Axion clockworks from heterotic M-theory: the QCD-axion and its ultra-light companion
先前讨论的发条机制内杂种优势M-理论适用于其轴子景观。我们确定了一个独特的候选人的QCD-轴子的衰减常数在首选的“轴子窗口”周围$10^{11}\,$ GeV。它伴随着至少一个超轻轴子，主要耦合到隐藏的部门规范组。
2019-10-28 hep-ph hep-th
Natural SUSY with mixed axion/axino dark matter
University of Oklahoma（俄克拉荷马大学）；University of Wisconsin, Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
研究自然SUSY中混合轴子/轴子暗物质的可能性，探讨轴子和轴子的质量范围及对暗物质丰度的影响。
2026-04-06 hep-ph
Axino abundances in high-scale supersymmetry
我们考虑了在高尺度超对称中轴子暗物质的热产生，其中除轴子外的所有超伴子都比最大温度和再加热温度重。在这种情况下，轴子主要是由膨胀后的早期宇宙中热等离子体中SM粒子的散射成对产生的。我们发现在Kim-Shifman-Vainstein-Zakharov（KSVZ）模型中，轴子对产生的热平均散射截面由$\langleσv\rangle \propto T^4$给出，而在Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitski（DFSZ）模型中，热平均散射截面不依赖于温度.因此，在早期物质支配期间产生的轴子被熵产生稀释，因此轴子丰度主要由再加热温度决定，与引力子暗物质的情况不同。我们发现，在DFSZ模型中的轴子对的产生开辟了新的参数空间的轴子暗物质，由于非解耦的Higgsino相互作用在树的水平。
2018-09-30 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Related to Axion and Axino
我讨论了QCD轴子的基本特征：强CP解，因此它的理论必要性。我还回顾了轴子和axino效应的天体物理学和宇宙学，特别是强调其在宇宙中的暗物质组成部分的作用。
2008-10-30 astro-ph hep-ph
Exploring the Hadronic Axion Window via Delayed Neutralino Decay to Axinos at the LHC
在最小超对称标准模型中加入QCD轴子不仅解决了强CP问题，而且用新的暗物质候选者修正了暗区。虽然超对称性轴子现象学通常仅限于寻找轴子本身或寻找普通的超对称性粒子，但这项工作的重点是在大型强子对撞机（LHC）上可以检测到轴子的超伙伴，轴子，在从主顶点位移的中性伴子的衰变中。特别是，我们专注于强子轴子窗口内的KSVZ axino。在这种情况下，中性伴子的衰变长度很容易适合超对称谱的ATLAS探测器，预计在14 TeV的LHC可测试。我们比较这个签名的位移衰变axinos其他动机良好的情况下，包含一个长寿命的中性伴子内的检测器衰变。这些替代方案可以在某些情况下非常接近模仿预期的axino签名，并在何种程度上，他们是可区分的讨论。我们也简要地评论这样一个场景的宇宙学可行性。
2015-12-21 hep-ph
Mixed Axion/Axino Dark Matter in mSUGRA and Yukawa-unified SUSY
在最小超引力（mSUGRA）和汤川统一超对称大统一理论（SUSY GUT）模型中研究了轴子/轴子暗物质（DM），得到了令人惊讶的结果.对于这种类型的情景，遗迹DM丰度有三个组成部分：{ \it i}。）冷轴子，{ \it ii.}}）来自中性伴子衰变的暖轴伴子，以及{ \it iii.}）冷或热产生的轴突。需要超过$10^6$ GeV的再加热温度$T_R$，以解决引力子/大爆炸核合成（BBN）问题，同时还允许通过非热稀薄发生的重子发生。为了获得足够高的再热温度，我们还需要$10^{11}$ - $10^{12}$ GeV量级的高Peccei-Quinn（PQ）破缺标度$f_a$值。
2009-10-15 hep-ph
Axion Dark Radiation: Hubble Tension and Hyper-kamiokande Neutrino Experiment
在这项工作中，我们研究了一个超对称轴子模型的暗扇区，包括晚衰变的引力子/轴子暗物质和轴子暗辐射。在早期宇宙中，轴子的标量超伴子（saxion）的衰变会产生大量的熵。附加熵不仅可以稀释引力子/轴子暗物质的残余密度，避免宇宙的过封闭，而且可以放松对暴胀后再加热温度$T_{R}$的约束。同时，由介子衰变产生的轴子暗辐射将增加中微子种类$N_{\rm eff}$的有效数量，这有助于降低宇宙学哈勃张力。在宇宙晚期，长寿命的引力子/轴子暗物质的衰变产生了具有MeV量级动能的轴子。我们研究了在中微子实验中通过逆Primakoff过程$a+A \to γ+ A$寻找高能轴子的可能性。
2022-04-15 astro-ph.CO hep-ph
Axino as a sterile neutrino
我们提出了一个超对称轴子模型，其中轴子的费米子超伴子，即轴子，对应于一个不育中微子，这将容纳LSND数据与大气和太阳中微子振荡。
2001-04-14 hep-ph
Dark Matter Candidates - Axions, Neutralinos, Gravitinos, and Axinos
暗物质的存在为超越标准模型的物理学提供了强有力的证据。用佩切-奎因对称和/或超对称扩展标准模型，引人注目的暗物质候选者出现了。对于轴子，中性伴子，引力子，和axino，我审查原始生产机制，宇宙学和天体物理学的限制，实验搜索，和实验鉴定的前景。
2008-11-20 astro-ph hep-ex hep-ph
Dark radiation and dark matter in supersymmetric axion models with high reheating temperature
最近对宇宙微波背景、大尺度结构和大爆炸核合成（BBN）的研究显示出额外辐射的趋势。在超对称强子轴子模型的框架内，我们探讨了两个高再加热温度的情况下，可以解释一致的额外辐射和冷暗物质（CDM），后者驻留在引力子或轴子。在引力子CDM的情况下，来自热介子衰变的轴子在BBN之前已经提供了额外的辐射，而具有宇宙学所需的TeV尺度质量的轴子衰变可以产生额外的熵。在轴子CDM的情况下，宇宙学的约束是尊重轻eV尺度axino和弱尺度引力子衰变成轴子和axino。这些衰变导致后期额外的辐射，可以与早期的贡献共存。最近普朗克卫星探测到的结果是在晚些时候的额外辐射，因此这两种情况都有。进一步的测试是在ADMX上寻找轴子，在LHC上寻找超对称粒子。
2013-10-04 astro-ph.CO hep-ph
Mixing of axino and goldstino, and axino mass
Axino与轴子的SUSY变换有关，原则上可以与Goldstino混合。这种情况下实现时，一些携带非零Peccei-Quinn电荷的超场开发标量VEV和F-条款。在这种情况下，我们提出了一个适当的定义轴子和axino。在这个定义下，我们在最一般的框架下给出了QCD轴子质量，包括非最小Kähler势。已知轴子质量具有取决于偶然对称性的分级质量结构。只有一个轴突，如果$G_A=0$，其中$G=K+\ln|W|^2$，我们得到$m_{\tilde a}=m_{3/2}$。对于$G_A\ne 0$，轴子质量取决于凯勒势的细节。在规范介导的情况下，高更质量是占主导地位的轴子质量参数。因此，我们可以把理论上的QCD axino质量作为一个自由参数来研究它的宇宙学效应，范围从eV到多TeV，而不需要目前对它的紫外完成的知识。
2012-07-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Mixed axion/gravitino dark matter from SUSY models with heavy axinos
我们研究了超对称轴子模型中的暗物质产生率，该模型以质量等级m_引力伴子<< m_中性伴子<< m_轴子为代表。在这样的模型中，人们期望暗物质由轴子/引力子混合物组成。在提出这样一个质量层次可能出现的动机，我们研究暗物质生产的SUSY金-Shifman-Vainshtein-Zakharov（KSVZ）模型，SUSY Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky（DFSZ）模型和混合模型包含KSVZ和DFSZ的贡献。引力伴子可以通过热或非热的方式从axino、saxion或neutralino衰变中产生。我们得到了由于引力子产生过剩而导致的T_R的上界，包括热过程和非热过程。当T_R接近上界时，则暗物质倾向于引力子主导，但当T_R远低于上界时，则轴子主导更为典型，尽管在许多情况下我们发现了可比较的轴子和引力子的混合物。在这类模型中，我们最终期望检测到遗迹轴子，但没有WIMP信号，尽管超对称性最终应该在对撞机上被发现。
2015-04-17 hep-ph
Fine-tuning favors mixed axion/axino cold dark matter over neutralinos in the minimal supergravity model
在几乎所有的最小超引力（mSUGRA或CMSSM）模型参数空间中，都存在大量的中性伴子冷暗物质（CDM）。我们发现，mSUGRA参数空间的允许区域相匹配的CDM在宇宙中的测量丰度是高度微调。相反，如果我们调用Peccei-Quinn-Weinberg-Wilczek解决方案来解决强CP问题，那么SUSY CDM可能由轴子/轴子混合物组成，其轴子质量为MeV量级，并且混合轴子/轴子或主要是轴子CDM似乎更受欢迎。在这种情况下，微调的遗物密度通常是低得多，表明轴子/axino CDM（一个\tilde{a} CDM）是首选的超对称现象的范例模型。对于具有\tilde{a} CDM的mSUGRA，与中性伴子DM的情况相比，参数空间的完全不同的区域现在是DM有利的。因此，与具有中性伴子CDM的mSUGRA相比，在具有\tilde{a} CDM的mSUGRA的情况下，在LHC处预期相当不同的SUSY签名。
2010-05-21 astro-ph.HE hep-ph
Axino mass
我会谈谈我最近的作品。Axino与Axion的超对称变换有关，原则上可以与Goldstino混合。在这个简短的演讲中，我想解释什么是轴子质量及其合理的质量范围。已知轴子质量具有取决于偶然对称性的分级质量结构。在只有一个轴子的情况下，如果G_A=0，其中G=K+ 2ln |W|，我们得到轴子质量=引力子质量。当G_A不为零时，轴子质量依赖于Kaehler势的细节.我还评论了一个新的参数化的CKM矩阵的有用性。
2012-11-02 astro-ph.CO hep-ph
The nano-hertz and milli-hertz stochastic gravitational waves in the minimal clockwork axion model
Chongqing University（重庆大学）；National Taiwan University（台湾大学）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）；Huzhou University（湖州学院）；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）；Henan Normal University（河南师范大学）
该研究提出最小钟表轴子模型，通过域墙湮灭产生纳赫兹和毫赫兹引力波信号，可被脉冲定时阵列和LISA等实验检测，同时解释了QCD轴子暗物质的残余密度。
2026-03-06 hep-ph
Implications of an axino LSP for naturalness
电弱对称性破缺的自然性和强CP问题的解决都可能需要一个由DFSZ轴子模型的实现产生的小希格斯诺质量$μ$。假设轴子是最轻的超对称粒子，我们研究了它对$μ$和轴子尺度的影响。对撞机产生的大量光希格斯玻色子（实际上只有中性的NLSP对）最终衰变为轴子，留下在LHC中寻找的瞬发多轻子或位移顶点。我们使用最新的LHC 7 +8的结果，推导出电流限制的$μ$和轴子规模。各种Higgsino-axino现象是通过比较与一个标准的情况下，没有最轻的axino，以及与一个更一般的情况下，额外的光gauginos的光谱。
2014-10-06 hep-ph
Solving the Gravitino Problem by Axino
在一个大类超对称（SUSY）轴子模型中，轴子的费米子超伴子轴子$\axino$的质量被预言为$m_{\axino} \lesssim {\cal O}(1)$ keV.因此，轴子是最轻的超对称粒子（LSP）。我们指出，这样一个轻的Axino提供了一个自然的解决方案，引力子问题，如果引力子是下一个LSP。我们导出了引力子质量为$m_{3/2} \simeq 100$ GeV的暴胀再加热温度$T_R$的一个约束条件，即$T_R \lesssim 10^{15}$ GeV，它比最小超对称标准模型中得到的要弱得多.
2000-10-11 hep-ph
Experimental Targets for Photon Couplings of the QCD Axion
QCD轴子与光子的耦合通常被假设为位于一个窄带内，作为轴子质量的函数。我们证明了几个简单的机制，除了已经在文献中的philicic发条轴子，可以显着扩展耦合的允许范围。我们提出的一些机制，推广了KNP对齐的情况下，广泛研究的暴胀模型，一个QCD轴子的现象。特别是，我们提出了KSVZ实现两个轴子KNP对齐和发条机制。这种“限制塔”实现的发条可能证明在各种建模环境中是有用的。我们还表明，动力学混合的QCD轴子与较轻的类轴子粒子可以显着改变QCD轴子的耦合到光子，不同于我们提出的其他模型，允许非量子化的耦合。我们提出的简单模型完全涵盖了实验可以探测到的轴子-光子耦合的范围。他们激励越来越多的轴子探测工作在一个广阔的空间的质量和耦合。
2018-02-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Mixed axion/neutralino dark matter in the SUSY DFSZ axion model
我们研究混合轴子/中性伴子冷暗物质生产的超对称性DFSZ轴子模型的轴子超场耦合到希格斯超场。我们计算了各种各样的axino和saxion衰变模式，以及它们的衰变温度，热和非热生产率。对于具有类希格斯诺暗物质（DM）标准丰度不足（SUA）的SUSY基准模型，我们发现当PQ标度fa < 10^{12} GeV时，DM丰度主要由轴子组成，因为在标准中性伴子冻结之前发生了saxion/axino衰变，因此其丰度仍然被抑制。当能量为10^{12}<~ f_a<~ 10^{14} GeV时，在中性伴子冻结后才发生氙子/轴伴子衰变，因此中性伴子的丰度因衰变产生和随后的再湮灭而增加。当f_a>~ 10^{14} GeV时，中性伴子暗物质和暗辐射都产生过剩.对于明智的参数选择，这些可以被抑制和合并的中性伴子/轴子丰度带来符合测量值。一个具有双DM标准过剩丰度（SOA）的超对称基准模型也被检验，但由于f_a<~ 10^{15} GeV的中性伴子DM丰度太大，通常仍被排除在外。在fa>~ 10^{15} GeV和更低质量的saxion时，saxion衰变产生的大熵可以稀释所有的遗迹，SOA模型在所有约束条件下都是成立的。
2015-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Clockwork axion footprint on nano-hertz stochastic gravitational wave background
本文提出近期脉冲星计时阵列的纳赫兹引力波背景信号可由时钟工作轴子框架中约200 TeV能标形成的畴壁经QCD瞬子诱导湮灭产生，并首次揭示暗物质丰度与该引力波背景的关联，预言了可供未来实验检验的确定信号。
2024-04-04 astro-ph.HE hep-ph
Searching for Axino-Like Particle at Fixed Target Experiments
类轴子粒子是类轴子粒子的超对称伙伴，是宇宙中暗物质的理想候选者。特别地，我们考虑了寻找具有中性伴子作为次轻超对称粒子的轻类轴粒子的固定靶实验。我们计算了中性伴子的产生和衰变率以及中性伴子衰变为类axino粒子时产生的事件（如光子和带电轻子）的数量。
2020-01-21 astro-ph.CO hep-ph
Thermal Production of Axino Dark Matter
我们讨论了轴子超多重态的低能有效相互作用的某些特征，这些特征与轴子宇宙学有关，并研究了早期宇宙中轴子热产生的含义。
2012-02-21 hep-ph
Is the ee gamma gamma+ Missing E(T) Event an Evidence of the Light Axino?
我们指出，如果Peccei-Quinn对称性破缺标度$F_a$在强子轴子窗口（$F_a\sim 10^6$ GeV）的范围内，CDF实验中的ee $γγ+/\!\!\!\! E_T$事件可以自然地用轻轴子的无标度超引力模型来解释.我们还强调，强子轴子窗口仍然幸存的星系际光子搜索，因为大熵产生由于Polonyi场的衰变产生了大量的宇宙轴子密度的稀释。
1996-07-30 hep-ph
Gravitino/Axino as Decaying Dark Matter and Cosmological Tensions
在超对称轴子模型中，如果一个引力伴子或一个轴子是最轻的超对称粒子（LSP），另一个通常是次轻粒子（NLSP）。我们调查这样一个场景的宇宙学，并指出，NLSP的寿命自然成为可比的宇宙在一个可行的参数区域的年龄。这是所谓的衰变暗物质模型的一个很好的例子，该模型最近被认为是$Λ$ CDM模型的扩展，以放松一些宇宙学的紧张局势。
2017-07-11 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter in the Kim-Nilles mechanism
Kim-Nilles机制将$μ$项与轴子尺度$f_a$联系起来，导致$μ/f_a$级的轴-希格斯-汤川耦合。这可能会带来危险的热产生axinos。如果轴子是稳定的，它的质量必须小到${\cal O}$（0.1 keV），或者再热温度应该低于${\cal O}$（10 GeV），取较低的轴子尺度$10^{10}$ GeV，这样才不会使宇宙过于接近。如果轴子衰变为中性伴子，如果湮灭率为$10^{11}$ GeV以上的$10^{-8}{GeV}^{-2}$量级，则过度产生的中性伴子可以适当地重新湮灭，使观测到的暗物质密度饱和。因此，具有相当大的比诺混合物的最轻的类希格斯诺超对称粒子成为一个很好的暗物质候选者，其核子截面为$10^{-45}$ cm $^2$。
2011-07-30 astro-ph.CO hep-ph
A Supersymmetric Extension of Axionic Electrodynamics: From Axions and Photons to Axinos and Photinos
Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）；Instituto Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦学院）；Centro Federal de Educação Tecnológica C. S. da Fonseca（C.S.达丰塞卡联邦技术教育中心）
本文构建了轴子电动力学的超对称扩展，研究轴子、光子及其超对称伙伴轴ino和光ino的相互作用，分析了bosonic和fermionic部分的色散关系及有效质量，并探讨了bosonic场方程的解。
2026-09-04 hep-ph hep-th
Mixed axion-wino dark matter
各种超对称模型产生分裂质谱，其特征在于非常重的标量，但亚TeV的高吉诺，通常与酒样LSP。这样的模型预测热产生的wino一样的WIMP暗物质丰度不足，使非热DM生产机制是必要的。我们研究的情况下，理论与葡萄酒般的LSP增加了一个Peccei-Quinn部门，包括一个axion-axino-saxion超多重态的超对称性KSVZ或超对称性DFSZ模型和/或没有saxion衰变到axion-axino。我们给出了各种情况下PQ破缺尺度f_a的允许范围，这些情况是通过求解必要的耦合玻尔兹曼方程产生的。我们还提出了一个模型的结果与辐射驱动的自然，但与葡萄酒一样的LSP。
2015-02-25 astro-ph.CO hep-ph
Bridging the divide: axion searches and axino phenomenology at colliders
University of Chicago（芝加哥大学）；Enrico Fermi Institute, University of Chicago（恩里科·费米研究所，芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（卡弗里宇宙物理学研究所，芝加哥大学）；Leinweber Institute for Theoretical Physics, University of Chicago（莱因韦伯理论物理研究所，芝加哥大学）；Kavli Institute for Physics and Mathematics of the Universe (WPI)（宇宙物理与数学卡弗里研究所（WPI））；The University of Tokyo Institutes for Advanced Study（东京大学高等研究院）；The University of Tokyo（东京大学）
本文探讨扩展最小超对称标准模型以包含轴子及其超对称伙伴轴子的现象学模型，分析对撞机实验对轴子衰变的探测能力，展示超对称DFSZ轴子模型可通过现有实验研究，补充直接探测和天文搜索的灵敏度。
2026-09-18 hep-ex hep-ph
The Cosmological Axino Problem
我们重新审视宇宙学的超对称QCD轴子，突出存在一个严重的宇宙学axino问题，是完全类似的引力子问题overclosure通过热生产。一般的分析意味着，在没有非自然的微调或隔离的情况下，QCD轴子的质量大于或等于引力子的质量。因此，热引力子和QCD轴子产生的边界在参数空间中是互补的，并且一起提供了暴胀后再加热温度的一个相当严格的极限，对于f_a = 10^9 - 10^12 GeV的轴子衰变常数，T_R < 10^3 - 10^6 GeV。基于这一结果，我们探讨了低T_R下引力子LSP和轴子NLSP的宇宙学，并提出了暗物质的三种现实方案。
2011-04-04 hep-ph
Thermal leptogenesis and the gravitino problem in the Asaka-Yanagida axion/axino dark matter scenario
成功地实现热稀薄发生需要膨胀后的再加热温度T_R超过~2 \times 10^9 GeV。如此高的T_R值通常会导致早期宇宙中引力子的过度产生，这将引起主要与BBN约束的冲突。Auburn和Yanagida（AY）提出，如果采用质量等级m（sparticle）>m（gravitino）> m（axino），m（axino）keV，则这两个问题可以在Peccei-Quinn增广MSSM（PQMSSM）的上下文中得到调和。我们计算了AY方案中混合轴子/轴子暗物质的残余丰度，并研究了在什么条件下可以产生足够的热稀薄生成T_R值。高的PQ破缺尺度fa可以抑制轴子的产生，而小的真空失准角θ i可以抑制轴子的产生。大的f_a值导致中性伴子的衰变较晚。为了避免BBN的限制，AY方案需要低的中性伴子热丰度和高的中性伴子质量值。我们把晚期衰变的萨克逊介子的熵产生包括在内，发现萨克逊介子通常至少要比引力子重几倍。一个可行的AY方案表明，LHC应该发现一个与弱尺度超引力相一致的超对称粒子谱;表观中性伴子丰度很低;应该出现一个可能的轴子探测信号（可能具有亚微电子伏特范围内的m_axion），但不应该观察到WIMP暗物质的直接或间接信号。
2011-02-14 astro-ph.HE hep-ph
Axinos as Dark Matter Particles
在我们的粒子物理模型中，暗物质的识别仍然是一个非常开放的问题。在这里，我们将认为，axinos可以成功的暗物质的候选人模型与超对称性和强CP问题的轴子解决方案。Axinos可以是最轻的超对称粒子（LSP），也可以比LSP重。Axinos可以通过热散射以适当的丰度产生，如果它们是LSP，也可以通过SM场（LSPSM）的最轻超伙伴的平衡衰变产生。另一方面，较重的（非LSP）轴伴子可以产生一部分中性伴子LSP暗物质。根据超对称光谱的性质，如果R宇称是严格守恒的或稍微破缺的，那么在对撞机和天体物理学中可能会出现非常不同的LSP轴突场景信号。
2009-02-04 astro-ph.CO hep-ph
Thermal inflation, baryogenesis and axions
在以前的论文中，我们提出了一个简单的扩展的最小超对称标准模型，从而产生了热膨胀和重子生成在一个自然的和显着一致的方式。在本文中，我们考虑我们的模型的$λ_ϕ= 0$特殊情况下，这是最小的方式，将一个Peccei-Quinn对称。轴子/平子成为最轻的超对称粒子，具有$m_\axino \sim 1$到$10 \GeV$，并且通常在平子衰变期间过度产生。有趣的是，对于$m_\axino \sim 1 \GeV$、$f_a \sim 10^{11}$到$10^{12} \GeV$和$|μ| \sim 400 \GeV$到$2 \TeV$，暗物质丰度最小化，其丰度与观测到的丰度一致，并且具有大量的轴子和轴子。因此，对于这些值，重子丰度自然与观测到的丰度相匹配。
2008-11-04 hep-ph
Gluino LOSP with Axino LSP
在这封信中，我们提出了一个新的版本的“长寿”的超对称模型与胶子最轻的普通超对称粒子[LOSP]和轴子LSP。在轴子衰变常数$f_a < 1 \times 10^{10}$ GeV的一定范围内，胶子的质量边界被减小到小于1000 GeV。最好的极限可以通过在检测器中寻找衰变的R-强子来获得，其中胶子在量热计中衰变为胶子和轴子。在{ \em介导的超对称模型或一般规范介导的超对称破缺模型中，具有胶子LOSP的超对称模型可以在参数空间的显著区域上发生。胶子LOSP不受宇宙学的限制，但在这种情况下，轴子/axino可能是很好的暗物质候选者。
2015-08-19 hep-ph
The Supersymmetric R-Parity Violating Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky Axion Model
我们提出了一个包含Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky轴子手征超场的重子三重性的完全R宇称破坏超对称模型。我们参数化超对称性破缺与软条款，并确定在哪些条件下的模型是宇宙学可行的。正如预期的那样，我们总能找到一个参数空间区域，在这个区域中，轴子是冷暗物质的候选者。轴子的费米子伙伴--轴子的质量是由汤川耦合控制的。当重[ ${\mathcal O}$（TeV）]时，轴子衰变得早，不会造成宇宙学问题。当光[ $\mathcal{O}$（keV）]时，它可以是长寿的，并且是温暖的暗物质候选者。我们集中在后一种情况下，并详细研究的axino的衰变模式。我们发现，天体物理X射线和伽马射线对衰变为光子和中微子的约束可以对一些三线性超对称R宇称违反汤川耦合设置新的界限。在某些角落的参数空间的衰变的遗迹axino也可以解释一个假定的3.5千电子伏线。
2018-07-06 hep-ph
Cosmology of the DFSZ axino
我们研究了超对称DFSZ轴子模型的宇宙学影响。扩展最近的工作，我们首先提供了一个全面的分析热生产的DFSZ axino考虑所有可能的散射，衰变和逆衰变过程取决于各种质量参数和再热温度。虽然DFSZ轴伴很难达到热平衡，但它的耦合仍然足够大，可以产生巨大的轴伴布居数，从而形成过剩的中性伴密度。我们检查中性伴子参数空间，以确定暗物质属性取决于Peccei-Quinn标度。当Peccei-Quinn标度变高导致轴子寿命变长时，中性伴暗物质出现在较轻的类希格斯诺LSP区域或更受限制的类比诺LSP区域，允许通过CP-奇希格斯玻色子共振湮灭以满足更强的再湮灭。
2012-01-25 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological consequences of Yukawa-unified SUSY with mixed axion/axino cold and warm dark matter
在M_{GUT}上进行t-b-τYukawa统一的超对称模型定性地预言了一个包括3- 15 TeV尺度的第一代和第二代标量、（几）TeV尺度的第三代标量和亚TeV范围的胶子的s粒子质谱。这些模型中的中性伴子遗迹密度通常远高于测量的暗物质丰度，这促使人们提出暗物质是由轴子/轴伴子混合物组成的建议。我们探讨的轴子和热和非热axino暗物质丰度Yukawa统一超对称模型。我们在这种情况下发现{ \it i}）。Peccei-Quinn对称性破缺标度f_a \sim 10^{12} GeV是有利的，{ \it ii}）.如果大统一理论尺度标量质量\sim为10-15 TeV，那么宇宙的再加热温度T_R就可以达到T_R \agt 10^6 GeV。这反过来又允许解决引力子/大爆炸核合成问题，同时也允许通过非热瘦生来进行重子生成。关于b \to sγ和B_s \to μ^+μ^衰变的数据也支持Yukawa统一模型的大标量质量。这种情况下的可测试的后果包括各种强大的LHC签名，在轴子搜索实验中可能的轴子检测，但直接和间接的WIMP搜索实验结果为空。
2008-12-14 astro-ph hep-ph
Recurrent Axinovae and their Cosmological Constraints
本文研究了暴胀后对称性破缺的 Axion-like 暗物质形成微晕和 axion 星的过程，发现星体超过最大质量时塌缩并转化为相对论性 axion，该过程特征受到强烈宇宙学限制，据此提出了独立于非引力耦合的粒子性质新限制。
2023-02-01 hep-ph
Dark Matters in Axino Gravitino Cosmology
建议在1 MeV区域的轴子质量和eV区域的引力子质量可以提供光子退耦时间的数量级的轴子寿命。在这种情况下，在星系形成时，一些未衰变的轴子表现得像冷的暗物质，而一些轴子衰变产物（引力子和热轴子）表现得像热的暗物质。
1993-05-04 hep-ph
Axion Icebergs: Clockwork ALPs at hadron colliders
研究QCD轴子的最小发条机制模型，探讨LHC上多ALP信号特征，发现轻ALP质量分裂极小可形成类似宽共振的“轴子冰山”，在Run 3阶段可测试，较大质量则产生多峰信号待HL-LHC验证。
2025-08-13 hep-ph
Neutralino, axion and axino cold dark matter in minimal, hypercharged and gaugino AMSB
基于反常介导超对称破缺（AMSB）的超对称模型通常会产生一个中性的wino作为WIMP冷暗物质（CDM）的候选者，其热丰度远低于测量值。在这里，我们调查了四个方案，以调和AMSB暗物质与测量丰度：1。由于标量场（{ \it e.g}模量）的衰减而产生的非热wino，2.非热wino生产由于衰变的引力子，3。非热wino生产由于重axino衰变，和4。轴子LSP的情况，其中CDM的大部分由轴子和热产生的轴子组成。在情况1和2中，我们期望wino CDM构成整个测量的DM丰度，并且我们调查wino样WIMP的直接和间接检测率。Wino直接探测率可以很大，更重要的是，从下面限定，使得吨级稀有液体探测器应该访问m_{\tz_1} \alt 500 GeV的所有参数空间。通过中微子望远镜和太空宇宙射线探测器的间接wino探测率也很高。在情况3中，DM将由轴子加维诺混合物组成，其确切比例非常依赖于模型。在这种情况下，轴子和类似wino的WIMP都有可能被实验检测到。在案例4中，我们计算出宇宙膨胀后的再加热温度。在这种情况下，没有直接或间接的WIMP信号应该看到，虽然直接检测遗迹轴子可能是可能的。对于每一个DM的情况下，我们显示的最小AMSB模型的结果，以及超荷和gaugino AMSB模型。
2010-06-18 astro-ph.HE hep-ph
Late Energy Injection and Cosmological Constraints in Axino Dark Matter Scenarios
考虑到后期能量注入的影响，我们研究了大爆炸核合成（BBN）的约束与长寿命的带电slepton的轴突暗物质的情况。我们计算四体slepton衰变到axino，轻子，和夸克反夸克对，因为他们管理后期强子能量注入和相关的BBN约束。对于超对称强子轴子模型，我们提出了强子BBN约束，并表明它们可以比通过slepton束缚态形成催化BBN的限制。从强子和电磁能量释放的BBN约束，我们发现新的上限Peccei-Quinn规模。
2009-12-14 astro-ph.CO hep-ph
Mixed axion/neutralino cold dark matter in supersymmetric models
我们考虑超对称（SUSY）模型，其中强CP问题是解决了Peccei-Quinn（PQ）机制与concommitant轴子/axino超多重态。我们研究的R-宇称守恒模型中的中性伴子是最轻的超对称粒子，使中性伴子和轴子的混合物作为冷暗物质。混合轴子/中性伴子CDM方案可以匹配测量的暗物质丰度的超对称模型，通常给出太低的值，通常的热中性伴子丰度，如模型与类维诺或类希格西诺暗物质。通常的热中性伴子丰度可以通过热产生的轴伴子衰变为中性伴子而大大增强，然后在比冻结温度低得多的温度下中性伴子再湮灭。在这种情况下，遗迹密度通常是中性伴子占主导地位的，并且为\sim（f_a/N）/ m_{axino} ^{3/2}。如果轴子衰变发生在中性伴子冻结之前，那么中性伴子的丰度就可以通过遗留轴子来增加，从而与测量的丰度相匹配。后期轴子衰变产生的熵可以减少轴子的丰度，但最终不会减少中性伴子的丰度。在混合轴子/中性伴子CDM模型中，有可能同时探测到作为暗物质遗迹的弱相互作用粒子和轴子。我们还讨论了可能的修改，我们的结果由于生产和衰变的saxion。在附录中，我们提出了哈勃膨胀率和轴子和中性伴子遗迹密度的辐射，物质和衰变粒子占主导地位的宇宙的表达式。
2011-03-28 astro-ph.HE hep-ph
Reconciling thermal leptogenesis with the gravitino problem in SUSY models with mixed axion/axino dark matter
成功实现热稀薄生成需要再加热温度T_R \agt 2 \times 10^9 GeV，这显然与具有TeV尺度引力子的超对称模型相冲突，后者需要更低的T_R以避免大爆炸核合成（BBN）约束。我们发现，混合轴子/轴子暗物质可以在m_{\tG} \agt为30 TeV、具有相当高的Peccei-Quinn破缺标度和初始失准角θ i < 1的模型中协调热稀薄生成和引力子问题.我们计算了轴子和轴子暗物质生产从四个来源，并施加BBN约束的长寿命引力子和中性子。此外，我们讨论了几个超对称模型，自然有几十TeV的数量级的引力子质量。我们发现，在汤川统一超对称性和AMSB与一个葡萄酒般的最轻的neutralino难以调和。然而，T_R \sim 10^{10}-10 12} GeV可以很容易地在有效超对称性和基于混合模异常调解的模型中实现。这种情况的后果包括：1.大型强子对撞机超对称性的发现应该与具有大引力子质量的超对称性模型相一致。表观中性伴子残余丰度Ω_{ \tz_1 }h^2 \alt 1，3.不应发现WIMP直接或间接检测信号，以及4.轴子质量应小于\sim 10^{-6} eV，略低于微波腔轴子探测实验探索的常规范围。
2010-12-07 astro-ph.HE hep-ph
Radio Killed the Axion Star: Constraining Axion Properties with Radio Telescopes
本文提出轴子暗物质在暗物质晕中心形成的轴子星坍缩爆炸产生“轴子新星”，并在轴子-光子耦合适度增强的模型下释放显著射电光子，进而确定了可通过射电暂现源搜索探测轴子新星的参数范围。
2025-08-11 hep-ph
Mainly axion cold dark matter in the minimal supergravity model
我们研究的最小超引力（mSUGRA）模型的假设下，强CP问题是解决的Peccei-Quinn机制。在这种情况下，遗迹暗物质（DM）丰度由三个组分组成：{ \it i}）。冷轴子，{ \it ii}）。来自中性伴子衰变的暖轴伴子，以及{ \it iii}）。冷或热产生的轴突。为了维持足够高的再热温度（T_R \agt 10^6 GeV），以使许多重子发生机制发挥作用，我们发现DM的主体应该由冷轴子组成，而冷热轴子的混合应该相当轻微，质量为\sim 100 keV的非常轻的轴子。对于mSUGRA与主要轴子冷DM（CDM），最DM优选的参数空间区域正是那些最不优选的中性伴子DM的情况下。因此，相当不同的超对称性签名预计在大型强子对撞机的情况下，主要是轴子CDM的mSUGRA相比，中性子CDM的mSUGRA。
2009-08-12 astro-ph.HE hep-ph
A Clockwork Axion
本文提出了一个标量的可重整化理论，其中低能有效理论包含一个具有2π F紧致场空间和近似离散位移对称性Z_Q（Q>>1）的伪Goldstone玻色子，而理论中的场数为log（Q）。这样的模型可以作为弛豫模型的紫外补充，也是场论中指数尺度分离的新来源。虽然该模型在“理论空间”中是局部的，但它似乎没有连续统概括（即，它不可能是解构的额外维度）。我们的框架表明，超普朗克场漂移可以模仿，同时坚持可重整化的四维量子场论。我们表明，一个超对称的扩展是直截了当地获得，我们说明了可能的UV完成的基础上一个紧凑的额外的维度，所有的全球对称性意外出现的结果规范不变性和5D局部。
2015-11-05 hep-ph hep-th
Axino Dark Matter in Moduli-induced Baryogenesis
我们考虑大R宇称破坏（RPV）的轴子暗物质。在模主导宇宙中，轴子是通过热或非热的方式产生的，然后衰变后期的模稀释了轴子密度，从而得到了解释当前暗物质的丰度。与此同时，重子不对称性是由于模诱导的重子生成通过大的RPV产生。尽管RPV很大，但Axino在宇宙学上是稳定的，因为它的衰变速率受到轴子衰变常数、重夸克质量或运动学的抑制。
2014-07-07 hep-ph
Upper Limits on the Peccei-Quinn Scale and on the Reheating Temperature in Axino Dark Matter Scenarios
考虑长寿命带电slepton的轴ino冷暗物质情形，研究了暗物质密度和大爆炸核合成（BBN）对Peccei-Quinn标度fa和再加热温度TR的约束.对于与大尺度结构相容的轴子质量，m_axino \gtrsim 100 keV，当f_a > 3 × 10^12 GeV时，温度高于10^9 GeV是可行的。我们计算了强子轴子模型中的slepton寿命。在主要衰变模式被双回路抑制的情况下，该寿命可以足够大以允许导致锂-6和铍-9的催化BBN的原始束缚态。这意味着f_a和T_R的新上限取决于大型强子对撞机将要探测的量。
2009-08-21 astro-ph.CO hep-ph
Axino LSP Baryogenesis and Dark Matter
我们讨论了一种新的重子生成机制，其中重子不对称性是由另一个扇区中最轻的粒子产生的，例如超对称粒子（LSP），通过重子数破坏相互作用衰变为夸克。作为一个具体的例子，我们使用一个超对称轴子模型与轴子LSP和重子$R$ -宇称破坏。这种情况下预测大$R$ -奇偶性违反停止，和夸克质量的上限在{15和130 TeV}之间，不同的选择的佩切-奎因尺度和软$X_t$条款。我们讨论了轴子重子生成机制对暗物质性质的影响，发现轴子和亚稳引力子都能提供正确的暗物质密度。在轴子暗物质的情况下，初始失准角被限制为${\cal O}(1)$。另一方面，再加热温度与PQ标度有关，在引力子暗物质场景中应该高于$10^4-10^5$ GeV。
2015-04-29 hep-ph
Explosive Axion Production from Saxion
本文详细研究了超对称轴子模型中的轴子动力学及其对轴子产生的影响。我们发现，轴子的生产是非常有效的时，saxion振荡幅度远大于Peccei-Quinn标度，由于穗状行为的有效轴子质量。我们还考虑了axino生产和几个宇宙学的后果。讨论了从介子和轴子的非线性动力学中探测引力波的可能性。
2017-10-06 astro-ph.CO hep-ph
Neutralino versus axion/axino cold dark matter in the 19 parameter SUGRA model
在一般的19参数超引力模型（SUGRA-19）中计算了热产生中性伴子冷暗物质的残余丰度。对大统一理论尺度参数的扫描表明，具有类双星中性伴子的模型通常会产生暗物质密度Ω_{\tz_1} h ^2 \sim 1 - 1000，即比测量值高1到4个数量级。使用希格西诺或维诺冷暗物质的模型可以得到正确的遗迹密度，但主要是700 - 1300 GeV的中性伴子质量。混合bino-wino或bino-higgsino CDM的模型，或占主导地位的共湮灭或A-共振湮灭的模型可以产生正确的丰度，但这种情况下是非常难以产生使用一般扫描在大统一理论尺度参数;这是高微调的遗迹丰度在这些情况下的指示。要求m_{\tz_1} \alt 500 GeV（作为一个粗略的自然要求）在测量的CDM丰度处引起参数空间中的最小可能下降。为了比较，我们还扫描了mSUGRA空间与四个自由参数。最后，我们研究了混合轴子/轴子冷暗物质的Peccei-Quinn增广MSSM。在这种情况下，遗迹丰度更自然地与测量值一致。根据我们的累积结果，我们得出结论，未来的轴子搜索应该探测更广泛的轴子质量，更深入的轴子耦合。
2010-09-15 astro-ph.HE hep-ph
Nonthermal Axino as Cool Dark Matter in Supersymmetric Standard Model without R-parity
我们指出，轴子的超对称伙伴预测的轴子是一个很好的候选人，最近提出的无菌中微子冷暗物质。在规范介导的超对称破缺的背景下，轴子质量落入正确的范围。当允许R宇称违反时，轴子与活跃中微子的大量混合产生，由此产生的中微子质量和混合同时容纳大气和太阳中微子振荡。
1999-06-16 hep-ph
Testing clockwork axion with gravitational waves
本文研究了与发条轴子相关联的Peccei-Quinn（PQ）相变产生的引力波。在标量势中加入6维算符后，PQ相变可以是一阶相变。在$10^3-10^6$ GeV的范围内，BBO和ALIA干涉仪可以检测到PQ相变的GW。LISA和Taiji干涉仪可以探测到PQ尺度$f\lesssim 10^4$ GeV的GW信号，而地面GW观测站ET和CE可以探测到$f\gtrsim 10^5$ GeV的GW信号。我们发现，参数空间$κ_m\sim 0.06-0.001$，$κ_l\sim 0.04-0.001$，和$\varepsilon\sim 0.1-0.01$在规模$f=10^5$ GeV和大多数的参数区域在规模$f=10^6$ GeV已被排除的LIGO O2运行。LIGO O3和设计阶段可以进一步探测剩余的参数空间。我们表明，从与PQ尺度$f\simeq 2\times 10^5$ GeV的畴壁湮灭的GWs可以诱导的随机信号所指示的NANOGrav的12.5年的观测。LIGO O3运行有机会从这个尺度的一阶PQ相变中检测到GW信号。
2020-12-28 gr-qc hep-ph
Axinos in Cosmology and at Colliders
如果轴子是最轻的超对称粒子，那么轴子的费米子超伴体axino就是冷暗物质的有力候选者。由于轴子与物质多重态的耦合非常弱，次轻超对称粒子（NLSP）具有很长的寿命，这对宇宙学和对撞机现象学都有重要的影响。假设一个带电的slepton是NLSP，我们计算了完整的领先的一个和两个循环的贡献，其衰变。我们详细分析了宇宙学的参数空间的约束，并讨论了如何在对撞机上探测这种情况。同时也探讨了轴子和引力子都比长寿命的带电slepton轻的情况，特别强调宇宙学的约束和对撞机现象。
2011-05-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
