Gravitational wave and electroweak baryogenesis with two Higgs doublet models
我们用两种Higgs偶极模型研究了电弱相变中随机引力波的产生和重子数的产生。在强一阶相变过程中产生的随机引力波可以由未来的天基干涉仪探测。由于CP破坏相位受到电子电偶极矩测量ACMEII的严格限制，{ \it非定域}电弱重子生成理论不能在强一阶相变参数空间中成功地解决观测到的宇宙重子不对称性.
2022-04-18 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves from the evolution of magnetic field after electroweak epoch
最近的研究表明，在$T\gtrsim10$ MeV的温度下，原始等离子体中螺旋磁场的演化受到电弱模型中手征量子反常现象的影响，导致了磁场的自维持存在和电子分布的手征不对称性的可能性.这可能是宇宙早期产生原始磁场的一种机制。剧烈的磁场产生可能导致引力波的产生，不管磁场本身的命运如何，引力波一直存在到今天。我们估计了初始手征不对称性的阈值，超过该阈值，产生的引力波将影响大爆炸核合成，并将在当前和未来的引力波探测实验中出现。
2014-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge-Invariant Bubble Nucleation and Gravitational Waves from First-Order Electroweak Phase Transitions
Chongqing University（重庆大学）
本文通过标准模型有效场论，首次证明电弱相变中气泡成核率的规范无关性，并探讨其对引力波的影响。
2026-08-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Nonperturbative analysis of the gravitational waves from a first-order electroweak phase transition
利用降维有效场论和已有的非微扰模拟结果，首次对热一阶电弱相变（EWPT）引力波功率谱进行了端到端的非微扰分析.我们能够证明，一阶EWPT在任何超越标准模型（BSM）的情况下，可以在长距离上用标准模型类有效理论描述，将产生引力波签名太弱，无法在现有和计划中的探测器上观察到。这意味着对撞机可能提供探索这些理论的相结构的最佳机会，而足够强的跃迁在引力波实验中被检测到，需要以前被忽视的高维算子或轻BSM场被包括在降维有效理论中，因此需要专门的非微扰研究。作为一个具体的应用，我们分析了真正的单重扩展标准模型和识别区域的参数空间与单步一阶跃迁，比较我们的研究结果，使用一个完全微扰的方法。根据我们的非微扰结果，讨论了在对撞机和引力波实验中探索该模型中的电弱相图的前景。
2019-03-27 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Gravitational wave, collider and dark matter signals from a scalar singlet electroweak baryogenesis
我们分析了一个简单的扩展的SM，只是一个额外的标量单耦合到希格斯玻色子。我们讨论了这个模型中可能的探测器，包括对撞机搜索，引力波和直接的暗物质探测信号。我们表明，大部分的模型参数空间存在的观测引力波将允许检测，而间接对撞机搜索不会。
2017-08-27 astro-ph.CO hep-ph
Probing the electroweak symmetry breaking history with Gravitational waves
我们通过两步相变对电弱对称性破缺过程进行了三维晶格模拟，其中一步是一级相变。我们的研究结果表明：1）当在$\sim \mathcal{O}(10^{2-3})$ GeV附近超标准模型扇区驱动电弱对称破缺时，由相变产生的引力波谱为破缺的幂律双峰形状; 2）当高尺度整体U（1）理论的一级相变引起电弱对称破缺时，宇宙弦可以通过粒子辐射形成然后消失，产生的引力波谱呈平台状。通过探测引力波谱可以区分这两种情况。我们的研究表明，随机引力波提供了另一种方法来探测超标准模型部门有关的电弱对称性破缺模式在早期宇宙。
2022-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Imprints of a Second Order Electroweak Phase Transition on the Stochastic Gravitational Wave Background
Aristotle University of Thessaloniki（萨洛尼卡亚里士多德大学）；L.N. Gumilyov Eurasian National University（欧亚国立卢纳纳奇夫斯基大学）
本文研究非最小耦合Higgs暴胀中约150 GeV的二阶电弱相变，分析Higgs慢滚导致的辐射主导状态方程形变对相应模式原初引力波能谱的观测印记。
2025-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak baryogenesis and gravitational waves from a real scalar singlet
我们考虑一个真实的纯量单态场，它通过与希格斯玻色子的耦合提供强的一阶电弱相变，并通过6维算符给出对顶夸克质量的$CP$违反贡献。我们研究了由电弱重子生成产生的重子熵比与由电弱相变产生的引力波信号之间的相关性。我们表明，未来的引力波实验可以测试，特别是，该区域的模型参数空间中观察到的重子熵比可以得到，即使新的物理尺度，这是明确的6维算子，是高的。
2019-09-28 astro-ph.CO hep-ph
Hearing the echoes of electroweak baryogenesis with gravitational wave detectors
本文报道了在引力波（GW）探测器和粒子对撞机上首次联合分析电弱重子发生的观测信号。通过对Higgs扇区的六维算符的有效扩展，我们得到了一个强的一阶相变，并伴随着一个相当大的CP破坏，从而实现了一个成功的电弱重子生成.我们计算了大爆炸后发生的气泡成核、等离子体输运和磁流体动力学湍流过程产生的GW谱，发现它产生的GW信号在演化激光干涉仪空间天线、分赫兹干涉仪引力波天文台和大爆炸观测器上都是可测的。我们进一步确定对撞机信号从相同的机制，可观察到的规划圆形电子正电子对撞机。我们的分析桥梁天体物理学/宇宙学与粒子物理学提供了显着的动机GW事件峰值在$(10^{-4}, 1)$ Hz范围内，这是与碰撞机的信号搜索，并突出了一个跨学科的观测窗口重子生成的可能性。该技术在早期宇宙相变分析中的应用对应用科学中的相变研究具有启发意义。
2016-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
SMEFT effects on gravitational wave spectrum from electroweak phase transition
本文研究SMEFT维度六算符对希格斯势的影响，通过Fisher矩阵分析发现未来引力波观测对波函数重整化和顶夸克单圈效应敏感，并比较了与未来对撞机实验的灵敏度。
2025-09-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing multi-step electroweak phase transition with multi-peaked primordial gravitational waves spectra
原始引力波的多峰光谱被认为是早期宇宙中连续相变动力学的唯象相关信息源。特别是，这些特征可以追溯到早期宇宙中发生在多个步骤中的一阶电弱相变的特定模式。这种现象在标准模型的多标量扩展中显得相当普遍。在希格斯扇区的一个特别简单的扩展中，我们已经确定并研究了连续的长期和短期持续过渡的出现，以及它们在原始引力波谱中产生多峰结构的基本作用。我们讨论了潜在的探测这些签名拟议的引力波干涉仪。
2020-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Electroweak Phase Transition and Gravitational Waves in the Type-II Seesaw Model
第二类跷跷板模型是同时解释非零中微子质量和观察到的宇宙重子不对称性的一个可能的候选者。本文详细研究了该模型的相变模式和引力波的产生。我们发现一个强大的一阶电弱相变一般倾向于积极的希格斯门耦合和轻三重态低于$\sim550$ GeV。此外，我们发现在相变过程中产生的引力波产额将处于BBO灵敏度的边缘，可以通过Ultimate-DECIGO进一步检验。
2022-04-11 astro-ph.CO hep-ph
Probing the Electroweak Phase Transition with Higgs Factories and Gravitational Waves
自从希格斯玻色子被发现以来，理解电弱对称性破缺及其伴随的电弱相变的本质已成为粒子物理学中最紧迫的问题。解决这个问题是实验研究的优先事项。来自大型强子对撞机和未来基于轻子对撞机的希格斯工厂的数据可能会揭示与希格斯玻色子耦合的新物理学，它可以诱导电弱相变成为一阶。这样的相变产生了引力波的随机背景，这可能被天基引力波干涉仪探测到。本文综述了几类电弱相变为强一级的模型。我们确定的观测值，将提供这些模型的证据在大型强子对撞机和下一代轻子对撞机，我们评估是否可以检测到相应的引力波信号的eLISA。我们发现大多数一级电弱相变模型都可以被Higgs工厂中Higgs耦合的精确测量所覆盖。我们还绘制了eLISA探测引力波的模型空间。
2017-05-15 astro-ph.CO hep-ph
QCD and electroweak phase transitions with hidden scale invariance: implications for primordial black holes, quark-lepton nuggets and gravitational waves
Sydney Consortium for Particle Physics and Cosmology（悉尼粒子物理与宇宙学联盟）；School of Physics, The University of Sydney（悉尼大学物理学院）
研究基于标准模型的最小非线性尺度不变性框架，探讨其对宇宙学的影响，揭示电磁相变及原初黑洞、引力波和多夸克-轻子 nuggets 的生成机制。
2026-03-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Anisotropic gravitational waves induced by hypermagnetic fields during the electroweak phase transition epoch
本文研究了在早期宇宙电弱相变过程中，随机分布和取向的弱超磁场诱导的引力波的各向异性。本研究的理论框架是标准模型加一个实单重标量场，它能产生所需的强一级电弱相变。然后研究了超磁场如何转化为磁场，计算了开启磁场时对称相和破缺相的能量差的偏离，发现超磁场的存在可以增强欧氏作用，从而降低核化温度，导致过冷等离子体的产生。指出超磁场可以增强一级电弱相变的引力波产生，而原初超磁场的不均匀性会导致引力波的各向异性。通过考察三种激发良好的超磁场分布，计算了相应的随机引力波背景角功率谱，发现它们可以显著大于Sachs-Wolfe效应和积分Sachs-Wolfe效应的贡献.结果表明，引力波的各向异性可以为研究电弱相变时期的原初超磁场提供一种新的途径。
2022-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Electroweak Phase Transition, Gravitational Waves and Dark Matter in Two Scalar Singlet Extension of The Standard Model
本文在标准模型的两标量单重态推广下研究了电弱相变、引力波和暗物质问题。通过与$\mathbf{eLISA}$、$\mathbf{ALIA}$、$\mathbf{DECIGO}$和$\mathbf{BBO}$探测器灵敏度曲线的比较，讨论了引力波信号的探测能力。研究结果支持了最近$\mathbf{Planck}$ $\mathbf{2018}$合作组关于暗物质遗迹密度的报道和$\mathbf{XENON1T}$ $\mathbf{2018}$合作组的直接探测实验。
2019-04-25 astro-ph.CO hep-ph
Two-step strongly first-order electroweak phase transition modified FIMP dark matter, gravitational wave signals, and the neutrino mass
考虑到宇宙的电弱相变历史，我们研究了暗物质的动态冻结产生。粒子的热质量随温度的变化可以改变产生暗物质的衰变和散射过程的运动学阈值，这可能导致暗物质遗迹丰度的增加或减少。在对撞机和引力波探测器上可以探测到由隐标量触发的第二阶段强一阶电弱相变。在暗生模型中，用狄拉克中微子质量解释了两步SFOEWPT修正的晚衰变FIMP暗物质。
2019-02-20 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves generation in turbulent hypermagnetic fields before the electroweak phase transition
研究了早期宇宙对称相态中弱电相变前湍流超磁场中残余引力波的产生。采用磁流体动力学湍流模型模拟了磁流体滤波器的噪声。在轻子和希格斯玻色子的非零不对称性存在下，手征磁效应和阿德勒反常的类似物驱动着HMF的演化。我们跟踪的能量密度的GWs从10 TeV到EWPT的演变，并分析其依赖于系统的参数。我们还讨论了通过当前GW探测器观察预测的GW背景的可能性。
2022-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of the Axion Through the Higgs Portal on Primordial Gravitational Waves During the Electroweak Breaking
本文研究电弱破缺后轴子通过希格斯门户产生的短时动能主导时期对原初引力波能谱的影响，发现能谱主要取决于这些短时动能主导时期发生的次数。
2023-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from a first order electroweak phase transition: a brief review
本文综述了电弱一阶相变产生引力波的过程，指出该信号可被LISA等下一代探测器探测，并能提供超出标准模型的互补物理信息。
2023-07-27 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational wave and collider implications of electroweak baryogenesis aided by non-standard cosmology
我们考虑了在电弱相变（EWBG）过程中实现重子生成的各种模型。我们的重点是它们在未来的对撞机实验中可能被探测到，以及在相变期间可能观测到的引力波。我们还讨论了一个非标准的宇宙历史，可以促进EWBG的可能性。我们展示了如何可以接受的参数空间可以扩展，由于这样的修改，并得出结论，下一代精度实验，如ILC将能够确认或证伪许多模型实现EWBG。我们还表明，在一般情况下，对撞机搜索是一个更强大的探测比引力波搜索。然而，没有任何引力波暗示的SM偏差的观察可以指向具有修改的宇宙学历史的模型，该模型通常使EWBG具有较弱的相变，因此具有较小的GW信号。
2016-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Towards Accurate Gravitational Wave Predictions: Gauge-Invariant Nucleation in the Electroweak Phase Transition
Chongqing University（重庆大学）；Hunan Institute of Science and Engineering（湖南科技学院）
本文研究了电弱相变中真空衰变的规范依赖性，通过有效场论分析，揭示了规范不变的核化率和相变机制，从而提高引力波预测的准确性。
2026-08-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Phenomenology of electroweak bubbles and gravitational waves in the Littlest Higgs Model with T parity
本文研究了TeV量级强一级逆电弱相变情形下的电弱泡动力学，涉及T宇称的最小Higgs模型中非线性σ场的全局结构.采用单圈阶有限温度有效势，我们发现对称相的压力，气泡内部的压力总是大于非对称相中的压力即，在气泡的外面，这样气泡就膨胀了通过计算两相流体速度，我们得到了气泡壁的超声速爆燃运动的条件。然后，我们讨论产生的引力波从碰撞的气泡，以及从湍流的等离子体。
2014-01-12 astro-ph.CO hep-ph
Lepton-mediated electroweak baryogenesis, gravitational waves and the $4τ$ final state at the collider
提出了一种由$τ$轻子输运介导的电弱重子生成机制。我们扩展了标准模型，引入了一个实单重标量$S$来触发强一阶电弱相变（SFOEWPT），并引入了一组5维亲轻子算符来提供足够的CP破坏源.我们证明了这个模型能够产生所观察到的宇宙重子不对称性。这种情况可以通过下一代天基探测器的SFOEWPT引力波信号或强子对撞机的$pp\to h^*\to SS\to 4τ$过程（其中$h^*$是壳外希格斯粒子）进行实验验证。一个详细的对撞机模拟表明，相当一部分的参数空间可以探测在HL-LHC，而几乎整个EWBG允许的参数空间可以达到27 TeV的HE-LHC。
2021-06-16 astro-ph.CO hep-ph
Electroweak phase transition with composite Higgs models: calculability, gravitational waves and collider searches
本文用$SO(6)/SO(5)$复合Higgs模型研究了强一级电弱相变（SFOEWPT），复合Higgs模型的标量扇区包含一个Higgs二重态和一个实单重态。在$SO(6)$的$\textbf{1}$、$\textbf{6}$和$\textbf{15}$中建立了六个具有费米子嵌入的基准模型。我们表明，SFOEWPT不能触发下的最小希格斯势假设，假设标量势是由最轻的复合共振的形状因子占主导地位。为了得到一个SFOEWPT，需要考虑截止尺度以上的物理诱导的局域算符的贡献。我们以$\textbf{6}+\textbf{6}$模型为例，研究了引力波的预言和相关的对撞机现象。
2019-12-05 astro-ph.CO hep-ph
Hypermagnetic knots and gravitational radiation at intermediate frequencies
在电弱时期，超磁场的最大旋向性位形可以诱导出同动频率从$μ$ Hz到kHz的残余引力波的随机背景。使用两种互补的方法，我们构建了一个物理模板家庭的超磁结产生的引力辐射的排放。目前的限制和先进的宽带干涉仪（地面和星载）的假定灵敏度相结合，推断缺乏在中间频率的观测可能会无效的前提下，重子生成模型的基础上（直接或间接）的存在下，在电弱时代的超磁场的回旋配置。在中频范围内，超磁结在电弱标度下发射的引力波的谱能量密度甚至可以超过暴胀信号9个数量级，而不影响适用于引力辐射随机背景的标准界限。由于产生的引力波是极化的，超磁结的信号至少在原理上是可以消除歧义的。
2017-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing radiative electroweak symmetry breaking with colliders and gravitational waves
Nanjing University of Science and Technology（南京理工大学）；Beihang University（北京航空航天大学）
本文研究了辐射性电弱对称破缺现象，通过分析对撞机和引力波实验，探讨其在早期宇宙中的相变及对称破缺尺度的探测。
2026-05-21 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves from the electroweak phase transition
我们研究了电弱相变中引力波的产生。我们考虑几个扩展的标准模型，即，除了标量单态，最小的超对称扩展，并增加TeV费米子。对于每一个模型，我们认为完整的动力学的相变。特别是，我们估计的摩擦力作用于气泡壁，我们考虑到这样一个事实，即它们可以传播爆炸或爆燃之前的冲击波阵面，或者他们可以逃跑。计算了气泡碰撞和湍流产生的引力辐射的峰值频率和峰值强度。我们讨论了拟议的星载探测器的探测能力。对于我们考虑的模型，失控壁需要对参数进行显著的微调，并且来自气泡碰撞的引力波信号通常比来自湍流的信号弱得多。虽然预测的信号在大多数情况下是相当低的灵敏度LISA，模型与强耦合的额外标量达到这种灵敏度的频率$f\sim 10^{-4}\,\mathrm{Hz}$，并给出高达$h^2Ω_{\mathrm{GW}}\sim 10^{-8}$的强度。
2012-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from a very strong electroweak phase transition
我们研究了在电弱相变中引力波随机背景的产生。我们考虑扩展的标准模型，它可以给非常强烈的一阶相变，这样的过渡前沿要么传播爆炸或逃跑。为了计算气泡壁速度，我们估计了与等离子体的摩擦并考虑了流体动力学。我们跟踪的发展的相变的渗流时间，我们计算的引力波频谱产生的气泡碰撞，磁流体动力学湍流，和声波。对于我们考虑的模型的种类，我们发现的参数区域的引力波是潜在的可观察的计划中的天基干涉仪eLISA。在这种情况下，来自声波的信号通常占主导地位，而来自气泡碰撞的信号是其中最不重要的。由于逃逸壁的声波和湍流机制被削弱，因此在eLISA中具有最佳检测前景的模型是那些没有此类解决方案的模型。特别是，我们发现，重额外玻色子提供更强的引力波信号比树级条款。
2016-05-17 astro-ph.CO hep-ph
Source terms for electroweak baryogenesis in the vev-insertion approximation beyond leading order
在电弱重子生成中，宇宙的重子不对称性是在电弱相变过程中产生的。控制等离子体粒子动力学的量子输运方程可以在vev插入近似下导出，该近似将粒子质量中与vev相关的部分视为微扰。我们计算了次领先顺序（NLO）的贡献CP违反源项和CP守恒松弛率，对应于费曼图的自能与四个质量插入。我们考虑一对外尔费米子和一对复杂的标量，它们从气泡壁散射。我们发现：（i）对于$\mathcal O(1)$耦合，非线性光学修正变大。如果只有标准模型（SM）希格斯在相变中获得了一个vev，这意味着对于顶夸克来说，vev插入近似被打破了。(ii)共振增强的源项和弛豫速率，存在于领先的阶在极限的费米子/标量的简并热质量，持续在NLO。
2019-10-25 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves and electroweak baryogenesis in a global study of the extended scalar singlet model
我们执行一个全球性的扩展标量单重态模型与费米暗物质（DM）的候选人。使用来自$\mathit{Planck}$测量的DM遗迹密度的最新结果，来自XENON1T（2018）实验的直接检测限，电弱精密可观测量和对撞机上的希格斯搜索，我们约束了7维模型参数空间。我们还发现在模型参数空间中的区域，成功的电弱重子生成（EWBG）可以是可行的。这使我们能够计算的引力波（GW）信号所产生的相变，并讨论了潜在的发现前景的模型在当前和未来的GW实验。我们的全球拟合放置一个强大的上限$\mathit{and}$第二标量质量，费米子DM质量和标量费米子DM耦合的下限。与以前的研究一致，我们发现，我们的模型可以同时产生一个强大的一级相变和饱和所观察到的DM丰度。更重要的是，可行点的GW光谱通常可以在未来的GW实验，如LISA，DECIGO和BBO的范围内。
2019-02-28 astro-ph.CO hep-ph
Semi-Analytic Calculation of the Gravitational Wave Signal From the Electroweak Phase Transition for General Quartic Scalar Effective Potentials
即将到来的引力波（GW）探测器可能会检测到一个随机背景的GW可能产生的许多可能的来源，包括气泡碰撞从一个强烈的一阶电弱相变。我们调查是否有可能连接，通过一个半解析近似的四次电位的标量场的隧穿率，GW信号通过爆炸与参数进入驱动电弱相变的电位。为此，我们考虑一个有限温度有效势类似于在标准模型（SM）中的希格斯势的形式。在一个半解析近似的三维欧几里德行动的背景下，我们推导出一个一般的近似形式的隧道温度和相关的GW参数。我们探索的GW信号在整个参数空间描述的潜在驱动的相变。我们评论GW信号的潜在可探测性与未来的实验，和物理相关性的相关潜在参数的背景下，具有类似的形式的SM的有效潜力的理论。特别是，我们考虑单线态，三线态，高维运营商，和顶级风味扩展希格斯部门的SM。我们发现，除了温度无关的立方项的潜力，所产生的规范单，例如，可以大大提高GW功率。其他参数的影响较轻，但可能值得注意。
2010-02-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
An upper limit on cosmological chiral gravitational wave background
Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
研究推导了早期宇宙中左手引力波背景幅度的上限，揭示了其在高再加热温度下对宇称破坏物理的探测作用。
2026-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak bubble wall expansion: gravitational waves and baryogenesis in Standard Model-like thermal plasma
在电弱尺度下计算宇宙学一级相变泡壁的性质对于正确预言宇宙的重子不对称性和引力波谱具有重要意义。利用半经典形式，以具有宇称对称性的SM的标量单重扩展和补充了六维算符的SM有效场论为理论框架，计算了壁的速度和厚度。我们用这些解仔细地预言了重子不对称性和引力波信号。单重态方案可以很容易地容纳所观察到的不对称性，但这些解决方案不会导致在未来的重力波实验中观察到的效果。相反，由于电偶极矩实验的严格限制，有效场论不能解释重子丰度，然而，我们发现的最强解落在LISA实验的灵敏度范围内。我们提供了一个简单的分析近似的壁面速度，只需要计算的强度和温度的过渡和合理的工作以及在所有的模型测试。我们发现，一般情况下，弱跃迁的流体近似可以用来计算壁速度和验证重子生成产生的信号太弱，在未来的引力波实验观察。因此，我们推断，在未来的实验中可见的简单的SM扩展产生的GW信号很可能只产生在强烈的过渡所描述的爆炸与高度相对论壁速度。
2021-11-03 astro-ph.CO hep-ph
On the Maximal Strength of a First-Order Electroweak Phase Transition and its Gravitational Wave Signal
一阶电弱相变和由此产生的引力波（GW）信号的最大可能强度是多少？虽然人们可能天真地认为过冷可以将跃迁的强度增加到非常高的值，但对于强过冷，宇宙不再是辐射主导的，并且不稳定的最小势能的真空能量主导膨胀，这可能危及相变的成功完成。在提供了一个一般的治疗过程中的一阶相变，其中包括显着的过冷的情况下，破碎的相气泡的成核，生长和渗流，我们研究了成功的气泡渗流和完成的电弱相变在理论上超越了具有多项式电位的标准模型的条件。对于这样的理论，这些条件设定了转变温度的下限。由于等离子体不能被显著地稀释，因此所得到的GW信号主要源自等离子体中的声波和湍流，而不是气泡碰撞。我们发现来自相变的GW信号的峰值频率一般为$f \gtrsim 10^{-4}$ Hz。我们还研究了由声波产生GW的条件是持久的（GW源活动大约一个哈勃时间），表明它通常不会在具体的场景中实现。由于这一点，声波GW信号可能被削弱，湍流设置较早，导致与当前文献预测相比，总体GW信号较小。
2019-04-02 astro-ph.CO hep-ph
The Discriminant Power of Bubble Wall Velocities: Gravitational Waves and Electroweak Baryogenesis
本文提出基于熵守恒的高效算法计算电弱相变气泡壁速度，揭示其与相变强度参数的相关性及模型相关上限，为利用未来引力波信号检验电弱重子生成模型提供框架。
2025-08-16 astro-ph.CO hep-ph
LISA as a probe for particle physics: electroweak scale tests in synergy with ground-based experiments
我们预测了宇宙学一级相变引起的随机引力波背景的探测前景。我们专注于一阶相变与等离子体的影响可以忽略不计，并考虑实验基础设施建成年底的LISA任务。我们表明LISA，脉冲星时间阵列实验和地基干涉仪之间的协同作用。对于TeV尺度以上或电弱尺度以下的相变，LISA可以与爱因斯坦望远镜、SKA甚至alIGO-aVIRGO-KAGRA一起探测到相应的引力波信号。相反，对于电弱尺度的相变，LISA可能是唯一观测到引力波信号的实验。在检测的情况下，通过使用的参数重建方法，我们预计在这项工作中，我们表明，LISA本身有可能确定何时发生的相变，因此，能量标度以上的粒子物理学的标准模型需要修改。这一结果可能会在后LHC时代指导对撞机社区。
2018-10-28 astro-ph.CO hep-ph
A Second Higgs Doublet in the Early Universe: Baryogenesis and Gravitational Waves
我们表明，简单的两个希格斯双重模型仍然提供了一个可行的解释宇宙的物质-反物质不对称性通过电弱重子生成，即使考虑到最近的数量级改进的电子EDM实验约束的ACME合作。此外，我们表明，在该区域的参数空间的重子生成是可能的，引力波频谱产生的电弱相变结束时，是在未来的天基干涉仪LISA的灵敏度范围内。
2016-11-17 astro-ph.CO hep-ph
Domain walls and gravitational waves in the Standard Model
我们研究畴壁，可以创建在标准模型的假设下，它是有效的非常高的能量尺度。我们专注于畴壁之间的物理电弱真空和全球最低出现在非常高的场强插值。最终在电弱真空中产生的网络在宇宙中传播并不像人们想象的那么困难，尽管它需要对初始条件进行某些调整。我们的数值模拟证实，这样的畴壁会迅速衰减，因此不能主宰宇宙。我们讨论了在这种情况下产生的引力波检测的可能性。我们已经发现，对于标准宇宙学，这些引力波的能量密度太小，无法用现有的和计划中的探测器观测到。
2016-12-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Electroweak phase transition in SMEFT: Gravitational wave and collider complementarity
State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, Institute of Quantum Matter, South China Normal University（华南师范大学量子物质研究所核物理与技术国家重点实验室）；Guangdong Basic Research Center of Excellence for Structure and Fundamental Interactions of Matter, Guangdong Provincial Key Laboratory of Nuclear Science（广东省基础与应用基础研究基金委物质结构与基本相互作用卓越中心广东省核科学重点实验室）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校物理系）
研究标准模型有效场论中维度-6算子诱导的一阶电弱相变，通过双希格斯产生和引力波探测的互补性来探索新物理。
2026-06-11 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves from patterns of electroweak symmetry breaking: an effective perspective
本文基于电弱对称性破缺的不同模式，以标量N-plet模型为例，提出三种有效分类，探讨了在轻、重标量场模型中实现强一阶相变并产生引力波的条件。
2024-12-12 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Relaxation from Dark Fermion Production
我们考虑了以费米子产生为主导摩擦力的电弱体系问题的宇宙学弛豫解。在我们的方法中，既没有超普朗克场偏移，也没有大量的电子折叠出现，并避免了热希格斯质量平方扫描。从弛豫源通过导数耦合产生的费米子是SM单线态，我们称之为暗费米子，它们可以作为keV尺度的暖暗物质候选者。
2020-02-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The N2HDM, Entropy Production and Stochastic Gravitational Waves
本文在N2HDM中扫描参数空间，研究一阶电弱相变及其熵产生和随机引力波信号，并结合现有观测数据评估未来探测前景。
2024-04-16 astro-ph.CO hep-ph
Reconciling ALP Dark Matter and Electroweak Baryogenesis through First-Order Electroweak Phase Transition
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
该研究通过一级电弱相变机制，展示轴子类粒子同时实现原初核素生成和暗物质候选者的可能性。
2025-12-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dynamical trapping and relaxation of scalar gravitational fields
我们提出了一个非线性耦合标量张量引力理论的框架，以解决通货膨胀和核心坍缩超新星的问题。统一的方法是基于一种新的动态捕获和放松的标量引力在高能制度。新的模式提供了一个可行的替代通货膨胀机制，没有已知影响先前建议的各种问题。此外，它可能与可观测到的剧烈天文事件有关，特别是通过在核心坍缩超新星期间释放大量额外的引力能量。最近在欧洲核子研究中心有关测试这个新模型的实验进行了简要概述。
2013-09-04 astro-ph.CO gr-qc
Phase transition and gravitational wave phenomenology of scalar conformal extensions of the Standard Model
经典共形模型中的热修正通常会引起强烈的一阶电弱相变，从而导致在引力波观测站可以检测到的随机引力波背景。在回顾了经典共形方案的基础知识后，本文在标准模型的标量共形扩展框架内研究了热环境中的相变动力学和相关的引力波现象。我们发现，最小的扩展只涉及一个额外的标量场的斗争，以再现正确的相变动力学，一旦热校正占。相反，次极小模型产生了所需的电弱对称性破缺，通常会产生非常强的引力波信号。
2017-08-01 astro-ph.CO hep-ph
Di-Higgs Production in the $4b$ Channel and Gravitational Wave Complementarity
我们提出了一个互补的研究引力波和双希格斯生产的$4b$通道，探索规范单重标量扩展的SM。这个新的物理学扩展作为一个简化的基准模型，实现了一个强烈的一阶电弱相变必要的产生观察到的重子不对称的宇宙。在计算的信噪比的引力波，我们将最近发现的显着抑制的引力波信号的声波强相变的效果，确保过冷相变完成，并通过解决等离子体的速度剖面，采用一个气泡壁速度是一致的成功的电弱重子生成。高亮度LHC的单重标量扩展的SM的灵敏度估计使用基于形状的分析不变的$4b$质量分布。我们发现，虽然区域的参数空间提供可检测的引力波是由于新的引力波模拟收缩，定性的互补作用的引力波和对撞机搜索保持不变。
2020-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
First-order Electroweak phase transition with Gauge-invariant approach
本研究采用规范不变方法结合三维标准模型有效场论研究电弱相变，发现两圈阶相变参数与维数约化方法偏差在百分比量级，且590 GeV以上新物理标度的引力波信号无法被现有空间干涉仪探测。
2024-08-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Phase Transitions in Twin Higgs Models
我们研究了非零温度下的孪生Higgs模型，讨论了宇宙相变及其对电弱重子生成和引力波的影响。结果表明，在电弱相变的临界温度，Higgs场的期望值远小于临界温度，这表明两个重要事实：（i）电弱相变不能用微扰的方法进行分析;（ii）在典型的孪生Higgs模型实现中，电弱重子生成很难实现.我们还分析了与全局对称性破缺相关的相变，通过该相变，标准模型希格斯粒子与伪Nambu-Goldstone玻色子之一在其线性实现方面，有和没有超对称性。对于这种相变，我们证明，只有在超对称的情况下，仍然有一些参数空间，其中微扰方法是有效的，相变是一级。我们发现，随机引力波背景是通过这种一级相变产生的，但在线性实现和退耦极限下，用DECIGO或BBO是不可能探测到的。因此，具有一级相变特征的随机引力波背景的探测将对孪生Higgs模型产生强有力的约束。
2018-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Investigating the Electroweak Phase Transition with a Real Scalar Singlet at a Muon Collider
本研究探讨了高能μ子对撞机在实标量单态扩展标准模型框架下检验强一阶电弱相变的潜力，分析了单态所有衰变模式以约束参数空间，发现3 TeV μ子对撞机能通过多喷注末态直接探测新型标量粒子并检验电弱对称性破缺，补充引力波实验的间接约束。
2025-04-27 astro-ph.CO hep-ph
Strong electroweak phase transitions without collider traces
我们讨论的问题，如果即将到来的一代对撞机和低能量实验可以成功地探测的性质的电弱相变。特别是，我们感兴趣的相变足够强的电弱重子生成，甚至生产的引力辐射可观察到的大爆炸观测。作为一个明确的例子，我们提出了一个分析单态扩展的标准模型。我们专注于参数空间中的区域，该模型的发展没有显着的偏差，其低能量的现象从标准模型。然而，这类模型可以发展出非常强的相变。
2009-08-27 astro-ph.CO hep-ph
Probing first-order electroweak phase transition via primordial black holes in the effective field theory
本文在近似排列的Higgs有效场论框架下研究了一级电弱相变中原初黑洞的产生，其中非解耦量子效应得到了恰当的描述.由于这种原始黑洞的质量估计约为太阳质量的$10^{-5}$，目前和未来的微透镜观测，如斯巴鲁HSC，OGLE，PRIME和罗马太空望远镜可能能够探测电弱相变。我们研究了一阶电弱相变可以产生原始黑洞的参数区域，并探讨了它们在这些观测下的可探测性。本文还讨论了原始黑洞观测、引力波观测和对撞机实验的互补性，以检验电弱相变的性质。
2022-11-29 astro-ph.CO hep-ph
Baryogenesis and gravity waves from a UV-completed electroweak phase transition
我们研究了重力波的产生和重子生成在电弱相变，在一个真正的单重标量扩展的标准模型，包括矢量样的顶级合作伙伴产生的CP破坏所需的电弱重子生成（EWBG）。单重态通过与希格斯玻色子玻色子的耦合使相变成为强一阶相变，并通过对重顶夸克伙伴积分产生的顶夸克质量项的5维贡献自发地打破CP不变性。我们改进了以往的研究，将更新的传输方程，兼容大气泡壁速度。壁速度和厚度直接从微物理参数计算，而不是把它们作为自由参数，允许重子不对称性的第一原理计算。EWBG所需的CP-违反维-5算子的大小受到对撞机，电弱精度和重整化群运行约束的约束。我们确定区域的参数空间，可以产生所观察到的重子不对称性或可观察到的引力波（GW）信号。与标准的知识相反，我们发现，对于强爆燃，大重子不对称性生产和强GW信号的效率可以是正相关的。然而，我们发现可观察到的大GW信号的整体可能性小于在以前的研究中估计的。特别是，只有爆轰型跃迁被预测会产生可观测到的大引力波。
2021-03-05 astro-ph.CO hep-ph
QCD-Electroweak First-Order Phase Transition in a Supercooled Universe
如果标准模型中的电弱扇区用经典共形动力学来描述，那么早期宇宙的演化就可能发生实质性的改变。与标准模型的情况相反，人们已经知道，一阶电弱相变可能发生。在这里，我们表明，根据模型参数，一个显着不同的情况下可能会发生：一个一阶，六个无质量夸克QCD相变首先发生，然后触发电弱对称性破缺。我们推导出这种动力学发生的必要条件，使用经典共形B-L模型的具体例子。特别是，相对较轻的弱耦合粒子的预测，与对撞机搜索的影响。这种情况也可能在宇宙学上产生丰富的后果，如电弱重子生成的新的可能性，改变暗物质的生产，和引力波的生产，我们简要地评论。
2017-09-12 astro-ph.CO hep-ph
