GUT baryogenesis after preheating: numerical study of the production and decay of X-bosons
我们执行一个完全非线性计算的超大质量大统一理论(GUT)$X$玻色子的生产过程中预热,考虑到他们是不稳定的衰变宽度$Γ_X$的事实。我们表明,参数共振不发展,如果$Γ_X$是大于约$10^{-2} m_X$。我们计算了预热阶段产生的超重玻色子的非热数密度,并证明了如果$Γ_X$小于约$10^{-3} m_X$,则观察到的重子不对称性可以用预热后的GUT重子生成来解释.
1998-01-16 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating and phase transitions in gauge theories
最近有人提出,如果暴胀在足够低的能量密度下以一个参数共振期结束,那么标准电弱重子生成方案中的重子洗出问题就可以避免。我目前的数值模拟结果,在这个过程中进行了研究,在阿贝尔希格斯模型。我们的结果表明,由于规范场的无质量,参数共振自然发生,系统达到准平衡态,其中光谱的长波长部分具有高的有效温度。这增强了重子数破坏,使重子生成更有效。
2000-10-19 hep-ph
Preheating, Supersymmetry Breaking and Baryogenesis
暴胀后预热阶段产生的标量场的涨落是如此之大,以至于它们能比暴胀本身更强地破缺超对称性。即使在通常的高温修正被指数抑制的理论中,这些涨落也可能导致沿着有效势的平坦方向的对称性恢复。我们的结果表明,预热后的非热相变可能在阿弗莱克-戴恩机制产生的原始重子不对称性的关键作用。特别是,重子不对称性可能产生于宇宙演化的早期阶段,在预热时代,而不是当哈勃参数成为引力子质量的时候。
1996-06-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Implication of preheating on gravity assisted baryogenesis in $R^2$-Higgs inflation
本研究探讨$R^2$-Higgs暴胀中预热对引力辅助重子生成的影响,通过维度六算子产生螺旋超磁场,确定预热温度及尺度$Λ$,提供了最准确的重子生成尺度估计。
2024-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-equilibrium electroweak baryogenesis from preheating after inflation
我们提出了一个新的情况下,在混合暴胀模型的重子生成在电弱尺度,其中标准模型希格斯场触发结束的通货膨胀。重子生成成功的条件之一,即偏离热平衡,在暴胀后的预热阶段自然达到。暴胀子振荡导致Higgs和规范场的长波位形具有较大的占据数,从而导致较大的sphaleron跃迁速率。我们估计这个率在第一阶段的再加热和评估的重子产生的数量由于一种特定类型的高维CP违反运营商。宇宙通过费米子相互作用在低于临界值$T_{rh} < 100$ GeV的温度下热化,防止产生的重子不对称被冲洗掉。(1+1)维的数值模拟支持了我们的理论分析。
1999-03-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Radion Induced Baryogenesis
最近在两个膜兰德尔-桑德拉姆模型的工作表明,放射子可以驱动TeV膜上粒子的参数放大,导致宇宙学的一个阶段类似于预热。我们认为,作为一种机制,电弱尺度重子生成和估计的重子熵比的参数空间的某些区域的辐射诱导预热。我们还预测了一个上限的放射子质量,这使得重子生成机制可测试。最后,我们用1+1维阿贝尔Higgs模型的数值计算验证了一些假设。
2003-04-13 astro-ph hep-ph
Coherent Baryogenesis and Nonthermal Leptogenesis: A comparison
我们提出了一个新的重子生成机制:在膨胀后的预热费米子获得一个变化的质量耦合到一个依赖于时间的字段。它们的CP-破坏质量矩阵可以产生电荷不对称性,通过衰变到标准模型粒子和重马约拉纳中微子而转化为轻子不对称性。在一个具体的混合暴胀模型中,我们通过暴胀凝聚的微扰衰变来比较“相干重子生成”和非热轻子生成。
2004-10-08 hep-ph
Problems with lattice methods for electroweak preheating
最近Garcia Bellido et.等人提出,在再加热温度对于电弱对称性恢复来说太低的情况下,电弱重子生成可能发生在暴胀结束时。我的情况下,很难可靠地测试经典的场技术的晶格。
2001-09-21 hep-lat hep-ph
Numerical study of the Schwinger effect in axion inflation
本研究数值探究轴子暴胀中施温格效应对规范场产生的影响,发现其使规范场预加热极不可能,但仍存在参数窗口可实现电弱相变时的重子不对称性。
2023-06-19 hep-ph
Simulations of Cold Electroweak Baryogenesis: Finite time quenches
如果电弱对称性破缺跃迁被足够快地触发,它可能为重子生成提供适当的非平衡条件。这可能发生在低尺度暴胀结束时,促使重子生成发生在宇宙的快子预热期间,当暴胀子的势能转移到标准模型粒子中时。在适当的CP破坏量下,可以再现所观察到的重子数不对称性。在这个框架内的冷电弱重子生成,我们研究了所产生的重子不对称性的淬灭跃迁的速度的依赖。我们发现,有一个分离之间的“快”和“慢”的猝灭,这可以用来把允许的希格斯暴胀子耦合的界限。我们还澄清了强烈的希格斯质量依赖的不对称性报告的同伴文件(hep-ph/0604263)。
2006-10-09 hep-ph
Asymmetric Preheating
我们研究了玻色子预热过程中物质-反物质不对称性的产生,着重于不对称性的来源。如果共振粒子产生的倍增因子中出现不对称,则预热期间物质-反物质比将增大。另一方面,如果不对称性在预热期间没有增长,则必须找出另一个原因。我们考虑几种情况下的不对称预热,以区分来源的不对称性。我们还讨论了一个新的重子生成的情况下,不对称性产生既不引入环路校正,也不旋转的字段。
2018-08-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Phase transitions from preheating in gauge theories
我们通过研究阿贝尔Higgs模型的数值晶格模拟表明,非热相变所产生的膨胀后的预热在规范Higgs模型在相当一般的情况下是可能的。这可能导致形成规范拓扑缺陷,如果膨胀结束的尺度足够低,预热后会导致电弱重子生成。
2000-07-18 astro-ph hep-ph hep-th
W and Higgs particle distributions during electroweak tachyonic preheating
我们研究了在零温度快子电弱跃迁过程中的希格斯场和W场的平衡态准粒子分布,这在最近的重子生成情景中已经被假设。通过快速猝灭近似该过程,我们在SU(2)-Higgs模型中进行了经典的实时晶格模拟。新出现的准粒子数和能量,然后用来确定有效温度,化学势和质量的粒子后不久过渡。
2003-07-07 hep-lat hep-ph
Baryogenesis Below The Electroweak Scale
我们提出了一个新的替代重子生成,解决了一些与大统一理论和电弱的情况下,甚至在适度的扩展标准模型,这可能允许重子生成的问题。如果宇宙在暴胀后不会再加热到电弱标度以上,那么就不会产生大统一理论重子,同时也不会产生大量的热闪锌矿、引力子和单极子。然而,通过预热的非热产生sphaleron配置可以产生观察到的宇宙重子不对称性。
1999-02-22 astro-ph hep-ph hep-th
Baryogenesis at the end of hybrid inflation
宇宙的重子不对称性可能起源于混合暴胀结束时的相变,只要再热温度足够低。我表明,如果触发膨胀结束的字段是电弱希格斯场和CP被违反,过渡导致重子不对称性,即使没有预热或非热对称性恢复发生。我估计这种影响的强度和它对通货膨胀模型的约束。
2001-11-16 astro-ph hep-ph
Reheating in Inflationary Cosmology: Theory and Applications
再加热是暴胀宇宙学的重要组成部分。它描述了标准物质粒子在加速膨胀阶段之后的产生。我们给出了一个回顾的再加热过程,重点是在预热阶段的深入讨论,其特征在于由于参数共振或快子不稳定性的指数粒子生产。我们给出了一个简短的概述预热后的热化过程,并结束了一些应用超对称理论和宇宙学中的其他问题,如重子生成,暗物质和度规预热的调查。
2010-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matter and Dark Matter from False Vacuum Decay
我们研究了与B-L自发破缺、轻子数和重子数之差有关的快子预热。再加热是通过重马约拉纳中微子的衰变发生的,这些中微子是在预热过程中产生的,也是在B-L破裂的希格斯粒子的衰变中产生的。重子生成是非热力学和热力学稀薄生成的相互作用,伴随着热力学产生的引力子暗物质。该机制同时解释了物质和暗物质的产生,从而将绝对中微子质量标度与引力子质量联系起来。
2010-09-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Possible Role of the WZ-Top-Quark Bags in Baryogenesis
SM中最重的成员--规范玻色子$W,Z$、顶夸克和反夸克--可以形成希格斯真空的集体袋状激发,只要它们的数量足够大,无论是在零温度还是有限温度下。由于希格斯真空期望值(VEV)在它们内部被显著修改,因此它们被称为“袋”。在这项工作中,我们认为,创造这样的对象可以解释某些数值研究的宇宙学重子。作为一个例子的混合模型,结合通货膨胀预热冷电弱过渡,我们确定了“点的不间断相”的数值研究发现这种情况下与$W-Z$袋。我们认为,重子数违反应主要发生在这些对象内部,并表明,在数值模拟中计算的速率可以使用有限大小的纯规范sphaleron解决方案,以前开发的QCD背景下由卡特,奥斯特洛夫斯基和Shuryak(COS)的分析解释。此外,我们指出,在这些袋顶夸克/反夸克的显着存在(这是不包括在这些数值研究)。虽然基本的sphaleron指数保持不变的顶部的存在,我们发现,顶部有助于稳定他们更长的时间。转变速率的另一个增强来自于拓扑转变中顶部的“再循环”。包含费米子(顶部)提高sphaleron率高达2个数量级。最后,我们讨论了解释重子不对称性所需的CP破坏的大小,并论证了正确大小的袋子中的顶-反顶粒子数的差异可能来自于顶部衰变和顶部传播到袋子中的CP不对称性,这是由于Farrar-Shaubnikov效应造成的。
2010-07-02 hep-ph
A Review of WIMP Baryogenesis Mechanisms
最近有人提出,弱相互作用大质量粒子(WIMP)可能提供新的方法来产生早期宇宙中观察到的重子不对称性,以及解决暗物质和重子丰度之间的宇宙巧合。这表明弱尺度新粒子物理学和现代宇宙学之间可能存在新的联系。本文综述了最近提出的两种WIMP重子生成机制:热冻结过程中WIMP暗物质湮灭的重子生成机制和热冻结后WIMP亚稳衰变的重子生成机制。这封信还讨论了这些模型的有趣现象,特别是可以在强度前沿实验和大型强子对撞机(LHC)实验中探测的实验信号。
2015-10-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
On initial conditions for the Hot Big Bang
我们分析了在电弱理论中,希格斯场起着暴胀子的作用的宇宙再加热的过程。我们估计的最高温度的宇宙和固定的初始条件辐射占主导地位的阶段的宇宙膨胀的标准模型(SM)和nuMSM的框架-SM的最小扩展由三个右手单重态费米子。我们表明,通货膨胀时代之后是一个与希格斯场振荡有关的物质主导阶段。我们研究了从Higgs暴胀子到SM粒子的能量转移,发现宇宙膨胀的辐射主导阶段开始于T_r~(3-15)*10^{13} GeV,其上限依赖于希格斯玻色子玻色子的质量.我们估计了预热时单重态费米子的产生率,发现它们在T_r处的浓度小得可以忽略。这表明在希格斯粒子驱动的暴胀下,nuMSM中的无菌中微子暗物质(DM)产生和重子生成是低能现象,与暴胀无关。然后,我们研究了修改的nuMSM,添加到其拉格朗日高维运营商的普朗克尺度抑制。这些运营商在希格斯驱动的通货膨胀的作用是明确的。我们发现,这些运营商不有助于生产的暖暗物质(WDM)和重子生成。我们还证明了质量超过100 keV的无菌中微子(冷暗物质(CDM)候选者)可以在宇宙的再加热阶段以必要的数量产生。我们认为,DM不育中微子的质量不应超过几个MeV,以避免过近的宇宙。
2009-06-19 hep-ph