Higgs sector extension of the neutrino minimal standard model with thermal freeze-in production mechanism
中微子最小标准模型(νMSM)是标准模型的最小扩展。在这个模型中,Dodelson-Widrow机制(DW)产生keV的无菌中微子暗物质(DM),而GeV的简并重Majorana中微子导致轻子生成.然而,DW机制已被Lyman-α边界和X射线约束排除。另一种方案,逃避这些限制已被提出,其中无菌中微子DM产生的热冻结机制,通过一个单线标量。在本文中,我们考虑了一个希格斯扇区扩展的νMSM,以改善暗物质部门和leptogenesis的情况下,专注于热冻结的生产机制。讨论了keV-MeV的单重标量无菌中微子DM产生的各种热冻结方案,重新研究了参数区域的Lyman-α边界和X射线约束.此外,我们提出了在扩展的νMSM的热冻结在leptogenesis场景。为了用热冻结产生机制产生观测到的DM残子密度和重子数密度,单重态标量需要达到TeV量级。
2016-07-07 astro-ph.CO hep-ph
Freeze-In Dark Matter and Leptogenesis: a $ψ'$SM route
Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics, Joint Institute for Nuclear Research(鲍戈留博夫理论物理实验室,联合核研究所);National Centre for Physics (NCP), Quaid-i-Azam University Campus(国家物理中心(NCP),真纳大学校园);School of Physics and Astronomy, University of Southampton(南安普顿大学物理与天文学学院)
本文研究了在ψ'标准模型中通过重子生成的冻结型暗物质生产机制,该模型是标准模型的E6扩展,包含残余的U(1)_{ψ'}规范对称性,通过标量衰变产生暗物质,并通过I型锯齿机制生成轻子不对称性。
2026-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Freeze-in leptogenesis with sterile neutrino self-interactions
本研究提出标准模型扩展,引入标量单态与惰性中微子相互作用,通过有效势增强CP破坏振荡,将宇宙重子不对称性提高几个数量级,缓解ARS轻子生成的质量简并性要求。
2025-08-27 hep-ph
Freeze-in leptogenesis with 3 right-handed neutrinos
我们提供了第一个系统的研究的可行的参数空间leptogenesis在I型跷跷板模型与三个右手中微子的Majorana质量低于电弱标度。我们强调了这种情况下非常丰富的现象学,并讨论了几种机制,可以帮助提高宇宙的重子不对称性。这使得重中微子的混合角比两个重中微子的最小情况大得多,从而产生了可以用LHC和其他实验探测的解决方案。轻中微子质量可以通过与广义轻子数有关的近似对称性来避免辐射修正。
2018-11-20 hep-ph
Low scale leptogenesis and dark matter in the presence of primordial black holes
我们研究了在原始黑洞(PBH)存在的情况下,伴随着暗物质(DM)的低尺度稀薄生成的可能性。对于研究瘦生和DM的常见设置,我们考虑最小暗生模型,该模型也解释了辐射水平上的轻中微子质量。虽然在$0.1-10^5$ g质量范围内的PBH原则上可以影响leptogenesis,但所需的初始PBH部分通常导致标量双峰DM的过量产生,其在PBH蒸发之前发生热冻结。PBH可以导致轻子生成的非热源,也可以通过熵注入稀释热生轻子的不对称性,其中后者占主导地位。在标准宇宙学中导致重子或轻子非对称性产生过剩的暗生模型的参数空间,在适当的初始质量和能量分数下,可以通过引入PBH来协调.另一方面,对于这样的PBH参数,标量DM被约束为在轻质量状态,在轻质量状态下,标量DM在PBH蒸发之后发生冻结。然后,我们讨论了费米子单线态DM与$N_2$ leptogenesis在同一模型中,由于DM的单线态性质,其与PBH参数的连接,因此leptogenesis变得更强的可能性相比,以前的情况。
2021-10-22 astro-ph.CO hep-ph
Sterile Neutrino Dark Matter and Leptogenesis in Left-Right Higgs Parity
标准模型Higgs四次耦合在$(10^{9}-10^{13})$ GeV处消失。我们研究包含希格斯宇称机制的$SU(2)_L \times SU(2)_R \times U(1)_{B-L}$理论,在那里这成为左右对称破缺的尺度,$v_R$。此外,这些理论解决了强CP问题,并预言了三个右手中微子。介绍了$SU(2)_R \times U(1)_{B-L}$规范相互作用通过冻结或冻结机制产生右手中微子的宇宙学。在这两种情况下,我们发现的参数空间中,最轻的右手中微子是暗物质和较重的衰变创建重子不对称的宇宙通过leptogenesis。味理论的构建,自然占的亮度和稳定性的右手中微子暗物质,同时保持足够的重子不对称性。暗物质的丰度和成功的自然稀薄生成需要$v_R$处于$(10^{10}-10^{13})$ GeV的范围内才能冻结,这与希格斯四次耦合消失的尺度非常一致,而冻结则需要$v_R \gtrsim 10^9$ GeV。允许的参数空间可以通过暗物质的温度、未来对撞机和晶格计算对顶夸克质量和QCD耦合的精确测定以及中微子质量等级的测量来探测。
2020-07-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The Dark Side of the Littlest Seesaw: freeze-in, the two right-handed neutrino portal and leptogenesis-friendly fimpzillas
我们提出了一个极小模型,通过I型跷跷板机制和可行的暗物质遗迹密度,同时考虑到一个现实的中微子光谱。该模型是Littlest Seesaw模型的一个扩展,其中两个右手中微子通过右手中微子门耦合耦合到一个$Z_2$奇暗扇区。在这个模型中,通过考虑暗物质的冻结产生机制,实现了暗物质和中微子物理之间的高度约束和直接的联系。我们发现,中微子汤川耦合描述中微子质量和混合也可能发挥主导作用的暗物质生产。我们研究了模型参数空间中允许的区域,这些区域提供了正确的中微子质量和混合,同时给出了正确的暗物质遗迹丰度。在某些情况下,右手中微子的质量可以是任意大的,例如在香草稀薄生成所需的$10^{10}-10^{11}$ GeV范围内,成功的遗迹密度来自于质量在这个尺度附近的冻结暗物质粒子,我们称之为“fimpzillas”。
2018-09-17 hep-ph
Spontaneous thermal Leptogenesis via Majoron oscillation
研究了一种新的自发Leptogenesis模型,它发生在热平衡,由于一个运动的背景Nambu-Goldstone场。特别是,我们确定南部戈德斯通领域的Majoron与(离散)$B-L$对称性的自发击穿。在这种情况下,足够的轻子数的不对称性产生在原始热浴没有$CP$ -违反的重右手马约拉纳中微子的平衡外衰变。为了得到观测到的重子不对称性,我们预测了一定范围内的中微子质量,并将其转化为无中微子双β衰变的有效质量。
2015-08-23 astro-ph.CO hep-ph
Fermion Dark Matter with $N_2$ Leptogenesis in Minimal Scotogenic Model
在最小暗生模型中研究了单重态费米子暗物质(DM)和轻生的可能性,该模型也提供了DM和轻中微子质量的共同起源。在这种情况下,标准模型(SM)扩展了三个规范单态费米子和一个额外的标量二重态,在内置的$Z_2$对称性下都是奇数,最轻的单态费米子也恰好是最轻的$Z_2$奇数粒子,可以是热或非热DM候选者,这取决于它与SM轻子和$Z_2$奇数标量二重态耦合的强度。在这两种情况下,$Z_2$奇数标量双峰起着重要的作用,无论是通过协助与热DM共湮灭或通过衰变提供非热DM源。较重的$Z_2$奇单线态费米子通过失平衡衰变为SM轻子和$Z_2$奇标量偶线而产生净轻子不对称性。我们表明,生产所观察到的重子不对称性的要求推动轻中微子质量的正常秩序的情况下,几个数量级以上TeV规模的leptogenesis的规模。然而,在反向排序的情况下,有可能在几十TeV的规模下成功地产生$N_2$。在这两种情况下,轻子味效应的加入降低了大约一个数量级的leptogenesis的规模。正确的DM丰度可以通过在参数空间的不同部分中的热冻结或冻结机制来实现,这对于正在进行的实验具有有趣的前景。
2019-11-08 astro-ph.CO hep-ph
Leptogenesis in the presence of density perturbations
本研究发现早期宇宙密度扰动会引发重粒子的“声驱动冻结”超线性效应,以轻子生成为例验证后发现扰动会提升轻子不对称性的空间平均值,从而放宽对重中微子质量的约束。
2025-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Mapping the viable parameter space for testable leptogenesis
我们第一次映射的范围内的积极无菌中微子混合角leptogenesis是可能的,在I型跷跷板模型与三个重中微子马约拉纳质量之间的50兆电子伏和100 TeV,覆盖整个实验可访问的质量范围。我们的研究包括重中微子在冻结(ARS机制)和冻结(共振细中子)过程中的不对称性产生。混合的范围,其中leptogenesis是可行的是大大大于极小模型,只有两个重中微子,并一直延伸到目前的实验界限。对于如此大的混合角,HL-LHC可能会观察到许多足够大的事件来比较不同的衰变通道,这是检验这些粒子可能是物质和中微子质量起源的假设的第一步。
2021-06-30 hep-ph
Leptogenesis and CP Violation in Neutrino Oscillations
在跷跷板机制和纤生机制的假设下,对重Majorana中微子衰变中的CP破坏与中微子振荡中的CP破坏之间可能的联系或分离作了一般性的评述。本文提出了一个简单但具有预测性的解释方法,它可以同时解释宇宙中重子的不对称性和太阳中微子与大气中微子的振荡。
2002-09-06 hep-ph
Minimal Majoron Dark Matter
University of Tokyo(东京大学);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU), University of Tokyo(东京大学 Kavli宇宙物理数学研究所)
本文研究了基于I型锯齿框架扩展的最小化Majoron暗物质,通过冻结和非对称机制评估其丰度,并确定与观测约束一致的参数空间。Majoron质量被限制在约10 MeV,同时讨论了其与热莱顿生成的兼容性。
2026-05-13 astro-ph.CO hep-ph
Leptogenesis from Oscillations of Heavy Neutrinos with Large Mixing Angles
用重右手中微子对标准模型的扩展可以同时解释观测到的中微子质量和宇宙的重子不对称性。如果重中微子的质量低于电弱标度,它们可能会在LHC,BELLE II,NA62,拟议的SHiP实验或未来的高能对撞机中发现。在这个质量范围内,重子的不对称性是通过重中微子在产生过程中的CP破坏振荡产生的。我们从非平衡量子场论的第一性原理出发,研究了这种情况下宇宙重子不对称性的产生,包括旁观者过程和反馈效应。我们从以前的计算中消除了几个不确定性,发现宇宙的重子不对称性可以用更大的重中微子混合角来解释,增加了实验发现的机会。对于右手中微子的快速和强过阻尼振荡的极限情况,重子不对称性的产生可以解析地计算到一阶修正。
2020-07-09 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter, leptogenesis and Z' in the B-L model
本文研究了B-L模型中暗物质、轻子生成与新规范玻色子$Z^\prime$的相互作用,通过冻结和冻入机制分析参数空间约束,发现暗物质直接探测实验对参数空间限制最严格,并在特定质量范围内获得了正确的重子不对称性结果。
2024-07-31 hep-ph
Dark matter asymmetry in supersymmetric Dirac leptogenesis
我们讨论了在超对称狄拉克稀薄创生方案中的非对称或对称暗物质候选者。通过引入一个与右手中微子耦合的单重态超场,可以避免暗物质的过剩问题,并产生各种可能的暗物质候选者。如果单线态是最轻的超对称粒子(LSP),那么它就自然成为非对称的暗物质。另一方面,右手中微子是对称的暗物质候选者,其残余密度可以通过通常的热冻结过程来确定。传统的中性伴子或引力伴子LSP也可以是一个暗物质候选者,因为它从右手中微子的非热产生可以被适当地控制。在我们的方案中,重超对称粒子的晚期衰变主要产生右手中微子和中微子,这对大爆炸核合成的标准预言是无害的。
2012-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Connecting Link Between Leptogenesis and Oscillations
在一类模型中,宇宙重子数的符号与中微子振荡实验中的CP破坏有关。
2002-09-23 hep-ph
Connecting Radiative Neutrino Mass, Neutron-Antineutron Oscillation, Proton Decay, and Leptogenesis through Dark Matter
辐射中微子质量的暗生机制一般包括中子-反中子振荡和质子衰变。暗物质是通过将轻子宇称的概念扩展到物质宇称来稳定的。Leptogenesis也是一种可能的副产品。该框架统一了物理学中所有这些重要但看似无关的主题的描述,超出了粒子相互作用的标准模型。
2016-08-06 hep-ph
Leptogenesis with Majoron Dark Matter
本文提出一个基于I型跷跷板与自发破缺全局轻子数框架的模型,其中马约拉子作为冻结暗物质候选,并通过共振轻子生成解释重子不对称性,揭示了中微子质量、暗物质与重子不对称性之间的内在联系。
2025-04-25 astro-ph.CO hep-ph
Effective Theory of Resonant Leptogenesis in the Closed-Time-Path Approach
我们描述混合标量粒子和马约拉纳费米子使用封闭时间路径方法。从Kadanoff-Baym方程出发,我们得到了混合粒子衰变和逆衰变产生的电荷不对称性。在一个单一的形式主义,我们从而从振荡和恢复以及共振Leptogenesis,这适用于当振荡频率远大于衰减率的不对称性的标准结果处理Leptogenesis。两个混合的中性粒子在恒温背景下的解析解定性地说明了我们的结果。我们还进行了必要的动力学方程的修改,以考虑到宇宙的膨胀和不对称性的冲刷。
2012-04-04 astro-ph.CO hep-ph
CP violation in neutrino oscillation and leptogenesis
在两个重Majorana中微子和三个轻中微子的框架下,研究了中微子振荡中的CP破坏与轻子生成的相关性。在三个不可去除的CP阶段中,重Majorana阶段有助于leptogenesis。我们展示了如何重Majorana阶段有助于Jarlskog行列式$J$以及中微子双$β$衰变通过确定一个低能量CP违反相信号的CP违反阶段leptogenesis。对于中微子Dirac质量项的某些特殊情况,得到了轻子数不对称性与$J$的直接关系。对于最一般的情况下的框架,我们研究的影响$ J $来自不相关的leptogenesis阶段,也显示了如何的相关性可以失去这些阶段的存在。
2002-09-03 hep-ph
Connecting Flavor and Baryon Asymmetry via Leptogenesis in Effective Froggatt-Nielsen Theory
Indian Institute of Technology Gandhinagar(印度理工学院甘地纳加尔分校);Universität Siegen(锡根大学);Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam(波茨坦莱布尼茨天体物理研究所)
在Froggatt-Nielsen框架中,通过引入三个右手中微子并考虑复FN系数,研究了标准模型的味结构、中微子质量、CP破坏以及重子不对称性,发现热轻子生成在两种不同的FN对称性破缺标度区域均可实现。
2026-06-29 hep-ex hep-ph
Leptogenesis via Axion Oscillations after Inflation
一旦一个轻的类轴子标量场耦合到电弱规范玻色子上,它在再加热过程中的经典运动会产生一个费米子数的有效化学势。在等离子体中存在快速的轻子数(L)破坏过程时,这样的化学势为通过轻子生成的重子生成提供了有利的机会。我们能够证明,L违反由于交换重马约拉纳中微子是足够的成功实现这一想法。我们的机制是一种新的和最小的替代热leptogenesis,原来是不敏感的群众和CP违反阶段的重中微子部门。它与接近大统一尺度的重中微子质量是一致的,并且与热稀薄成因相当互补,要求再加热温度至少在10^12 GeV量级。
2015-07-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Testing quasi-Dirac leptogenesis through neutrino oscillations
如果新的物理学能够通过包含重费米子单线态的所谓跷跷板机制在高尺度上产生质量,那么就可以理解标准模型(SM)中微子的轻。如果新的物理学只违反了重子减去轻子的数量,那么重费米子单线态和SM中微子就会分裂成准狄拉克态对。在费米子单态的尺度上,这种准Dirac性可以增强它们衰变中的CP破坏,并且通过共振瘦生可以成功地产生宇宙物质-反物质不对称。在较低的尺度下,这种准Dirac导致小的SM中微子质量分裂,可以在振荡实验中探测到。值得注意的是,可行的leptogenesis的参数空间跨越了太阳和大气中微子振荡相关的制度。
2021-06-08 hep-ph
Leptogenesis and Dark Matter Through Relativistic Bubble Walls with Observable Gravitational Waves
我们研究的情况下,暗物质和重右手中微子(RHN)负责leptogenesis获得的质量通过跨越相对论气泡壁形成的TeV尺度的过冷一阶相变(FOPT)的结果。虽然这导致了大量的右手中微子在气泡内的平衡丰度足以产生所需的轻子不对称性,但较轻的暗物质仍然可以保持平衡,其残余物被随后的热冻结所设置。经典的共形对称性确保了由单重标量引起的通过FOPT的质量起源,同时也确保了过冷,导致在LISA实验的灵敏度内增强的引力波振幅。一个最小的情况下,三个RHN,一个惰性标量双峰和一个单线标量作为额外的领域超出标准模型是足以实现这种可能性,这也有利于惰性RHN暗物质惰性标量双峰。
2022-11-22 astro-ph.CO hep-ph
Majoron-driven spontaneous leptogenesis in type-II seesaw model
Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院);Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院);Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所与物理与天文学院)
本文在II型跷跷板模型中提出自发轻子生成的最小实现,通过玻尔兹曼方程分析冻结与冻结进入机制,证明不对称性依赖分支比且与质量无关,为热轻子生成提供无需额外标量或CP破坏的稳健替代方案。
2026-09-09 hep-ph
Baryogenesis and Dark Matter from Freeze-In
我们提出了一个简单的模型,其中重子不对称性和暗物质是通过QCD三重态标量的衰变和逆衰变产生的,其中至少有一个必须在TeV质量范围内。在这些衰变中产生的单线态费米子构成了暗物质。单态永远不会达到平衡,它们的相干产生、传播和湮灭产生了重子不对称性。我们发现,平衡条件和暗物质密度约束通常需要最轻的标量是长寿的,在当前和即将到来的对撞机检测或排除的良好前景。在推广Akhmedov,Rubakov和Smirnov的leptogenesis机制,我们的模型扩展了低尺度重子生成的唯象可能性。
2020-04-08 astro-ph.CO hep-ph
Leptogenesis and Neutrino Oscillations Within A Predictive G(224)/SO(10)-Framework
几年前,人们提出了一个基于有效对称性的框架,即G(224)= SU(2)_L x SU(2)_R xSU(4)^c或SO(10),它成功地描述了包括中微子在内的所有费米子的质量和混合,并提出了七个预测,与数据吻合得很好。通过轻生的重子生成被认为是在这个框架内,允许自然阶段(~ 1/20-1/2)的条目中的狄拉克和马约拉纳质量矩阵。结果表明,框架导致很自然,无论是热以及非热leptogenesis,所需的重子不对称的幅度。这一结果与观测到的大气和太阳中微子振荡、夸克和带电轻子质量和混合以及引力子约束的特征完全一致。由此,在一个单一的预测框架内,得到了对费米子质量、中微子振荡和重子生成(通过轻子生成)的统一描述。
2003-05-30 hep-ph
Conversion-Driven Leptogenesis: A Testable Theory of Dark Matter and Baryogenesis at the Electroweak Scale
本文提出转换驱动轻子生成机制,利用暗物质偏离平衡满足萨哈罗夫条件,同时解释暗物质与重子不对称性,并预测电弱尺度暗物质质量及LHC可检验的软位移轻子信号。
2024-11-11 astro-ph.CO hep-ph
The Majoron Cosmological Window: Dark Matter and Thermal Leptogenesis
Institute for Particle Physics Phenomenology, Department of Physics, Durham University(达勒姆大学粒子物理现象学研究所);Instituto de Física Teórica UAM/CSIC, Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学理论物理研究所UAM/CSIC);Institute for Astroparticle Physics (IAP), Karlsruhe Institute of Technology (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院天体粒子物理研究所(IAP));Department of Physics, University of Basel(巴塞尔大学物理系)
本文研究了Majoron暗物质与高能级热轻子生成同时存在的宇宙学可行区域,通过约束右-handed-neutrino质量尺度,确定Majoron丰度和可见暗物质衰变耦合强度,结合暗物质生产机制和暖暗物质限制,映射出Majoron宇宙学窗口,并展示未来X射线和伽马射线望远镜可探测剩余参数空间。
2026-05-18 astro-ph.CO hep-ph
Kadanoff-Baym Approach to Flavour Mixing and Oscillations in Resonant Leptogenesis
我们描述了一个loopwise微扰截断计划的量子输运方程的Kadanoff-Baym形式主义,这并不需要使用所谓的Kadanoff-Baym或准粒子ansaetze的穿着传播。这种截断方案被用来研究共振轻子生成(RL)的背景下的味道效应,明确表明,在弱共振制度,存在两个不同的和相关的味道效应的重中微子部门:(i)共振混合和(ii)不同的重中微子味道之间的振荡。此外,我们说明,Kadanoff-Baym和准粒子ansaetze,而适当的味道单线穿着带电轻子和希格斯传播的RL方案,不应该被应用到穿着重中微子传播。使用这些近似为后者示出捕捉只有风味振荡,而丢弃的单独的风味混合的现象。
2014-12-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Leptogenesis from oscillations and dark matter
在标准模型中,马约拉纳单重态费米子在1-100 GeV范围内的扩展可以通过这些中微子的CP破坏振荡引起冻结时的重子不对称性:这就是众所周知的ARS机制。在本文中,我们认为可能的扩展的最小ARS的情况下,不仅可以解释成功的leptogenesis,但也解释了其他开放的问题,如暗物质。我们发现弱耦合B-L规范玻色子、不可见QCD轴子模型和单重态majoron模型可以同时解释暗物质和重子不对称性。
2019-08-12 hep-ph
On the Impact of Flavour Oscillations in Leptogenesis
当轻子味效应在热稀薄发生中活跃时,它们引入了与忽略它们的情况(所谓的单味近似)的重要差异。我们调查的解析和数值的过渡从一种味道的情况下,当$τ$ -轻子味变得可区分的其他两种味道。本文研究了层次右手中微子质量谱中轻子味空间不对称性的振荡对最终轻子不对称性的影响。味振荡在味基上非常有效地投射轻子态。我们的结论是味道效应是相关的典型的$M_1\lsim 10^{12}$ GeV,其中$M_1$是最轻的右手中微子的质量。
2007-02-13 hep-ph
Neutrino Oscillations v.s. Leptogenesis in SO(10) Models
本文在SO(10)跷跷板机制的最小框架下研究了中微子振荡与轻子生成之间的联系。狄拉克中微子质量是固定的,太阳和大气的数据,然后一般诱导一个大的质量等级和最轻的右手中微子之间的小混合,这不能产生足够的轻子不对称性至少5个数量级。当混合sin ^2(2θ_{e3})=0.1时,这种失效可以被减弱,有趣的是,这个值位于CHOOZ排斥区的边界,但在未来的长基线实验中可以使用。
2003-04-04 hep-ph
Reconciling resonant leptogenesis and baryogenesis via neutrino oscillations
右手中微子为标准模型(SM)之外的两个公认现象提供了一个优雅的解决方案-中微子的质量和振荡,以及宇宙的重子不对称性。这也是一个极简的解决方案,因为它只需要将单线态马约拉纳费米子添加到SM粒子内容中。如果这些费米子接近简并,右手中微子的质量尺度可以非常低,并且可以通过目前和计划中的实验获得。低尺度稀薄发生至少有两种机制:振荡重子发生和共振稀薄发生。这两种机制通常被认为是分开的,但实际上它们可以被理解为同一种机制的两种不同机制,由一组独特的量子动力学方程描述。在这项工作中,我们表明,使用一个统一的描述量子动力学方程的基础上,这两个制度的参数空间的低规模leptogenesis显着重叠。我们提出了一个全面的研究的参数空间的低规模leptogenesis的质量尺度范围从$0.1$ GeV的$\sim 10^6$ GeV。这项工作的统一观点揭示了强度和能量边界之间的协同作用,在寻求沉重的马约拉纳中微子。
2021-03-30 hep-ph
Oscillations and leptogenesis: what can we learn about right-handed neutrinos?
通过对I型跷跷板公式的反演,我们重建了重右手中微子$N_i$的质量矩阵。我们分析了中微子振荡的数据如何影响这个矩阵的结构。在Dirac-type中微子质量为$m_{Di}$的分级假设下,计算了$N_i$、它们的质量$M_i$和它们衰变产生的轻子不对称性$ε_i$之间的混合角.除非发生特殊的抵消,否则我们会发现$M_i\propto m_{Di}^2$,并且产生的重子-光子比$η_B$远小于观测值。我们表明,通过leptogenesis重子生成成功发生在一个独特的特殊情况下,这对应于质量简并和最大混合的$N_1$和$N_2$。
2004-04-07 hep-ph
Neutrino Oscillations and Leptogenesis
左右对称模型在几TeV附近的对称破缺允许存在大量右手中微子或规范玻色子。本文分析了最轻右手中微子在一类最小左右对称模型中的衰变,以获得足够的轻子不对称性。给出了轻子不对称性的解析表达式。为了实现所要求的重子生成,我们对低能中微子振荡参数(特别是θ 13)和三个相(CP、majorana和高能相)的参数空间施加了一定的约束。
2019-04-08 hep-ph
Triplet Higgs assisted leptogenesis from axion oscillation after inflation
本文提出由单个标量三重态介导的暴胀后轴子振荡轻子生成模型,在约$10^{13}$ GeV下实现$ΔL=2$过程,并连接中微子质量与低能味破坏观测。
2025-06-16 hep-ph
Testing leptogenesis and dark matter production during reheating with primordial gravitational waves
研究再加热期间通过轻子生成和紫外冻结产生重子不对称性与暗物质,并探讨利用原初引力波谱形探测这些非热产生机制。
2025-02-26 astro-ph.CO hep-ph
Leptogenesis from a $U(1)_D$ resonance
我们提出了一种新的机制,实现leptogenesis通过Breit-Wigner共振的暗$U(1)_D$规范玻色子$Z_D$,介导轻子数违反湮灭暗物质(DM)的背景下,与$U(1)_D$的暗生模型。该过程发生的平衡和DM冻结了最近引起的观察到的丰度。leptogenesis所需的CP破坏可以通过DM的树级t通道散射和随后由$Z_D$介导的1-loop之间的干扰来实现,这是由于来自其自能量校正的$Z_D$传播子的不可移除的虚部或引起$Z_D\barνν$的有效耦合的1-loop而产生的。
2020-05-07 hep-ph
Common Origin of Neutrino Mass, Dark Matter and Dirac Leptogenesis
我们研究了通过\textit{scotogenic}机制在一个环的水平上产生微小狄拉克中微子质量的可能性,使得进入环内的粒子之一可以是稳定的冷暗物质(DM)候选者。马约拉纳质量条款的单重态费米子以及树级狄拉克中微子的质量,防止通过将额外的离散对称性的存在下,在一个最小的方式,这也保证了稳定的暗物质候选人。由于没有总轻子数破坏,观察到的宇宙重子不对称性是通过狄拉克轻子生成机制产生的,其中在左手和右手扇区中产生相等和相反数量的轻子不对称性,由于微小的狄拉克汤川耦合而无法平衡。大量的暗物质遗迹是在远低于稀薄生成尺度的温度下通过通常的冻结而产生的。我们从中微子质量、重子不对称性、暗物质剩余丰度的Planck束缚和自旋无关的DM-核子散射截面的最新LUX束缚约束了相关的参数空间。结合最新的实验数据讨论了该模型中的带电轻子味破缺$(μ\rightarrow e γ)$和电子的电偶极矩,并对模型的参数空间进行了约束。
2016-12-05 astro-ph.CO hep-ph
A 3 X 2 texture for neutrino oscillations and leptogenesis
在一个只有两个重右手中微子的经济系统中,我们假定了$3 \times 2$ Dirac质量矩阵$m_D$的一种新的织构.这个模型包含了一个无质量的轻中微子,因此轻中微子的质谱只有两种模式,即分级谱和反分级谱。这两种情况都能正确地再现当前中微子振荡的所有数据,并分别对分层和反分层情况给出了唯一的预测$m_{ν_e ν_e} = \frac{\sqrt{Δm^2_{solar}}}{3}$和$\sqrt{Δm^2_{atm}}$,这可以在下一代无中微子双β衰变实验中得到检验.在$m_D$中引入一个物理CP相,我们通过轻子生成来研究重子的不对称性。有趣的是,通过CP阶段,重子不对称性的数量和中微子振荡参数之间存在相关性。我们发现,对于一个固定的CP阶段,层次的情况下,也成功地产生在我们的宇宙中观察到的重子不对称性,加上一个非零的$U_{e3}$,这是在未来的基线中微子振荡实验。
2008-02-05 hep-ph
GUT Scale Inflation, Non-Thermal Leptogenesis, and Atmospheric Neutrino Oscillations
研究了超对称混合暴胀模型中的轻子生成问题。如果再热温度T_r>10^6 GeV,超势耦合参数kappa在10^-6<kappa<10^-2的范围内,则可以获得足够的轻子不对称性,从而成功地产生重子。对于这个kappa范围,标量谱指数n_s=0.99+-0.01。来自中微子混合的限制进一步限制了kappa的允许范围。我们详细分析的情况下,暴胀主要衰变到次轻的右手Majorana中微子考虑特别是大气中微子振荡的约束。
2003-12-09 astro-ph hep-ph
Leptogenesis via Neutrino Oscillation Magic
讨论了早期宇宙中通过味振荡产生重子不对称性的可能性。暴胀后,轻子在某些状态下诞生,在介质中运动,并最终由于汤川相互作用的散射而投射到味本征态上。利用标准模型的拉格朗日量和Majorana中微子质量项llHH,我们跟踪了宇宙第一阶段轻子密度矩阵的时间演化,并证明味振荡中的CP破坏可以解释宇宙的重子不对称性.在暴胀子衰变为希格斯玻色子玻色子引起再加热的情况下,重子不对称性是由Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata矩阵中的CP相产生的,因此可以用低能中微子实验来检验。
2018-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Testable Flavored TeV-scale Resonant Leptogenesis with MeV-GeV Dark Matter in a Neutrinophilic 2HDM
本文提出在中微子亲和型 2HDM 中通过轻度并的右手中微子实现 TeV 尺度共振轻子生成,最轻的 RHN 作为 MeV-GeV 暗物质候选者,在统一且可测试的框架内同时解决重子不对称性、中微子质量与暗物质问题。
2025-05-23 hep-ph
Spectator Effects during Leptogenesis in the Strong Washout Regime
通过包括观众领域的玻尔兹曼方程的Leptogenesis,我们表明,部分平衡的观众的相互作用可以有显着的影响,冻结出值的不对称性在强冲洗制度。最终的不对称性通常会增加,因为部分平衡的观众“隐藏”了一部分不对称性。我们研究的例子与轻子和非轻子旁观者过程,假设热初始条件,并找到高达50%的增强不对称性相比,完全平衡的观众的限制。连同各种标准模型过程的平衡温度的全面概述,数值结果表明的范围时,无论是完全平衡或可忽略的观众场的极限情况下,是适用的,当他们不。我们的研究结果还表明,增加对初始条件的敏感性和有限密度校正,即使在强冲洗制度。
2014-04-10 hep-ph
Quantum Leptogenesis I
热稀薄成因解释了宇宙中物质-反物质不对称的中微子质量,与中微子振荡实验相一致。本文基于Kadanoff-Baym方程对产生的轻子不对称性进行了全量子力学计算。起源的不对称性是偏离平衡的重马约拉纳中微子的统计传播,以及CP违反耦合。轻子不对称性直接用格林函数计算,而不涉及“数密度”。与玻尔兹曼方程和量子玻尔兹曼方程相比,关键的区别是记忆效应,快速振荡比重中微子平衡时间快得多。这些振荡强烈地抑制了产生的轻子不对称性,除非标准模型规范相互作用,导致热阻尼,被适当地考虑。我们发现,这些阻尼效应基本上补偿了由于量子统计因素的增强,因此,最终传统的玻尔兹曼方程再次提供了相当准确的预测轻子不对称性。
2013-11-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Analytic formulation of Leptogenesis with neutrino oscillation data employing the general parametrization for neutrino mass matrix
本文推导了在一般参数化下CP不对称参数的解析表达式,研究了包含两代和三代RHN的热与非热轻子生成场景,指出最轻RHN质量在非热轻子生成中可为零或低至Sphaleron退耦温度。
2025-06-25 hep-ph hep-th
CP Violating Effects in Heavy Neutrino Oscillations: Implications for Colliders and Leptogenesis
跷跷板机制的两个重要含义是:(i)理解小中微子质量的简单方法,以及(ii)宇宙中物质-反物质不对称性的起源。对于TeV尺度的跷跷板模型,成功的leptogenesis要求右手中微子(RHN)必须是准简并的,如果它们具有CP破坏相,它们也有助于CP不对称性。我们在TeV尺度的左右跷跷板模型中对此进行了研究,并指出了一种方法来探测强子对撞机中RHN的CP破坏混合的准简并可能性,该方法使用相同符号的双轻子电荷不对称性(SSCA)构造的简单观测量。特别是,我们隔离的参数区域的模型,在那里可以使用SSCA在大型强子对撞机,以及未来的27 TeV和100 TeV的强子对撞机测试leptogenesis的可行性。我们还独立证实了早期的结果,有一个通用的下限约10 TeV的leptogenesis工作的$W_R$质量。
2019-09-23 hep-ex hep-ph
Flavoured Leptogenesis in the CTP Formalism
在封闭时间路径(CTP)的框架内,我们推导出动力学方程的粒子分布函数,描述leptogenesis在几个轻子的味道存在。这些味道有不同的标准模型汤川耦合,诱导味道敏感的散射过程和热色散关系。动力学平衡,这是迅速建立和维持通过规范相互作用,允许简化这些方程的轻子电荷密度矩阵的动力学方程。在进行这种简化时,我们注意到快速的味盲规范相互作用抑制了轻子的味振荡。Leptogenesis原来是在参数制度的味道振荡过阻尼和味道退相干主要是由味道敏感的散射。我们解决的轻子数密度的动力学方程的数值,并表明,他们之间的插值unflavoured和完全flavoured制度的中间参数区域内,这些限制都不适用。
2010-07-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
More Viable Parameter Space for Leptogenesis
质量在电弱标度以上的无菌中微子振荡开始时产生的轻子味不对称性可以大到足以部分地幸存下来,并解释宇宙的重子不对称性。这开辟了新的参数空间区域,其中Leptogenesis在I型跷跷板框架内是可行的。特别是,我们发现无菌中微子的质量可能大大低于10^9 GeV,而不是简并的。然而,所需的再加热温度是由振荡的开始决定的,它比无菌中微子质量标度高出几个数量级。
2014-09-25 hep-ph
Similar Dark Matter and Baryon abundances with TeV-scale Leptogenesis
本文在考虑轻子数守恒的情况下,对含有额外轻单态的反跷跷板模型中产生的宇宙重子不对称性进行了电弱相变前的估计。为了获得足够大的BAU,需要一个一阶CP不对称性ε。我们利用质量为M的重子母体的非平衡衰变讨论了重子生成情景中重子和WIMP残余密度之间的关系:当重子数违反冻结时,重子母体的剩余密度为M/m_W乘以WIMP残余密度。所以重子/WIMP比为或约为μ M/m_W。对WIMP和重子密度相似的一个自然解释是,CP破坏的量级为m_W/M。
2012-08-10 hep-ph
Probing Non-Holomorphic Modular $A_4$ Double Seesaw: Signatures in Neutrino Oscillation Experiments and Implications for Leptogenesis
Indian Institute of Technology Bhilai(印度理工学院比莱分校);Ruđer Bošković Institute(鲁德·博什科维奇研究所);Vellore Institute of Technology(韦洛尔理工大学)
该研究在非全纯模A₄框架内实现双 seesaw 机制,结合中微子振荡数据约束参数,其预测可在DUNE等实验检验,还能为热轻子生成提供可行方案。
2026-08-28 hep-ph
Resonant Leptogenesis in the Minimal B-L Extended Standard Model at TeV
本文研究了TeV尺度下B-L对称性破缺的最小B-L扩展标准模型(SM)中的共振薄生现象.通过对玻尔兹曼方程的详细分析,我们表明了通过leptogenesis得到的重子不对称性是如何增强或抑制的,这取决于模型参数,特别是中微子狄拉克汤川耦合和TeV尺度的重简并中微子的马约拉纳质量。为了考虑一个现实的情况下,我们施加一个简单的模型参数和分析的中微子振荡参数和重子的不对称性通过轻子生成作为一个功能,只有一个单一的CP-阶段。我们发现,对于一个固定的CP相位,所有的中微子振荡数据和观测到的重子不对称性的宇宙可以同时再现。
2011-05-06 hep-ph