the Nonlinear Universe: signatures of inflationary resonances, excitations, and scale dependence
University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；NSF-Simons AI Institute for the Sky (SkAI)（NSF-西蒙斯天空人工智能研究所（SkAI））；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Center for Particle Cosmology, Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学物理与天文学系粒子宇宙学中心）
研究通过模拟分析多种原始非高斯性模板，探讨其在晚期密度场中的非线性特征，发现弱引力透镜数据在特定尺度下可提供有力约束。
2026-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Gravity signals in neutrino oscillations
我们研究了量子引力诱导的最小长度对中微子振荡的影响。最小长度在现象学框架中实现，使我们能够独立于任何基本方法进行预测。我们得到明确的最小长度签名，并讨论其在当前和未来的实验中的可观测性。我们提出了一个概述在其他情况下，最小长度离开其签名，并显示新的结果，最小长度热力学。
2011-11-14 hep-ph hep-th
LHC Signature of the Minimal SUGRA Model with a Large Soft Scalar Mass
由于焦点现象，最小SUGRA模型具有大于1 TeV的大软标量质量是很自然的{ \it}。这个模型的一个显著特征是一个倒置的层次结构，其中较轻的停止具有比其他方星和slepton小得多的质量。因此，预测的胶子衰变主要通过停止交换到一个通道包含2b和2 W随着LSP。我们利用这一特性，在LHC上，在具有3-4个b-标签和大的缺失-E_T的轻子通道中，为该模型构建了一个鲁棒的签名。
2000-09-22 hep-ph
Minimal gauge origin of baryon triality and flavorful signatures at the LHC
重子三重性（B3）是一种Z3离散对称性，可以保护质子免于衰变。虽然它的实现不需要超对称性，但它在超对称性中作为流行的R宇称的替代品特别有吸引力。讨论了B3的规范化问题，给出了以B3作为TeV尺度U（1）规范对称性的剩余离散对称性的最小超对称模型.一个依赖于味道的U（1）电荷是实现这一点所必需的，它为LHC实验提供了非常可区分和有味道的预测。在超对称性研究中，我们发现了2轻子超中微子共振和4轻子Z'共振之间的互补性。此外，我们还引入了重子四重性（B4），如果有四代费米子的话，它将起到等效的作用。
2011-09-19 hep-ph
Signature of the Minimal Supersymmetric Standard Model with Right-Handed Neutrinos in Long Baseline Experiments
考虑了伴随中微子的违反轻子味的有效相互作用。这种新的物理效应有望在未来的长基线中微子振荡实验中得到测量。它们是在含有右手中微子的最小超对称标准模型的框架下通过辐射修正而产生的。在这个框架中，我们数值计算nLFV相互作用的耦合的大小。slepton混合不仅是带电轻子扇区轻子味破坏的起源，也是带电轻子扇区轻子味破坏的起源。我们发现nLFV耦合与相应的cLFV过程有很强的相关性，并且它们被限制在比标准四费米耦合小$\mathcal{O}(10^{-5})$倍的范围内。
2005-02-14 hep-ph
Annual Modulation Signature for the Direct Detection of Milky Way Wimps and Supergravity Models
本文在超引力统一模型的框架内，对直接探测遗留中性伴子的年调制信号进行了分析。结果表明，无论是最小的和非最小的SUGRA模型可以产生中性中子质子横截面的水平兼容的信号中报道的DAMA实验在格兰萨索国家实验室。讨论了质子稳定性对最小和非最小SUGRA模型DAMA数据分析的影响。
1999-02-03 astro-ph hep-ph
Revisiting Signature of Minimal Gauge Mediation
我们重新审视最小规范介导模型的现象学。该模型是从超对称CP和风味问题出发的。这个模型的一个特点是\tan β自然很大，因为希格斯势中的B项在信使尺度下为零。这导致了各种低能观测的显着超对称性贡献。我们结合最近的理论和实验发展，计算了μ子的反常磁矩和\bar{B} \to X_sγ的分支比.我们发现，目前的实验数据更倾向于低信使规模（\sim 100 TeV）和1 TeV左右的胶子质量。我们还计算了\bar{B} \to X_s 1 ^+1 ^-，B_s \to μ^+μ^-和B^- \to τ^- \bar ν的分支比，并表明这些观测量在这个模型中是强相关的.
2007-08-27 hep-ph
Electroweak symmetry breaking and collider signatures in the next-to-minimal composite Higgs model
我们进行了详细的数值分析的复合pseudo-Nambu-Goldstone希格斯模型的基础上的次最小陪集$\text{SO}(6)/\text{SO}(5)\cong\text{SU}(4)/\text{Sp}(4)$，具有额外的SM单重标量的频谱，我们允许混合的希格斯玻色子。我们确定的参数空间中的区域兼容所有当前的实验约束，包括辐射电弱对称性破缺，味物理，并在对撞机的直接搜索。我们发现额外的标量，预测质量低于TeV，几乎不受当前LHC数据的约束，但可能在运行2搜索范围内。有希望的间接搜索包括罕见的半轻子$B$衰变，CP破坏$B_s$混合，和电偶极矩的中子。
2017-04-19 hep-ph
LHC Signatures of New Gauge Bosons in the Minimal Higgsless Model
我们研究了规范不变的最小无希格斯玻色子模型中新规范玻色子的LHC签名。它预言了一对额外的W_1和Z_1玻色子，它们可以轻到~ 400 GeV，并且在么正性破坏的延迟中起关键作用。我们分析了LHC中pp --> W_0Z_0Z_0 --> jj 4 \ell和pp --> jjW_0Z_0--> jj 3 \ell ν过程中的W_1信号，包括完全的电弱和QCD背景。我们揭示了这两种发现W_1玻色子的途径之间的互补性，并证明了LHC在整个允许的W_1质量范围内发现W_1玻色子的潜力。
2008-07-01 hep-ex hep-ph
(In)Visible signatures of the minimal dark abelian gauge sector
本文研究了稀有介子衰变装置KOTO、LHCb和Belle II对最小暗阿贝尔规范对称的亮暗扇区的灵敏度，其中暗Higgs $S$和暗光子$Z_D$的质量为$\lesssim 10$ GeV。我们已经探索了一个有趣的场景，其中$S$只能衰减为一对$Z_D$，因此取决于后者的寿命，可以产生可见或不可见的签名。我们的计算表明，这些加速器实验可以访问暗希格斯（质量和标量混合）和暗光子（质量和动力学混合）的参数在一个互补的方式。我们还讨论了如何CMS测量的SM希格斯总衰变宽度和他们的限制希格斯不可见的分支比可以用来扩展实验范围的暗光子质量高达$\sim 10$ GeV，同时提供灵敏度的规范耦合与破坏的暗阿贝尔对称性。
2022-12-20 hep-ph
Minimal Signatures of Naturalness
我们研究的自然性问题，使用模型独立的自下而上的方法，考虑模型，只有相互作用项需要取消希格斯二次发散。如果二次发散被希格斯场的线性项所抵消，那么对撞机现象就被当前的电弱子和第四代搜索所覆盖。如果希格斯场的二次发散被双线性项抵消，那么信号就高度依赖于新粒子的量子数。精确的希格斯测量可以揭示新粒子的存在，无论是vevs或标准模型电荷。如果新粒子是标量暗物质候选者，它们的直接和间接探测特征将高度相关，并在氙100和费米的范围内。对其中一个实验的观察意味着对另一个实验的观察。如果新粒子与较轻的状态混合，也可以出现可观测的LHC衰变通道。这个衰变通道只涉及希格斯玻色子玻色子，而不涉及规范玻色子。对这种衰变的观测将提供新粒子与自然性问题有关的证据。
2014-01-09 hep-ph
LHC signatures of sterile neutrinos in a minimal radiative extended seesaw framework
小中微子质量和味道混合的存在可以在各种关于标准模型的扩展模型中自然地解释，特别是在跷跷板机制模型中。在这项工作中，我们提出了一个最小的扩展的跷跷板框架与两个右手中微子，其中的活性中微子的质量是在辐射制度。利用这个框架可以证明，在一定的质量范围内，轻中微子质量项可以接近一种与I型跷跷板机制下的形式相似的形式。除此之外，我们表明，右手中微子的衰变宽度（通过在粒子对撞机中的W玻色子衰变产生）是足够短，以导致足够长的寿命的粒子，从而确保在大型强子对撞机的生产和衰变顶点之间的可观察到的位移。我们评论的事实，这些位移的顶点签名，从而可以作为一种手段，以验证这些右手中微子在未来的实验中的存在。最后，我们列出了我们未来工作的可能性，其中可以研究大于W玻色子质量的粒子的顶点签名。
2022-01-19 hep-ph
Planck constraints on single-field inflation
利用最近的Planck观测数据，结合WMAP大角度极化、重子声学振荡和ACT/SPT温度数据，对慢变单场暴胀模型进行了宇宙学蒙特卡罗模拟.我们的分析涵盖了各种各样的模型与二阶运动方程-包括潜在的驱动慢卷膨胀，非最小耦合模型，运行动力学耦合，Brans-Dicke理论，潜在的驱动伽利略通货膨胀，场导数耦合到爱因斯坦张量，和k-通货膨胀。在运行的动力学指数耦合，协变Galileon条款，和场导数耦合的存在下，张量-标量比的自耦合潜力得到较小的相对于标准的慢卷膨胀，但模型位于68%CL观测轮廓之外。我们还表明，k-暴胀模型可以通过增加标量非高斯性的边界来严格约束。在φ>> M_{pl}区域中具有渐近平坦爱因斯坦标架势的小场暴胀模型一般都能很好地拟合数据。这些模型包括Kahler模暴胀、非最小耦合希格斯暴胀、以及存在势V（phi）=3M^2（M_{pl}）^2/4且Brans-Dicke参数omega_{BD} <O（1）的Brans-Dicke理论中的暴胀（包括Starobinsky模型f（R）=R+R^2/（6M^2）作为特例）。
2013-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
LHC Signatures of a Minimal Supersymmetric Hidden Valley
我们研究了最小超对称隐谷的LHC信号。我们的理论由超对称标准模型、U（1）x规范多重态和一对隐手征超场组成，它们在GeV附近自发破缺了新的阿贝尔规范对称性。可见和隐藏的部门相互作用，完全通过超对称规范动力学混合。我们进行了彻底的检查隐藏的衰变级联发起的最轻的标准模型超伙伴，我们研究的LHC信号的范围，他们可以产生。特别是，我们发现参数区域，引起丢失的能量，单个和多个轻子射流，和位移顶点。鉴于简单的基本理论和广泛的对撞机信号，它可以产生，我们建议这个模型是一个有用的基准LHC研究（超对称）隐藏的山谷。
2014-01-31 hep-ph
Trilepton Signature of Minimal Supergravity at the Upgraded Tevatron
在最小超引力模型（mSUGRA）的基础上，对费米实验室Tevatron对撞机（Fermilab Tevatron Collider）升级后从电荷中性伴子（$χ^\pm_1 χ^0_2$）伴随产生中探测三轻子事件（$\ell = e$或$μ$）的前景进行了研究.在参数空间的某些区域，$χ^\pm_1$和$χ^0_2$主要衰变到$τ$轻子的最终态，并且当使用轻子横动量的软切割时，来自$τ-$轻子衰变的贡献大大增强了三轻子信号。mSUGRA三轻子信号和占主导地位的不可约背景的其他来源进行了讨论。端点附近的双轻子（$\ell^+\ell^-$）不变质量分布被认为是mSUGRA质量关系的检验。发现轮廓$p\bar{p} \to 3\ell +X$在2 TeV的积分光度为2 fb $^{-1}$至30 fb $^{-1}$的$(m_0,m_{1/2})$的mSUGRA参数空间中的几个选择的$\tanβ$。
1999-09-14 hep-ph
LHC Signatures of Resonant CP Violation in a Minimal Supersymmetric Higgs Sector
本文给出了在高能对撞机上研究CP破坏中性希格斯玻色子玻色子耦合系统的产生、混合和衰变过程中CP破坏现象的一般形式。考虑到最小超对称标准模型（MSSM）中的Higgs扇区，其中CP破坏是由软超对称破缺的第三代三线性夸克耦合中的相位和高根质量辐射诱导的，我们将我们的形式主义应用于LHC中通过{ \bar b}b，gg和W^+ W^-碰撞产生中性Higgs.我们讨论了τ^+ τ^-对的纵向和横向极化的CP不对称性。CP破坏的特征在通过gg和W^+ W^-的产生中比通过{ \bar b}b的产生中更突出，并且当两个（或所有三个）中性希格斯玻色子玻色子几乎简并时，其质量差与它们的衰变宽度相当时，CP破坏的特征被共振增强。在MSSM中，当\tan β>~ 5（30）和大（小）带电希格斯玻色子质量时，这种情况自然发生。我们分析了具有代表性的例子与三个中性希格斯玻色子玻色子之间的大混合重量约120 GeV，可能会表现出可观察到的CP不对称性，甚至高达80%。
2004-07-15 hep-ph
Minimal decaying dark matter: from cosmological tensions to neutrino signatures
本文提出一种极小暗物质衰变设定，通过轻子数守恒的高维算符使冷暗物质衰变为暗区费米子和中微子，以解决 $S_8$ 冲突并避开间接搜索限制，指出 JUNO 探测器有望在暗物质质量低于约 1 GeV 时探测到该衰变信号。
2024-03-22 astro-ph.CO hep-ph
Lines and Boxes: Unmasking Dynamical Dark Matter through Correlations in the MeV Gamma-Ray Spectrum
在间接探测实验中识别暗物质的特征通常对于涉及非最小暗扇区（如动态暗物质（DDM））的场景比涉及单个暗粒子的场景更具挑战性。这个额外的困难是因为总的暗物质丰度在不同质量的不同组成粒子的集合中的分配往往会“涂抹”光子和其他宇宙射线粒子的注入光谱，这些粒子是通过暗物质湮灭或衰变产生的。因此，暗区在这些宇宙射线通量谱上的印记通常采取连续特征的形式，而不是尖锐的峰或线。然而，在本文中，我们确定了一个明确的签名，非最小的黑暗部门，如DDM，可以克服这些问题，并有可能被观察到在兆电子伏范围内的伽马射线望远镜。我们讨论了这种签名可能出现的具体情况，并证明了这种签名可以被利用，以显着提高我们的能力，以解决独特的光谱特征的DDM和其他非最小的黑暗部门在未来的伽马射线设施。
2017-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Collider Signatures of Minimal Flavor Mixing from Stop Decay Length Measurements
我们调查的前景，提取超对称耦合的衰变长度测量在大型强子对撞机。具体来说，我们利用的机会，一个轻的和长寿命的停止，这是对生产通过胶子与同号顶夸克。任何观察到的终止衰减长度的有限值都强烈支持这样的模型，即味道仅由标准模型汤川耦合以最小的方式破坏。我们发现，1皮秒的停止寿命，主要由t~ -> cchi ^0衰变，产生宏观横向碰撞参量约为180微米。如果最轻的中性伴子主要是希格西诺或质量非常接近光阻，光阻的寿命甚至会增加，并允许直接观察光阻轨迹和可能的次级顶点。如果中性伴子是NLSP，那么用终止衰变长度测量夸克味破坏也适用于引力伴子LSP。在这种情况下，我们指出了质量<= keV的极轻引力子的t~ -> c chi ^0-> c gamma G~衰变的机会。
2009-12-09 hep-ph
Experimental Consequences of a Minimal Messenger Model for Supersymmetry Breaking
我们计算了极小模型中预期的新粒子的低能谱，其中< 100 TeV的超对称破缺间接地传递到标准模型。我们计算这些粒子的耦合，它们最接近的实验签名，并估计这些签名定量。各种耦合的运行在现象学中起着至关重要的作用，特别是在产生足够的$\neutralino_1 - \slepton_R$分裂。
1996-10-03 hep-ph
Enhanced $Γ(p\to K^0μ^+)/Γ(p\to K^+\barν_μ)$ as a Signature of Minimal Renormalizable SUSY $SO(10)$ GUT
某些5维质子衰变模的部分宽度的比值可以在没有超对称粒子质量的详细知识的情况下预测，从而使我们能够在实验上测试各种超对称大统一理论模型而不发现超对称粒子。本文研究了最小可重整超对称$SO(10)$大统一理论中的$p\to K^0μ^+$和$p\to K^+\barν_μ$衰变的部分宽度之比，仅在一个合理的假设下，即第一代和第二代左手方核是质量简并的.在该模型中，我们期望负责这些模式的5维算子的Wilson系数在相同的数量级上，并且$p\to K^0μ^+$和$p\to K^+\barν_μ$部分宽度的比率为$O(0.1)$。因此，我们可能能够在Hyper-Kamiokande检测到$p\to K^0μ^+$和$p\to K^+\barν_μ$衰变，从而获得最小可重正化SUSY $SO(10)$ GUT的提示。此外，由于该部分宽度比在最小$SU(5)$ GUT中被完全抑制，因此它允许我们区分最小可重正化SUSY $SO(10)$ GUT和最小$SU(5)$ GUT。在本文的主体部分，我们用最小可重整化$SO(10)$大统一理论的Yukawa耦合对夸克和轻子质量以及味混合进行了拟合，并根据拟合结果给出了部分宽度比的具体预言。我们发现部分宽度比通常在0.05-0.6的范围内变化，证实了上述预期。
2020-06-22 hep-ph
Probing Supergravity Models with Indirect Experimental Signatures
通过计算真空极化和顶点修正对$ε_1$和$ε_b$参数的贡献，我们在传统的最小$SU(5)$和弦启发的$SU(5)\times U(1)$超引力模型的背景下研究了单圈电弱辐射修正.我们还包括在这个分析中的约束$b\rightarrow sγ$的包容性分支比$B(b\rightarrow sγ)$已实际测量最近由CLEO。我们发现，通过结合这三个最重要的间接实验签名，并使用最新的实验值为他们，$m_t\gtrsim 170 {\rm GeV}$被排除在最小的$SU(5)$超引力和无标度的$SU(5)\times U(1)$超引力的$μ>0$。我们还发现，在最小（$SU(5)\times U(1)$）超重力模型中，任何$μ$的符号都排除了$m_t\gtrsim 175(185) {\rm GeV}$。
1994-10-14 hep-ph
Minimal Vector-like leptonic Dark Matter and Signatures at the LHC
我们提出了一种在超越标准模型（SM）的情形下具有可重整化相互作用的最小矢量轻子暗物质（DM），其中SM增加了一个矢量双态和一个单态轻子。额外的费米子在离散的$Z_2$对称下是奇数，而其余的SM粒子是单线态，因此为DM提供了稳定性。在这种情况下，我们表明，DM出现作为一个混合物的中性分量的矢量类二重态和单重轻子。单重态-二重态混合（$\sin θ$）在产生正确的残余物密度以及通过经由$Z$和Higgs中介的相互作用获得空直接DM搜索结果方面起着至关重要的作用。混合也受到不可见的Z和希格斯衰变宽度的强烈约束。我们发现，正确的残余丰度DM可以在一个大的区域的参数空间的DM质量大于$ M_Z/2$和$\sin θ\le 0.1$。讨论了大型强子对撞机（LHC）中具有对撞机特征的模型唯象的细节。特别是，我们表明，对于$\sin θ\le 0.01$，带电同伴的DM可以引起一个可观察到的位移顶点签名，标志着一个显着偏离其他费米DM的情况下，同时保持文物丰度完好无损。
2016-06-22 hep-ph
Bounds on the Conformal Scale of a Minimally Coupled Dilaton and Multi-Leptonic Signatures at the LHC
我们探讨了潜在的发现一个电子$\mathcal{O}(200-500)$ GeV的标准模型的经典尺度/共形不变的扩展，通过调查的大小相应的破缺规模$Λ$在大型强子对撞机，扩展以前的分析。特别是，我们解决最近的界限$Λ$来自希格斯玻色子搜索。我们调查，如果这样的一个轻子可以通过胶子-胶子融合产生，呈现其衰变为一对希格斯玻色子玻色子或两个重规范玻色子，这可能会导致多轻子的最终状态的速率。通过PYTHIA-FastJet进行了详细的分析占主导地位的标准模型背景，在14 TeV的质量中心的能量。我们表明，早期的数据$\sim 20$ fb $^{-1}$可以肯定地探测到该区域的参数空间中，这样的一个光子是允许的。5 TeV的共形尺度是允许的，目前的数据，几乎所有的值的研究的介子质量。
2016-09-13 hep-ph
Non-Minimal Dark Sectors: Mediator-Induced Decay Chains and Multi-Jet Collider Signatures
大量天体物理学和宇宙学证据表明，宇宙不仅包含可见物质，还包含暗物质。为了抑制暗扇区和可见扇区之间的耦合，一个标准的假设是这两个扇区仅通过中介进行通信。在本文中，我们做了一个简单但重要的观察：如果暗扇区包含多个具有相似量子数的组分，那么这个介体也一般地引起暗扇区衰变，较重的暗组分衰变为较轻的组分。这反过来甚至可以产生相对较长的暗衰变链，衰变链的每一步也会产生可见物质。因此，这种介体诱导的衰变链的可见副产物可以作为这种情况的独特特征。为了更具体地研究这种可能性，我们研究了一个场景，其中一个多分量的暗扇区通过中介连接到标准模型夸克。然后，我们证明，这样的情况下产生的多喷对撞机签名，我们检查这样的喷气机在部分子和检测器水平的属性。在相对较大的区域内的参数空间，我们发现，这样的多射流签名不排除现有的单射流和多射流搜索。因此，这种衰变级联代表了在当前和未来对撞机上发现多组分暗区的潜在途径。
2020-05-01 hep-ex hep-ph
The Landscape of Sparticle Mass Hierarchies and Their Signature Space at the LHC
具有软破缺的最小超对称标准模型具有超对称粒子质量等级的大景观。这个数字在动机良好的场景中显着减少，例如最小的超重力和替代方案。我们对前四种最轻的粒子进行了景观分析，并确定了至少16种质量模式，并为每种模式提供了基准。通过对轻子+（喷流$\geq 2$）+缺失$P_T$信号的分析，研究了CERN大型强子对撞机上0、1、2和3轻子的模式的特征空间。还分析了缺失$P_T$的相关性。发现即使使用10 fb $^{-1}$的数据，也出现模式之间的显著区分
2008-01-02 hep-ph
Cosmological Signatures of the Conformal and Non-Conformal Next-to-Minimal Two-Higgs-Doublet Model
Lund University（隆德大学）
该研究分析了共形与非共形N2HDM的宇宙学特征，确定了可产生未来空间干涉仪可测随机引力波的参数区域，发现二者标量质量谱分布不同，还研究了希格斯对产生的相关特性。
2026-08-18 hep-ph
Signature of Non-Minimal Scalar-Gravity Coupling with an Early Matter Domination on the Power Spectrum of Gravitational Waves
本文研究早期物质主导时期非最小标量-引力耦合对原初引力波功率谱的影响，发现非零耦合会产生独特的阶梯状特征，并给出解析表达式和频率区间关系，为探测该模型提供了明确信号。
2023-09-19 gr-qc hep-ph
Dilepton Signatures of Family Non-Universal U(1)'
为了解决μ问题，在最小超对称标准模型（MSSM）基础上增加一个阿贝尔规范因子U（1）'的超对称模型，一般都存在着破坏MSSM规范耦合统一的反常现象。异常是不存在的，如果最小的物质含量所必需的μ问题是增加了外来物质物种具有适当的量子数。最近的研究表明，引入族非普适U（1）'荷和非全纯软破断项也可以实现反常抵消。通过对未来对撞机中双轻子产生的分析，讨论了无反常族非普适U（1）模型的对撞机特征。我们发现，无论是在大型强子对撞机和NLC，人们可以确定存在/不存在这样的Z'玻色子的电子，μ子和τ轻子的双轻子生产事件的数量进行简单的比较。信号没有SM背景。
2007-03-24 hep-ph
