Macroscopically large antimatter regions in the baryon asymmetric universe
物质主导宇宙中反重子过剩宏观区域的存在可能是轻子数违反耦合的重子带电伪南部-戈德斯通场演化的结果。这些区域只有在其尺寸超过临界存活尺寸的情况下才能在与周围物质的湮灭中幸存下来。残存的反物质区内部具有高的原始反重子密度，这些反物质区的演化导致反物质星形成球状星团。在所选的方案中，反物质区域的起源伴随着封闭畴壁的形成，它可以坍缩成大质量的黑洞，沉积在高密度反物质区域内。这个事实可以给我们一个额外的提示，一个反恒星球状星团可能是一个坍缩的核心星团，它居住在我们的银河系。
2000-10-17 astro-ph hep-ph hep-th
Relic abundance of dark matter in universal extra dimension models with right-handed neutrinos
在具有右手中微子的普适额外维模型框架下研究了暗物质的残余丰度。这些模型摆脱了原来的普适额外维模型所具有的严重的Kaluza-Klein（KK）引力子问题。右手中微子的第一个KK粒子是该框架中暗物质的候选者，其残余丰度由三个过程决定：（1）宇宙晚期KK光子衰变为第一个KK右手中微子，（2）宇宙早期热浴产生第一个KK右手中微子，（3）宇宙晚期高KK右手中微子衰变为第一个KK右手中微子。当普通中微子质量足够大时，例如简并质谱情况，即使再加热温度较低，最后一个过程也会显着增加丰度。与宇宙学观测一致的额外维度的尺度可以是500 GeV，在具有右手中微子的宇宙额外维度模型的最小设置中。
2007-08-10 hep-ph
Cosmological Strangeness Abundance
我们研究了强子时代$T_h\approx 150\ge T\ge 10$ \，MeV早期宇宙的奇异粒子组成。研究了电荷中性和奇异性中性$\langle s-\bar s\rangle$宇宙中由规定的重子熵约束的热平衡和化学平衡中的奇异产额。转向哈勃膨胀宇宙中的动力学过程，我们确定的条件下，个别奇怪的生产反应落在衰变和反反应奇怪的生产率之间的详细平衡存在的温度下降$T$，我们允许弱，电磁，和强相互作用过程。弱相互作用$μ^\pm+ν_μ\rightarrow K^\pm$冻结在$T_f^{K^\pm}=33.8\,\mathrm{MeV}$，电磁过程$l^-+l^+\rightarrowϕ$冻结在$T_f^ϕ=23\sim25\,\mathrm{MeV}$，强子反应$π+π\rightarrow K$冻结在$T_f^K=19.8\,\mathrm{MeV}$ .
2021-10-30 hep-ph
R-Symmetry and Gravitino Abundance
超对称破缺扇区一般具有近似的整体U（1）$R$对称性。热效应倾向于恢复重新加热的早期宇宙中的$R$对称性。我们重新审视从热等离子体的引力子产生，我们认为，$R$对称相抑制的高根质量，从而生产的螺旋度$\pm 1/2$引力子组件。对于合理的隐扇区参数值，引力子可以解释宇宙中的暗物质，其特征是对再加热温度的显著不敏感。
2011-10-18 hep-ph hep-th
Macroscopic effect of quantum gravity: graviton, ghost and instanton condensation on horizon scale of the Universe
我们讨论一类特殊的量子引力现象，它发生在宇宙作为一个整体的尺度上，在其演化的任何阶段。这些现象是引力子静止质量为零、引力子场的共形不变性和量子引力的单圈有限性的直接结果。这些效应是由于量子相干态的干涉产生的引力子虚影凝聚。每一个相干态都是一个引力子和鬼的态，它们的波长是视界尺度的数量级，占有数不同。宇宙的态矢量是不同占据数的矢量的相干叠加。为了证实宏观量子效应的可靠性，详细讨论了单圈量子引力的形式。该理论的结构如下：哈密尔顿规范中的Faddeev-Popov路径积分->经典和量子变量的因式分解，允许引力子、鬼和宏观几何的自洽方程系统的存在->过渡到单圈近似。对应于Hamilton规范的鬼扇区保证了质量壳理论的单圈有限性。利用鬼重整化引力子谱函数的Bogolyubov-Born-Green-Kirckwood-Yvon（BBGKY）链建立了各向同性宇宙中引力子的自洽理论。我们找到了BBGKY链方程和宏观爱因斯坦方程的三个精确解。的解决方案描述虚引力子，鬼，瞬子凝聚，并重现在现场运营商和状态矢量的精确解的水平。每个精确解对应于引力子鬼基底的某一相态。我们建立的条件下，一个连续的量子引力相变发生在不同阶段的引力子鬼凝聚。
2013-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dilaton dominance in the early Universe dilutes Dark Matter relic abundances
暗子场的作用及其与物质的耦合可能导致暗物质（DM）遗迹密度的稀释。这与经典的场景形成对比，在经典的场景中，由于膨胀率的修改，遗迹密度增加，因为宇宙在DM去耦时不是辐射主导的。此外，膨胀子场还通过与尘埃的耦合作用影响遗迹密度，使遗迹丰度降低。因此，两个独立的机制相互竞争，导致，在一般情况下，减少的遗迹密度。如果直接暗物质实验指向小的中性伴子-核子截面，这意味着小的中性伴子湮灭率和大的遗迹密度，至少在流行的超对称场景中，这个特征可能是受欢迎的，可以挽救这种情况。在存在稀释机制的情况下，可以满足两个实验约束。在非临界弦论的背景下，已经研究了介子在这种机制中的作用，但在这项工作中，我们遵循一个相当普遍的方法，假设介子只在大爆炸核合成之前的早期时代占主导地位。
2011-04-30 astro-ph.CO hep-ph
Trapping Effect for QCD Axion Dark Matter
在早期宇宙中，标量场的势可以被显著地修改，并且标量场可能被长期困在与当前真空不同的位置。捕获效应可以增加或减少标量丰度。例如，在热膨胀中，一个标量场被热效应捕获在势能的顶部，并在短时间内主导宇宙以推动膨胀。另一方面，标量丰度可以指数抑制在绝热抑制机制，其中一个标量场的运动与时间相关的捕获势。在这项研究中，我们调查这样的捕获效应的丰度的标量场。具体而言，我们调查如何丰度的标量场取决于其初始位置的情况下，一个双势阱和识别的物理量，控制的丰度。然后，我们研究了QCD轴子丰度的各种值的错位角，其中的轴突潜力收到一个大的时间质量由于威滕效应。我们发现，由于绝热抑制机制，轴子丰度被抑制，即使当它被捕获附近的最大潜力，如果捕获效应是足够大的。
2020-12-25 hep-ph
Primordial Nucleosynthesis: The Predicted and Observed Abundances and Their Consequences
在宇宙演化的早期，宇宙曾一度是一个宇宙核反应堆。宇宙的膨胀和冷却将这一时期限制在最初的几分钟内，这使得只有最轻的核素（D，3He，4He，7Li）的合成在天体物理学上非常有趣。对于宇宙学和粒子物理学（SBBN）的标准模型中的大爆炸核合成（BBN），SBBN预测的丰度仅取决于一个可调参数，重子密度参数（重子（核子）与光子的数量比）。回顾了遗留轻元素丰度的预测值和观测值，检验了原始核合成的内在一致性。BBN的一致性也探讨了通过比较宇宙学参数的值推断的原始核合成的标准模型和模型与非标准的早期宇宙膨胀率从宇宙背景辐射的研究，它提供了宇宙的快照约40万年后BBN结束。
2010-09-24 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Stellar production rates of carbon and its abundance in the universe
我们宇宙中的大部分碳是在燃烧氦的红巨星的三阿尔法过程中产生的。我们计算了C-12原子核的微观12核子模型中三α反应速率的变化，并寻找潜在相互作用强度的最小变化的影响。恒星模型计算进行了替代反应速率。在这里，我们表明，在一个狭窄的窗口的0.5%和4%的值的强和库仑力，分别，恒星生产的碳或氧减少了30至1000倍。
2000-07-13 astro-ph hep-ph nucl-th
Late-Time Entropy Production and Relic Abundances of Neutralinos
许多模型都有不需要的残余物，这些残余物应该在大爆炸核合成之前被熵产生所稀释。一个负责熵产生的场可能会产生稳定的弱相互作用的大质量粒子，如果运动学上可以接近的话。我们计算他们的遗物丰度积分耦合方程数值。将我们的结果应用于超对称标准模型，我们认为，如果再热温度为10 MeV量级，中性伴子最轻的超粒子将在大部分参数空间中过接近宇宙。
1998-05-01 hep-ph
Gauge mediation in supergravity and gravitino dark matter
在超对称模型中，引力子和隐藏扇形场经常会导致宇宙学灾难。我们发现，一个模型与引力规范调解解决这样一个问题很自然。模型中也不存在μ问题。此外，引力子的丰度解释了宇宙中暗物质的正确数量。暗物质丰度可以在没有宇宙热历史的详细信息（如膨胀后的再加热温度）的情况下计算出来。
2007-02-13 hep-ph
Kaluza-Klein Towers in the Early Universe: Phase Transitions, Relic Abundances, and Applications to Axion Cosmology
我们研究了在质量产生相变存在下的卡鲁扎-克莱因（KK）塔标量场的早期宇宙学，重点是总塔能量密度（或遗迹丰度）的时间发展以及它在不同KK模式中的分布。我们发现，这两个功能是非常敏感的相变的细节，并可以表现在各种方式的后期宇宙学意义。特别是，我们发现，相变和它产生的混合的时间属性之间的相互作用是负责增强和supplantation在后期的丰度，有时由许多数量级。我们绘制出完整的模型参数空间，并确定传统的分析近似是有效的，他们失败。在后一种情况下，我们还提供了新的分析近似，成功地模拟我们的结果。最后，我们将这种机制的例子中的一个类轴子字段的散装，映射这些现象在一个扩大的轴子参数空间，超出了那些可访问的标准治疗。一个重要的副产品，我们的分析是一个替代的“UV为基础的”有效截断KK理论的发展有一些有趣的理论特性，区分它从更传统的“IR为基础的”截断通常用于额外的维文献。
2017-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Effects of Squark Processes on the Axino CDM Abundance
我们调查的作用，一个有效的4维axino-quark-squark耦合的热过程中产生稳定的冷axino遗迹在早期宇宙。我们发现，虽然诱导夸克和夸克散射过程总是可以忽略不计，夸克衰变成为重要的情况下，低再热温度和大的胶子质量。这种效应可以收紧对冷暗物质轴子不过于接近宇宙的要求的情况下的边界。
2002-06-13 astro-ph hep-ph
Constraints on the Very Early Universe from Thermal WIMP Dark Matter
研究了非标准宇宙学场景中非相对论性长寿命或稳定粒子χ的残余密度n χ。我们从辐射主导时期的任意初始温度开始计算遗迹丰度，并推导出初始温度T_0 \geq m_x/23的下限，假设宇宙中的暗物质能量密度是由热产生的χ粒子引起的;这个下限适用于所有的χ湮灭截面。我们还研究了修正膨胀率的宇宙学情景。即使在这种情况下，类似于标准公式的近似公式也能够正确地预测最终的遗迹丰度。选择χ湮灭截面，使得所观察到的冷暗物质丰度在标准宇宙学中重现，我们将膨胀率的可能修改限制在T \sim m_x/20，远早于大爆炸核合成。
2007-11-16 astro-ph hep-ph
keV Neutrino Dark Matter in a Fast Expanding Universe
本文研究了标准模型的最小$U(1)_{B-L}$规范扩展中存在keV中微子暗物质的可能性。在不考虑额外的粒子或对称性的情况下，我们认为最轻的右手中微子在keV质量范围内，这是运动学上长寿命的。由于规范相互作用，这样的keV中微子可以在早期宇宙中热产生，然后在相对论性的情况下去耦。这种keV中微子的最终剩余丰度通常会超过宇宙，需要额外的机制将其置于观测极限之下。我们提出了一个非标准的宇宙学历史的标量场$ϕ$，红移速度比辐射占主导地位的宇宙之前，辐射占主导地位的时代。我们发现，这样一个非标准的阶段可以保持丰富的热生成keV中微子暗物质内观察到的遗迹丰度。我们约束的非标准相，$U(1)_{B-L}$参数从这些要求，也简要地评论后，观测方面的keV中微子暗物质。
2018-09-10 astro-ph.CO hep-ph
Decaying Cold Dark Matter and the Evolution of the Cluster Abundance
星系团的丰度及其红移演化是约束质量涨落幅度σ_8和质量密度参数Ω_m0的有力工具。我们研究了冷暗物质粒子的有限衰变率对星系团丰度的影响。基于衰变冷暗物质宇宙中的球模型，计算了团簇的质量函数，并与观测到的团簇丰度进行了比较。我们发现冷暗物质粒子的衰变显著地改变了星系团丰度的演化。特别是，我们指出，暗物质粒子的寿命相当于宇宙的年龄降低了本地集群丰度的高红移集群丰度的比例，可以解释观察到的集群丰度的演变相当不错。星系团的丰度与暗物质的衰变率有很强的相关性，这表明遥远星系团的巡天可能会为暗物质的性质提供线索。
2003-07-15 astro-ph hep-ph
From Quark-Gluon Universe to Neutrino Decoupling: 200<T<2MeV
探讨了夸克和强子宇宙的性质。动力学理论的考虑，证明强子丰度后，从夸克到强子的相变保持不变，直到强子的丰度变得无关紧要。详细描述了强子化过程和强子产额的演化。
2012-11-19 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
The Supercooled Universe
TeV的强耦合理论可以自然地在早期宇宙中驱动长时间的过冷。被困在退禁闭相，宇宙可以膨胀和冷却，直到温度达到QCD强标度。我们展示了如何在这些低温下QCD效应是重要的，并可能引发退出漫长的过冷时代。我们还研究了遗迹丰度的影响。特别是，在过冷结束时释放的潜热可能是暗物质和重子能量密度相似的原因。轴子丰度也可能受到显着影响，允许更大的值的轴子衰变常数。最后，我们讨论了如何一个长的过冷时期可能会导致增强的引力波信号。
2019-05-28 astro-ph.CO hep-ph
Gravitino production in a thermal Universe revisited
我们研究了热宇宙中自旋为1/2的引力子的产生。考虑到由于宇宙有限的热能密度而导致的超对称破缺，这些引力子态产生的截面有很大的增强。我们认为引力子的零温度质量为0.1 eV，1 keV，100 GeV和30 TeV的规范介导的，重力介导的和异常介导的超对称性破缺的情况下的代表。我们发现，在早期宇宙中产生的引力子的丰度是非常高的质量为1 keV和100 GeV的引力子。如果再热温度分别低于100 GeV和$4\cdot 10^4$ gev，引力子丰度可以得到充分的抑制。然而，如此低的再热温度将排除许多重子发生的模型，包括那些通过稀薄发生的模型。
2017-08-02 astro-ph.CO hep-ph
Axions in the Early Universe
强CP问题的Peccei-Quinn解提供了一个富有宇宙学意义的框架。如果早期有热浴，热轴子的产生是不可避免的。浴粒子的散射和衰变过程可以将相对论性轴子倾倒在原始等离子体中，如果产生大量的粒子，它们可以在探测早期和晚期宇宙的宇宙学观测中留下可观测的特征。我们提出了最近的和显着的改进计算的轴子生产率为不同的情况下，并应用这些结果来预测生产的轴子的丰度。最后，我们提供更新的宇宙学界限的QCD轴子质量。
2022-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Measuring the baryon content of the universe: BBN vs CMB
重子的残余丰度--我们唯一确定存在的稳定物质--是许多宇宙学过程的关键参数，也是标准模型之外存在新物理学的物质证据。我们讨论了最近确定的宇宙学重子密度的分析轻元素的丰度合成结束时的“前三分钟”，并从观察到的温度各向异性印在小角尺度上的宇宙微波背景时，宇宙是大约100，000岁。
2002-05-08 astro-ph hep-ph
Thermal Relics in Modified Cosmologies: Bounds on Evolution Histories of the Early Universe and Cosmological Boosts for PAMELA
基于广义相对论扩展的替代宇宙学预测了大爆炸前核合成（BBN）时代早期宇宙中修改的热历史，该时代不直接受宇宙学观测的约束。当膨胀率相对于标准情况提高时，热遗迹通常与较大的遗迹丰度解耦。因此，与标准宇宙学相比，对于较大的湮灭截面，可以得到遗迹丰度的正确值。一个直接的结果是间接检测率提高。扩展我们以前的分析，我们得到更新的天体物理界的暗物质湮灭截面，并使用它们来约束替代宇宙学在前-BBN时代。我们还确定了这些替代宇宙学的特点，以提供正确的价值遗物丰度的热遗物的（大）湮灭截面所需的解释PAMELA结果的正电子分数，因此提供了一个“宇宙学提升”的解决方案的暗物质解释的PAMELA数据。
2010-06-21 astro-ph.CO hep-ph
ETHOS -- an effective theory of structure formation: predictions for the high-redshift Universe -- abundance of galaxies and reionization
我们对比预测的高红移星系人口和再电离的历史之间的冷暗物质（CDM）和另一种自相互作用的暗物质模型的基础上，最近开发的ETHOS框架，阐明了小规模CDM的挑战，在本地组。我们进行了最高分辨率的流体动力学宇宙学模拟（一个36兆秒差距的$^3$体积与气体细胞质量的$\sim10^5\mathrm{M}_{\odot}$和$\sim180$ ~pc的最小气体软化）内ETHOS的日期-加上CDM对应-量化的丰富的星系在高红移和它们对再电离的影响。我们发现，ETHOS预测的星系具有更高的紫外（UV）光度比他们的CDM同行和更快的建立的暗端的UV光度函数。然而，这些效应使得再电离的光学深度对功率谱截止不太敏感：ETHOS模型与CDM $τ$值的差异仅为10%，如果紫外光子的有效逃逸分数为0.1-0.5，则与普朗克极限一致。我们的结论是，目前的观测高红移光度函数不能区分ETHOS和CDM模型，但深JWST调查强透镜，固有的暗淡星系有可能测试非CDM模型，提供有吸引力的解决方案CDM的本地组问题。
2019-01-09 astro-ph.CO hep-ph
The Relic Abundance of Massive Colored Particles after a Late Hadronic Annihilation Stage
我们讨论了大量的长寿命的有色粒子的质量的顺序为1 TeV的遗迹丰度。我们首先考察大质量有色粒子只有标准颜色的情况。接下来我们考虑M.卢蒂，其中有色粒子在一个比粒子质量小得多的非阿贝尔规范群下变换。在这两种情况下，遗迹丰度减少通过一个“后期”强子湮灭阶段。在第二种情况下，残余夸克与普通夸克结合，形成分数带电体和反常重同位素，残余夸克丰度的界限变得非常严格。然而，夸克之间的力有一个新的限制部分，通过宏观弦表现出来，由此产生的有效的“非常晚”的湮灭将遗迹丰度降低到可接受的水平。讨论了在LHC上产生和探测这种粒子的前景以及所产生粒子的命运。
2007-12-17 astro-ph hep-ph
Stasis in an Expanding Universe: A Recipe for Stable Mixed-Component Cosmological Eras
膨胀宇宙的一个特征是其不同成分的宇宙丰度随时间的变化。例如，一个辐射主导的宇宙不可避免地让位于一个物质主导的宇宙，而像物质辐射平等这样的关键时刻是短暂的。在本文中，我们指出，这种说法并不总是正确的，它是可能的，以获得一种形式的“停滞”，其中的相对宇宙丰度$Ω_i$的不同组件保持不变，在延长宇宙学时期，即使宇宙膨胀。此外，我们证明，这种情况是没有微调，但实际上是全球吸引子在某些宇宙学框架内，宇宙自然地朝着这种长期的停滞期为各种各样的初始条件。因此，这种停滞状态的存在在整个宇宙学时间轴上产生了许多新的理论可能性，从原始密度扰动、暗物质产生和结构形成的潜在影响，一直到早期再加热、早期物质主导时代，甚至宇宙的年龄。
2022-01-18 astro-ph.CO hep-ph
Ferromagnetic properties of charged vector bosons condensate in the early universe
考虑了早期宇宙中的玻色-爱因斯坦凝聚。本文研究了带电矢量玻色子凝聚体的磁性，表明它形成了铁磁态。因此，原始等离子体可以在宏观上大的畴内自发磁化，并且可以产生原始磁场。
2011-09-07 astro-ph.CO hep-ph
Phase Transitions During Inflation and Chemically Inhomogeneous Universe
几种模型的重子（轻子）成因，引起大的不均匀性组成的宇宙。特别是，在大的距离轻元素的原始丰度的2-5倍的变化被预测。本文讨论了重子岛的宇宙学模型。描述了具有极大重子数和反重子数的畴的产生。这样的区域大多坍缩成原始的黑洞，它们可能是（非标准的）宇宙学冷暗物质的主要部分，具有广泛分散的质谱。这些气泡中未坍缩的部分可能会形成物质云或反物质云，其中含有丰富的金属。通过暴胀子场诱导的混合阶相变可以实现产生这种奇异天体的机制。
2001-06-04 astro-ph hep-ph
Constraining the Dark Universe
我们结合互补的数据集来约束暗能量。使用标准的大爆炸核合成和观测到的原始核素的丰度，把在$T \sim 1MeV$附近的温度对$Ω_Q$的约束，我们发现强约束$Ω_Q({MeV}) < 0.045$在$2σ$ c.l.。在平坦性假设下，利用宇宙微波背景（CMB）各向异性测量结果、高红移超新星（SN-Ia）观测结果和局域星系团丰度数据，对状态方程参数$w_Q < -0.85$提出了一个新的约束条件，即68% c.l..
2002-01-10 astro-ph hep-ph
Go with the Flow, Average Holographic Universe
引力是时空的微观量子理论的宏观表现，就像弹性理论和流体力学是原子的基本量子理论的宏观表现一样。引力与热力学的关系是长期而深刻的。时空对于加速的观测者和视界具有温度，这一观测结果直接证明了存在潜在的微观自由度。在这些模式中，能量的均分，即温度的意义，导致人们预期也存在相关的熵。当这个熵在一个时空体积上最大化时，人们就可以得到时空的度量（即引力方程，例如GR）。由于度量满足体积上熵的极值，那么熵的体积积分可以通过高斯定理容易地转换为表面积分。这个表面积分只是产生平均熵全息原理的宏观熵流的积分。这种方法也有附加值，它自然免除了宇宙学常数/真空能量问题的重力，除了可能的二阶量子效应的平均表面熵。
2010-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Updated BBN Bounds on Hadronic Injection in the Early Universe: The Gravitino Problem
Universidade Federal do Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学）；International Institute of Physics, Universidade Federal do Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学国际物理研究所）；Millennium Institute for Subatomic Physics at the High-Energy Frontier (SAPHIR) of ANID（智利国家研究与创新发展局高能前沿亚原子物理学千年研究所）；Universita degli Studi di Messina（墨西拿大学）；INFN Sezione di Catania（意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部）；Universidad de La Serena（拉塞雷纳大学）
研究早期宇宙中长寿命粒子强子衰变对轻元素丰度的影响，结合最新测量根据粒子寿命限制其原始丰度，还将结果应用于引力子问题，设定再加热温度界限。
2026-07-29 astro-ph.CO hep-ph
Microscopic primordial black holes as macroscopic dark matter from large extra dimensions
Università degli Studi di Salerno（萨莱诺大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare（意大利国家核物理研究所）；Durham University（杜伦大学）
研究在大额外维度框架下，原初黑洞与辐射的耦合宇宙演化，发现微观原初黑洞可通过动态质量增长成为暗物质，而非初始坍缩分数。
2026-08-19 astro-ph.CO hep-ph
Gravitino production by primordial black hole evaporation and constraints on the inhomogeneity of the early Universe
在超引力模型中，原始黑洞（PBH）的蒸发应该是引力子的一个来源。通过考虑这一过程，导出了初始质量小于10^9 g的小黑洞丰度的新的严格极限。在最小超引力中，蒸发的引力子随后衰变为级联的非平衡粒子，导致形成元素，其丰度受到观测的限制。在规范介导的超对称性破缺模型中，它们的密度要求不过于接近宇宙。因此，在小尺度上具有显著不均匀性的宇宙学模型被排除在外。
2006-02-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Multipolar Dark Matter Freeze-out in an Early Matter-Dominated Universe
Indian Institute of Science（印度科学研究所）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
研究早期物质主导宇宙中费米子暗物质通过高维电磁算符与标准模型相互作用的冻结，考虑多种相互作用并计算耦合，对比参数空间与标准场景及当前约束，发现熵稀释使可行参数空间变化，凸显早期宇宙学历史对暗物质现象学和实验可行性的影响。
2026-07-10 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on neutrino masses from WMAP5 and BBN in the lepton asymmetric universe
本文利用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法对中微子的质量$m_ν$和简并参数$ξ_i$等性质进行了约束.为了一致地考虑简并度参数的影响，我们对每个$ξ_i$和其他宇宙学参数的值运行大爆炸核合成代码来估计氦丰度，然后将其用于计算CMB各向异性谱，而不是将其视为自由参数。我们发现，对$m_ν$的约束是相当强大的，并没有变化很大，即使轻子不对称性是允许的，并给出了$\sum m_ν< 1.3 \rm eV$（$95 % \rm C.L.$）。
2009-07-03 astro-ph.CO hep-ph
Relic Abundance of Asymmetric Dark Matter
我们研究了早期宇宙中处于热平衡的非对称暗物质粒子的遗迹丰度。将对称暗物质的标准解析计算推广到非对称情形。我们计算所需的不对称性来解释观测到的暗物质遗迹丰度作为湮灭截面的函数。我们发现，引入不对称总是减少间接检测信号从WIMP湮灭，虽然它有一个更大的湮灭截面比对称的暗物质。这为构建MeV暗物质的现实模型开辟了新的可能性。
2011-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Freeze-in Production in Fast-Expanding Universes
如果暗物质是在大爆炸核合成之前的早期宇宙中产生的，那么修改后的宇宙历史可以极大地影响残余暗物质粒子的丰度。在这里，我们假设一个额外的物种辐射在早期占主导地位，导致在一个给定的温度下的膨胀率大于在标准的辐射主导的情况下。我们证明，如果是这种情况下，暗物质生产通过冻结（一种情况下，当暗物质相互作用非常弱，并倾倒在早期宇宙的平衡衰变或散射过程中涉及粒子在热浴）是显着抑制。我们说明和定量和分析研究这一现象的三个不同的范式类冻结的情况。为了使冻结的暗物质丰度与观测结果一样大，暗物质和可见扇区粒子之间的耦合必须增强几个数量级。这为探测冻结产生的暗物质的实验和观测前景带来了一些乐观的前景。
2018-02-22 astro-ph.CO hep-ph
Current and future neutrino limits on the abundance of primordial black holes
在早期宇宙中形成的原始黑洞（PBH）是通过霍金辐射发射中微子的来源。这样的天体物理中微子可以在地球上检测到，对彗星质量的PBH丰度的限制可以从中微子通量的零观测中得出。在这里，我们考虑非旋转PBH和改进的约束，使用超级神冈中微子数据，以及我们进行预测的下一代中微子（超神冈，JUNO，DUNE）和暗物质（DARWIN，ARGO）探测器，我们比较。对于质量小于$\sim \textrm{few} \times 10^{14}$ g的PBH，PBH现在应该已经蒸发了，而质量更大的PBH仍然存在，并构成宇宙暗物质的一部分。我们考虑单色和扩展（对数正态）的质量分布，和PBH质量范围从$10^{12}$ g到$\sim 10^{16}$ g。最后，我们还比较了我们的结果与以前的文献。
2022-09-29 astro-ph.CO hep-ph
Graviton, ghost and instanton condensation on horizon scale of the Universe. Dark energy as a macroscopic effect of quantum gravity
我们证明了宇宙加速、暗能量效应是引力子的零静质量、共形不变性和量子引力的单圈有限性共同作用的结果。这种效应是由于量子相干态的干涉产生的引力子虚影凝聚。该理论的结构如下：Faddeev-Popov-De Witt规范路径积分->经典和量子变量的因式分解->过渡到1-圈近似->鬼扇区的选择，满足质量壳外理论的1-圈有限性。用鬼重整化引力子谱函数的Bogolyubov-Born-Green-Kirckwood-Yvon（BBGKY）链建立了各向同性宇宙中引力子的理论。我们找到了描述虚引力子和虚凝聚以及瞬子涨落凝聚的方程的三个精确解。精确解对应于具有不同引力子鬼成分的各种凝聚体。BBGKY链的形式主义考虑了非相对论性物质在形成一个共同的自洽引力场中的贡献。结果表明，非相对论物质主导的时代必须被引力子-鬼凝聚主导的时代所取代。DE的预渐近态是虚引力子和鬼的凝聚，具有恒定的共形波长。理论预言的渐近态是De Sitter空间中物理波长恒定的引力子鬼凝聚。这种DE现象以单圈QG方程精确解的插值模型的形式表现出来。从超新星SNIa的哈勃图中提取的观测DE数据的处理表明，引力子鬼凝聚是一个足够的DE变量的组成部分。
2009-09-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark matter in a bouncing universe
我们研究了弹跳宇宙中暗物质产生的新场景，其中暗物质在收缩和膨胀阶段完全脱离平衡产生。我们探讨了利用暗物质作为跳跃宇宙探测器的可能性，重点研究了跳跃宇宙的临界温度与当前暗物质遗迹丰度之间的关系。
2014-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Examining leptogenesis with lepton flavor violation and the dark matter abundance
在一个超对称（SUSY）的I型跷跷板框架与味盲的通用边界条件，我们研究的后果，需要所观察到的重子不对称的宇宙被解释为热或非热leptogenesis。在前一种情况下，我们发现参数空间非常受限。在mSUGRA参数空间（与测量的暗物质丰度一致）的体和停止共湮灭区域中，轻子味道违反（LFV）过程在MEG和未来的实验中是可访问的。然而，宇宙在膨胀后需要非常高的再加热温度（约10^{12} GeV），这导致了严重的引力子问题，这不利于热稀薄生成或中性伴暗物质。在超对称性平面方向的预热阶段的非热leptogenesis通过降低所需的再加热温度来放松重力子问题。重子的不对称性，然后可以解释，同时保留中性伴子暗物质，并为体或停止共湮灭区域LFV过程应观察到在当前或未来的实验。
2010-06-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A New Census of the Universe's Entropy
本文重新普查宇宙各成分的熵，更新黑洞、引力波背景和暗扇区等贡献，发现若超大质量原初黑洞或特定暗扇区模型存在，它们可能主导宇宙熵预算并接近德西特视界熵。
2025-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quintessential Enhancement of Dark Matter Abundance
早期宇宙中动力学标量场的存在会显著影响粒子种类的“冻结”时间。特别是，最近的研究表明，可以通过这种方式来提高中性伴子的剩余丰度。我们研究在什么条件下，这个原始的标量场可以与精粹标量识别，并发现，通过具体的例子，修改的标准范式是必要的。我们讨论了两种可能的情况：存在更多的标量和开关的相互作用。
2003-06-12 astro-ph gr-qc hep-ph
