Inverse Seesaw Mechanism and Axion Portal Fermionic Dark Matter
提出一种结合逆跷跷板机制与轴子门户费米子暗物质的标准模型最小扩展,可在低能标下解释中微子质量并满足暗物质、中微子振荡及缪子 $g-2$ 约束。
2025-06-09 hep-ph
Axion-like Dark Matter from the Type-II Seesaw Mechanism
虽然类轴子粒子(ALP)是暗物质的热门候选者,但其质量产生机制以及宇宙热演化仍不清楚。在这封信中,我们提出了一个新的质量产生机制的ALP在电弱相变的存在下的第二类跷跷板机制。由于ALP在电弱标度下获得唯一的质量,因此ALP振荡温度上存在与ALP的特定质量无关的截止标度,这是这种情况的一个显着特征。ALP与活跃的中微子耦合,使得中微子振荡在稠密ALP环境中的物质效应成为确凿的证据。作为一个副产品,最近由CDF合作观察到的$W$ -玻色子质量异常也被TeV尺度的II型跷跷板引用。我们对三种新的物理现象作了一次解释.
2022-10-24 hep-ph
Minimal Models for Axion and Neutrino
解决强CP问题的PQ机制和解释中微子质量小的跷跷板机制可能是相关的,PQ对称性破缺标度和跷跷板标度来自一个共同的起源。根据PQ对称性和跷跷板机制是如何实现的,人们对颜色和电磁异常有不同的预测,这些预测可以在未来的轴子暗物质搜索实验中进行测试。受此启发,我们构建了各种PQ跷跷板模型,这些模型是从(非)超对称标准模型中最小限度地扩展出来的,从而与标准KSVZ和DFSZ模型相比,在轴子-光子-光子耦合方面建立了不同的基准点。
2015-12-02 hep-ph
Testable Inverse Seesaw Motivated from a High Quality QCD Axion
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
Axionic Dirac seesaw and electroweak vacuum stability
我们探讨了树级狄拉克中微子质量和轴子物理之间的连接的情况下,PQ对称性实施轻子数守恒微扰。要求PQ标度$f_a$是唯一的重标度在中微子质量产生中发挥作用,我们被引导到一个KSVZ型模型的建设狄拉克中微子质量成反比的$f_a$,提供一个真正的标量三重态(零超荷)被添加到SM标量部门。我们分析这个扩展的标量部门,专注于稳定的电弱真空。三重态VEV对$W$质量的贡献也可能是CDF合作最近暗示的超越SM物理学的原因。
2022-08-05 hep-ph
High-quality axion from chain seesaw
School of Physics, Jiulonghu Campus, Southeast University(东南大学物理学院九龙湖校区)
提出链式跷跷板机制,通过额外 $U(1)_{Y'}$ 规范对称性同时产生中微子与带电费米子质量,并自动嵌入 Peccei-Quinn 对称性以保证轴子高质量。
2026-09-25 hep-ph
An Axion-Like Particle from an $SO(10)$ Seesaw with $U(1)_X$
在SO(10)GUT模型中研究了重右手中微子的退耦,其中剩余反常对称性为$U(1)_{X}$ .在这个模型中,产生中微子质量的跷跷板机制与施图克尔伯格机制交织在一起,后者将非常重的希格斯粒子的CP奇相作为类轴子粒子留在低能谱中。这种赝标量被预测为超轻的,在$10^{-20}$ eV质量范围内。在这种情况下,剩余的异常$X$对称性的粒子的标准模型解释为由于不完全去耦的右手中微子部门。我们说明了这种情况,包括它的实现在SO(10)的背景下。
2020-01-04 hep-ph
Axion Like Particles and the Inverse Seesaw Mechanism
被称为类轴子粒子(ALP)的轻伪标量可能是物理现象背后的原因,如宇宙对超高能光子的透明性,来自后发座星系团的软$γ$射线过剩以及3.5 keV线。我们探索这些粒子与中微子质量产生的反跷跷板(ISS)机制的连接。我们提出了一个非常严格的设置,其中的标量场托管ALP也负责产生国际空间站的质量尺度,通过其真空的期望值重力诱导nonrenormalizable运营商。离散的规范对称性保护了理论不受过于强烈的引力效应的影响,而离散的反常抵消则对群的阶数施加了很强的约束。导致ALP的反常U $(1)$对称性是一个扩展的轻子数,并且保护离散对称性总是可以选择为轻子数和重子数的组合的子群。
2015-08-28 hep-ph
Neutrino masses, cosmological inflation and dark matter in a $U(1)_{B-L}$ model with type II seesaw mechanism
在这项工作中,我们实现了第二类跷跷板机制的框架内的$U(1)_{B-L}$规范模型。作为主要的增益,模型中的右手中微子可以自由地扮演宇宙中暗物质的角色。作为副作用,该模型实现了希格斯暴胀,而没有损失幺正性的问题。
2019-07-11 hep-ph
No-scale gauge non-singlet inflation inducing TeV scale inverse seesaw mechanism
在无标度超引力框架下,建立了一个在$U(1)_{B-L}$规范对称性下带电的中微子暴胀模型。该模型提供了一个有趣的修改三重暴胀。我们施加$U(1)_R$对称性的重整化水平,而允许普朗克抑制的非重整化运营商,打破R-对称性。这在一方面实现类似Starobinsly的通货膨胀情景中起着至关重要的作用。另一方面,它与超对称破缺效应一样,在从TeV反跷跷板机制导出中微子质量中起着重要作用。因此,我们提供了一个解释的极小值的$μ_S$质量参数所需的反跷跷板机制。我们讨论了再加热的情况下,可能的约束参数空间中的中微子质量。
2021-10-23 hep-ph
Right-handed Sneutrino Inflation in SUSY B-L with Inverse Seesaw
我们在标准模型的超对称B-L扩展框架下提出了一个实现暴胀的方案。我们发现其中一个相关的右手中微子(标准模型单重态费米子的超伴子)可以在树水平上提供一个新的非平凡的暴胀轨迹(因此在暴胀过程中打破B-L)。一旦暴胀结束,右手中微子就会落入超对称真空,真空期望值为零,从而恢复B-L对称性。在这类模型中,B-L规范对称性将在TeV尺度上被辐射破缺,轻中微子质量通过反跷跷板机制产生。
2011-10-16 hep-ph
Natural quark mixing and inverse seesaw in a left-right model with an axion
我们考虑一个最小的左,右模型与Peccei-Quinn对称性,广义电荷共轭起着左右对称性的作用。我们展示了如何自发破缺的Peccei-Quinn对称性的标量单线态可以为我们提供解决方案,不仅强CP和暗物质的问题,但也可以帮助产生自然抑制的非对角CKM元素和小中微子质量通过反跷跷板机制。为此,我们利用一个经济的标量部门组成的双双峰,两个双峰和一个单线。由于新的规范玻色子和中微子,无中微子双β衰变,以及轻子味破坏过程,收到新的贡献,可以,在原则上,成为相关的低尺度性质的反跷跷板机制。该模型可以很容易地容纳所有目前的数据费米子质量和混合,即使左,右标度只是足够高,以逃避目前的实验约束。
2019-05-16 hep-ph
Axion-neutrino interactions in seesaw models and astrophysical probes
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院核物理研究所)
研究轴子-中微子相互作用在见锯模型中的表现及天文探测中的影响,发现其在现有限制下对中微子传播影响极小。
2026-07-09 astro-ph.HE hep-ph
Inflation in a modified radiative seesaw model
具有惰性双重暗物质的辐射跷跷板模型是一个很有希望的候选模型,它可以同时解释宇宙中中微子质量、暗物质和重子数不对称性的存在。除了这些问题之外,还应该解释通货膨胀,因为最近的CMB观测表明宇宙早期存在通货膨胀时代。因此,我们将其推广为具有特定势的复标量场。这个定标器也可能与TeV尺度的中微子质量产生有关。我们表明,宇宙微波背景辐射观测所支持的暴胀是可以实现的,即使暴胀子在暴胀期间取次普朗克值。
2015-04-27 hep-ph
No-scale SUGRA Inflation and Type-I seesaw
我们证明了带有三个右手中微子的MSSM,结合可重整化的I型跷跷板超势和无标度的SURGA Kähler势,可以导致与Higgs,slepton和右手sneutrino超场的规范不变组合相关联的Starobinsky类暴胀势。暴胀条件对狄拉克汤川耦合和中微子质量所需的马约拉纳质量施加了约束,并且还要求参数之间的调谐。暴胀的尺度由最重的右手中微子的质量决定。我们还用三个右手中微子的MSSM的有效RGE拟合了低尺度振荡实验的中微子数据。
2018-07-27 hep-ph
Testability of the Higgs inflation scenario in a radiative seesaw model
希格斯暴胀方案是实现暴胀的一种途径,其中希格斯玻色子在不引入新粒子的情况下扮演暴胀子的角色。我们研究了E. MA.我们发现,附加的标量场可以起到暴胀子作用的部分参数区域与当前LHC的结果、中微子实验的数据、暗物质丰度的数据以及直接搜索结果是一致的。我们表明,我们可以部分测试这个模型通过测量质量的标量玻色子在国际直线对撞机。
2013-05-01 hep-ph
Higgs inflation and suppression of axion isocurvature perturbation
指出在DFSZ轴子模型中,如果Higgs场在暴胀过程中获得较大的场值,那么轴子等曲率微扰对宇宙学的约束将被放松。这种情况与希格斯暴胀模型是一致的,在希格斯暴胀模型中,两个希格斯双重态具有非最小耦合,并扮演暴胀子的角色。
2015-05-22 hep-ph
Vacuum stability of the type II seesaw leptogenesis from inflation
最近的研究发现,在标准模型中引入三重态Higgs粒子可以提供一种可行的轻子生成,从而产生我们宇宙的重子不对称性,前提是暴胀是由三重态Higgs粒子和SM Higgs粒子的混合态驱动的。在本文中,我们考察了该模型中满足真空稳定性和微扰性的可行参数空间。我们发现,三重态希格斯粒子的引入也将改善希格斯真空不稳定性的问题。我们提出了两个有代表性的参数区域,在这些区域中可以解释中微子质量的起源、宇宙的重子不对称性以及暴胀,同时保持与真空稳定性和微扰性条件的一致。
2022-08-28 hep-ph
Higgs inflation in a radiative seesaw model
我们研究一个简单的模型来同时解释暴胀、中微子质量和暗物质。这是基于Ma提出的所谓的辐射跷跷板模型,通过引入$Z_2$ -奇同位旋偶标量场和$Z_2$ -奇右手中微子来解释中微子质量和暗物质。我们研究了希格斯玻色子以及$Z_2$ -奇标量偶场的中性分量满足慢卷暴胀和真空稳定性直至暴胀尺度的条件的可能性。我们发现,这些标量场可以起到暴胀子作用的部分参数区域与中微子实验和暗物质丰度的现有数据以及直接搜索结果是一致的。这种情况的现象学后果导致标量玻色子的特定质量谱,可以在大型强子对撞机,国际线性对撞机和紧凑型线性对撞机上进行测试。
2013-04-13 hep-ph
Solving Cosmological Problems of Supersymmetric Axion Models in an Inflationary Universe
我们根据超引力中暴胀子衰变的最新发展,重新审视了轴子模型的暴胀宇宙学。我们发现,如果在暴胀过程中色动子场具有大的初始振幅,并在大爆炸核合成之前衰变,那么所有的宇宙学困难,包括引力子、轴子的过度产生和轴子等曲率涨落,都可以避免。
2008-04-28 hep-ph
Fermion Mass Hierarchy and Double Seesaw Mechanism in a 3-3-1 Model with an Axion
我们提出了一个基于$SU(3)_C\otimes SU(3)_L\otimes U(1)_X$规范对称性的模型,该模型通过$U(1)_{PQ}$ Peccei-Quinn对称性将费米子的质量等级与强CP问题的解决方案联系起来。这最后一种对称性是偶然地由离散的$Z_9$对称性所引起的,它也隐藏了中微子扇区中发生的双跷跷板机制的不同尺度。对称性破坏是由三个标量三重态加上一个标量单重态托管一个轴子场,其粒子激发可以是暗物质的一个组成部分。我们展示了一种机制,其中一个小的有效vev产生的标量三重态,这是应该有一个裸露的质量以上的能量标度的$SU(3)_L\otimes U(1)_X$对称性被打破。结合$U(1)_{PQ}$断裂的能量尺度,这种机制产生了费米子的自然等级。除了标准模型的粒子内容,该模型预测了一个不可见的轴子,$a$,三个GeV的中微子,$N_{iL}$,加上几个新的粒子在TeV的规模,这是:五个矢量玻色子,$U^\pm$,$V^0$,$V^{0\dagger}$,和$Z^\prime$,一个上型$U$,和两个下型$D_a$夸克;以及至少一个CP偶、$H_1$和非厄米中性、$ϕ^0$、$ϕ^{0\dagger}$、标量玻色子。该模型可以通过寻找LHC可能产生的这种粒子来测试。
2018-10-03 hep-ph
Double field inflation of generalized dilaton-axion models with a new Fayet-Iliopoulos (FI) term
研究了具有新的Fayet-Iliopoulos(FI)项的广义介子-轴子模型的暴胀动力学。特别地,在暴胀结束时的真空条件下,我们得到了超势参数与Kähler势中介子-轴子场实部自然对数系数之间的关系.我们还评估了可行的初始场值,相应的超对称性破缺尺度和等曲率参数。
2019-12-16 hep-ph
Multiple Axions Save High-Scale Inflation
多重轴子理论通过避免域墙问题,实现高尺度膨胀并产生可检测的张量波动,无需微调参数。
2025-12-10 hep-ph
Type II Seesaw Higgs Triplet as the inflaton for Chaotic Inflation and Leptogenesis
本文考虑了一个混沌暴胀模型,其中暴胀子的作用由Higgs三重态在产生小质量左手中微子的II型跷跷板机制中扮演。暴胀后可能会发生轻子生成。该模型是在不引入超对称性(SUSY)的情况下构建的。
2010-11-09 astro-ph.CO hep-ph
Higgs inflation scenario in a radiative seesaw model and its testability at the ILC
希格斯暴胀方案是实现宇宙暴胀的一种途径,其中希格斯玻色子玻色子扮演暴胀子的角色。在极小模型中,很难满足真空稳定性和微扰么正性的理论约束。这些问题可以通过考虑多希格斯模型来解决。在这个演讲中,我们讨论了一个带有惰性双重态的辐射跷跷板模型中的希格斯暴胀场景,该模型最初被提出来解释暗物质和中微子质量。我们研究了这个模型的约束下,从目前的数据,并找到额外的标量玻色子可以发挥作用的暴胀子的参数区域。它们满足中微子实验、暗物质搜索以及LEP和LHC的当前数据。在惰性标量玻色子的质谱中出现了一个独特的唯象预言。我们表明,这种情况下是具有挑战性的LHC进行测试,但在国际直线对撞机通过测量两个喷气系统的能量分布的端点通过对生产的惰性标量场的衰变过程是可以很好地测试。
2014-05-22 hep-ph
Dynamical axion misalignment with small instantons
我们提出了一种新的机制来松弛QCD轴子的初始失准角,提高轴子衰变常数的宇宙学界。在暴胀期间,QCD轴子接收到来自小紫外瞬子的贡献,这将其质量提高到暴胀的哈勃尺度。这使得轴子在早期就开始降低它的势。在这种情况下,夸克的标准模型汤川耦合是动态的,在暴胀时期是一阶的,一旦暴胀结束,就降低到它们的标准模型值。这意味着在暴胀之后,小瞬子的贡献被抑制,轴子势从通常的IR瞬子降低到标准的轴子势。结果,当轴子在膨胀后再次开始振荡时,由于膨胀期间的动力学,初始失准角被抑制。虽然动力学轴子错位的一般思想已经在文献中讨论过,我们详细介绍了在膨胀期间和之后的轴子势的最小值之间的不匹配的主要瓶颈,以及如何在我们的情况下通过Froggatt-Nielsen机制规避。考虑到所有的限制,我们发现,轴子衰变常数可以提高到大统一理论的规模,$10^{15}$ GeV,在我们的情况下。
2020-01-06 hep-ph
An invisible axion model with controlled FCNCs at tree level
我们推导了建立一类由费米子混合矩阵控制的树级变味中性流的不可见轴子模型的必要条件,并给出了一个显式的模型实现.水平的佩西-奎因对称性通过佩西-奎因机制提供了强CP问题的解决方案,并预测了冷暗物质候选者,不可见的轴子或族。活动中微子质量的微小可以通过I型跷跷板机制来解释,这为重跷跷板尺度提供了动力学起源。避免畴壁问题的可能性是所考虑的模型类型中最有趣的特征之一。实验限制依赖于轴子-光子耦合,天体物理学的考虑和罕见的K介子和μ介子衰变的familon搜索进行了讨论。
2015-01-04 hep-ph
Standard Model - Axion - Seesaw - H portal inflation
扩展标准模型与一个新的复杂的单重标量,右手中微子和矢量夸克允许同时解决粒子物理学和宇宙学中的几个问题,在一个约束的框架内,可以通过未来的探测宇宙微波背景,以及即将到来的轴子实验证伪。这个标准模型-Axion-Seesaw- H门函数暴胀理论(SMASH)提供了预测暴胀和$H$玻色子稳定性,并能解释重子生成、轻中微子质量、暗物质和强CP问题.该模型包含了一个独特的新的质量尺度与轴子衰变常数相一致,也设置了微扰轻子数违反过程的规模。可检验的预测包括$r\gtrsim 0.004$的张量标量比的最小值、光谱指数$α\gtrsim-8\times10^{-4}$的运行、有效相对论中微子数量的变化$δN_{\rm eff}\sim 0.03$以及$50μeV\leq m_A \leq 200 μeV$范围内的轴子质量。
2017-06-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Dark Side of $θ_{13}$, $δ_{CP}$, Leptogenesis and Inflation in Type-I Seesaw
在I型跷跷板机制中,如果存在剩余味对称性,则$θ_{13}$为零,并导致三双峰中微子混合斑图,则轻子生成不能实现。我们提出了一个简单的框架,额外的粒子,奇数下的$Z_2$对称性,打破剩余的味道对称性和最轻的$Z_2$奇数粒子是暗物质的候选人。结果,可以容纳非零的$θ_{13}$、$δ_{CP}$、稀薄生成和正确的暗物质密度。另一方面,$Z_2$奇数标量可以发挥的作用,质量为$10^{13}$ GeV的暴胀子最近的BICEP 2结果的动机。有趣的是,该模型可以“生成”$δ_{CP} \simeq -π/2$,这是正常层次中微子质谱中T2 K实验所偏爱的。
2014-11-17 hep-ph
Flavored axion-monodromy inflation
在标准模型中,费米子质量的等级可以通过离散规范对称性的破缺而产生。味对称破缺势的重正化相互作用可能会产生偶然的全局对称性,这些对称性会自发破缺,从而产生可能推动暴胀的伪戈德斯通玻色子。我们考虑两个领域,轴子monodromy通货膨胀模型,其中的暴胀被确定与伪戈德斯通玻色子的风味部门的线性组合。我们发现,由此产生的模型是nontrivially约束当前的宇宙学数据以及可行的风味模型建设的要求。
2015-09-26 hep-ph
Inflation and majoron dark matter in the seesaw mechanism
我们提出暴胀和暗物质有一个共同的起源,与中微子质量产生方案有关。作为一个模型,我们考虑了整体轻子数在跷跷板机制下的自发破缺。我们表明,它提供了一个可接受的通货膨胀的情况下,与最近的CMB B-模式观察的BICEP 2实验。该方案也可以通过合理的参数选择来解释宇宙的重子不对称性。
2014-09-10 astro-ph.CO hep-ph
Towards a Post-Inflationary Composite Axion Model
针对复合轴子暴胀后宇宙学研究不足及畴壁、奇异遗迹等问题,提出两个有效畴壁数为1的复合轴子模型,研究短暴胀的遗迹稀释效应,确定轴子暗物质主要由弦-壁网络衰变产生的可行参数空间。
2025-10-21 hep-ph
A Dynamical Solution to the Axion Domain Wall Problem
畴壁问题和等曲率问题限制了轴子模型和膨胀模型的可能组合。本文考虑了一种新的机制,通过暴胀期间/之后多个标量场的动力学来解决这些问题。该机制使得具有非平凡畴壁数的轴子模型与具有大哈勃参数$H_{I} \gg 10^{7\mbox{-}8}\,$ GeV的膨胀模型兼容。该机构还避免了等曲率问题。这种机制增加了选择轴子模型和暴胀模型组合的自由度。
2019-09-04 hep-ph
The Electroweak Axion, Dark Energy, Inflation and Baryonic Matter
在以前的论文中,标准模型被推广到包括一个携带重子加轻子数的电弱轴子,$B+L$。结果表明,这样一个模型自然地给出了观测值的暗能量,如果明确的重子数破坏的尺度被选为普朗克质量的顺序。本文考虑了轴子场模的影响。这样的场必须凝聚以产生与轴子场相关联的标准戈德斯通玻色子。这种凝聚破坏了重子数。我们认为,这个模量可能与通货膨胀。如果引入一个额外的$B-L$违反标量的质量类似的模的轴子场,我们认为,衰变的粒子与这个字段可能会产生一个可接受的重子不对称性。
2014-11-06 hep-ph
Axion Dark Matter with High-Scale Inflation
我们发现,超对称轴子模型打破PQ对称性的相互作用的非重正化超对称项和软超对称破缺项提供了一个自然的框架,不仅产生的轴子规模从软超对称破缺规模$m_{3/2}$,但也为提高它在通货膨胀的因素,以$\sqrt{H_I/m_{3/2}}$其中$H_I \simeq 10^{14}$ GeV根据最近的BICEP 2结果。在这个方案中,如果再热温度低于$10^{10}$ GeV,或者当PQ场与热(标准模型)粒子强烈耦合时低于$m_{3/2}$,PQ对称性可以在宇宙的整个历史中保持破缺。它还表明,在预热过程中的参数共振是不够有效的诱导非热PQ对称性恢复。因此,与QCD异常$N_{DW}>1$的轴子模型可以从畴壁问题,而轴子等曲率扰动被充分抑制膨胀期间的轴子规模大于约$M_P (Ω_a h^2/0.12)^{1/2} ( F_a/10^{12} \mbox{GeV})^{0.6}$ GeV。
2014-04-16 hep-ph
Standard Model-Axion-Seesaw-Higgs Portal Inflation. Five problems of particle physics and cosmology solved in one stroke
我们提出了一个最小的标准模型(SM)的扩展,提供了一个一致的图片粒子物理从电弱尺度到普朗克尺度和宇宙学从通货膨胀到今天。三个右手中微子$N_i$,一个新的色三重态$Q$和一个复的SM-单重态标量$σ$,它们的真空期望值$v_σ\sim 10^{11}$ GeV同时破缺轻子数和Peccei-Quinn对称性。在低能量下,模型简化为SM,增加了跷跷板产生的中微子质量和混合,加上轴子。后者解决了强CP问题,并解释了宇宙中的冷暗物质。暴胀子由$σ$和SM希格斯粒子的混合物组成,暴胀后宇宙的再加热通过希格斯入口进行。重子发生是通过热瘦生进行的。因此,在这个统一的标准模型-轴子-跷跷板-希格斯门暴胀(SMASH)模型中,粒子物理学和宇宙学的五个基本问题被一举解决。它可以通过即将进行的宇宙微波背景和轴子暗物质实验进行决定性的探测。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc 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
Running Standard Model Inflation And Type I Seesaw
最近有几位作者认为,通过引入希格斯偶线与引力的强非最小耦合,可以在标准模型中实现令人满意的暴胀情景。它示出在这里,I型跷跷板物理包含右手中微子在中间尺度可以有显着的影响,这些模型的通货膨胀的预测。对于一个这样的模型,低于树级预测的0.968的标量谱指数的值被实现的跷跷板参数和SM希格斯玻色子质量接近130 GeV的似是而非的值。普朗克对n_s的精确测量,以及大型强子对撞机对希格斯玻色子玻色子质量的测量,应该为这种以SM为基础的暴胀情景提供严格的检验,并辅之以I型跷跷板物理。
2009-11-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Variations on the SU(5) axion
本文系统地研究了SU(5)大统一理论中轴子态和跷跷板机制的同时嵌入,包括极小嵌入和翻转嵌入。结果表明,只要B-L作为整体对称是活跃的,费米子的PQ电荷是不明确的。跷跷板机制的各种实现,然后发现不同的方式,这种模糊性是解决。但是,由于这种模糊性是非物理的,因此所有这些模型都被预测为是等效的,在这个意义上,轴子现象在低能尺度上是相同的。
2020-10-26 hep-ph hep-th
Unifying inflation with the axion, dark matter, baryogenesis and the seesaw mechanism
本文提出了一个新的质量尺度的标准模型的最小扩展,并提供了一个完整的和一致的粒子物理和宇宙学的图像,直到普朗克尺度。我们在SM中加入了三个右手SM单线态中微子,一个新的矢量色三重态费米子和一个复杂的SM单线态标量$σ$,它稳定了Higgs势,其真空期望值为$\sim 10^{11}$ GeV,同时打破了轻子数和Peccei-Quinn对称性。原初暴胀是由$σ$(非最小耦合到标量曲率)和SM希格斯粒子的组合产生的。重子生成通过热瘦生进行。在低能量下,模型简化为SM,加上跷跷板产生的中微子质量,加上轴子,解决了强CP问题,并解释了宇宙中的暗物质。该模型预测的张量标量比$r\simeq 0.004$的最小值,运行的标量谱指数$α\simeq - 7\times 10^{-4}$,轴子质量$m_A\sim 100\,μ{\rm eV}$和宇宙轴子背景辐射相应的相对论中微子的有效数量的增加$\sim 0.03$。下一代宇宙微波背景辐射和轴子暗物质实验可以对它进行决定性的探测。
2017-02-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation in a modified radiative seesaw model
宇宙早期暴胀时代的存在似乎得到了最近CMB观测的有力支持。然而,不幸的是,只有几个与粒子物理学密切相关的现实暴胀场景似乎已经知道。含有惰性双态暗物质的辐射中微子质量模型是解决目前实验中无法用标准模型解释的问题的一个很有前途的模型。为了使模型包含暴胀,我们将其推广为具有特定势的复标量场。这个标量可能与TeV尺度的中微子质量产生以及暴胀密切相关。我们表明,宇宙微波背景辐射观测所支持的暴胀是可以实现的,即使暴胀子在暴胀期间取次普朗克值。
2015-01-01 astro-ph.CO hep-ph
QCD axions and axionlike particles in a two-inflation scenario
我们研究了在两个暴胀时代的情况下QCD轴子和类轴子粒子的现象学。特别地,我们描述了QCD轴子场方程在第二次暴胀和再加热后的可能解。我们数值计算了QCD轴子的稀释,并给出了类轴子的解析近似。虽然它已经意识到,这样的情况下,可以稀释的轴子能量密度和开放的参数空间的轴子衰减常数$f_A$,我们发现,即使是一个小的增加相对QCD轴子能量密度是可能的。
2017-12-21 astro-ph.CO hep-ph
Inflation and type III seesaw mechanism in $ν$-gauge mediated supersymmetry breaking
我们讨论了在$ν$ -规范介导的超对称破缺情形中宇宙暴胀的实现,其中一组负责III型跷跷板机制的24维手征超场在规范介导中扮演信使场的角色.利用中微子振荡的数据,我们证明了该模型满足轻子味破坏、统一规范耦合的微扰性、观测到的暗物质丰度以及Higgs质量为125.1 GeV的约束条件.预测的宇宙微波背景辐射谱与观测结果符合得很好。我们还评论了证伪性的这种情况下,通过未来的实验。
2021-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Inflation due to a non-minimal coupling of singlet scalars in the radiative seesaw model
含有惰性双态暗物质的辐射中微子质量模型是解决目前实验中无法用标准模型解释的问题的一个很有前途的模型。我们研究了这个模型的扩展,侧重于从标量部门带来的宇宙学特征。由于单重标量与Ricci标量的分层非最小耦合引起的暴胀可能会对宇宙中的中微子质量和重子数不对称性给出一个有利的解决方案。
2016-02-04 astro-ph.CO hep-ph
Fermion production during and after axion inflation
我们研究了在轴子驱动的暴胀,特别是$m_ϕ^2ϕ^2$和monodromy通货膨胀,并计算粒子生产过程中的通货膨胀时期和后通货膨胀的轴子振荡的衍生耦合费米子。在暴胀期间,滚动的轴子充当螺旋性的有效化学势,使一个费米子螺旋性的引力产生偏向于另一个。这种机制允许有效的引力产生重费米子状态,否则将被高度抑制。在暴胀之后,由于费米子场的有效频率发生非线性变化,轴子振荡并产生具有两种螺旋度的费米子。对于费米子质量和轴子-费米子耦合强度的某些值,两个螺旋度状态是不对称产生的,导致左螺旋度费米子和右螺旋度费米子的数量密度不相等。
2016-12-23 astro-ph.CO hep-ph
Reheating-Induced Axion Dark Matter After Low Scale Inflation
轴子和暴胀子之间的动力学混合允许产生轴子暗物质,即使暴胀哈勃尺度小于零温度轴子质量。我们分析了这个最近发现的“inflaxion”框架中的轴子动力学,并提出了一个新的宇宙学的情况下,轴子漂移远离其真空期间的再加热时代,引起了观察到的暗物质丰度。我们讨论了量子色动力学的轴子和类轴子粒子的影响。
2020-09-09 astro-ph.CO hep-ph
Invisible Axion-Like Dark Matter from Electroweak Bosonic Seesaw
我们探讨了一个模型的基础上,经典的规模不变的标准模型(SM)与强耦合的矢量动力学,这是所谓的hypercolor(HC)。在TeV尺度下,类矢量凝聚动态破缺了尺度对称性,使得SM Higgs粒子通过玻色子跷跷板机制获得负质量平方,实现了电弱对称性破缺。引入一个基本赝标$S$来给出复合南武-戈德斯通玻色子(HC介子)的质量:HC介子可以是一个很好的目标,通过在大型强子对撞机的双光子通道探索。作为玻色子跷跷板的结果,$S$的波动模式(我们称之为$s$)与SM粒子产生了微小的耦合,并且被预测为非常轻。$s$主要衰变为双光子,可以表现为不可见的轴子状暗物质。$s$ -暗物质的质量被目前可用的宇宙学和天体物理学限制为$10^{-4} {\rm eV} \lesssim m_s \lesssim 1 \,{\rm eV}$。我们发现$s$ -暗物质的剩余丰度可以通过相干振荡积累。在微波谐振腔实验中的检测潜力也得到了解决。
2016-11-07 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Triplet seesaw model: from inflation to asymmetric dark matter and leptogenesis
暗物质(DM)粒子的性质和机制,提供他们的测量遗迹丰度目前还不清楚。同样,暴胀子的性质也是未知的。我们研究了统一图像中的三重态跷跷板模型。在高能尺度下,我们考虑由标准模型和三重态希格斯场的混合驱动的希格斯暴胀,两者都与引力非最小耦合。在中、低能量下,我们研究了在暗区具有电荷不对称性的矢量费米子二重态DM候选体,这是由提供重子不对称性的相同机制产生的,即由标量三重态衰变引起的重子生成-通过-轻生成。同时,该模型通过II型跷跷板在振荡实验的范围内产生中微子质量。然后,我们应用贝叶斯统计推断模型参数引起所观察到的重子不对称性和DM密度,兼容与通货膨胀和DM直接检测的限制,更新CRESST-II过剩,新的XENON 100数据发布和KIMS排除限制。
2012-09-06 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological aspects of inflation in a supersymmetric axion model
我们证明了在超对称轴子模型的框架下混合暴胀是自然实现的,当Peccei-Quinn对称性破缺标度在10^{15}GeV左右时,这与WMAP观测结果一致.通过求解后暴胀标量动力学,发现轴子的标量伙伴-因此,轴子相干振荡可能是宇宙中暗物质的主要成分。解决了宇宙学的引力子和轴子问题。
2011-06-29 astro-ph.CO hep-ph
Axion inflation with cross-correlated axion isocurvature perturbations
在超弦理论的框架下,我们研究了暴胀的情况,其中暴胀子是一个产生绝热曲率扰动的轴子,而存在另一个产生等曲率扰动的轻轴子。我们讨论了弦轴子之间的非平凡耦合是如何普遍产生的,并通过具体的例子计算了绝热模和等曲率模之间的互相关。基于Planck对一般相关等曲率扰动的分析,我们证明了轴子单值暴胀倾向于相关等曲率模的存在,而自然暴胀则不倾向于相关等曲率模.
2015-09-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
High-Scale Axions without Isocurvature from Inflationary Dynamics
宇宙微波背景辐射(CMB)中可观测到的原始张量模式将指向高尺度的膨胀$H_{I}$。如果Peccei-Quinn(PQ)破缺$f_a$的尺度大于$\frac{H_{I}}{2π}$,那么CMB对等曲率的约束就天真地排除了QCD轴子暗物质。这假设了轴子的势能在暴胀期间是不变的。我们重新审视模型的膨胀动力学修改的轴子潜力,并讨论如何isocurvature界限可以放宽。我们发现,在暴胀$f_I$期间,仅依赖于更大的PQ破缺标度的模型需要轴子丰度的后期稀释或高度超普朗克$f_I$,不知何故不支配暴胀能量密度。在暴胀过程中增强PQ对称性的明确破缺的模型可能允许$f_a$接近普朗克尺度。避免暴胀动力学的破坏提供了对参数空间的重要限制。
2016-06-06 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Freeze-In during Warm Inflation and the Seesaw Mechanism
本文提出在暖暴涨情景下,通过紫外冻结产生暗物质,并应用于$U(1)_{B-L}$规范扩展标准模型框架,结合跷跷板机制解释中微子质量。
2024-12-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraints on small-field axion inflation
本文研究了一般小场轴子暴胀,它们是自然暴胀和轴子单值暴胀所提出的多项式函数和正弦函数的混合。为了不破坏大爆炸核合成和过度产生源于QCD轴子的等曲率扰动,导致成功的轴子暴胀的轴子衰变常数受到严格的限制。反过来,我们发现,宇宙学上有利的轴子衰变常数通常是大统一尺度或弦尺度的顺序,这是符合封闭弦轴子的预测。
2017-04-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation from a Supersymmetric Axion Model
我们表明,超对称轴子模型自然会引起混合通货膨胀的瀑布场确定为Peccei-Quinn标量。Peccei-Quinn尺度被预测为大约10^{15}GeV,以再现宇宙的大尺度密度扰动。在内建的晚期熵产生过程之后,轴子成为暗物质的候选者。几个宇宙学的影响进行了讨论。
2010-12-10 astro-ph.CO hep-ph