Large mixing angles in a SU(2)_L gauge theory of weak interactions as a resonant effect of 1-loop transitions between quasi-degenerate fermions
我们发现,1圈之间的两个准简并费米子的跃迁可以诱导一个潜在的大重整化的混合角,和一个大的重整化Cabibbo(或PMNS)角时,在同一两代的第二费米子对远离简并。在共振时,“卡比博角”变得最大,并且简单地与质量相关联,而不需要调用任何超出标准模型的新物理学。这个解似乎是唯一的“微扰稳定”解(混合角相对于它们的经典值被小幅度地重整化)。
2009-05-11 hep-ph
One-loop Effective Action up to any Mass-dimension for Non-degenerate Scalars and Fermions including Light-Heavy Mixing
提出基于热核的方法,计算含任意数量非简并标量与费米子的任意质量维单圈有效作用量,涵盖轻-重混合场景,并提供Mathematica算法实现。
2023-11-21 hep-ph
Comparison of SO(10)-Symmetric Fermion Mass Matrices with and without Degenerate Neutrinos
最近有人提出,通过假设存在具有正确混合参数的近简并2 eV中微子,可以同时解释太阳电子中微子和大气μ介子中微子以及混合暗物质中7 eV中微子成分的耗尽。我们在一个简单的SO(10)对称模型的框架下研究了这一说法,并比较了有和没有简并中微子的结果。
1994-06-07 hep-ph
Degenerate Fermion Dark Matter from a Broken $U(1)_{\rm B-L}$ Gauge Symmetry
通过假设$U(1)_{\rm B-L}$规范对称性来扩展标准模型是非常有动机的,因为它自然地解释了重右手中微子的存在,而重右手中微子的存在是通过跷跷板机制和热轻成因来解释小的活性中微子质量所必需的。传统上,我们引入三个右手中微子来抵消$[U(1)_{\rm B-L}]^3$反常。然而,为了达到这些目的,引入两个重的右手中微子就足够了,因此我们可以用新的手征费米子代替一个右手中微子来消除$U(1)_{\rm B-L}$规范异常。然后,其中一个手征费米子可以自然地扮演暗物质候选者的角色。在本文中,我们演示了如何产生一个暗物质候选人,可以解决所谓的“核心尖点问题”。作为$Λ$ CDM范式遇到的小尺度问题之一,它可能暗示着暗物质性质的重要线索。其中一个解决方案是假设矮球状星系中的亚keV费米子暗物质晕是(准)简并构型。我们展示了如何在我们的模型中,简并的亚keV费米子暗物质候选者可以是非热起源的,因此可以与莱曼- $α$森林观测相一致。因此,小中微子质量,重子不对称性,和sub-keV的暗物质成为破坏的B-L规范对称性的后果。
2020-04-16 astro-ph.CO hep-ph
Charged Vacuum Bubble Stability
一种类型的情况被认为是带电的真空泡,形成从简并或近简并vacuua由薄畴壁分离,宇宙学产生的离散对称性的破坏,与气泡电荷所产生的费米子驻留在畴壁内。与壁张力,费米子气体,库仑效应等配置的稳定性问题进行了研究。气泡的稳定性取决于对称性破缺尺度和费米子耦合等参数。取决于参数值,在某些条件下可以实现费米气体或库仑贡献的主导。
1998-10-20 astro-ph hep-ph hep-th
Dwarf spheroidal galaxies as degenerate gas of free fermions
在本文中,我们分析了一个简单的情况下,暗物质(DM)的自由费米子质量$m_f$。我们假设在银河系尺度上这些费米子能够形成简并的费米气体,其中的稳定性是由泡利不相容原理保证的。所得到的配置的质量密度是由一个非相对论性的莱恩-埃姆登方程,从而导致一个通用的核心配置文件,只依赖于一个自由参数,除了$m_f$。在回顾了基本的形式主义,我们测试这种情况下对实验数据描述的8个经典矮球状星系的银河系的速度色散。我们发现,尽管它的极端简单,该模型表现出很好的拟合的数据和现实的预测DM晕的大小提供$m_f\simeq 200$电子伏特。此外,我们表明,在这种设置较大的星系对应的气体的非简并限制。我们提出了一个具体的实现这个模型中,DM产生非热通过暴胀衰变。我们发现,施加正确的遗物丰度和约束的自由流动长度约束暴胀模型的暴胀质量,其分支比到DM和再加热温度。
2014-12-16 astro-ph.CO hep-ph
CP Phases in Models with Some Fermion Masses Vanishing and/or Degenerate
我们计算了具有$SU(2)_L\times U(1)_Y$和$SU(2)_L\times SU(2)_R\times U(1)_{B-L}$电弱规范群的模型中CP破缺相的数目,以及扩展物质含量中某些费米子质量消失和/或简并的情况。夸克和轻子,包括马约拉纳中微子,也以类似的方式处理。CP破坏的特征在于质量本征态和弱本征态基。在这些模型中还研究了CP守恒、弱基重定义下不变的充要条件。讨论了在相位重定义下,CP破坏因子进入物理可观测量且仅为不变量。
1996-03-05 hep-ph
Cosmic structure formation in a flavoured U$\left(1\right)$ dark sector at small scales
在这项工作中,我们研究了一个隐蔽的黑暗部门的足迹与U $\left(1\right)$规范对称性的宇宙结构的形成在小尺度上。质量在TeV范围内的单代暗费米子能够优雅地解决所有小尺度结构形成问题,同时仍然与宇宙的宇宙学历史保持一致。为此,在MeV尺度上引入了一种新的相互作用。作为一个推广,我们考虑多代费米子,以及表明,这种扩展也是宇宙学可行的,并允许更灵活的选择参数的理论。
2021-01-21 astro-ph.HE hep-ph
QCD-like theories at next-to-next-to-leading order with $N_F=2$ non-degenerate fermions
Lund University(隆德大学);University of Stavanger(斯塔万格大学)
在手征微扰论框架下,研究具有非简并费米子的类QCD理论,推导了赝实对称性破缺模式的NLO拉格朗日量,计算了π介子质量、衰变常数和真空凝聚的NLO和NNLO修正,并利用格点数据拟合低能常数,发现高阶修正对重现格点可观测量和强相互作用π介子暗物质现象学至关重要。
2026-09-29 hep-lat hep-ph
Dwarf Galaxy Constraints on Interacting Fermionic Dark Matter
Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院)
通过矮星系的星体运动数据测试暗物质模型,研究了非相互作用和相互作用的费米暗物质,发现暗物质费米子质量在100-300 eV范围内,相互作用和非相互作用方程状态给出相似的后验分布,排除了大范围偏离非相互作用极限的可能。
2026-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Quasi-degenerate dark matter for DAMPE excess and $3.5\,\textrm{keV}$ line
我们提出了一个准简并的暗物质的情况下,同时解释$1.4\,\textrm{TeV}$峰的高能宇宙射线电子-正电子光谱的DAMPE合作报告最近和$3.5\,\textrm{keV}$ X射线线观察星系团和从银河系中心,并证实了钱德拉和NuSTAR卫星。我们考虑一个暗$SU(2)'\times U(1)'$规范对称性,在这个对称性下,暗物质是由两个带非平凡$U(1)'$电荷的$SU(2)'$二重态组成的狄拉克费米子二重态。在单圈水平上,由于暗规范对称性破缺,两个暗费米子分量会发生质量分裂。通过交换一个介体标量二重态,两个准简并暗费米子可以在树水平上湮灭为正负电子对,解释了$1.4\,\textrm{TeV}$正电子异常;而重暗费米子可以在单圈水平上缓慢地衰变为带有一个光子的轻暗费米子,解释了$3.5\,\textrm{keV}$ X射线谱线.我们的暗费米子也可以在直接探测实验中得到验证。
2017-12-04 hep-ph
Occam's Razor and a Three-Family Ultralight Fermionic Dark Matter Model
Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学)
受标准模型三代启发,提出三种无相互作用的超轻费米子作为暗物质,用SPARC数据测试,该三组分模型能更好拟合复杂旋转曲线,且被多数星系偏好。
2026-10-07 astro-ph.GA hep-ph
The neighborhood of the Standard Model: mixing angles and quark-lepton complementarity for three generations of non-degenerate coupled fermions
我们调查的潜在的(小)偏离的混合矩阵的么正性,预计会发生,因为质量分裂,在非简并耦合系统的量子场论。我们扩展我们以前的分析有关的混合角,这导致了一个精确的测定的Cabibbo角,三代费米子的情况下。我们表明,同样的条件中性电流的质量本征态,即违反对角电流的普遍性与非对角的情况下,具有相同的强度,满足:一方面,由三个CKM混合角的精度高于实验的不确定性;另一方面,由中微子混合模式,其中theta_{23}是最大的,和tan(2 theta_{12})=2。最后一种模式正好满足“夸克-轻子互补条件”θ_c + theta_{12} = π/4。此外,在所有的解中,第三中微子混合角有两个值满足束缚sin ^2(theta_{13})< 0.1:theta_{13} = +/- 5.7 10^{-3}和theta_{13} = +/- 0.2717。从而证实了所谓的“标准模型邻域“所表现出的特殊模式,这种模式可能起源于物理学的“超越标准模型“。
2007-05-09 hep-ph
The emergence of the Cabibbo angle in non-degenerate coupled systems of fermions
调查,直接延续我们以前的论文hep-ph/0606303的影响,我们证明了非简并耦合系统的混合矩阵的非么正性,我们更准确地研究附近的Cabibbo混合量子场论。我们表明,它是可能的,以保持其主要特征之一,即,在质量本征态的空间,两个要求-弱对角电流的普遍性和-他们的非对角对应的情况下,虽然没有单独满足任何更多的,但是可以减少到一个单一的条件,一个独特的混合角θ c。这导致tan(2 θ c)=+/- 1/2,或cos θ c \approx 0.9732,与实验结果仅相差7/10000。在论证中没有出现质量比。
2006-10-12 hep-ph hep-th
Minimal nonabelian model of atomic dark matter
一个类似于标准模型的暗区是一个理论上很有吸引力的可能性,在这个暗区中,物质的丰度可以用重子和轻子的不对称性来解释,稳定的成分结合形成原子。我们证明了一个隐藏的SU(2)规范对称性破缺为U(1)的极小模型,以及一个狄拉克费米子偶,足以实现这种情况。再加上一个没有VEV的暗希格斯双重态,我们很容易通过稀薄发生来实现暗物质的不对称性。该模型可以同时有三个门户网站的标准模型,通过希格斯玻色子,nonabelian动力学混合,重中微子,有趣的现象学直接和对撞机的搜索,以及宇宙学相关的DM自相互作用。由两个费米子和一个双电荷矢量玻色子组成的奇异束缚态可以存在于理论的一个阶段。
2015-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Degenerate fermionic matter at N$^3$LO: Quantum Electrodynamics
利用一篇论文中关于双圈光子自能的新结果,在精细结构常数$α_e$中,我们确定了冷而稠密的电子气的压力,使其达到几乎完全的次-主导阶(NPDMATHABMMLO).我们的结果包含了所有红外敏感的贡献,在这个顺序的压力,包括系数的$O(α_e^3 \ln α_e^{ })$长期,和离开只有一个单一的系数与贡献的unclummed硬动量待定。此外,我们明确地证明了完全取消的红外发散根据有效场论范式,通过确定在这个顺序的硬贡献的一部分。我们的计算提供了第一个改进的45岁的里程碑式的结果,并证明了相应的N $^3$ LO计算的冷和致密的夸克物质的可行性。
2022-04-25 hep-ph
Energy and momentum relaxation of heavy fermion in dense and warm plasma
我们确定了重费米子在稠密等离子体中的阻力系数和动量扩散系数。可以看出,在简并物质中,由横向光子介导的前导级的阻力系数与$(E-μ)^2$成正比,而对于纵向交换,这与$(E-μ)^3$成正比。我们还计算了相对论简并等离子体中的纵向扩散系数,得到了爱因斯坦关系。最后,有限温度修正包括阻力和扩散系数。
2010-08-16 hep-ph
Supermassive fermion balls and constraints from stellar dynamics near Sgr A*
所有目前已知的恒星动力学对银河系中心超大质量致密暗天体的大小和质量的限制都与质量在76至491 keV之间的自引力简并费米子球一致。质量为76 keV的惰性中微子与至少一个混合角为~10^{-7}的活性中微子混合,在早期宇宙中产生的数量大约是合适的,可能是银河系中心超大质量简并费米子球和黑洞形成的原因。
2003-10-07 astro-ph hep-ph
Damping Rate of Quasiparticles in Degenerate Ultrarelativistic Plasmas
本文计算了零温下稠密相对论等离子体中费米子的阻尼率。在费米海上方,阻尼率主要由软磁光子(或QCD中的胶子)的交换决定,并与$(E-μ)$成正比,其中E是费米子能量,$μ$是化学势。我们还计算了软光子和硬光子的贡献。在非相对论情形下,纵向光子的贡献与$(E-μ)^2$成正比,因此在相对论情形下是非主导的。
1996-09-17 cond-mat hep-ph hep-th
Singlet-Doublet Fermionic Dark Matter in Gauge Theory of Baryons
Indian Institute of Technology Bhilai(印度理工学院比莱分校);Institute of Physics, Bhubaneswar(布巴内斯瓦尔物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立学院)
本文提出基于重子数的最小U(1)_B扩展模型,通过引入三种奇异费米子解决规范悖论,构建了双态-单态费米暗物质候选者,从而缓解了暗物质直接探测实验的限制。
2024-08-22 hep-ph
Stars and Halos of Degenerate Relativistic Heavy-Neutrino and Neutralino Matter
利用广义相对论流体静力平衡方程和简并费米子物质的相对论状态方程研究了重中微子星。然后推广Tolman-Oppenheimer-Escheroff方程,使之包含一个引力耦合的简并中微子和中性伴子物质系统。这种相互作用的天体物理系统的属性和影响进行了详细讨论。
1998-01-27 astro-ph hep-ph
Quasi-degenerate dark photon and dark matter
我们引入了一个不含费米子的$SU(2)_X^{}$暗扇区,实现了$SU(2)_X^{}$暗规范场与标准模型$SU(2)_L^{}\times U(1)_Y^{}$规范场之间的非阿贝尔动力学混合.当其中一个暗规范玻色子成为暗光子时,其他玻色子可以保持稳定,形成暗物质粒子。如果将来能同时观测到暗光子和暗物质,就可以检验暗光子和暗物质的近简并质量。
2022-09-19 hep-ph
Cold Plus Hot Dark Matter Cosmology in the Light of Solar and Atmospheric Neutrino Oscillations
我们探讨可能的中微子振荡的影响,太阳和大气中微子实验表明,冷加热暗物质的大尺度结构形成的情况。我们发现,基本上有三个不同的计划,可以容纳振荡数据,也允许暗物质中微子。这些中微子包括(i)三个近简并(质量)中微子,(ii)非简并质量的$ν_τ$在eV范围内,(iii)近简并的$ν_μ-ν_τ$对(在eV范围内),电子中微子在宇宙学上具有重要意义的可能性。最后两种方案使用的是“无菌”中微子,它是轻的(<或~ eV)。我们讨论了这些计划的影响,$\barν_μ- \barν_e$和$ν_μ- ν_τ$振荡,并发现,特别是计划(ii),预测它们是在可观察的范围内。至于结构的形成,我们比较了一个中微子味的情况下,与其他各种可能性,包括两个和三个简并中微子味。我们显示,无论是分析和数值,这些中微子质量的宇宙学密度波动的振幅的情况下的影响。随着哈勃常数为50公里秒$^{-1}$ Mpc $^{-1}$,光谱指数的团结,和$Ω_{baryon} = 0.05$,两个和三个风味的情况下,适合的观测数据略优于单一风味的计划。然而,考虑到这些参数的不确定性,我们表明,它是过早选择一个明确的赢家。
1995-07-04 astro-ph hep-ph