Axion Dark Matter from Lepton flavor-violating Decays
本研究提出轻子味破缺耦合通过keV级类轴子粒子冻结产生暗物质的机制,该机制具备稳定性强、约束宽松等优势,可由未来X射线望远镜及高强度轻子味破缺实验检验。
2023-02-07 hep-ph
The Supersymmetric R-Parity Violating Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky Axion Model
我们提出了一个包含Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky轴子手征超场的重子三重性的完全R宇称破坏超对称模型。我们参数化超对称性破缺与软条款,并确定在哪些条件下的模型是宇宙学可行的。正如预期的那样,我们总能找到一个参数空间区域,在这个区域中,轴子是冷暗物质的候选者。轴子的费米子伙伴--轴子的质量是由汤川耦合控制的。当重[ ${\mathcal O}$(TeV)]时,轴子衰变得早,不会造成宇宙学问题。当光[ $\mathcal{O}$(keV)]时,它可以是长寿的,并且是温暖的暗物质候选者。我们集中在后一种情况下,并详细研究的axino的衰变模式。我们发现,天体物理X射线和伽马射线对衰变为光子和中微子的约束可以对一些三线性超对称R宇称违反汤川耦合设置新的界限。在某些角落的参数空间的衰变的遗迹axino也可以解释一个假定的3.5千电子伏线。
2018-07-06 hep-ph
Flavored Axions
精确的味道实验可以寻找QCD轴子补充通常的搜索与轴子helio和haloscopes,允许测试PQ打破尺度高达$10^{12} \, {\rm GeV}$。这样的搜索是敏感的味道违反轴子耦合,这是通用的和潜在的规模每当SM费米子进行味道非通用PQ费用。一个特别预测的情况下,PQ是最简单的FN味对称性,使所有的味道违反轴子耦合有关汤川层次结构,高达${\cal O}(1)$系数。
2019-05-03 hep-ph
Flavor Violating Axions in the Early Universe
违反味道的轴子耦合可以在复合之前起作用,它们可以用额外的辐射成分填充早期宇宙。工作在一个模型独立的框架内,我们认为一个有效场论的轴子场和量化轴子生产。目前的宇宙学数据已经排除了一小部分可用的参数空间,未来的CMB-S4调查将显着改善边界。值得注意的是,我们发现未来的宇宙学边界将与我们在地球实验室中获得的边界相当,甚至更强。
2022-04-07 astro-ph.CO hep-ph
Axion sourcing in dense stellar matter via CP-violating couplings
本文研究致密天体通过CP破坏耦合产生轴子,发现即使弱耦合也能形成扩展轴子场,其能量在中子星中可与磁能相比,并可使恒星光子偏振并产生射电波段光子。
2024-12-17 astro-ph.HE hep-ph
Electric Dipole Moments from Axion-Like Particle Dark Matter Background
本文研究了类轴子粒子暗物质背景诱导的轻子和核子EDM的单圈和双圈贡献,在ALP质量小于$10^{-11}$ eV时,该效应显著,为ALP的CP破坏耦合提供了新的限制。
2025-09-16 hep-ph
Hunting for CP-violating axionlike particle interactions
系统地研究了类轴子粒子(ALP)对分子、原子、原子核和核子永久电偶极矩(EDM)搜索的影响。我们首先分类的CP违反Jarlskog不变量出现在ALP有效场论(EFT)包含运营商到5维的全套。然后,我们评估了领先的短距离效应的EDM两个回路的顺序。的高灵敏度的EDM CP违反ALP相互作用的强调,利用目前和预计的实验灵敏度。
2021-12-06 hep-ex hep-ph
CP-violating axion interactions in effective field theory
引入轴子来解释QCD中观测到的$\bar θ$项的微小性。标准模型扩展通常包含CP破坏的新来源,例如解释宇宙的重子不对称性。在存在额外的CP破坏源的情况下,Peccei-Quinn机制不能消除所有CP破坏,导致轴子和标准模型场之间的CP奇相互作用。在这项工作中,我们使用有效场论参数化通用源的超越标准模型CP破坏。我们利用手征微扰理论系统地计算了由此产生的轴子与轻子和强子的CP奇耦合。我们详细讨论了现象学的CP奇轴子耦合和比较限制轴子搜索,如第五力和电偶极子搜索和天体物理学,直接限制CP违反运营商从电偶极矩实验。虽然电偶极矩搜索的限制是严格的,拟议的ARIADNE实验可以潜在地改善现有的限制在一个窗口的轴子质量。
2022-05-13 hep-ph nucl-th
CP-violating axion interactions II: axions as Dark Matter
本研究针对轴子暗物质背景下的CP破坏相互作用,对比第五力实验、振荡常数探测、电偶极矩实验三类方案的灵敏度,明确了不同方案在小质量轴子区间的性能差异。
2023-12-18 hep-ph physics.atom-ph
Neutron star cooling with lepton-flavor-violating axions
本文研究了通过轻子味破坏耦合从中子星和超新星辐射类轴子粒子的过程,计算了轴子发射度并推导出该耦合强度的上限,发现超新星环境下的限制可与实验室限制相竞争。
2024-04-27 astro-ph.HE hep-ph
Flavor-Violating Higgs Decays and Stellar Cooling Anomalies in Axion Models
我们研究一类DFSZ类模型的QCD轴子,可以解决观察到的异常恒星冷却。通过抑制与核子的耦合,避免了来自SN 1987 A和中子星的严格约束,而轴子与电子和光子的耦合是相当大的。所有的轴子耦合都依赖于一些参数,这些参数也控制着扩展的希格斯扇区,特别是像标准模型中的希格斯玻色子$h$那样的轻子变味耦合。这使我们能够将轴子和希格斯现象联系起来,我们发现${\rm BR}(h \to τe)$可以大到目前实验界的0.22%,而${\rm BR} (h \to μμ)$可以比标准模型大70%。参数空间的大部分将由下一代轴子太阳观测仪(如IAO实验)进行测试。
2021-07-20 hep-ex hep-ph
Flavor-violating dark matter at MEG-II and Mu3e
Università di Pisa(比萨大学);INFN, Sezione di Pisa(意大利国家核物理研究所比萨分部);Karlsruhe Institute of Technology (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院)
该研究探讨MEG-II与Mu3e实验通过缪子味违反衰变μ⁺→e⁺χχ̄探测暗物质的潜力,利用六维四费米子算符分析相互作用,可探测TeV量级新物理能标及冻入产生暗物质的参数区域。
2026-08-05 hep-ex hep-ph
Baryon and lepton number intricacies in axion models
由于Peccei-Quinn(PQ)对称性必须是反常的才能解决强CP难题,因此某些色费米子和手征费米子必须在这种对称性下进行非平凡的变换。但是当SM费米子带电时,如在PQ或DFSZ模型中,这种对称性最终与SM全局对称性、重子(B)和轻子(L)纠缠在一起。这就提出了本文要解决的几个问题。首先,分析了轴子模型与某些显式B和/或L违反效应的兼容性,包括那些由跷跷板机制,电弱瞬子相互作用,或显式B和L违反有效运营商。第二,有多少这些影响可以同时存在的量化,随着轴子质量和真空对齐的后果,如果他们太多的介绍。最后,大类的B和/或L违反相互作用,而不影响轴子现象被确定,例如,在DFSZ上下文中的I型和II型跷跷板机制的各种实现。
2020-06-11 hep-ph
Limits on a CP-violating scalar axion-nucleon interaction
轴子或类似的假想赝标玻色子与核子之间可能存在一个小的CP破坏标量Yukawa相互作用g_s(N),引起宏观的夸克偶极力。挠率平衡实验限制了g_p(e)g_s(N),而g_p(N)g_s(N)则受超冷中子或自旋极化核的退极化率的限制。然而,赝标耦合g_p(e)和g_p(N)受到恒星能量损失参量的强烈约束,g_s(N)受到反常引力的强烈约束,它们共同提供了对g_p(e)g_s(N)和g_p(N)g_s(N)的最严格限制。实验室对g_s(N)的限制是目前对CP破坏轴子相互作用最严格的限制。
2012-07-29 hep-ex hep-ph
R-Parity Violation Axiogenesis
我们证明了在超对称$R$ -宇称破坏耦合的$B-L$破坏的辅助下,QCD轴子场的旋转可以产生所观测到的重子丰度。强的sphaleron过程将轴子场的角动量转换成夸克手征不对称,而$R$ -宇称违反耦合将其转换成宇宙的重子不对称。我们专注于无量纲的情况下,$R$奇偶违反耦合与纹理的大统一理论和评论更一般的情况。超对称粒子的轴子衰变常数和质量谱受到大爆炸核合成、质子衰变的$R$ -宇称破坏和Peccei-Quinn对称性破缺场的成功热化的约束。轴子暗物质可能是由轴子旋转产生的,对于$10^{10}$ GeV以下的轴子衰减常数,通过动力学失准机制,或通过传统的失准机制,对于$10^{11-12}$ GeV。可行的参数区域可以通过质子衰变和轴子搜索来探测。这种情况也可能与对撞机实验有关,包括寻找长寿粒子和观测引力波。
2021-10-11 hep-ph
Axion-Photon Interaction from Nonminimal Dimension-5 Lorentz-Violating Operators
该研究考察含高至5维算符的洛伦兹破缺QED扩展,分析轴子–光子项的微扰生成,发现仅少数方案可由单圈修正得到有限项,但其结果均不明确。
2023-04-13 hep-ph hep-th
UV-IR interplay in axion flavour violation
本文研究味破坏轴子模型中紫外与红外味破坏的关联,提出参数化方法以直接联系两者,并展示该关联可帮助在发现轴子时推断紫外完备化信息。
2023-05-16 hep-ph
Improved limits on axion-like-particle-mediated P,T-violating interactions between electrons and nucleons from electric dipole moments of atoms and molecules
在存在P,T破坏相互作用的情况下,原子和分子中电子与核子之间的类轴子交换会引起原子和分子的电偶极矩。我们使用相对论Hartree-Fock-Dirac方法计算了这种轴子交换诱导的原子EDM,包括电子芯极化(RPA)校正。我们提出了分析估计来解释这些诱导原子EDM的依赖性的轴子质量和原子参数。从原子和分子的EDMs(包括$^{133}$ Cs,$^{205}$ Tl,$^{129}$ β,$^{199}$ Hg,$^{171}$ Yb $^{19}$ F,$^{180}$ Hf $^{19}$ F $^+$和$^{232}$ Th $^{16}$ O)的实验边界出发,我们约束了由一般的任意质量的类轴子粒子介导的P,T破坏的标量-赝标核子-电子和电子-电子相互作用.我们的限制改善现有的实验室界限从其他实验的许多数量级的$m_a \gtrsim 10^{-2}~\textrm{eV}$。我们还将限制CP违反某些类型的弛豫模型。
2020-09-18 hep-ph physics.atom-ph
New constraints on axion-mediated P,T-violating interaction from electric dipole moments of diamagnetic atoms
类轴子粒子在原子电子和原子核之间的交换可以引起原子和分子的电偶极矩。这种相互作用是由一个宇称和时间反演不变性破坏势来描述的,它依赖于标量$g^s$和赝标量$g^p$耦合常数的乘积。我们考虑这些常数的特定组合,$g_e^s g_N^p$,这给了显着的贡献的反磁性原子的EDM的相互作用。在本文中,我们计算了这些贡献的EDM $^{199}$ Hg,$^{129}$ Hg,$^{211}$ Rn和$^{225}$ Ra在较宽的轴子质量范围。比较这些结果与最近的实验EDM测量,我们把新的限制$g_e^s g_N^p$。最严格的原子EDM限制来自$^{199}$ Hg,并改进了其他实验中超过$10^{-2}$ eV的轴子质量的现有实验室限制。
2018-09-13 hep-ph physics.atom-ph
Low-Energy Supernova Constraints on Lepton Flavor Violating Axions
Nanjing University(南京大学)
本研究通过低能超新星约束了轻子味变轴子和轴子类粒子的耦合常数,发现其在特定质量范围内对轴子的限制最为严格。
2025-12-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Chiral Lagrangian of CP-Violating Axion-Like Particles
本文构建了最一般的CP破坏类轴子粒子手征拉格朗日量,匹配到介子-重子有效理论,并分析了核子电偶极矩及CP破坏衰变等唯象后果。
2025-04-24 hep-ex hep-ph
Gravitational Signatures of Axion Dark Matter via Parity-Violating Interactions
Università degli Studi di Salerno(萨莱诺大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare(意大利国家核物理研究所)
通过奇性违反相互作用研究轴子暗物质的引力特征,利用引力波信号约束轴子-引力子耦合系数,提供直接地球约束。
2026-01-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion-like particles, lepton-flavor violation and a new explanation of $a_μ$ and $a_e$
具有轻子味破坏耦合的类轴子粒子(ALP)可以在奇异的μ子和τ衰变中探测到。不同实验的灵敏度很大程度上取决于ALP的质量及其与轻子和光子的耦合。对于可以共振产生的ALP,三体衰变如$μ\to 3e$和$τ\to 3μ$的灵敏度超过辐射衰变如$μ\to eγ$和$τ\toμγ$许多数量级。因此,这两种类型的过程的分析是高度互补的。我们讨论了实验上的限制与一个单一的主导轻子味违反耦合的ALP。允许一个或多个这样的耦合提供了定性的新方法来解释与μ子和电子的磁矩有关的异常。
2019-07-31 hep-ph
Charged Lepton Flavor Violating Radiative Decays $l_i \to l_j γ$ in G2HDM
我们计算了具有亚GeV矢量暗物质候选者的最小G2HDM中单圈水平的$l_i l_j γ$顶点的电磁形状因子。将所得结果应用于带电轻子味破坏过程$l_i \to l_j γ$的辐射衰变率,以及带电轻子的反常磁偶极矩和电偶极矩.为了数值计算$μ\to e γ$的分支比,并与MEG的最新实验极限进行比较,我们调整了我们以前的参数空间扫描,这与直接搜索暗物质,$W$和$Z$质量测量,以及LHC希格斯信号强度和不可见宽度的遗迹密度和约束是一致的。虽然额外的贡献至少比解释μ子异常中的$\sim 4.2 σ$差异所需的小一个数量级,但现有的MEG限制对参数空间施加了严格的约束。剩余的可行参数空间可以进一步探测的MEG II灵敏度为$μ\to e γ$,以及从直接搜索亚GeV的暗物质在可预见的未来。更高的环路贡献对于解决μ子异常中的差异和产生G2HDM中的标准模型夸克和轻子的非零电偶极矩可能是重要的。
2023-01-30 hep-ph
Two-loop contributions of axion-like particles to electromagnetic and chromomagnetic form factors
本文计算了轴子类似粒子(ALPs)介导的缪子反常磁矩和味破坏衰变μ→eγ过程的双圈阶形状因子,并分析了其对ALP耦合实验约束的数值影响。
2024-06-06 hep-ph
$\mathcal{P}$, $\mathcal{T}$-violating axion-mediated interactions in RaOH molecule
St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学);Petersburg Nuclear Physics Institute named by B.P. Konstantinov of National Research Centre ”Kurchatov Institute”(俄罗斯国家研究中心库尔恰托夫研究所下属的B.P.康斯坦丁诺夫圣彼得堡核物理研究所)
研究RaOH分子对轴子介导的$\mathcal{P}$, $\mathcal{T}$违反相互作用的敏感性,分析振动对轴子介导电子-核相互作用的影响。
2026-01-19 hep-ph physics.atom-ph quant-ph
Cosmic Birefringence from CP-Violating Axion Interactions
本研究提出带CP破坏耦合的超轻轴子可通过核子密度源项稳定产生宇宙CMB偏振面旋转的双折射信号,利用Planck和WMAP数据将相关相互作用的约束提升最高三个数量级,并探讨了模型紫外完备化与避免精细调节的方案。
2024-08-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion-mediated forces, CP violation and left-right interactions
本文在重子手征微扰理论的框架下计算了CP破坏(CPV)标量轴子与核子的耦合,并将结果应用到左右对称的情形。与其他CPV观测值的相关约束表明,预测的轴子核子耦合是在目前的轴子介导力实验范围内的$M_{W_R}$到$1000$ TeV。
2021-01-28 hep-ph
Looking forward to Lepton-flavor-violating ALPs
我们评估了过去和未来的轻子味道破坏(LFV)μ子和τ衰变成轻,不可见,类轴子粒子(ALP),$a$的实验的状态。我们提出了一个新的实验装置MEG II,MEGII-fwd,与放置在下游的μ子停止目标的前向量热计。寻找$μ\to e a$衰变MEGII-fwd是最敏感的LFV ALP,如果这些有非零耦合到右手轻子。实验装置抑制(左手)标准模型背景的正向方向通过控制μ子束的偏振纯度。MEGII-fwd的河段与目前的限制相比,Mu 3e的河段和Belle-II河段从$τ\to \ell a$衰减。我们表明,一个专门的实验活动LFV μ介子衰变到ALP在MEG II和Mu 3e将能够探测ALP参数空间在一个未探索的地区远远超出现有的天体物理学的限制。我们研究这些搜索代表LFV ALP模型的影响,其中光ALP的存在是由中微子质量,强CP问题和/或SM风味难题的动机。在这种程度上,我们讨论的majoron在低尺度的跷跷板设置和介绍LFV QCD轴子,LFV axiflavon和轻子族,特别注意的情况下,LFV ALP构成冷暗物质。
2022-04-14 hep-ex hep-ph
Constraints on light QCD and CP-violating axions from the death line of rotation-powered pulsars
University of Oxford(牛津大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Universität Hamburg(汉堡大学);CERN(欧洲核子研究中心);INFN Roma1(意大利国家核物理研究所罗马第一分所);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Ecole Polytechnique Federale de Lausanne(洛桑联邦理工学院);Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)(高等物理研究所);Barcelona Institute of Science and Technology (BIST)(巴塞罗那科学技术研究所);Institute for Advanced Study, Princeton(普林斯顿高等研究院);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
研究通过脉冲星死亡线约束轻QCD和CP破坏轴子,利用轴子毛发延长脉冲星寿命并探测其相互作用。
2026-09-09 astro-ph.HE hep-ph
Generation of Axion-Like Couplings via Quantum Corrections in a Lorentz Violating Background
轻赝标量,或称类轴子粒子(axion like particles,ALPs),由于其与粒子物理、天体物理和宇宙学领域的潜在相关性而被广泛研究。从目前的实验研究的角度来看,最相关的耦合的ALP是光子:在这项工作中,我们研究了这种耦合的产生作为量子校正的影响,起源于一个潜在的洛伦兹违反背景。最有趣的是,我们表明,这样产生的相互作用原来是洛伦兹不变的,从而模仿标准的ALP耦合到光子,在实验中考虑。这种考虑意味着,时空对称性的破坏,作为非常高能量尺度下物理学的可能结果而被研究得很多,可能会以意想不到的方式渗透到物理学的其他领域。此外,我们推测,类似的机制也可以产生洛伦兹不变耦合涉及标量粒子和光子,发挥了可能的作用,在希格斯玻色子的现象。
2014-01-24 hep-ph hep-th
Flavour bounds on axions, hidden photons and sterile neutrinos
本文回顾了在最小模型假设下,利用味破坏衰变对类轴子粒子、隐藏光子和重中性轻子进行探测的灵敏度。
2024-04-01 hep-ph
Flavor Probes of Axion Dark Matter
观测到的暗物质丰度和Peccei-Quinn强CP问题的解决方案很好地激发了具有轻轴子的标准模型扩展。一般来说,这样的轴子可以与SM费米子有很大的违反味道的耦合,这自然会出现在佩西-奎因对称性也解释了费米子质量和混合的层次模式的情况下。我将讨论这些耦合如何允许有效的轴子生产从SM粒子的衰变,使有机会探测味道的轴子暗物质与精确的味道实验,天体物理学和宇宙学。
2023-03-23 hep-ph
The Flavor of QCD Axion Dark Matter
本文论证一致的宇宙学历史排除了畴壁和强相互作用遗迹,从而确定了两种强子QCD轴子实现作为可行的暗物质模型,其具有低能下不被抑制的违反味的夸克耦合,使得NA62和KOTO实验能通过探测$K\ ightarrowπ+ a$衰变来检验该暗物质模型。
2023-10-26 astro-ph.CO hep-ph
Nonminimal Lorentz-Violating Effects in Photon Physics
我们研究了QED的一个扩展,涉及一个轻的赝标量(类轴子粒子),以及一个非常大质量的费米子,它与光子和赝标量的洛伦兹破坏相互作用,包括一个非最小的洛伦兹破坏耦合。我们研究了这个模型的低能量有效作用,在费米子场积分后,并表明,有趣的结果,如产生的校正类轴子粒子和光子之间的标准耦合,以及洛伦兹违反影响的相互作用能量涉及电磁源,如点状电荷,稳定的线电流和狄拉克字符串。
2016-07-25 hep-ph hep-th
Flavored Peccei-Quinn symmetries in the minimal $ν$DFSZ model
本文研究了在最简νDFSZ模型中,利用风味化的PQ对称性实现轴子暗物质及味违反耦合的约束。
2025-12-02 hep-ph
Cosmology and Astrophysics of CP-Violating Axions
本文研究具有CP破坏核子Yukawa耦合的ALP,揭示临界核子密度导致的势结构转变,并提出中子星探测与早期宇宙模型构建应用。
2024-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Astrophobic Axions
我们提出了一类轴子模型与生成相关的Peccei-Quinn收费已知的费米子,允许抑制轴子耦合到核子和电子。天体物理学的限制因此放宽,允许轴子质量高达${\cal O}(0.1)$ eV。轴子-光子耦合仍然相当大,因此下一代的太阳望远镜将能够探测这种情况。恐星症必然意味着违反味道的轴子耦合,因此对违反味道过程的实验限制可以提供互补的探针。在重质量窗口中,恐星轴子可能是一个可行的暗物质候选者,也可以解释恒星中的异常能量损失。
2018-06-13 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Full Parity-Violating Trispectrum in Axion Inflation: Reduction to Low-D Integrals
针对轴子-规范场Chern-Simons相互作用的暴胀模型,通过卷积定理将高维圈积分约化为低维径向积分,解析完成角度积分,从而高效计算原初三谱,为后续利用DESI、Euclid等巡天约束宇称破坏奠定基础。
2025-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Comprehensive investigation on baryon number violating nucleon decays involving an axion-like particle
Nankai University(南开大学);South China Normal University(华南师范大学)
本研究通过分析轴子类粒子参与的核衰变,推导了衰变宽度表达式并设定了更严格的实验限制。
2026-02-14 hep-ph
Parity Violating Non-Gaussianity from Axion-Gauge Field Dynamics
本文研究了暴胀过程中瞬时滚动旁观者轴子- $\mathrm U(1)$规范场模型的标量-张量-张量和张量-标量-标量三点关联。在这个框架中,张量和标量波动来源于规范场在非线性水平,由于引力相互作用,提供了一个手征背景的引力波,同时保持水平的标量波动在观测可行的水平在CMB尺度。我们发现,可观察的部门和规范场之间的引力耦合也可以调解标量和张量波动之间的强相关性,产生的混合型三点函数的振幅是参数较大- $f_{\rm NL} \simeq \mathcal{O}(1-10) (r/0.01)^{3/2}$ -相比,单场实现的通货膨胀。由于规范场源的放大集中在视界出口附近,所产生的混合双谱的峰值{ \it close}接近等边组态。混合双谱的形状依赖性、尺度依赖性和宇称违反性质可以作为基本轴子-规范场动力学的一个显著特征,并建议仔细研究它们在CMB观测量上的签名,包括温度T和E,B偏振模式之间的互相关性。
2021-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Refined Low-Energy Supernova Constraints on Lepton Flavor Violating Axions
本研究通过分析低能超新星中四种产生通道,首次考虑半康普顿散射,对轻子味破坏轴子给出更严格的质量约束,尤其对高于约110 MeV的轴子参数空间限制最强。
2025-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
New Opportunities for Detecting Axion-Lepton Interactions
本文重新审视与轻子相互作用的类轴子粒子(ALPs)的理论与约束,发现弱破坏与弱保持ALP的定性差异及能量增强效应,提出通过带电介子衰变和W玻色子衰变探测ALP的新机遇,影响QCD轴子及实验异常解释。
2023-06-21 hep-ex hep-ph
The Axion-Higgs Portal
本文研究满足平移对称性的六维算符轴子-希格斯门户的现象学,对比多领域约束,推导其作为暗物质候选的参数空间,并与无导数标量希格斯门户的相关结果做参照。
2022-07-12 hep-ph
Precise predictions for the QCD axion contribution to dark radiation with full phase-space evolution
本研究通过求解含量子统计的玻尔兹曼方程,精确计算QCD轴子对暗辐射$ΔN_{\ m eff}$的贡献,发现与热形状假设差异超未来CMB精度,并显著放宽对味破坏轴子耦合的下限。
2025-02-25 astro-ph.CO hep-ph
Lower bounds on lepton flavor violating branching ratios in a radiative seesaw model
在Krauss,Nasri和Trodden提出的三圈辐射跷跷板模型中研究了轻子味违反衰变$μ\to eγ$,$τ\to eγ$,$τ\to μγ$.在这个模型中,相关的耦合常数是较大的较重的标量,运行在循环图中,以产生适当的中微子质量的大小。施加一个标准,所有的耦合常数必须足够小,以处理微扰,我们发现一个标量的质量上界。结合中微子质量参数,我们得到了轻子味破坏过程的分支比的下界。在质量序颠倒和中微子振荡参数最佳拟合的情况下,下限之一是$\text{Br}(μ\to eγ)>1.1\times 10^{-13}$,这是在MEG~II实验的范围内。
2022-05-17 hep-ph
Flavor probes of axion-like particles
轴子和类轴子粒子(ALP)是标准模型(SM)高能扩展的低能产物。我们研究了具有变味耦合的ALP的现象学,并在一般ALP有效场论中对夸克和轻子变味观测量进行了全面的分析。研究的观测量包括稀有介子衰变,中性介子的味振荡,稀有轻子衰变和偶极矩。我们推导出的一般ALP耦合作为其质量的函数的界限,始终考虑到ALP的寿命和分支比。我们进一步计算了夸克的变味效应,这些效应是由新的物理尺度和测量尺度之间的运行和匹配引起的。这使我们能够获得基准ALP模型的界限,其中只有一个单一的(无味或风味通用)ALP耦合到SM粒子是目前在新的物理尺度,在这种情况下,我们强调的互补性和竞争力的风味边界与来自对撞机,束流收集器和天体物理测量的约束。我们发现,搜索在介子衰变产生的ALP提供了一些最强的限制MeV-GeV的质量范围内,即使是最无味的ALP模型。同样,我们讨论的相互作用的风味保存和风味违反耦合的ALP轻子,发现轻子风味违反观测的约束一般强烈依赖于两者。此外,我们分析了ALP是否可以提供各种实验异常,包括在罕见的B介子衰变,测量在ATOMKI和KTeV实验,并在异常的磁矩的μ子和电子中观察到的解释。
2021-10-20 hep-ph
Complementarity in lepton-flavour violating muon decay experiments
本文在低能有效场论的框架内分析了轻子味破坏的μ子衰变,该理论包含QED和QCD对称性所允许的高维算子。的衰变模式$μ\to e γ$和$μ\to 3e$的研究低于电弱破介标度,下降到能量,在这种过程中发生,即μ子质量尺度。在树的水平上系统地研究了5维和6维算子的完整类,并充分考虑了对重整化群方程的单圈贡献。目前的实验限制被用来提取的威尔逊系数的一些运营商的界限,并最终,在任何能级以下的电弱破键标度的有效耦合。两个耦合相关的两个过程之间的相关性说明了搜索计划的MEG II和Mu3e实验的互补性。
2016-11-10 hep-ph
Parity-violating Dark Photon Halos
Brown University(布朗大学)
该研究通过破坏对称性的陈-西蒙斯项,提出在物质主导时期生成引力束缚暗光子晕的机制,其能产生手性亚结构并为超大质量黑洞形成提供原始种子。
2026-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Isospin symmetry breaking and the mass of the QCD axion in a three-flavor linear sigma model
Institute of Physics, Eötvös Loránd University(罗兰大学物理研究所)
本文通过三味线性西格玛模型研究等旋对称性破缺对QCD轴子质量的影响,揭示了拓扑波动尺度的偏移并验证了与格点QCD结果的一致性。
2026-02-26 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
SuperLFV: An SLHA tool for lepton flavor violating observables in supersymmetric models
我们介绍了SuperLFV,一个数值工具,用于计算低能观测量,表现出带电轻子味破坏(LFV)的上下文中的最小超对称标准模型(MSSM)。由于大型强子对撞机和MEG(一个专门的mu -> e伽马实验)目前正在获取数据,因此需要提供快速区分显示LFV的模型的工具。SuperLFV接受符合SUSY Les Houches Accord(SLHA)的光谱文件,其中包含MSSM耦合和超对称破缺尺度下的复杂相位质量。以这种方式,SuperLFV与提供低能量谱的现有SLHA谱计算器兼容但脱离。因此,输入光谱并不局限于已建立的SLHA光谱计算器提供的LFV源。输入光谱可以由个人代码或手工生成,允许现有光谱计算器不支持的任意模型。
2013-03-21 hep-ph
Correlation Between Proton Decay Channels and the Axion Mass in an Extended SU(5) GUT
Osaka Metropolitan University(大阪公立大学);Nambu Yoichiro Institute of Theoretical and Experimental Physics (NITEP), Osaka Metropolitan University(大阪公立大学南部阳一郎理论与实验物理研究所);Meiji Gakuin University(明治学院大学)
研究含45维希格斯场和DFSZ轴子扇区的可重整SU(5)大统一理论,通过单圈规范耦合统一分析确定参数空间,预测QCD轴子质量与质子衰变分支比的相关性。
2026-06-12 hep-ph
Enhanced Schiff and magnetic quadrupole moments in deformed nuclei and their connection to the search for axion dark matter
形变核具有违反时间反演不变性($T$)和宇称($P$)的增强矩。集体磁四极矩(MQM)出现在具有四极形变的核中(具有普通的$T$、$P$守恒的集体电四极矩)。八极形变核在随核转动的内禀坐标系中具有集体的电八极矩、电偶极矩、Schiff矩和MQM。在实验室坐标系中具有确定角动量的状态下,这些矩被$T$和$P$守恒所禁止,这意味着它们的期望值由于核旋转而消失。然而,具有八极形变的原子核具有具有相同自旋的紧密相反的宇称转动态的双重态,其被$T$、$P$破坏的核力混合。这种混合使核轴的方向沿核自旋极化,所有存在于内禀坐标系中的力矩都出现在实验室坐标系中(只要核自旋$I$足够大,允许这样的力矩)。这种机制产生增强的$T$,即违反$P$的核矩。这种增强也发生在具有软八极振动模式的原子核中。本文用CP破坏的$π$ -介子-核子相互作用常数$\bar{g}_{0},\bar{g}_{1}$和$\bar{g}_{2}$、QCD参数$\barθ$和夸克色子-EDMs对Eu、Sm、Gd、Dy、Er、Fr、Rn、Ac、Ra、Th、Pa、U、Np和Pu同位素的增强Schiff矩进行了更新估计。增强的$T$,$P$违反时刻的影响,在固态实验中的轴子暗物质的搜索也进行了讨论,与潜在的替代候选化合物,我们可能会期望增强的效果建议。
2023-03-16 cond-mat.other hep-ph nucl-th