Discrete symmetries, invisible axion and lepton number symmetry in an economic 3-3-1 model
我们表明,Peccei-Quinn和轻子数对称性可以是一个自然的结果,在3-3-1模型与右手中微子后,强加Z_11 × Z_2对称性。当我们通过只包括一个单重标量场来扩充它的谱时,这种对称性在这个模型中被适当地容纳。我们工作的Peccei-Quinn对称性的破坏,产生的轴子,并研究的现象学后果。这项工作的主要结果是,强CP问题的解决方案可以以自然的方式实现,这意味着一个看不见的轴子现象学上不受约束,没有畴壁形成,构成了一个很好的候选人冷暗物质。
2003-09-05 hep-ph
Strong CP-Problem in Superstring Theory
本文将Ib ${\rm\acute{a}\tilde{n}}$ ez和L ${\rm\ddot{u}}$ st最近提出的四维超弦理论中强CP问题的解应用到Calabi-Yau型模型中,研究了它的唯象性质.在Calabi-Yau型模型中,轴子与中性规范流的解耦以及质子稳定性与轴子上的宇宙学束缚之间的相容性似乎是唯象上的难题。从质子稳定性的角度来看,DFSZ型不可见轴子机制在没有重额外色场的情况下工作,可能比KSVZ型轴子机制更有前途。
1992-05-20 hep-ph
Axions and other (Super-)WISPs
我们提出了一些自下而上的动机轴子和其他弱相互作用亚电子伏粒子(WISPs)耦合到光子。通常情况下,这些光粒子受到天体物理学和宇宙学环境中它们的产生或相互作用的强烈约束。专门的实验室搜索可以提供互补的探针,这些探针大多不太敏感,但也不太依赖于模型。我们简要地评论未来的实验,发现光子振荡效应的动力学混合的情况下,大量的隐藏光子的潜力。
2009-10-12 hep-ph
Window for preferred axion models
我们讨论了定义“轴子窗口”的唯象标准,即现实模型生活中的轴子-光子耦合的参数空间中的区域。目前,这个区域的边界取决于一些任意的标准,这将是非常可取的,以指定他们在精确的现象学要求。首先,我们专注于强子轴子模型在后暴胀的情况下,在新的矢量夸克$Q$的初始丰度是热的。我们分类他们的代表$R_Q$,要求$i)$ $Q$是足够短的寿命,以避免问题与长寿命的强相互作用的遗物,$ii)$的理论仍然弱耦合到普朗克尺度。更一般的情况下,多个$R_Q$也进行了研究,并确定作为一个函数的轴子质量的轴子-光子耦合的绝对上限和下限。在暴胀前的情况下,轴子衰变常数保持在$f_a\leq 5\cdot 10^{11}\,$ GeV的范围内,轴子-光子耦合只允许大20%左右。现实的Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky类型的轴子模型也仍然包含在强子轴子窗口内。一些机制,可以允许增强轴子光子耦合的值大大高于优选的窗口进行了讨论。
2017-09-26 hep-ph
Probing the axion-photon coupling: phenomenological and experimental perspectives. A snowmass white paper
我们提出了一个简短的概述正在进行的搜索轴子粒子通过其耦合到光子。经典的QCD轴子和最近提出的类轴子粒子被认为是。轴子-光子耦合的天体物理学界限来自对氦燃烧过程中恒星能量损失的考虑,无论是低质量还是高质量恒星。太阳观测仪在实验室强磁场中寻找太阳轴子向x射线光子的反向转换。最后,Haloscopes的目标是探测我们星系晕中的暗物质轴子。这两种类型的搜索都期待在未来取得重大进展,这将使他们能够探测恒星冷却边界以下的参数空间的大的,动机良好的部分。
2013-09-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Wave-Tide Locking in Thin Stellar Streams: A Phenomenological Mass Spectrometer for an Intermediate Ultralight Axion
通过薄恒星流中波潮锁定的解析关系,提出一种无需模拟的超轻轴子质量估计方法,并利用窄流宽度数据给出轴子质量约10^{-19}eV和隐核质量约10^3-10^4 M⊙的初步约束。
2026-06-04 hep-ph
Phenomenological Constraints on Axion Models of Dynamical Dark Matter
在最近的两篇论文(arXiv:1106.4546,arXiv:1107.0721)中,我们介绍了“动态暗物质“(DDM),这是暗物质物理学的一个新框架,在这个框架中,稳定性的要求被一个微妙的平衡所取代,这个平衡是在单个暗物质成分的巨大集合中,在这些成分的集体行为上,它超越了通常与传统暗物质候选者相关的行为。我们还提出了一个明确的模型,涉及在大额外的时空维度的轴子,并证明了该模型具有所有必要的功能,构成一个可行的实现一般DDM框架。在本文中,我们完成了我们的研究进行了一般性的分析,所有的唯象约束,这是相关的体轴子DDM模型。虽然本文中的分析主要是针对我们特定的DDM模型,我们的许多研究结果具有重要意义的散装轴子理论一般。我们的分析也可以作为一个原型的理论,其中存在大量的相互作用和衰变粒子的现象学研究。
2012-03-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axiogenesis with a Heavy QCD Axion
我们证明,所观察到的宇宙学过剩的反物质可能来自一个沉重的QCD轴子,解决了强CP问题,但有一个质量远大于由标准模型QCD强动力学。我们研究了重QCD轴子在场空间中的转动,通过弱和强的自旋过程,这种转动转变为重子的不对称性。这提供了一个强有力的宇宙学动机,重QCD轴子,这是高实验的兴趣。可行的参数空间具有1~MeV和10 GeV之间的轴子质量$m_a$和衰变常数$f_a < 10^5$ GeV,这可以通过基于加速器的直接轴子搜索和宇宙微波背景的观测来探测。
2022-06-01 hep-ph
Phenomenological implications of $S$-duality symmetry
提出了$S$ -对偶性是自然界的一种自发破缺的基本对称性。轴子和介子被等同于$S$ -对偶对称群$SL(2,\mathbbm{R})$的二重态。对称性在对应于实验估计的轴子衰变常数$f_χ$的高尺度上被破坏。类比于π介子物理中的PCAC,讨论了对称性破缺机制。介绍了费米子与轴子和介子偶态的$S$ -对偶不变相互作用.对称破缺机制对QCD扇区中费米子质量的修正可以忽略不计。受弦论普适性的启发,提出了轴子-介子偶对与QCD费米子的$S$ -对偶不变相互作用推广到所有费米子。这种对称性破缺的现象学后果进行了探讨。
2011-04-12 hep-ph hep-th
Realistic Gluino Axion Model Consistent with Supersymmetry Breaking at the TeV Scale
最近提出的利用胶子的动力学相来解决强CP问题的模型被证明承认了一个特定的实现,即基本单重态超场,使得超对称性破缺只发生在TeV尺度上,尽管轴子的尺度很大,为10^{9}到10^{12} GeV。现象学的影响进行了讨论。
2001-01-16 hep-ph
Phenomenological Aspects of Axion-Like Particles in Cosmology and Astrophysics
宇宙学和粒子物理学今天比以往任何时候都更接近,在宇宙学,粒子物理学和场论之间的界面上进行了一些研究。暗物质(DM)之谜是这些领域之间最常见的未解决问题之一。基于许多天体物理学和宇宙学的观测,现在已经确定,宇宙的总物质含量中只有一小部分是由重子物质组成的,而绝大多数是由暗物质组成的。然而,这种成分的性质仍然未知。一个理论上动机良好的理解暗物质的性质的方法是通过寻找暗物质的轻赝标量候选者,如轴子和类轴子粒子(ALP)。轴子是量子色动力学(QCD)中强CP(电荷宇称)问题的Peccei-Quinn(PQ)解的假想基本粒子。此外,粒子物理学的标准模型(SMPP)的许多理论上有充分动机的扩展预测了更多类似于QCD轴子的赝标量粒子的存在,称为ALP。轴子和ALP的特征在于它们与两个光子的耦合。虽然轴子的耦合参数与轴子质量有关,但耦合参数与ALP的质量之间没有直接关系。然而,预计ALP共享相同的轴子现象。在过去的几年里,轴子和ALP重新流行,并慢慢成为最有吸引力的候选人之一,可能有助于宇宙的暗物质密度。在这篇论文中,我们着重研究轴子和ALP与光子的相互作用,以限制它们的一些性质。
2022-03-11 astro-ph.HE hep-ph
Axions as Dark Matter Particles
我们回顾了轴子作为暗物质的现状。动机,模型,约束和实验搜索概述。轴子仍然是暗物质的一个很好的候选者,未来的实验,特别是轴子暗物质实验(ADMX),将覆盖轴子参数空间的很大一部分。
2009-04-21 astro-ph.CO hep-ph
A phenomenological model of magnetic flux tubes in strong fields induced by axion-origin photons
Odessa Polytechnic National University(敖德萨国立理工大学)
本文提出一个现象模型,将强磁场中空磁通管与轴子转化为轴子光子以加热日冕及通过O-loop对流层转化为轴子的高能光子保持Parker-Biermann冷却效应联系起来,解释了磁通管从对流层上升为日珥的过程。
2026-03-16 astro-ph.SR hep-ph
Axion search with optical technique
简单回顾了轴子存在的粒子物理学动机,然后讨论了可用于轴子探测的光学观测量。它强调的是,共振光子-轴子跃迁可以发生在低密度气体的存在下,使实验上可达到的数量在当今的技术范围内。
1994-09-07 astro-ph hep-ph
Heavy Axions From Strong Broken Horizontal Gauge Symmetry
我们研究的后果的存在和破坏的Peccei-奎因对称性的背景下的动力学模型的电弱对称性破缺的基础上打破规范味对称性。我们执行包括味道瞬子效应的轴子质量的估计,并表明,对于低截止-关闭,轴子是足够大的,以防止它从现象学上是不可接受的。最后,我们检查强CP问题,并表明我们的轴子不能解决这个问题,虽然我们指出的方式,该模型可以扩展,使强CP问题得到解决。
1992-06-01 hep-ph
The strong CP puzzle and axions
本报告介绍了强CP疑难与轴子模型的构建及唯象特征,并探讨了Peccei-Quinn对称性与重轻子数混合的可能性,指出轴子或可解释中微子质量微小与重子生成等标准模型疑难。
2024-11-14 hep-ph
Discovery potential for axions in Hamburg
本研究回顾轴子研究动机、讨论基准轴子模型,并介绍汉堡地区正在开展及规划中的轴子实验的发现潜力。
2023-06-15 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ex
Detection of a Hypercharge Axion in ATLAS
这篇理学硕士论文处理超荷轴子,这是一个假设的赝标量粒子与电弱相互作用。首先,讨论了本研究的理论背景和动机。简而言之,超荷轴子的引入解释了宇宙中物质对反物质的优势以及大尺度磁场的存在。其次,分析了现象学性质,并强调了区别标志。它们基本上是光子和具有高横动量和与轴子相等的不变质量的$Z^0$的产物。第三,用产生轴子的两个光子进行模拟,轴子衰变成$Z^0$和/或光子。事件模拟是在CERN的ATLAS(一个环形大型强子对撞机装置)的模拟器ATLFAST上运行的。最后,分析了轴子衰变的特点,提出了探测的判据。还包括背景研究。结果是,对于某些值的轴子质量和质量尺度(都在TeV的顺序),超荷轴子可以在ATLAS检测。
2001-05-28 hep-ph
Factoring the Strong CP Problem
我们提出了一种新的机制来解决强CP问题,使用$N\geq2$轴子,每个动态放松部分的$\barθ$参数。在高能量$M\ggΛ_{QCD}$下,$SU(3)_{c}$群成为$SU(3)^{N}$规范群的对角子群,并且每个单独的$SU(3)$因子中的非微扰效应为相应的轴子产生一个势。真空是自然排列的,以确保低能量下的$\barθ=0$,这些轴子的质量可以比标准QCD轴子大得多。这种机制避免了引入离散的$Z_2$对称性和与之相关的SM费米子的“镜像”副本,也避免了引入和稳定新的浅色态来修改在其他重轴子模型中发现的QCD规范耦合的运行。这加强了类轴子粒子在$(m_a, f_a)$平面中标准QCD轴子曲线之外的点上解决强CP问题的动机。
2017-10-11 hep-ph
Axion Predictions in $SO(10)\times U(1)_{\rm PQ}$ Models
非超对称大统一$SO(10)\times U(1)_{\rm PQ}$模型拥有解决粒子物理学和宇宙学几个基本问题的所有要素-中微子质量和混合,重子生成,未观察到强CP破坏,暗物质,膨胀-一举解决。轴子--由$U(1)_{\rm PQ}$ Peccei-Quinn对称性自发破缺而产生的伪南武-戈德斯通玻色子--是这个系统中最主要的暗物质候选者。我们确定的轴子质量和低能耦合的轴子的标准模型粒子,在相关的规范对称性破缺尺度。通过规范耦合统一,我们计算出了对后者的约束。我们讨论了宇宙学和现象学的影响。
2018-05-07 hep-ph
Spacetime-symmetry violations: motivations, phenomenology, and tests
在基础物理学中,一个重要的开放性问题涉及到与普朗克长度相关的距离尺度下的时空性质。人们普遍认为,探测这样的距离需要普朗克能量粒子,这阻碍了这方面的现象学和实验研究。然而,人们已经认识到,各种基础物理学的理论方法可以容纳时空对称性的普朗克尺度破坏。本次演讲调查的时空对称性研究的动机,SME测试框架,并在这一领域的实验努力。
2014-04-14 hep-ph
Axion model in gauge-mediated supersymmetry breaking and a solution to the mu/Bmu problem
我们提出了一个简单的超对称轴子模型,可以自然地解释的起源的希格斯μ和BMU条款规范调解,同时解决强CP问题。为了稳定Peccei-Quinn标度,我们考虑在将超对称性和Peccei-Quinn对称性破缺传递到可见扇区的信使场之间进行混合。这样的混合导致了佩西-奎因尺度的辐射稳定。在该模型中,一个希格斯耦合到轴子超场产生的B参数在软质量标度,而一个小的μ项后诱导Peccei-Quinn对称性破缺。我们还探讨了该模型的现象学和宇宙学方面,这在很大程度上取决于由希格斯耦合到轴子超场引起的与普通粒子的相互作用。
2011-05-17 hep-ph
The Higgs masses and explicit CP violation in the gluino-axion model
在这项工作中,我们解决的显式CP破坏的直接希格斯玻色子搜索在高能对撞机的唯象后果。在参数空间有限的情况下,我们主要研究了最近提出的胶子-轴子模型,并利用最近的实验数据研究了该模型的CP破坏能力。结果表明,Higgs质量以及它们的CP成分对超对称CP相位非常敏感。最轻的希格斯粒子被发现接近CP,即使到一个很好的近似,而其余两个重标量没有明确的CP宇称。
2002-01-17 hep-ph
Dark QCD perspective inspired by strong CP problem at QCD scale
提出QCD尺度复合轴子模型解决强CP问题,预测超轻ALP暗物质候选者,并探讨暗$η'$类介子在对撞机实验中的可探测性及宇宙学影响。
2024-09-25 hep-ph
Imperfect axions with no domain wall problem
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);University of Oxford(牛津大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)(高能物理研究所);Barcelona Institute of Science and Technology (BIST)(巴塞罗那科学技术研究所)
研究解决了畴壁数N>1的轴子理论的畴壁问题,通过引入PQ破缺算符,在f_a ≤ 10^10 GeV的参数区域实现轴子弦提前摧毁,其中子电偶极矩有望被未来实验探测。
2026-08-31 hep-ph
A class of invisible axion models with FCNCs at tree level
本文建立了一类完全由费米子混合矩阵控制的树级味变中性流的不可见轴子模型。这些模型的标量扇区包含三个希格斯二重态和一个复杂的标量规范单线态,与标准模型具有相同的费米子含量。水平的佩切-奎因对称性为强CP问题提供了一个解决方案,并预言了一个非常轻和弱耦合的伪戈德斯通玻色子(不可见的轴子或族)的存在。考虑到罕见的K介子和μ介子衰变,天体物理学的考虑和轴子搜索通过轴子光子转换的familon搜索进行唯象分析。由于CKM矩阵的强层次结构,在不同模型的轴子属性中发现了巨大的差异,使得一些模型被认为比其他模型更受约束。我们还得到,丰富的各种各样的这些模型避免了畴壁问题。一个可能的机制,以保护解决强CP问题的引力效应进行了讨论。
2015-01-06 hep-ph
The abundance of relativistic axions in a flaton model of Peccei-Quinn symmetry
Peccei-Quinn对称性的Flaton模型具有良好的粒子物理学动机,并且可能导致热膨胀,从而导致定义明确的宇宙学。它们可以解决$μ$问题,并产生可行的中微子质量。正则平子模型预言轴子衰变常数F_a为10^{10} GeV量级,而一般平子模型给出的F_a为10^9 GeV量级,这与观测结果相符。轴子在所有情况下都是冷暗物质的一个很好的候选者,因为当F_a大于10^{12} GeV时,它的密度会被平子衰变所稀释。除了暗物质轴子之外,平子衰变还产生了相对论性轴子,在核合成时,这相当于一定数量的额外中微子种类δN_v。集中在正则模型,包含三个平子粒子和两个平子,我们评估所有的平子-平子-轴子相互作用和相应的轴子衰变率。它们与占主导地位的强子衰变率进行了比较,DFSZ和KSVZ模型。这些公式为精确计算等效δN_v的参数(质量和耦合)提供了基础。KSVZ情形可能已经被现有的界δN_v \lsim 1排除了。DFSZ情况在参数空间的重要区域中是允许的,并且将为任何未来的非零$δN_ν$检测提供可能的解释。
2000-08-14 hep-ph
Improved hot dark matter bound on the QCD axion
我们加强了宇宙学的束缚的轴子质量,通过求解动量依赖的玻尔兹曼方程的轴子-π介子散射,并通过使用一个唯象的生产率来自π介子-π介子散射数据,克服了手征微扰理论的故障。利用现有的宇宙学数据,我们得到了$m_a\leq 0.24~\text{eV}$。为了进一步提高边界和利用即将到来的宇宙学调查的范围,需要可靠的非微扰计算以上的QCD交叉。
2022-11-07 astro-ph.CO hep-ph
Testing a new WISP Model with Laboratory Experiments
我们探讨了轴子状粒子和隐藏的光子与光子混合模型的唯象后果。在这个模型中,隐藏的光子直接耦合到光子,而轴子耦合由外部电磁场引起。我们考虑真空对偏振光子束的影响,如椭圆率和旋转角的变化。
2017-11-22 hep-ph
Warped Axions
我们研究了一些实现的轴子存在于一个多“喉”的扭曲喉几何形状的兰德尔Sundrum切片的$AdS_5$的推广。正如以前的作者所指出的,产生一个合适的、现象学上允许的佩切-奎因尺度的问题可以通过翘曲简单而优雅地解决。在具有两个或多个喉部的紧化中,可以通过Randall-Sundrum机制同时解决标准模型层次问题,同时实现有趣的扭曲轴子模型。所讨论的结构是有关的全息图的先前研究模型的复合轴子所产生的强耦合四维动力学。
2006-12-05 hep-ph hep-th
Axion-like particles from soft supersymmetry breaking
Department of Physics, Cachar College, Assam University(阿萨姆大学卡查尔学院物理系)
研究一种超对称有效场论,其中轴子状粒子的质量主要由软超对称破缺效应产生,探讨其在实验室、天体物理和宇宙学中的现象学影响。
2026-01-26 hep-ph
Probing High-Quality Axions with Gravitational Waves
School of Science, Chongqing University of Posts and Telecommunications(重庆邮电大学理学院);School of Physics, University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学物理学院);Department of Physics and Chongqing Key Laboratory for Strongly Coupled Physics, Chongqing University(重庆大学物理系与强耦合物理重庆市重点实验室)
研究高质轴子框架中引力波信号,通过相变和拓扑缺陷生成,约束轴子质量尺度,发现部分信号与脉冲星计时阵列观测一致,强调需其他探测手段补充。
2026-04-10 hep-ph
Testable Inverse Seesaw Motivated from a High Quality QCD Axion
Kavli IPMU (WPI), UTIAS, University of Tokyo(东京大学);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所)
本文提出通过规范离散对称$\mathbb Z_4 \times \mathbb Z_3$产生高质量QCD轴子,解决强CP问题并实现自然逆锯齿机制,同时提供暗物质候选和宇宙质子不对称性生成机制。
2025-12-15 hep-ph
Phenomenological Aspects of the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model
NMSSM的动机进行了审查,并在LHC的希格斯和超粒子生产可能的非常规信号进行了讨论。在存在轻赝标量的情况下,类SM希格斯标量可以主要衰变到4-τ的最终态。在完全约束的NMSSM与mSUGRA类软超对称破缺项,正确的暗物质遗迹密度得到了一个singlino-like LSP修改相当多的所有sparticle衰变链。
2009-08-28 hep-ph
Phenomenological Issues in Supersymmetry with Non-holomorphic Soft Breaking
我们提出了一个通过讨论的动机和唯象问题的超对称模型与最小的物质含量和非全纯软破缺条款。利用规范耦合的统一性,并假设超对称性被非标准软项破坏,我们给出了低和高tanβ选择下的RGE的半解析解,可用于详细研究唯象.我们还提出了一种通用形式的RGIs在mSUGRA框架,可用于导出新的关系,除了那些现有的文献中。我们的结果主要是相对于传统的最小超对称模型,以便于比较。
2005-01-31 hep-ph
A Brief Introduction to the Color Glass Condensate and the Glasma
本文简要介绍了色玻璃凝聚体和色玻璃凝聚体的理论思想和现象学动机
2008-12-29 hep-ph
Big Axions
New York University(纽约大学)
提出“大轴子”模型,通过理论空间中非局域化的U(1)对称性网络的集体自发破缺产生Nambu-Goldstone模式,实现高质量偶然全局对称性,并展示其丰富的拓扑结构及对强CP问题和暗物质的潜在解释。
2026-08-10 hep-ph hep-th
Phenomenological Motivation for Gravitational Positivity Bounds: A Case Study of Dark Sector Physics
本研究聚焦引力正定性界中散射过程允许的负性程度这一技术问题,通过分析暗光子场景证明其与当前暗区物理实验相关,为引力正定性界的后续研究提供了唯象动机。
2023-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A viable QCD axion in the MeV mass range
QCD轴子是强CP问题最引人注目的解决方案之一。目前主要的努力是寻找一种超轻、不可见的轴子,这被认为是QCD轴子唯一现象学上可行的实现。衰变常数等于或低于电弱标度的可见轴子被认为长期以来一直被实验室搜索排除在外。考虑到强CP问题的轴子解的重要性,我们重新审视了在O(10 MeV)质量窗口中对QCD轴子的实验约束。特别是,我们发现一个变体轴子模型,仍然与现有的约束条件兼容。该模型预测了在GeV尺度下强子耦合的新态,以及各种低能轴子特征,如稀有介子衰变、通过轴子发射的核去激发、$e^+e^-$湮灭和固定靶实验中的产生。这重新打开了在GeV尺度上解决强CP问题的可能性。
2020-09-11 hep-ex hep-ph
Spontaneous CP violation model with flavor symmetry in large extra dimensions
我们构建的最小超对称模型,导致自发的CP破坏与阿贝尔味对称性的背景下,大的额外的维度,并表明,各种唯象问题可以通过引入低基本尺度以下的尺度来解决。我们也认识到CP破坏的实际大小和中微子的小质量。强CP问题可以通过轴子方案来解决,并且可以通过引入额外的大额外维度来使轴子不可见。
2000-04-24 hep-ph
R-axion at colliders
我们研究的有效理论的一个通用类的隐藏部门的超对称性被打破,在低能量的近似R-对称性。光谱包含引力子和R对称的伪南布-戈德斯通玻色子,即R轴子。我们得到新的模型无关的约束R-轴子衰变常数的R-轴子质量范围从GeV到TeV,这是相关的强子对撞机,轻子对撞机和B-工厂。目前的界限允许超对称性的第一个符号将是R-轴子的令人兴奋的可能性。我们指出了它最独特的信号,提供了一个新的实验处理的属性隐藏的部门和一个坚实的动机搜索轴子样粒子。
2017-09-27 hep-ex hep-ph hep-th
A QCD R-Axion
研究了在标准模型超对称扩展中将反常U(1)${}_R$对称性作为PQ对称性以解决强CP问题,指出QCD axion即R-axion,并探讨了通过Green-Schwartz机制规避axion质量问题的现象学可行方案。
2024-12-23 hep-ph hep-th
Implications of Protecting the QCD Axion in the Dual Description
本文在对偶2-形式场描述下研究QCD轴子质量保护,提出用多轴子耦合任意多3-形式,并讨论其对亚eV ALP搜寻、大衰变常数及宇宙双折射的唯象意义。
2023-07-17 hep-ph hep-th
Motivations for and Implications of Non-Universal GUT-Scale Boundary Conditions for Soft SUSY-Breaking Parameters
我们概述了几个动机良好的模型,其中超对称性破缺的大统一理论边界条件是非普遍的。在LEP2,Tevatron,LHC和NLC的超对称性发现的非普适性的不同唯象学意义的勾勒。
1996-09-24 hep-ex hep-ph
The structure of multi-axion solutions to the strong CP problem
Physik-Institut, Universitat Zürich(苏黎世大学物理学院);Departamento de Física Teórica and Instituto de Física Teórica UAM/CSIC, Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学理论物理系及UAM/CSIC理论物理研究所);PSI Center for Neutron and Muon Sciences(瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心);Department of Physics, University of Basel(巴塞尔大学物理系)
研究多轴子理论中强CP问题的解结构,通过分析质量-光子耦合模式,揭示超出单轴子QCD带的现象学可能性,并推导N轴子系统的一般求和规则。
2026-06-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Axion production via trapped misalignment from Peccei-Quinn symmetry breaking
本文研究一般 PQ 破缺算符对轴子错位产生的影响,提出俘获错位机制变体可推迟轴子振荡,开辟 $m_a \gg 10^{-5}$ eV 的暗物质窗口,并可通过多种实验检验。
2024-08-08 astro-ph.CO hep-ph
Mirror World, Supersymmetric Axion and Gamma Ray Bursts
修改的轴子质量和PQ常数之间的关系允许放松的天体物理约束,大大扩大了允许的轴子参数空间。我们在本文中发展了这一想法,讨论了一个{ \it超大质量}轴子的模型,它本质上代表了镜像世界的超对称Weinberg-Wilczek轴子。在实验和天体物理学的限制下,PQ标度f_a ~ 10^4-10^6 GeV,质量m_a ~ 1 MeV,这是未来实验可以达到的。从现象学的角度来看,这样的{ \it超大质量}轴子是非常有趣的。它可以在引力坍缩或两个致密物体合并时产生,随后衰变为e+e-,为坍缩系统的引力能量转移到正负电子等离子体提供了一个有效的机制。这将有助于解决伽马射线暴的能量收支问题,也有助于理解SN II型爆炸现象。
2004-09-28 astro-ph hep-ph
Axion Misalignment Driven to the Bottom
几个理论的动机指向超轻QCD轴子与大衰减常数$f_a \simeq \mathcal{O}(10^{16}-10^{17})$ GeV,实验建议致力于。已知该机制面临来自未对准机制的轴子暗物质过度产生的问题,除非未对准角度$θ_{\rm mis}$与$\mathcal{O}(10^{-3}-10^{-4})$一样小,这通常被认为是微调问题。我们研究了一个小的$θ_{\rm mis}$的动力学解释。轴子质量产生于强动力学,并可能被早期动力学充分增强,从而克服哈勃摩擦,并在QCD相变之前很久就将场值驱动到势能的底部。与理论中的近似CP对称性一起,这个最小值与今天的值非常密切相关,因此$θ_{\rm mis}$可以自动地在1之下。由于这种有效的松弛,等曲率扰动基本上被阻尼。作为一个存在性证明,使用超对称理论,我们说明了希格斯耦合的暴胀子能量可以成功地实现这种轴子阻尼在一致的暴胀宇宙学。
2019-05-31 astro-ph.CO hep-ph
Axion Theory and Model Building
本讲义梳理了轴子的两类紫外起源理论,分析不同模型的低能耦合差异,并介绍弦论中p-形式规范场轴子的有效场论,为轴子相关研究提供理论参考。
2024-01-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A High Quality Composite Axion
强CP问题是物理学超越标准模型的一个令人信服的动机。最流行的解决方案引用了全局佩切-奎因对称性,但受到量子引力修正的挑战,量子引力修正被认为与全局对称性不相容,认为现实理论包含额外的结构。我们探讨了一个结构,其中的Peccei-Quinn对称性保护到任意阶凭借的超对称,限制$SU(N)_L \times SU(N) \times SU(N)_R \times U(1)_X$产品规范群,实现$\barθ< 10^{-11}$的$SU(5)$模型与$f_a \lesssim 3 \times 10^{11}$ GeV。这种结构导致低能量的预测,如$U(1)_X$规范对称性,并为$X = B-L$工程师自然秩序~TeV值的$μ$参数的MSSM。
2018-11-07 hep-ph hep-th
The Axion is Going Dark
本研究探索与轴子耦合的非阿贝尔暗区规范群通过拓扑混合产生的效应,修正轴子拓扑耦合量子化条件以降低轴子-光子耦合下界,同时确定奇特物质表示、探索广义范畴对称性并讨论相关唯象结果。
2024-12-09 hep-ph hep-th
QCD Axion Kinetic Misalignment without Prejudice
轴子场是与Peccei-Quinn(PQ)对称性的自发对称性破缺相关的复标量场的角方向,可能起源于初始非零速度。一个非零的角速度的存在所产生的额外的条款,明确打破PQ对称性的潜力有重要的现象学后果,如修改的轴子质量相对于传统的PQ框架或解释所观察到的物质-反物质不对称性。我们进一步阐述了“动力学错位”机制的后果,假设轴子形成了整个暗物质丰度。动力学失准机制具有{ \it weak}极限和{ \it strong}极限,在该极限中,轴子场在与常规PQ框架相同的温度下开始振荡,该极限对应于大的初始速度,其有效地延迟振荡的开始。根据紫外线不可知的方法,我们展示了这种情况下如何影响轴子微簇的形成,我们勾勒出这些子结构的细节以及潜在的检测签名。
2022-11-23 astro-ph.CO hep-ph
The QCD Axion and Neutrino Masses
Case Western Reserve University(凯斯西储大学)
该研究将Peccei-Quinn对称性破缺能标与中微子质量产生能标等同,分析不同Peccei-Quinn机制实现结合多种中微子质量模型的情景,预言轴子-中微子耦合,为未来中微子实验检验相关理论提供新途径。
2026-10-30 hep-ex hep-ph
Accurate effective fluid approximation for ultralight axions
超轻轴子在理论上是有趣的和现象学上丰富的暗扇区候选者,但由于它们的快速振荡,很难在宇宙学时间尺度上跟踪它们。我们通过开发一种新的方法来解决这个问题,以有效和准确地进化它们。我们首先构建一个确切的有效流体,在后期匹配的轴子,但在一个简单的方式演变。然后,我们用精心选择的状态方程和声速来近似这种演化。与我们的计划,我们发现,我们可以获得subpercent精度的线性理论抑制的轴子密度波动相对于冷暗物质,甚至没有跟踪一个完整的振荡的轴子场。我们用我们的技术来测试其他的近似方案,并提供一个拟合公式的线性理论中的物质功率谱的传递函数在轴子模型。在现有的宇宙学轴子代码中实现我们的方法是简单的,将有助于释放高精度下一代实验的潜力。
2022-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph