Peccei-Quinn field for inflation, baryogenesis, dark matter, and much more
我们提出了一种膜宇宙学方案,其中Peccei-Quinn场扮演着暴胀子的角色,同时解决了许多宇宙学和唯象学问题,如跷跷板机制所需的右手中微子的重Majorana质量的产生,$μ$ -参数,重子数不对称的适量以及当前宇宙中的暗物质遗迹密度,以及无畴壁障碍的强CP问题的轴子解。有趣的是,软超对称性破缺质量参数和$U(1)_{\rm PQ}$对称性破缺的尺度分别在$\mathcal{O}(10) {\mathrm TeV}$和$\mathcal{O}(10^{11}) {\mathrm GeV}$处有下界。
2016-05-13 astro-ph.CO hep-ph
Ultraviolet Sensitivity of Peccei-Quinn Inflation
本文研究Peccei–Quinn场径向方向驱动的暴胀,指出其对高维算符高度紫外敏感,并结合轴子质量检验该统一解释暴胀、强CP问题与暗物质情景的有效性,同时揭示暴胀后场涨落必然发生共振放大。
2023-09-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Peccei-Quinn extended gauge-mediation model with vector-like matter
我们构造了一个规范介导的超对称性破缺模型,结合Peccei-Quinn机制解决了强CP问题。Peccei-Quinn对称性对于产生相当大质量的矢量类物质和$μ$项而不引入危险的CP角起着至关重要的作用。该模型自然地解释了125 GeV的希格斯质量和μ子反常磁矩。本文还讨论了Peccei-Quinn标量的稳定性以及Saxion和Axino的宇宙学。
2012-11-01 hep-ph
F-Term Hybrid Inflation Followed by a Peccei-Quinn Phase Transition
考虑一个基于可重整化超势项的宇宙学结构,其中超重尺度F项混合暴胀之后是Peccei-Quinn相变,解决了最小超对称标准模型的强CP和μ问题.我们表明,该领域的触发Peccei-Quinn相变可以保持膨胀后远高于Peccei-Quinn标度由于(i)它的参与在超重力和对数校正在暴胀阶段和(ii)高再热温度后,同一时期。因此,它的存在极大地影响了暴胀动力学,宇宙在Peccei-Quinn相变后经历了第二次再加热。将我们的暴胀预言与当前的观测数据相对照,我们发现,在谱指数的中心值附近,大统一尺度可以用相关的耦合常数κ=0.002的超对称值和其余参数的或多或少的自然值+/-(0.01-0.1)来确定。另一方面,Peccei-Quinn相变后的最终再热温度足够低,从而避免了引力子问题。
2010-10-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Combining F-Term Hybrid Inflation With a Peccei-Quinn Phase Transition
我们考虑一个只基于重正化超势项的暴胀模型,其中超重尺度F项混合暴胀(FHI)之后是Peccei-Quinn(PQ)相变。我们表明,该领域引发的PQ相变的影响急剧膨胀动力学和宇宙经历了第二阶段的再加热后的PQ相变。面对FHI与当前的观测数据,我们发现,对于光谱指数的中心值,大统一尺度可以假设其超对称值或多或少的自然值的其余模型参数。另一方面,PQ相变后的最终再加热温度足够低,以避免引力子问题。
2012-07-26 astro-ph.CO hep-ph
Peccei-Quinn symmetry with residual symmetries
到目前为止,轴子搜索的零结果在佩切-奎因和电弱对称性破缺标度之间形成了一个巨大的层次。然后,不可避免的希格斯门对标准模型希格斯标量造成了很大的微调。现在我们发现,如果Peccei-Quinn全局对称性有一组剩余离散对称性,这些全局和离散对称性可以在低尺度(如可访问的TeV尺度)实现链断裂。这种新的机制可以容纳一些新的现象,包括一个相当大的耦合的标准模型希格斯玻色子的轴子。
2021-06-24 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
Baryon number non-conservation as Peccei-Quinn mechanism
重子数是标准模型中的一种偶然对称性,而Peccei-Quinn对称性是为了解决强CP问题而引入的一种假设对称性。研究了Peccei-Quinn对称性与重子数对称性之间的可能联系。在这个框架中,一个轴子被确定为Nambu-Goldstone玻色子的重子数破坏。结果,特征重子数破坏过程的预测。给出了确定轴子模型中新标量的重子数和轻子数的一般方法。
2021-08-28 hep-ph
Spontaneous breaking of the Peccei-Quinn symmetry during warm inflation
我们表明,轴子衰减常数的值参数接近大统一尺度,Peccei-Quinn相变可能会自然发生在温暖的通货膨胀。这是由于Peccei-Quinn标量场和周围热浴之间的相互作用,而周围热浴是由暴胀子场通过耗散效应维持的。因此,只有在可观测的CMB尺度成为超视界之后,轴子场才有可能出现动力学自由度,从而避免了通常困扰这种模型的大尺度轴子等曲率扰动。然而,这产生了一个几乎尺度不变的光谱的轴子等曲率扰动在小尺度上,密度对比度高达百分之几,这可能有一个显着的影响引力约束的轴子结构,如微型集群的形成。
2021-05-12 astro-ph.CO gr-qc 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
Dark matter stability and one-loop neutrino mass generation based on Peccei-Quinn symmetry
我们提出了一个模型,这是一个简单的扩展KSVZ不可见轴子模型与惰性双标量。Peccei-Quinn对称性禁止了树能级中微子质量的产生,而其剩余的$Z_2$对称性保证了暗物质的稳定性。中微子质量是由一个不可重整化的相互作用导致的Peccei-Quinn对称性破缺的单圈效应产生的。虽然低能有效模型与包含大质量右手中微子的暗生模型一致,但它不存在强$CP$问题。
2018-01-15 hep-ph
Automatic Peccei-Quinn symmetry
我们提出了一个动力学(复合)轴子模型的Peccei-Quinn(PQ)对称性自动出现的手征性和规范对称性的后果。标准模型是由一个限制性的手征$SU(5)$规范对称性简单地扩展的。PQ对称性与奇异扇区的$B-L$对称性一致。该理论受到来自质量维度低于9的算子的量子引力修正的保护。
2018-12-19 hep-ph
Relaxation mechanisms: From Damour-Polyakov to Peccei-Quinn
在弦论中,Damour-Polyakov弛豫机制用于确定某些标量场(模)的真空期望值,可以为Peccei-Quinn弛豫机制提供一个方便的框架,并消除狭窄的“轴子窗口”。
1995-06-19 hep-ph hep-th
Thermal Effects on Saxion in Supersymmetric Model with Peccei-Quinn Symmetry
本文考虑具有Peccei-Quinn对称性的超对称模型,研究了介子对宇宙演化的影响,特别注意了热浴的影响。轴子多重态不可避免地与有色粒子耦合,从而引起各种热效应。特别是,(i)saxion势变形的热效应,和(ii)相干振荡的saxion耗散通过与热等离子体的相互作用。这些可能会对早期宇宙中的萨克逊演化产生重大影响。
2012-07-20 hep-ph
Early Decay of Peccei-Quinn Fermion and the IceCube Neutrino Events
IceCube观测到了从TeV到PeV能量范围内的高能中微子通量。早期宇宙中一个大质量长寿命粒子的衰变可能是冰立方中微子事件的起源,我们称之为“早期衰变情景”。“在本文中,我们基于Peccei-Quinn模型构建了一个包含如此大质量长寿命粒子的粒子物理模型。我们计算了目前的中微子通量,考虑到现实的初始能量分布的大质量的长寿命粒子的衰变产生的粒子。我们表明,早期衰变的情况下,自然适合Peccei-Quinn模型,并观察到的中微子通量冰立方可以解释在这样一个框架。我们还看到,基于该模型,实现了解释大量长寿命粒子丰度的一致宇宙学历史。
2016-09-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dirac neutrino from the breaking of Peccei-Quinn symmetry
本文提出了一个由中微子特有的Higgs二重态的小真空期望值(VEV)得到Dirac中微子质量的模型,该模型不存在微调问题。小VEV的结果从一个跷跷板式的高能量标度确定为Peccei-Quinn(PQ)对称性破缺规模。Axion可以引入{ \it à la} KSVZ或DFSZ。该模型表明,中微子质量,解决强CP问题,和暗物质可能相互关联。
2020-04-14 hep-ph
Unifying inflation and dark matter with the Peccei-Quinn field: observable axions and observable tensors
提出了一个高尺度暴胀模型,其中Peccei-Quinn(PQ)场的径向部分与引力的非最小耦合起暴胀子的作用,QCD轴子是暗物质.如果PQ场在暴胀期间位于比真空中更大的半径处,则$\mathcal{O}(H/2π)$在轴子场中的量子涨落将导致更小的角涨落。这改变了膨胀期间的有效轴子衰减常数$f_a$,并显著减少了等曲率模式的产生。这种机制打开了一个新的窗口,在参数空间中的范围$10^{12}\text{ GeV}\lesssim f_a\lesssim 10^{15}\text{ GeV}$的轴子衰变常数是兼容的可观察到的大$r$。$f_a$允许的精确范围取决于再加热的效率。该模型还预测了$r=10^{-3}$的最小可能值。新的窗口可以探索通过测量$r$可能与\textsc{Spider}和建议CASPEr实验搜索高$f_a$轴子。
2014-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Altered Axion Abundance from a Dynamical Peccei-Quinn Scale
我们建立了一个模型,在该模型中,轴子的遗迹丰度从标准的错位机制,增加或减少,由于存在一个新的光标量耦合到Peccei-Quinn(PQ)场的径向部分。光标量使有效PQ破缺标度动态化,改变了轴子的早期动力学,并影响其晚期暗物质丰度。我们分析这种新的机制半解析和数值,表明我们可以容纳更轻或更重的轴子暗物质,相比标准的治疗。我们讨论了轴子搜索和基础物理模型的影响。
2022-06-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dirac neutrinos from Peccei-Quinn symmetry: a fresh look at the axion
我们表明,一个非常简单的解决方案,强CP问题自然会导致狄拉克中微子。小的有效中微子质量来自I型狄拉克跷跷板机制。中微子质量极限探测了目前常规搜索无法到达的区域中的轴子参数。
2019-10-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
WIMP Dark Matter and Neutrino Mass from Peccei-Quinn Symmetry
Peccei-Quinn反常的整体U(1)_{PQ}对称性不仅对解决具有宇宙学相关轴子的强CP问题很重要,而且它可能是剩余Z_2对称性的起源。这种新的对称性可能是暗物质的第二个组成部分,它由绝对稳定的弱相互作用大质量粒子组成,也是产生辐射中微子质量的原因。提出了这一思想的两个具体实现。在这些情况下,暗物质检测保证在现有的直接检测实验或轴子搜索。在大型强子对撞机的观测信号进行了讨论。
2013-12-17 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A solution of the strong CP problem via the Peccei-Quinn mechanism through the Nieh-Yan modified gravity and cosmological implications
通过将最近引入的Barbero-Immirzi场与QCD轴子相鉴别,强CP问题可以通过Peccei-Quinn机制得到解决。Peccei-Quinn对称性破缺的一个特定的能量尺度自然地由这个模型预测。这提供了一个完整的动力学设置来评估这样一个轴子对宇宙冷暗物质含量的贡献。此外,原始引力波的张量-标量比产生的严格上限可以确定,这代表了对该模型的强有力的实验检验。
2010-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axions without Peccei-Quinn Symmetry
我们认为,在强CP问题的解决方案中出现的轴子可以确定与Majoron,(伪)戈德斯通玻色子的轻子数对称性自发破缺。在低能量下,伴随的$U(1)_L$通过电弱宇称破缺和中微子调解,变得与轴向Peccei-Quinn对称性(与强相互作用有关)无法区分。然后,根据已知的SM参数和马约拉纳质量标度,完全可以计算出轴子耦合,正如我们通过计算光子和夸克在两个循环的有效耦合所示。
2011-02-07 hep-ph
Cosmological Aspects of the Clockwork Axion
发条轴子是指一系列对齐的多轴子模型,导致Peccei-Quinn对称性破缺的尺度和轴子衰变常数的尺度之间的指数层次。发条机制可以将Peccei-Quinn尺度粒子带到对撞机实验的范围内,在这项工作中,我们感兴趣的是宇宙学观测是否对发条机制轴子施加了任何新的约束。如果宇宙再加热到超过佩切-奎因破缺的尺度,那么随之而来的宇宙学相变会产生一个拓扑缺陷网络,它的行为与通常的轴子模型中的弦壁网络有质的不同。我们估计的遗迹丰度的轴子暗物质和暗辐射所产生的轴子发射的缺陷网络,我们推断的Peccei-Quinn打破的规模和质谱的约束。我们发现缺陷对轴子暗物质遗迹丰度的贡献一般可以忽略不计。然而,当Peccei-Quinn对称性破缺的尺度大于$100 \, {\rm TeV}$时,相对论性轴子暗辐射的缺陷产生变得显著,而对$ΔN_{\rm eff}$的测量为这类模型提供了新的探索.
2018-03-19 astro-ph.CO hep-ph
A "Gauged" $U(1)$ Peccei-Quinn Symmetry
强$CP$问题的Peccei-Quinn(PQ)解需要一个反常的全局$U(1)$对称性,即PQ对称性.从理论的角度来看,这种方便的整体对称性的起源在许多方面都是令人困惑的。在本文中,我们提出了一个简单的处方,它提供了一个起源的PQ对称性。在那里,全局$U(1)$ PQ对称性实际上嵌入到规范的$U(1)$ PQ对称性中。由于其简单性,该机制可以在许多具有PQ对称性的传统模型中实现。
2017-06-19 hep-ph
Axion dark matter in the post-inflationary Peccei-Quinn symmetry breaking scenario
我们考虑标准模型的扩展,其中自发破缺的全球手征Peccei-Quinn(PQ)对称性作为精确$Z_N$对称性的偶然对称性而产生。对于$N = 9$或$10$来说,这种对称性可以保护accion --由偶然的PQ对称性自发破缺而产生的Nambu-Goldstone玻色子--免受半经典引力效应的影响,从而抑制了对有效势的引力修正,同时它可以提供小的显式对称破缺项,这是建立具有畴壁数$N_{\rm DW}>1$的模型所必需的,例如流行的Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky(DFSZ)模型($N_{\rm DW}=6$),即使在膨胀后发生自发PQ对称性破缺的情况下也是宇宙学上可行的。我们发现,$N=10$ DFSZ事件与质量$m_A \approx 3.5$ - $4.2\,\mathrm{meV}$可以解释冷暗物质,同时解释白矮星的异常冷却的暗示。拟议中的日光镜国际轴子天文台-对质量超过几毫电子伏的太阳DFSZ事件敏感-将决定性地测试这种情况。
2016-04-26 astro-ph.CO hep-ph
R-Parity Violation and Peccei-Quinn Symmetry in GUTS
我们解决的问题,是否有可能在大统一理论中获得R-奇偶违反一个大的${ΔL{/}ΔB}$层次的强度,使质子是稳定的,而现象上有趣的$L$ -违反存在。我们考虑SU(5)的一个内置的Peccei-Quinn对称性自发破缺在一个中间尺度的版本。P-Q对称性和场含量保证了有效$B$违反项的大抑制因子$Λ^3_{PQ}/M_PM^2_X $,而有效$L$违反项保持大。
1996-02-25 hep-ph
Natural $μ$-term with Peccei-Quinn Symmetry
利用超对称标准模型中的广义Higgs质量项$NH_1H_2$实现Peccei-Quinn对称性来解决强CP问题。超对称破缺通过软破缺参数可以产生$m_{3/2}$量级的Higgs质量参数$μ$。这种扩展包含了轴子超多重态的额外光场,其主导耦合可能来自于超对称的轴子-Higgs-Higgs耦合。我们提出了一个工作的例子,并讨论该模型的宇宙学意义。
1994-11-17 hep-ph
Scotogenic Peccei-Quinn and One-Higgs Quark and Lepton Model with Flavor Symmetry
本文提出一个仅含单希格斯二重态的Scotogenic夸克质量模型,利用Peccei-Quinn机制和$Z_3 \ imes Z_3$味对称性保持强CP守恒,并进一步用$A_4 \ imes A_4$对称性扩展至轻子部分。
2025-07-05 hep-ph
More axions from diluted domain walls
我们考虑的情况下,Peccei-Quinn对称性破缺之后是一个时期的通货膨胀。一个特别有趣的情况是对称破缺产生的弦畴壁网络在QCD相变后进入视界。我们发现,这种弦域壁网络产生的丰富的轴子是违反直觉的比传统的后通货膨胀Peccei-Quinn对称性破缺的情况下大得多。因此,即使轴子衰变常数低至天体物理学界约$10^8$ GeV,也可以解释观测到的暗物质丰度。弦畴壁网络产生的轴子小晕比传统的情况要大得多。我们还简要地讨论了模型,可以实现这种情况下,如Peccei-Quinn相变在通货膨胀或第二次通货膨胀后的Peccei-Quinn相变。
2022-11-15 astro-ph.CO hep-ph
Heating up Peccei-Quinn scale
本文提出Peccei-Quinn标度随时间变化的新机制,通过复标量场与热浴中类希格斯场的门户耦合,在参数共振衰变中高效产生QCD轴子暗物质,并预言Peccei-Quinn标度约为10^8 GeV,可被近期轴子实验检验。
2023-05-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Double and Linear Seesaw from Left-Right and Peccei-Quinn Symmetry Breaking
在左右对称模型中,我们可以将左右对称性视为电荷共轭,然后强加一个全局对称性,在这个全局对称性下,左右手费米子偶带相等但相反的电荷。因此,我们可以引入两个Higgs双二重态来得到所需的费米子质谱。全局对称性被确定为Peccei-Quinn对称性。我们可以引入一个复杂的标量单态来打破高尺度下的整体Peccei-Quinn对称性。这种对称破缺也是费米子单线态产生重马约拉纳质量的原因,费米子单线态与轻子和希格斯二重态有汤川耦合。在这种背景下,我们可以实现双线性跷跷板自然解释小中微子质量。我们的方案可以嵌入SO(10)大统一理论。
2010-11-10 hep-ph
Dirac neutrinos from Peccei-Quinn symmetry: two examples
我们的目标是解释中微子的性质使用佩切-奎因对称性。我们讨论了两个简单的情况下,一个基于II型狄拉克跷跷板和其他在一个单圈中微子质量产生,解决了强CP问题,自然导致狄拉克中微子。在第一个设置中,最新的中微子质量极限产生了轴子,这是在传统的搜索范围内。此外,我们有轴子以及WIMP暗物质为我们的第二个设置。
2020-06-08 hep-ph
Peccei-Quinn-like symmetries for nonabelian axions
轴子最初是与手征对称性联系在一起提出的,但现在主要是作为暗物质来寻找的。在本文中,我们介绍了一个非阿贝尔模拟的轴子,也可以是潜在的候选人暗物质。它们的非交换对称性是佩切-奎因对称性的推广,它们本身就很有趣。详细的分析,使用费米子测量和zeta函数的方法表明,这些对称性不是反常的。
2021-04-16 hep-ph hep-th
Can Decaying Particles Raise the Upperbound on the Peccei-Quinn Scale?
我们重新考察了熵产生对宇宙轴子密度的影响,发现即使相干振荡或非相对论性大质量粒子的衰变产生了大熵,Peccei-Quinn标度$F_a$也不允许大于约$10^{15}$ ~GeV。我们强调,这一结果是独立的衰变粒子的模型的细节。
1995-11-01 astro-ph hep-ph
Axion from pseudo Goldstone seesaw without Peccei-Quinn symmetry
本文提出一种无需Peccei-Quinn对称性的赝戈德斯通跷跷板机制,通过重赝戈德斯通与超轻赝戈德斯通的质量混合在TeV能标以下产生轴子,为对撞机探索轴子起源开辟了新途径。
2023-07-09 hep-ph
Filtered asymmetric dark matter during the Peccei-Quinn phase transition
在本文中,我们提出了一个泡沫过滤机制的非对称暗物质的情况下,在Peccei-Quinn(PQ)相变。基于一个QCD轴子模型,通过引入额外的手征中微子,我们证明了PQ相变在模型参数空间中可以是一级的,并且考虑到PQ对称性破缺尺度,该机制可以产生PeV尺度的重中微子作为暗物质的候选者.考虑CP破坏源,在相变过程中,通过区分中微子和反中微子的数密度,得到了暗物质残余丰度的观测值,从而使该方法适用于不同强度的一级相变.然后,我们计算有效耦合的QCD轴子解决强CP模型内的问题。我们还研究了由一级相变产生的引力波的能量密度谱,并表明这些信号可以被未来的地基探测器如爱因斯坦望远镜探测到。特别是,对于一个可见的重轴子模型的情况下,它表明,引力波可以探测DECIGO和BBO干涉仪。此外,我们讨论了暗物质-标准模型中微子湮灭过程作为PeV尺度中微子产生的来源。
2021-10-16 astro-ph.CO hep-ph
Universal Seesaw from Left-Right and Peccei-Quinn Symmetry Breaking
为了在左右对称模型中产生轻子和夸克质量,我们可以考虑一个通用的跷跷板方案,通过积分出与费米子和希格斯双重态具有汤川耦合的重费米子单态。普适的跷跷板方案也可以容纳与马约拉纳或狄拉克中微子的leptogenesis。我们证明了费米子单态可以通过由一个或两个复标量单态驱动的全局对称破缺获得重质量。由于整体对称性在树和/或圈的水平上被介导到标准模型夸克,因此可以将其识别为Peccei-Quinn对称性。
2010-10-22 hep-ph
Axions and a Gauged Peccei-Quinn Symmetry
强CP问题的轴子解需要一个反常的整体U(1)对称性。我们证明了这种对称性的存在是额外维度的自然结果,在额外维度中,规范U(1)在两个膜之一上自发破缺,在另一个膜上留下一个偶然的全局对称性。根据标准模型物质的位置,所产生的轴子可以是DFSZ或强子类型。高吉诺介导的超对称破缺完全符合我们的框架。此外,我们提出了一个模型,其中的超验破坏和Peccei-Quinn破坏尺度自然是相同的大小。
2001-04-20 hep-ph
Peccei-Quinn axions from frequency dependence radiation dimming
我们探讨如何Peccei-Quinn(PQ)轴子参数空间可以约束的天体辐射的频率依赖性调光。为了做到这一点,我们进行精确的计算中存在的可变磁场的光子-轴子转换。我们提出了几个测试PQ轴子参数空间可以探索与当前和未来的天文调查:孤立的中子星,掩星的背景物体的白矮星和中子星,包含一个白矮星的食双星的光变曲线的观测光谱。我们发现,最近观测到的一个离体食白矮星双星的光变曲线没有变暗,导致了光子-轴子转换的相关限制。目前为类地行星搜索而设计的调查与使用天体物理物体辐射调光来加强和改善对PQ轴子的约束很好地匹配。
2011-02-08 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Peccei-Quinn Genesis
该研究提出一种机制,通过佩奇-奎因极点膨胀框架统一QCD轴子暗物质起源与宇宙重子不对称性,同时解决强CP问题、中微子质量、物质-反物质不对称性和膨胀问题。
2025-12-14 hep-ph
Efficient approach to low scale Peccei-Quinn symmetry breaking without domain wall problem
我们提出了一个有效的机制,实现了一个无形的轴子从低尺度Peccei-Quinn对称性破缺。我们的基本模型除了包含标准模型的费米子和规范玻色子外,只包含一个规范玻色子、一个上型矢量类夸克、两个Higgs二重态和两个Higgs单线态。物理上的Peccei-Quinn整体对称性是由新的规范对称性连接的两个独立的整体对称性的结果。这两个整体对称性中的任何一个都只作用于右手顶夸克或左手新夸克,这样就可以避免畴壁问题。由于电弱和新规范相互作用,产生顶夸克质量的希格斯二重态和产生新夸克质量的希格斯单线态只能在轴子中贡献很小的一部分。轴子衰变常数可以通过由四个希格斯标量的真空期望值组成的因子大大增强。
2021-07-18 hep-ph
Spontaneous proton decay and the origin of Peccei-Quinn symmetry
我们提出了一个新的解释Peccei-Quinn对称性的标准模型,确定它与轴$B + L$对称性,即$U(1)_{PQ} \equiv U(1)_{γ_5(B+L)}$。这种新的解释保留了Peccei-Quinn强CP问题解的所有吸引人的特征,但也导致了其他一些新的和有趣的结果。由于$U(1)_{PQ} \equiv U(1)_{γ_5(B+L)}$的识别,轴子也表现出类似于马约伦的行为,在自发对称性破缺后,中微子会产生小的跷跷板质量。这种鉴定的另一个新特征是自发的(也是手性的)质子衰变现象,其衰变率与轴子衰变常数有关。指出了可以用来检验这种解释的低能过程。
2019-02-01 hep-ph
Non-Minimal Sneutrino Inflation, Peccei-Quinn Phase Transition and non-Thermal Leptogenesis
我们考虑一个唯象的最小超对称标准模型,其中包括非最小混沌暴胀,驱动的四次潜力与最轻的右手sneutrino的扩展。暴胀之后的Peccei-Quinn相变的基础上重新正规化的超势条款,解决了强CP和μ问题的最小超对称标准模型提供的超势的一个相关参数是有点小。重子生成通过非热的稀薄生成发生,这是通过暴胀子衰变实现的。面对我们的设想,我们利用当前的观测数据,如暴胀观测量、宇宙的重子不对称性、再加热温度的引力子极限以及轻中微子质量的上限,将暴胀子衰变中涉及的汤川耦合限制在相对较小的值,并将暴胀子质量限制在低于10^12 GeV的值。
2011-08-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion dark matter with explicit Peccei-Quinn symmetry breaking in the axiverse
本文研究了早期宇宙中显式PQ对称性破缺下QCD轴子与ALP的质量混合及能级交叉现象,发现该机制可抑制QCD轴子遗迹密度并增强ALP遗迹密度,可能引发轴子畴壁、纳赫兹引力波和原初黑洞等宇宙学效应。
2024-08-28 astro-ph.CO hep-ph
Is There a Peccei-Quinn Phase Transition?
轴子宇宙学的性质通常被认为取决于Peccei-Quinn(PQ)对称性是在暴胀之前还是之后破缺。PQ对称性本身被认为是一种偶然,因此在暴胀期间根本不一定存在对称性。我们在一些简单的模型中探索这些问题,这些模型提供了在暴胀之前和之后对称性破缺的例子,或者在暴胀期间没有对称性,根本没有相变。这些观测结果的一个效果是放松等曲率波动的约束,由于在膨胀过程中的轴子。我们还观察到新的可能性,以逃避由于宇宙弦和域壁的约束,但他们似乎不太通用。
2004-06-27 hep-ph
Peccei-Quinn violating minimal supergravity and a 126 GeV Higgs
在超引力的佩西-奎因扩展中,由于希格斯衰变总宽度的减小,h --> γγ的检测率可以显着增强。为了评估各种Peccei-Quinn扩展的最小超引力的可行性,我们对三种情况进行贝叶斯分析。这些模型的主要限制来自于目前大型强子对撞机观测到的类希格斯玻色子玻色子态和WMAP观测到的暗物质丰度。我们的比较研究表明,在这些约束下的PQ违反方案与轴子暗物质显然是首选的最小超引力模型与最轻的中性子作为暗物质的候选人。
2013-03-25 hep-ex hep-ph
Question of Peccei-Quinn symmetry and quark masses in the economical 3-3-1 model
我们证明了在具有最小标量扇区的3-3-1模型中存在无限多个类似Peccei-Quinn对称的U(1)对称。此外,由于模型的标量本身,它们都是完全破缺的(注意,这些已知的标量经常被用来打破规范对称性,并产生模型粒子的质量)。不存在任何剩余的Peccei-Quinn对称性。由于标量含量最小,有些夸克在树水平上是无质量的,但由于这个事实,它们可以在一圈上得到一致的质量贡献。有趣的是,与上述U(1)s破缺相关的轴子(包括轻子-电荷破缺引起的Majoron)都被规范化了,因为它们也是负责规范对称性破缺的Goldstone玻色子。
2012-07-12 hep-ph
Non-Minimal Chaotic Inflation, Peccei-Quinn Phase Transition and non-Thermal Leptogenesis
我们考虑的最小超对称标准模型(MSSM),其中包括非最小的混沌膨胀,驱动的二次潜在的框架函数中的线性项结合的唯象扩展。暴胀之后是佩西-奎因相变,它基于可重整化的超势项,解决了MSSM的强CP和μ问题,并为右旋(RH)(s)中微子提供了低于约10^12 GeV的质量。重子生成是通过非热稀薄生成来实现的,它是由暴胀子衰变产生的RH中微子的非平衡衰变来实现的。面对我们的方案与当前的观测数据的暴胀观测,轻中微子的质量,重子不对称的宇宙和引力子限制的再热温度,我们限制的引力耦合的强度相当大的值(~45-2950)和狄拉克中微子的质量之间的值约1和10 GeV。
2012-07-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Peccei-Quinn Symmetry from Dynamical Supersymmetry Breaking
Peccei-Quinn尺度与纯引力中介模型中超对称破缺尺度的接近暗示了这两个尺度的共同动力学起源。为了演示如何使这样的连接体现,我们嵌入Peccei-Quinn机制到矢量模型的动力学超对称性破缺一个la IYIT。在这里,我们依赖于无异常的离散Z4 R对称性所需的纯重力调解模型来解决μ问题,以保护Peccei-Quinn对称性免受高维算子的危险影响。这导致了一个丰富的现象学,其特征是衰变常数为O(10^10)GeV的QCD轴子和混合的WIMP/轴子暗物质。此外,还需要正好五对额外的5和5* 物质多重态,直接耦合到超对称性破缺扇区,质量接近引力子质量(m3/2 ~ 100 TeV),才能抵消Z4 R异常。
2015-05-27 hep-ph hep-th
21cm forest probes on the axion dark matter in the post-inflationary Peccei-Quinn symmetry breaking scenarios
我们研究了在膨胀后Peccei-Quinn(PQ)对称性自发破缺时类轴子暗物质的21 cm森林观测的未来前景。类轴子粒子引起的等曲率扰动可以增强微晕的形成,而随后的分级结构的形成可以影响微晕的丰度,其质量可以超过与21 cm森林观测相关的${\cal O}(10^4) M_{\odot}$。我们表明,21厘米森林观测能够探测类轴子粒子质量的范围$10^{-18}\lesssim m_a \lesssim 10^{-12}$ eV的温度无关的轴子质量。对于温度依赖的轴子质量,零温度轴子质量尺度,其中21厘米森林测量可以受到影响的进一步扩展到大的顺序$10^{-6}$ eV。
2020-07-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Flatons and Peccei-Quinn Symmetry
我们详细研究了一个超对称Peccei-Quinn模型,它有一个DFSZ和一个KSVZ版本。打破Peccei-Quinn(PQ)对称性的字段对应于平坦的方向(flaton字段),并具有未抑制的耦合时,PQ对称性是未破的。这些模型具有有趣的粒子物理现象学。PQ标度是通过辐射修正自然产生的;同样,在DFSZ的情况下,$μ$问题可以解决,中微子质量可以产生。从宇宙学的角度来说,如果一个平子场在早期有正的有效质量平方,但在相反的情况下密度太低,它们会导致一个短时间的热膨胀,使轴子成为一个很好的暗物质候选者。一个高度相对论性的轴子人口产生的平子衰变在随后的再加热,其密度受到核合成。我们评估所有相关的反应速率和评估核合成约束。我们发现,KSVZ模型实际上被排除,而DFSZ模型有一个相当大的允许的参数空间的区域。
1999-03-08 hep-ph
Peccei-Quinn NMSSM in the light of 125 GeV Higgs
鉴于最近发现的125 GeV的希格斯玻色子,我们研究了次极小超对称标准模型(NMSSM)的Peccei-Quinn不变扩展的现象学。极小模型没有NMSSM单重场的二次和三次项,预言了一个轻的类单重最轻超对称粒子(LSP)。该模型受到希格斯粒子不可见衰变和LSP的暗物质特性的强烈约束,而一些约束可以通过假设Peccei-Quinn扇区中轴子的CP偶伴saxion导致后期熵产生稀释热LSP密度来放松。该模型的对撞机信号包含多喷流和$h/W/Z$加上丢失能量,在14 TeV LHC运行的早期就能发现。
2012-10-15 hep-ph
Quality of the Peccei-Quinn symmetry in the Aligned QCD Axion and Cosmological Implications
我们表明,所需的高质量的Peccei-Quinn对称性可以很自然地解释在对齐的QCD轴子模型,其中QCD轴子产生于多个轴子的衰变常数远小于轴子窗口,例如,在弱的范围内即使在存在一般普朗克抑制的Peccei-Quinn对称性破缺算子的情况下,有效的强CP相仍然足够小,与没有对齐的标准轴子模型形成对比。由于对称破缺算符的存在,QCD轴子势会产生或大或小的调制,从而对轴子宇宙学产生重要影响。当轴子被困在不同的极小值,畴壁出现和他们的标度行为抑制轴子等曲率扰动超视界尺度。我们的方案预测了许多轴子和saxion耦合到胶子,他们可能会在对撞机实验中寻找。特别是,最近发现的双光子过剩在750 GeV可能是由于这样的(S)轴子之一。
2016-07-04 hep-ph
Higgs phenomenology in the Peccei-Quinn invariant NMSSM
研究了Peccei-Quinn不变量NMSSM(PQ-NMSSM)中的Higgs现象,其中Peccei-Quinn对称性的自发破缺导致了单重态超场的低能质量参数.在一般的NMSSM中,CP偶希格斯玻色子玻色子之间的标量混合受到类SM的希格斯玻色子玻色子的观测性质的约束,也受到电荷子质量的LEP约束和单态汤川耦合的微扰约束。在最小PQ-NMSSM中,由于存在轻的类单斜中性伴子,标量混合受到进一步的限制。注意到在$m_{b\bar b}\simeq$ 98 GeV的LEP $Zb\bar b$事件中的$2σ$过剩可以用最小PQ-NMSSM中的单态类98 GeV希格斯玻色子来解释,其中具有低的$\tanβ$,停止在1 TeV左右或以下,以及弱标度附近的轻的双态Higgsinos。
2013-11-25 hep-ph