New Results In Axion Physics
我们评论最近的实验结果从PVLAS和CAST合作，寻找轴子样粒子。我们提出了一个粒子物理模型，其中他们明显的不一致性是规避。
2006-06-14 hep-ph
Comment on "Poynting vector controversy in axion modified electrodynamics"
在最近的一份出版物中，Tobar、McAllister和Goryachev声称，使用坡印廷矢量的另一种定义可以显著提高他们提出的轴子暗物质探测器的灵敏度。虽然坡印廷矢量的选择确实是模棱两可的，但它不会影响物理结果，例如电压表上的读数，只要一致地使用相同的定义。我对这一点进行了详细的解释，并找出了其计算中的具体误差。
2022-03-29 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Comments on Axions, Domain Walls, and Cosmic Strings
一段时间以来，轴子一直被认为是暗物质的可能候选者。它们可以通过错位产生，但有人认为，当暴胀发生在佩西-奎因跃迁之前时，宇宙弦可以产生可观的产物。这是广泛模拟的主题。但我们有理由怀疑轴子弦的可能作用。我们回顾和阐述这些问题，并认为参数字符串已经占随机错位角的假设。我们回顾和阐述这些问题，并提供了几个定性的参数字符串已经占随机错位角的假设参数。这些论点是基于弦解的集体模式的考虑，在特定模型中轴子辐射的计算，以及模拟的回顾。
2021-11-18 astro-ph.CO hep-ph
Comment on "Axion induced oscillating electric dipole moments"
在最近的工作中[Phys. Rev. D 91，111702（R）（2015）]，C.希尔的结论是，轴子电磁异常诱导振荡的电子电偶极矩的频率$m_a$和强度$\sim 10^{-32}~e$厘米，在极限$v/c \to 0$的轴子场。在这里，我们证明了一个适当的处理这个问题的最低阶产量$\textit{no}$电偶极矩的电子在相同的限制。相反，原子和分子的振荡电偶极矩由不同的机制产生。
2015-10-24 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
Comment on "Irregularity in gamma ray source spectra as a signature of axion-like particles"
D. Wouters和P.Brun在Phys.Rev.D86，043005（2012）中声称，在遥远的甚高能量耀变体的光谱中的可观察效应是由于在湍流的河外磁场存在下光子振荡成类轴子粒子（ALP）的结果。本评论的主要目的是证明这样的结果在物理上是不正确的。我们还表明，物理上正确的处理同一问题导致一个不太相关的结论，这使得WB指出的效果可能无法观察到与目前的能力。
2013-06-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Reply to "Comment on `Axion induced oscillating electric dipole moments' " [1]
我们回应Flambaum等人的论文[Phys. Rev. D95，no. 5，058701（2017）]，声称没有有效的诱导振荡电偶极矩，例如，对于电子，通过异常与振荡的宇宙轴子背景相互作用而产生。相关的费曼振幅，图。(1)如Flambaum等人计算的，变成了完全的发散，然后消失了与这个结果相反，我们得到了一个非零的振幅，它产生物理电偶极子辐射的电子（或任何磁偶极矩）沉浸在宇宙轴子场。我们认为Flambaum等人的反主张是不正确的，并且是基于对物理选择与规范选择的误解，以及电偶极子只能通过耦合到静态（时间恒定）电场来定义的假设。
2017-04-03 hep-ex hep-ph hep-th
QCD Axion-Mediated Dark Matter
本文提出衰变常数低于$10^{11}$ GeV的QCD轴子可在标准模型与暗区之间传递相互作用，并通过冻出或冻入机制决定暗物质密度，同时给出可检验的实验目标。
2023-06-05 hep-ph
Exploring the Hadronic Axion Window via Delayed Neutralino Decay to Axinos at the LHC
在最小超对称标准模型中加入QCD轴子不仅解决了强CP问题，而且用新的暗物质候选者修正了暗区。虽然超对称性轴子现象学通常仅限于寻找轴子本身或寻找普通的超对称性粒子，但这项工作的重点是在大型强子对撞机（LHC）上可以检测到轴子的超伙伴，轴子，在从主顶点位移的中性伴子的衰变中。特别是，我们专注于强子轴子窗口内的KSVZ axino。在这种情况下，中性伴子的衰变长度很容易适合超对称谱的ATLAS探测器，预计在14 TeV的LHC可测试。我们比较这个签名的位移衰变axinos其他动机良好的情况下，包含一个长寿命的中性伴子内的检测器衰变。这些替代方案可以在某些情况下非常接近模仿预期的axino签名，并在何种程度上，他们是可区分的讨论。我们也简要地评论这样一个场景的宇宙学可行性。
2015-12-21 hep-ph
Axion-Dilaton Cosmology and Dark Energy
本文讨论了一类基于D=4轴子引力普遍耦合到宇宙背景流体的平坦FRW宇宙模型。特别是，我们调查的可能性经常性的加速，这是最近被证明是一般实现在广泛的一类轴子-介子模型，但在宇宙学背景流体的情况下。我们观察到，一旦我们强加的存在辐射和物质主导的宇宙演化的早期阶段，轴子-介子动力学显着改变相对于纯轴子-介子引力的情况。在物质主导的时期，标量场要么保持冻结，由于大的膨胀率，或进入宇宙学标度制度。在这两种情况下，振动的有效状态方程周围的加速度边界值是不可能的。另一方面，在低红移区域进入振荡阶段的模型则不受观测的青睐。我们还评论的可行性的轴子-介子系统作为一个候选人的动态暗能量。在模型的某个子类中，一个中间的标度状态被永恒的加速所取代。我们还简要讨论了初始条件的依赖性问题。
2007-09-12 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
The phenomenology of Axion Relic Pockets
Birzeit University（比尔宰特大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
本文研究轴子遗迹口袋作为暗物质的现象学，推导轴子-光子转换率，利用冰立方数据给出首个地面实验限制，并探讨多种探测前景。
2026-09-22 hep-ph
Dark energy, QCD axion, BICEP2, and trans-Planckian decay constant
弦紧化中允许的离散对称性是所有在某个层次上被破坏的全局对称性之母。我们讨论由此产生的伪戈德斯通玻色子，特别是QCD轴子和一个临时的宇宙学常数，和暴胀子。我们还评论了最近的BICEP 2数据的一些影响。
2014-10-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Gravity wave and model-independent axion
在这篇简短的评论中，我们注意到在GW 150914中，模型无关的轴子对史瓦西半径之外的引力子质量的贡献完全可以忽略不计。对于质量为$2\times 10^{14}\,$ kg的黑洞合并，模型无关的轴子对引力子质量的贡献可能为$10^{-22}\,$ eV。
2017-04-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Novel cosmological bounds on thermally-produced axion-like particles
利用宇宙微波背景谱和重子声学振荡的数据，我们限制了热产生的类轴子粒子（这里是轴子）与光子和胶子的耦合。轴子具有明确的软破缺质量项，它是在早期宇宙中由轴子-光子或轴子-胶子过程热产生的，解释了该领域的最新进展。我们推导出迄今为止在$10^{-4} \lesssim m_a/{\rm eV} \lesssim 100$考虑的质量范围内最严格的轴子-胶子耦合的边界，取代了SN 1987 A的现有边界。轴子-光子耦合的界限与CAST合作的轴子质量$m_a \gtrsim 3\,$ eV的结果具有竞争力。鉴于未来CMB-S4任务的敏感性，我们对预测范围进行了评论。
2022-07-04 astro-ph.CO hep-ph
Early-Universe Simulations of the Cosmological Axion
超致密暗物质（DM）迷你晕的质量等于或低于$10^{-12}$ $M_\odot$出现在轴子DM模型中，其中Peccei-Quinn（PQ）对称性在膨胀后被破坏。微晕是由非平凡的轴子自相互作用在轴子弦和畴壁网络坍缩期间和之后不久产生的密度扰动引起的。我们进行高分辨率的模拟，这种情况下开始在时代之前的PQ相变和结束在物质辐射平等。我们的原始扰动产生的频谱特征和评论的影响，努力检测轴子DM。我们还测量了DM密度在不同的模拟质量，并认为正确的DM密度得到$m_a = 25.2 \pm 11.0$ $μ\mathrm{eV}$。
2019-06-03 astro-ph.CO hep-ph
Exploring the axion potential and axion walls in dense quark matter
本文在包含轴子与夸克耦合的类Nambu-Jona-Lasinio模型中，研究致密恒星核心夸克物质（实现局部电中性和$β-$平衡）的量子色动力学轴子势与轴子畴壁，发现手性恢复相中相邻真空态能垒降低导致畴壁表面张力减小，并探讨了致密夸克物质中产生畴壁的可能性。
2023-04-20 hep-ph nucl-th
The Axion is Going Dark
本研究探索与轴子耦合的非阿贝尔暗区规范群通过拓扑混合产生的效应，修正轴子拓扑耦合量子化条件以降低轴子-光子耦合下界，同时确定奇特物质表示、探索广义范畴对称性并讨论相关唯象结果。
2024-12-09 hep-ph hep-th
Parametrics of electromagnetic searches for axion dark matter
轻的轴子状粒子出现在许多超越标准模型物理学的理论中，并且可能构成宇宙的部分或全部暗物质。它们可以耦合到标准模型的方法之一是通过电磁$F_{μν} \tilde F^{μν}$门户，并且有一个广泛的实验计划，涵盖了几十年的质量范围，旨在通过这种耦合寻找轴子暗物质。在本文中，我们推导出限制的吸收功率，耦合灵敏度，广泛的一类这样的搜索。我们发现，标准的技术，如谐振腔和介质haloscope，可以实现O（1）-最优的轴质量平均信号功率，对于给定的体积和磁场。对于低质量（频率$\ll$ GHz）轴子，使用静态背景磁场的实验通常具有抑制的灵敏度-我们讨论了这种限制的物理学，并提出实验方法来避免它，如微波上转换实验。我们也评论其他形式的暗物质，包括暗光子的检测，以及相对论性隐藏扇区粒子的检测。
2021-04-02 hep-ex hep-ph
Post-inflationary axions: a minimal target for axion haloscopes
暴胀后情景中具有畴壁数 $N>1$ 的类轴子粒子在残存对称性微破缺下可作暗物质，数值模拟与解析结合表明其衰变常数受小尺度等曲率涨落强约束，可能具有较大光子耦合。
2022-12-26 hep-ex hep-ph
Axion Quark Nugget Dark Matter: Time Modulations and Amplifications
本文研究了文献[1，2]中提出的轴子产生的新机制。这种机制是基于所谓的Axion Quark Nugget（AQN）暗物质模型，该模型最初是为了解释暗物质和可见宇宙物质密度的相似性而发明的。我们进行数值模拟，以评估地球表面的轴子通量。我们检查年度和每日调制，这已经研究过，并已知发生任何类型的暗物质。我们还讨论了一种新的类型的短时间的增强，这是唯一的AQN模型：统计波动和突发式放大，这两者都可以大大放大的轴子信号，一个因素$\sim10^2-10^3$的一个非常短的时间。本文研究了质量窗$10^{-6}{\rm\,eV}\lesssim m_a\lesssim10^{-3}\rm\,eV$内AQN诱导的轴子的典型速度$\langle v_a\rangle\sim0.6c$。我们还评论了宽带检测策略，以寻找这样的相对论性轴子通过研究每日和每年的时间调制以及随机突发放大。
2020-01-23 astro-ph.CO hep-ph
A Fuzzy Axiverse from String Theory
本文在IIB型弦理论框架下构建模糊轴子暗物质模型，基于超过35万个Calabi-Yau紧致化的穷举系综系统分析错位产生机制，揭示暗物质由模糊轴子与较重轴子混合组成，并探讨自动微分优化策略在弦轴子宇宙探索中的应用。
2025-02-04 hep-ph hep-th
Light axion-like dark matter must be present during inflation
类轴子粒子（ALP）可能构成所观察到的冷暗物质（CDM）的全部。ALP的参数空间取决于粒子$m$的质量和膨胀$H_I$的能量尺度，后者受未探测到原始引力波的约束。我们发现，HI上的约束意味着存在的质量尺度$m_χ= 10 {\rm \,neV} ÷ 0.5 {\rm \,peV}$，取决于ALP的敏感性$χ$，这样的能量密度的ALP的质量小于$m_χ$是太低，以解释目前的CDM预算，如果ALP字段已起源结束后的通货膨胀。这个界限影响了超轻轴子（ULA），它最近作为CDM候选者重新流行起来。光（$m < m_χ$）的ALP可以是CDM候选人，只有当ALP领域已经起源于暴胀期间，在这种情况下，参数空间的限制由非检测轴子等曲率波动。我们评论的影响，这些界限从额外的物理超出了标准模型，除了ALP。
2018-11-01 astro-ph.CO hep-ph
A Quantum Perspective on Oscillation Frequencies in Axion Dark Matter Experiments
Institut für theoretische Physik, Universität Heidelberg（海德堡大学理论物理研究所）
该研究从量子视角分析轴子暗物质实验的信号演化，解释了慢时间尺度与轴子质量振荡信号的量子起源，证明可通过实验流程让特殊初始态下消失的质量振荡信号重现，结果适用于CASPEr等多种轴子实验。
2023-04-05 hep-ex hep-ph
String Theory and Grand Unification Suggest a Sub-Microelectronvolt QCD Axion
结合弦理论与大统一理论，通过幺正性论证和KS系综紧致化，将QCD轴子质量约束在10^-11至10^-8 eV范围，并指出该范围对暗物质搜索相关，且KS轴子景观最多约47个轴子，未能解释DESI暗能量提示。
2025-05-21 hep-ph hep-th
New mechanism producing axions in the AQN model and how the CAST can discover them
我们主张的想法，有一个全新的机制，在太阳中的轴子生产，这是以前从未讨论过的文献。这种新的轴子产生机制是基于所谓的轴子夸克块金（AQN）暗物质模型。这些轴子将产生除了充分研究的轴子发射由于Primakoff效应。AQN模型最初是作为一个自然的解释所观察到的比率$Ω_{\rm dark} \sim Ω_{\rm visible}$时，DM和可见物质密度假设相同的数量级值，无关于轴子质量$m_a$或初始失准角$θ_0$。该模型在不调整任何参数的情况下，合理地再现了由于AQN与太阳物质湮灭事件而导致的日冕极紫外（EUV）辐射强度。在AQN框架内，日冕释放的额外能量代表了一个解决方案，这是一个长期存在的难题，在文献中被称为“太阳日冕加热之谜”。同样的湮灭事件也产生了相对论性的轴子。这代表了轴子产生的一种新机制，也是本工作的主要内容。这些轴子的通量在这个模型中是明确固定的，并以日冕的EUV光度表示。我们还计算了这些轴子的光谱特性，并对升级后的CAST（CERN Axion Solar Axion）实验发现这些太阳轴子的潜力做了一些评论。
2018-08-16 astro-ph.GA astro-ph.SR hep-ph
Gravitational Wave and CMB Probes of Axion Kination
本文研究轴子场旋转导致的物质主导与动能主导时代对原初引力波谱的影响，发现谱呈三角形峰，并结合CMB与BBN约束探讨未来引力波观测对轴子暗物质和重子不对称产生机制的探测前景。
2024-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Universal Constraints on Axions from Inflation
我们考虑了类轴子粒子$σ$的存在，其中一般的$CP$违反$ (α\, σ/f) F \tilde{F}$形式的轴向耦合，其中$F_{μν}$是一般的阿贝尔$U(1)$规范群的规范场强度，不一定与标准的电磁场有关，$f$是轴子的衰变常数。先前已经证明，如果轴子与暴胀子相同，这种相互作用可以导致可测量的宇宙学特征（曲率扰动谱的非高斯修改），这取决于参数$ξ= α\dotσ/ (f H)$。在本文中，我们将表明，在地平线交叉处的曲率扰动的产生，由于轴向耦合有一个普遍的形式，并保持不变的$ξ$参数，即使轴子，$σ$，不确定的暴胀。因此，似乎不可能通过这种机制产生比真空更大的CMB张量扰动，而不违反观测约束，除非我们将这种机制与曲率结合起来，或者如果$σ$场在暴胀期间变得很重并衰减。即使在最后一种情况下，也有来自曲率扰动在超视界尺度上的缓慢演变的非平凡约束，这应该被考虑在内。我们还评论通货膨胀模型的影响，其中轴子发挥了重要作用，例如，模型的自然通货膨胀，其中包括一个以上的轴子和模型的曲率是一个轴子。
2015-01-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Enhanced Axion-wind near Earth's Surface
该研究探讨暗物质与普通物质的二次相互作用对地球附近暗物质场梯度的修正，给出含相对速度的场分布结果，说明其可缓解特定耦合下的发散，为类波暗物质探测提供参考。
2025-03-23 astro-ph.CO hep-ph
The shift-invariant orders of an ALP
一般认为，整体对称性，特别是轴子移位对称性，只能是近似的。这促使我们量化的移位不变性的破坏的轴子样粒子（ALP）的耦合的特点，并确定适当的序参量与此相关的打破。针对标准模型费米子与汤川耦合的特殊性，给出了它们保持精确轴子位移对称性的条件。这些条件是在Jarlskog一样的味道不变，可以直接从不同的汤川耦合的值进行评估。因此，它们代表了轴子位移对称性破缺的序参量。我们说明了这种结构的轴子EFT匹配UV模型，并通过显示运行的重整化群关闭这些移位打破口味不变，因为它应该在任何完整的一组序参量。此外，对不变量的CP-宇称的研究表明，除了一个之外，所有不变量都是CP-奇的，因此CP守恒的假设足以消除理论中除了一个之外的所有移位破缺源。我们还调查了类似的条件下，在低能量EFT低于电弱尺度，并评论继承的关系，从紫外线完成实现电弱对称性线性。最后，我们还讨论了由轴子-胶子耦合引起的非微扰位移破缺的序参量，这也是有意义的。
2023-03-20 hep-ph hep-th
The Interplay between the Dark Matter Axion and Primordial Black Holes
如果原初黑洞（PBH）在轴子场振荡开始时已经主导了早期宇宙的能量密度，我们证明了QCD轴子的残余丰度和预期质量范围将被极大地修改。由于QCD轴子是暗物质（DM）的潜在候选者，我们称之为DM轴子。我们主要研究质量范围为$(10^6 - 5\times 10^8)\,$ g的PBH。我们研究了DM轴子的残余丰度与PBH参数空间之间的关系。我们数值求解一组玻尔兹曼方程，它支配着宇宙演化过程中的辐射和PBH主导的时代，提供了大量的早期宇宙的能量含量。我们进一步求解了DM轴子场的运动方程，得到了它目前的丰度。除了非相对论产生机制，轻QCD轴子是通过霍金机制从蒸发的PBH产生的，可以构成暗辐射（DR）的一部分。如果QCD轴子被发现，它将使我们深入了解早期宇宙，并探索PBH主导时代的物理学。我们估计的边界上的模型从DR轴子通过PBH蒸发和热去耦产生的，我们占等曲率边界的通货膨胀期间的Peccei-Quinn对称性被打破。我们评估所得结果对现有的CMB数据，我们评论的预测从引力波搜索。我们简要地陈述PBH吸积的后果和不确定性，这可能进一步增加宇宙学和天体粒子物理建模。
2023-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion-like-particle dark matter beyond the standard paradigm
本文指出标准错位机制无法解释实验相关参数区的轴子暗物质，提出替代产生机制，其涨落经参数共振和tachyonic不稳定性指数增长，使仅引力相互作用的ALP参数空间大范围可检验。
2025-01-20 astro-ph.CO hep-ph
Detectability of a subdominant density component of cold dark matter
在这里，我们研究的可探测性碰撞的暗物质候选人，可能构成不是所有的，但只有一个次主导的组成部分，银河系冷暗物质。我们表明，目前的轴子搜索不适合次优势分量，而直接的WIMP搜索不会受到严重影响的密度降低。事实上，即使中性伴子占晕暗物质的1%，中性伴子的直接探测率也几乎保持不变。只有在密度较低的情况下，速率才随密度而减小。即使中性伴子只占局部暗晕密度的$10^{-4}$，也在提议的未来发现范围内。我们也评论间接WIMP搜索。
2001-06-21 hep-ph
Differentiating Dilatons from Axions by their mixing with photons
根据基于深层宇宙学观测的模型（$Λ$ CDM），当前宇宙由5个$\%$重子物质和25个$\%$非重子冷暗物质（推测起源）组成。这些包括标量场的量子，如标度对称起源的介子（$ϕ$）和超标准模型对称（Peccei-Quinn）起源的赝标量场的量子，如轴子（$ϕ'$）。这些场通过dim-5算子耦合到双光子。在磁化介质中，只要总自旋守恒，它们原则上可以与光子（$γ$）的三个自由度（两个横向（$A_{\parallel,\perp}$）和一个纵向（$A_{L}$））相互作用。由于内禀自旋为零，$ϕ$和$ϕ'$原则上都能与$A_{L}$相互作用（具有$s_{z}=0$）。然而，在$ϕ$和$ϕ'$中，只有一种与$A_{L}$相互作用。此外，环境外磁场和介质破坏了系统的固有Lorentz对称性，激发了电荷共轭、宇称和时间反转对称性，我们分析了$ϕγ$和$ϕ'γ$系统的混合动力学以及它们混合模式的结构{ \it差}。由于$ϕγ$和$ϕ'γ$混合而导致的电磁（EM）信号的强度将是{ \it不同}。最后，我们评论的可能性，检测这个{ \it差异} -在偏振观测的EMS -使用现有的星载探测器。
2022-01-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Pi in the Sky: Neutron Stars with Exceptionally Light QCD Axions
本文研究了超轻 QCD axion 凝聚中子星，利用手征有效场论和相对论平均场论分析了强 CP 参数 $θ=π$ 下中子星状态方程的改变，并基于天文观测排除了部分 axion 参数空间。
2025-05-21 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Axion field and the quark nugget's formation at the QCD phase transition
我们研究了一个可测试的暗物质（DM）模型以外的标准WIMP范式中，观察到的可见光和暗物质密度的比例$Ω_{\rm dark} \simeq Ω_{\rm visible}$发现其自然的解释，作为其共同的QCD起源的结果时，这两种类型的物质（DM和可见光）形成在QCD相变，都是成比例的$Λ_{\rm QCD}$。我们提出了一种新的理论范式，即在$\cal{CP}$奇轴子场$a(x)$存在的情况下，“重子生成”实际上是一个电荷分离过程，而不是传统的“重子生成”机制.在这种情况下，宇宙的整体重子数保持为零，而未观测到的反重子荷以重块的形式隐藏，类似于Witten的奇异性，并危及宇宙的DM。我们认为，由于相变中拓扑缺陷形成的Kibble-Zurek机制，在QCD相变中不可避免地会产生块金。在我们的方案中，相关的拓扑缺陷是由$N_{\rm DW}=1$轴子畴壁构成的封闭气泡。一般来说，这些气泡会吸积重子（或反重子）电荷，最终形成携带巨大重子（反重子）电荷的金块和反金块。该模型的主要结果，$Ω_{\rm dark} \approx Ω_{\rm visible}$是不敏感的轴子质量，可以假设在观测允许的窗口$10^{-6} {\rm eV} \lesssim m_a \lesssim 10^{-3}{\rm eV}$内的任何值。我们还估计了重子熵比$η\equiv {n_B}/{n_γ}\si…
2016-08-22 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Implications of Gravitational-wave Production from Dark Photon Resonance to Pulsar-timing Observations and Effective Number of Relativistic Species
在早期宇宙中，由于共振和快子增强，轴子场的相干振荡自然地驱动了大量的暗光子粒子的产生。在这个过程中，能量突然从前者转移到后者，从而产生引力波。由此产生的引力波最终将作为今天的随机背景被观测到。我们报告的分析结果，这种生产，并将它们连接到最近的脉冲星计时结果的NANOGrav合作。我们显示了一个可用的参数空间，周围的质量$m_ϕ\sim 10^{-13} \, {\rm eV}$和衰减常数$f_ϕ\sim 10^{16} \, {\rm GeV}$与无量纲耦合的${\cal O}(1)$，我们的机制来解释的信号。避免轴子过度支配宇宙的机制是这个模型的必要组成部分，我们讨论了恢复对称性并使轴子在生产后无质量的可能性。我们还评论了所需的相对论性物种的有效数量的确定目前的哈勃常数的潜在影响。
2020-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Beyond WIMPs: the Quark (Anti) Nugget Dark Matter
我们回顾了一个可测试的暗物质（DM）模型的标准WIMP范式之外。该模型是独特的，在某种意义上说，观察到的可见光和暗物质密度比$Ω_{\rm dark} \simeq Ω_{\rm visible}$发现其自然的解释，作为其共同的QCD起源的结果时，这两种类型的物质（DM和可见光）的QCD过渡期间形成的系统，$Λ_{\rm QCD}$的一维参数都成比例。我们认为，在有$\cal{CP}$奇轴子场$a(x)$存在的情况下，电荷分离效应也不可避免地发生在同一QCD跃迁中.它导致优先形成的一个物种的核在可见宇宙的尺度上的轴子场$a(x)$是相干的。这种优先演化的一个自然结果是，在金块形成之后，只有一种类型的可见重子（而不是反重子）留在系统中。与传统的WIMP暗物质候选者不同，金块和反金块是强烈相互作用但宏观上很大的物体。反金块与可见物质湮灭的罕见事件导致了许多可观察到的效应。我们认为，相对强度的一些测量过剩的发射从星系中心（覆盖超过11个数量级）是由标准和完善的物理学。同时，发射的绝对强度由理论中一个新的基本参数决定，即轴子质量$10^{-6} {\rm eV} \lesssim m_a \lesssim 10^{-3}{\rm eV}$。最后，我们评论了这些研究的轴子搜索实验，包括微波腔和俄耳甫斯实验的影响。
2016-11-15 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Several Problems in Particle Physics and Cosmology Solved in One SMASH
粒子物理学的标准模型（SM）是一个巨大的成功。然而，它缺乏对宇宙暴胀、宇宙的物质-反物质不对称性、暗物质、中微子振荡和强相互作用中CP破坏的微弱性的解释。后者可以解释为一个复杂的标量场下的自发破缺的整体U（1）Peccei-Quinn（PQ）对称充电。此外，这种破坏的伪Nambu-Goldstone玻色子--轴子--可能扮演了暗物质的角色。此外，PQ场的模是驱动暴胀的候选者。如果再加上三个额外的SM单线态中微子（其质量由PQ场诱导），上述五个问题可以同时解决。我们回顾了SM扩展名为SMASH -SM-轴子-跷跷板-希格斯门膨胀-，讨论了它的预测和测试在天体物理学，宇宙学和实验室实验。SMASH的变体也被考虑和评论。
2019-04-11 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Oscillating Spin-2 Dark Matter
我们表明，从双度规理论自旋2场的相干振荡可以很容易地解释所观察到的暗物质丰度。我们得到了宇宙学背景下的场的运动方程，并详细讨论了模型的唯象性。该框架可以在原子钟中振荡电荷的精确测量中进行测试，使用原子光谱学和专用共振质量检测器以及类轴子粒子实验，因此为探测和测试引力本身提供了一个新的窗口。我们还评论了直接实现重力发条机制的框架的可能的多度量扩展。
2017-08-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological Implications of Kalb-Ramond-Like-Particles
本文研究有相互作用的大质量 KRLPs 通过冻结机制及引力粒子产生在早期宇宙中的原初生成，表明其可在宽质量范围内解释暗物质遗迹密度。
2024-04-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
