Gravitino production in an inflationary Universe and implications for leptogenesis
模型的leptogenesis的约束下,低再热温度在年底的再热与引力子约束。然而,再加热的详细视图,其中再加热期间的最高温度,$\Tmax$,可以比再加热温度高出几个数量级,允许产生轻生所需的重马约拉纳中微子。但是,我们也必须考虑在这种情况下增强引力子产生的可能性。在这篇文章中,我们认为重力子生产过程中再加热,它对$\Tmax$的依赖,以及它的相关性leptogenesis。早期对引力子丰度的分析研究只考虑了再加热后辐射主导时代的引力子产生。我们发现,在再加热过程中产生的引力子丰度是可比的再加热后产生的。这将再热温度的上限降低了4/3倍。
2008-03-09 astro-ph hep-ph
Revisiting gravitino dark matter in thermal leptogenesis
在本文中,我们重新审视引力子暗物质的情况下,存在的双线性$R$宇称破坏的相互作用。特别是,我们讨论了热leptogenesis的一致性。由于热稀薄发生所需的高再加热温度,引力子暗物质往往会过量产生,这给胶子质量带来了严格的上限。正如我们将要展示的,引力子暗物质方案的参数空间的很大一部分已经被排除在外,通过结合引力子丰度的约束和在LHC实验中搜索超粒子的零结果。特别是,在大型强子对撞机上寻找长寿命带电粒子时,几乎排除了带有Stau(和其他带电slepton)NLSP的模型,除非通过假设例如简并右手中微子质谱来降低所需的再加热温度。
2017-05-31 hep-ph
Reconciling thermal leptogenesis with the gravitino problem in SUSY models with mixed axion/axino dark matter
成功实现热稀薄生成需要再加热温度T_R \agt 2 \times 10^9 GeV,这显然与具有TeV尺度引力子的超对称模型相冲突,后者需要更低的T_R以避免大爆炸核合成(BBN)约束。我们发现,混合轴子/轴子暗物质可以在m_{\tG} \agt为30 TeV、具有相当高的Peccei-Quinn破缺标度和初始失准角θ i < 1的模型中协调热稀薄生成和引力子问题.我们计算了轴子和轴子暗物质生产从四个来源,并施加BBN约束的长寿命引力子和中性子。此外,我们讨论了几个超对称模型,自然有几十TeV的数量级的引力子质量。我们发现,在汤川统一超对称性和AMSB与一个葡萄酒般的最轻的neutralino难以调和。然而,T_R \sim 10^{10}-10 12} GeV可以很容易地在有效超对称性和基于混合模异常调解的模型中实现。这种情况的后果包括:1.大型强子对撞机超对称性的发现应该与具有大引力子质量的超对称性模型相一致。表观中性伴子残余丰度Ω_{ \tz_1 }h^2 \alt 1,3.不应发现WIMP直接或间接检测信号,以及4.轴子质量应小于\sim 10^{-6} eV,略低于微波腔轴子探测实验探索的常规范围。
2010-12-07 astro-ph.HE hep-ph
Supermassive gravitinos, dark matter, leptogenesis and flat direction baryogenesis
一般来说,引力子质量和/或软超对称性破缺质量在可观测扇区可以比TeV尺度大得多。根据质量之间的关系,早期宇宙中引力子产生的新的重要通道可能会出现。质量超过50 TeV的引力子在大爆炸核合成之前衰变,这导致了众所周知的再加热温度$T_{\rm R} \leq 10^{10}$ GeV的束缚松弛。然而,如果重引力子在早期宇宙中大量产生,它们的衰变可以改变最轻超对称粒子的丰度。此外,它们可能主导宇宙的能量密度。在这种情况下,它们的衰变将增加熵,稀释已经产生的重子不对称性和暗物质。这样的考虑对引力子和sfermion的质量以及再加热温度提出了新的限制。在本文中,我们研究了各种宇宙学后果的超大质量引力子。我们讨论了大的再加热温度的优点和缺点与热leptogenesis,并发现大部分的参数空间是开放的最轻的右手(s)中微子质量。我们还讨论了阿弗莱克-戴恩重子发生的约束下,从引力子衰变的可行性,和引力子生产的Q-球的衰变。
2005-04-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitino Leptogenesis
在最小超对称标准模型(MSSM)中,重引力子的失平衡衰变和可能的R宇称破坏衰变是导致宇宙重子不对称性的一种新机制.在这个机制中,引力子衰变产生CP-不对称性,由正方体或slepton携带。这些粒子然后通过R-宇称破坏算子衰变,产生轻子不对称性。轻子的不对称性被弱的闪锌矿子转化为重子的不对称性,就像我们熟悉的马约拉纳中微子衰变的轻子生成一样。为了确保引力子衰变而闪锌矿仍然处于平衡状态,我们得到了引力子质量的下限,$m_{3/2} \gtrsim 10^{8} \GeV$,因此我们的机制需要一个高尺度的超对称破缺,以及$T\gtrsim 10^{12} \GeV$膨胀后的最低再加热温度,以使引力子密度足够大,从而产生今天的重子不对称性。我们认为每个MSSM的相关的R-宇称违反运营商反过来,并推导出参数的限制,以引起重子不对称性相媲美,今天观察到的,符合低能量的超对称模型的唯象界。
2013-09-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Leptogenesis as the source of gravitino dark matter and density perturbations
我们研究了右手微中子凝聚体的熵产生衰变同时成为重子不对称性、引力子暗物质和宇宙学密度扰动的来源的可能性。对于1-10 TeV的可见光区软超对称性破缺项的一般值,凝聚衰变可以产生质量范围为1 MeV至1 TeV的引力子的暗物质丰度,前提是所产生的再加热温度低于$10^6$ GeV。在超中微子衰变之前和之后,热产生的引力子的丰度可以忽略不计。我们认为不同的leptogenesis机制,以产生足够的不对称性,并发现,低规模的软leptogenesis工程最自然在这样的温度。如果凝聚体的初始振幅为$\sim {\cal O}(M_{\rm GUT})$,那么凝聚体可以很容易地产生足够的密度扰动,对于膨胀过程中的哈勃膨胀率$> 10^9$ GeV。因此,右旋中微子可能同时提供了重子生成、暗物质和结构形成的种子的来源。
2004-12-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Sneutrino inflation in Gauss-Bonnet brane-world cosmology, the gravitino problem and leptogenesis
我们在膜世界的情况下讨论中微子暴胀。我们在兰德尔-桑德拉姆II型膜世界中工作,通过引入高斯-邦纳项(对弦论中有效作用量的修正)将其推广。我们发现,一个可行的暴胀模型得到适当的再加热温度,导致正确的重子不对称性,使引力子安全的宇宙学。在具体的实现中,我们满足所有的观测constants没有不自然的小汤川耦合所需的其他相关方法。
2005-11-11 hep-ph
Thermal leptogenesis and the gravitino problem in the Asaka-Yanagida axion/axino dark matter scenario
成功地实现热稀薄发生需要膨胀后的再加热温度T_R超过~2 \times 10^9 GeV。如此高的T_R值通常会导致早期宇宙中引力子的过度产生,这将引起主要与BBN约束的冲突。Auburn和Yanagida(AY)提出,如果采用质量等级m(sparticle)>m(gravitino)> m(axino),m(axino)keV,则这两个问题可以在Peccei-Quinn增广MSSM(PQMSSM)的上下文中得到调和。我们计算了AY方案中混合轴子/轴子暗物质的残余丰度,并研究了在什么条件下可以产生足够的热稀薄生成T_R值。高的PQ破缺尺度fa可以抑制轴子的产生,而小的真空失准角θ i可以抑制轴子的产生。大的f_a值导致中性伴子的衰变较晚。为了避免BBN的限制,AY方案需要低的中性伴子热丰度和高的中性伴子质量值。我们把晚期衰变的萨克逊介子的熵产生包括在内,发现萨克逊介子通常至少要比引力子重几倍。一个可行的AY方案表明,LHC应该发现一个与弱尺度超引力相一致的超对称粒子谱;表观中性伴子丰度很低;应该出现一个可能的轴子探测信号(可能具有亚微电子伏特范围内的m_axion),但不应该观察到WIMP暗物质的直接或间接信号。
2011-02-14 astro-ph.HE hep-ph
Natural Gravitino Dark Matter and Thermal Leptogenesis in Gauge-Mediated Supersymmetry Breaking Models
我们指出,在一类规范介导的超光速破缺(GMSB)模型中不存在宇宙学引力子问题。超势中的常数项自然会导致标准模型场和信使场之间的微小混合,这会导致最轻信使场的后期衰变。这种衰变提供了一个精确的熵值,它将引力子的热残余物稀释到只有观测到的暗物质的质量密度。一旦引力子和信使场在早期宇宙中被热化,这种引人注目的现象就会自然发生,而与引力子质量和暴胀的再加热温度无关。在这类GMSB模型中,暴胀的再加热温度没有严格的上限,这使得标准的热稀薄成因成为目前宇宙中观测到的重子不对称性起源的最有吸引力的候选者。
2002-10-27 astro-ph hep-ph
Supersymmetric Thermalization and Quasi-Thermal Universe: Consequences for Gravitinos and Leptogenesis
受我们早期的论文\cite{am}的启发,我们讨论了臭名昭著的引力子问题如何在超对称性中有一个自然的解决方案。超对称性允许大量的由{ \it规范不变量}平方子和slepton的组合组成的平坦方向。在许多中,至少{ \it之一}通常在充气期间获得大的真空期望值。然后,规范玻色子和高吉诺玻色子通过希格斯机制获得大质量。这使得膨胀结束后的热化率非常小,因此宇宙在膨胀子完全衰变后进入{ \it准热相}。当平坦方向期望值基本上减小时,通常很晚才建立完全热平衡。这导致低的再热温度,即,$T_{\rm R}\sim {\cal O}({\rm TeV})$,这是兼容的严格的边界所产生的大爆炸核合成。有两个非常重要的影响:引力子的生产和产生重子的不对称性通过leptogenesis在准热阶段。在这两种情况下,丰度不仅取决于准热相的有效温度(其可以更高,即,$T\gg T_{\rm R}$),而且还取决于再加热等离子体中的平衡状态。我们表明,超对称性中根本不存在“热引力子问题”,并且我们强调需要一种基于“准热稀薄生成”的新范式,因为在大部分参数空间中,{ \it old}热稀薄生成无法解释观察到的重子不对称性。
2006-10-16 astro-ph hep-ph hep-th
Naturalness, Vacuum Stability and Leptogenesis in the Minimal Seesaw Model
在I型跷跷板机制中的右手中微子可以引起对希格斯质量的大的辐射修正,然后自然性参数可以用来限制它们的质量尺度和汤川耦合。在极小性的驱动下,我们考虑了两个简并右手中微子的存在。我们比较了自然性极限与电弱真空稳定性极限和轻子味破坏极限。本文还讨论了无中微子双β衰变的意义,并提出了轻中微子参数的重整化效应。在简并重中微子谱中加入小的微扰,就可以成功地实现轻子生成。
2017-05-12 hep-ph
Gravitino LSP and leptogenesis after the first LHC results
超对称的情况下,最轻的超粒子(LSP)是引力伴子是一个有吸引力的替代广泛研究的中性伴子LSP的情况。引力子LSP的强烈动机来自于实现更高再加热温度的可能性,从而可能允许热瘦生。在晚期衰变的近LSP(NSLP)的存在下,以及目前测量的暗物质丰度的轻元素的原始丰度的预测,使我们能够探测这种情况下的宇宙学可行性。在这里,我们考虑一个gravitino-stau场景。利用pMSSM扫描,我们工作的7和8 TeV的LHC结果的影响,以及其他实验和理论上的最高再加热温度,宇宙学允许的限制。我们的分析表明,T_R>10^9 GeV的点只存在于超对称参数空间的一个非常特殊的角落。这些光谱在对撞机上有一个独特的特征,可以在即将到来的LHC运行中看到。
2014-04-18 hep-ph
WIMP Dark Matter from Gravitino Decays and Leptogenesis
B-L对称性的自发破缺通过跷跷板机制自然地解释了观测到的小中微子质量。最近我们证明,如果引力子是最轻的超粒子(LSP),超对称理论中B-L破缺的宇宙学实现可以成功地产生早期热宇宙的初始条件,即熵、重子不对称性和暗物质。这意味着中微子和超粒子质量之间的关系。在这里,我们将我们的分析扩展到非常重的引力子的情况下,它的动机是暗示在大型强子对撞机的希格斯玻色子。我们发现,非热生产的“纯”wino或higgsino LSP,即弱相互作用的大质量粒子(WIMPs),在重引力子衰变可以解释观测到的暗物质的量,同时履行的约束所施加的原始核合成和leptogenesis范围内的LSP,引力子和中微子的质量。例如,质量为0.05 eV的最轻中微子需要质量低于900 GeV的希格西诺和至少10 TeV的引力子。
2012-07-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Leptogenesis, Gravitino Dark Matter and Entropy Production
标准模型的许多扩展预测了超弱相互作用粒子,它们通常必须在大爆炸核合成(BBN)之前衰变。衰变中产生的熵可能有助于在引力子暗物质的情况下协调热瘦生和BBN,这通常是困难的,因为次轻超对称粒子(NLSP)的晚期衰变破坏了BBN的预测。我们研究了一般中性伴子NLSP的这种可能性。我们阐述的情况下,产生熵的粒子和强约束的一般属性。作为一个例子,我们认为从轴子多重态的saxion,并表明,同时使强CP问题的解决方案,它也可以产生适量的熵。
2011-04-18 astro-ph.CO hep-ph
Supersymmetric Leptogenesis and the Gravitino Bound
具有等级右手中微子质谱的超对称热稀薄生成要求最轻的右手中微子的质量大于10^9 GeV。这与再加热温度的上限相冲突,该上限是通过强制在暴胀后的再加热阶段产生的引力子不会危及成功的核合成而发现的。在本文中,我们表明,这种紧张的解决方案实际上已经纳入框架,因为存在的超对称标量位的平坦方向。大量的右手中微子是有效地产生非热和观察到的重子不对称性可以解释,即使在重加热温度尊重引力子约束,如果两个条件得到满足:初始值的平坦方向必须接近普朗克值和相位相关的条款在平坦方向的潜力要么消失或足够小。
2008-05-06 astro-ph hep-ph
Upper Bound On Gluino Mass From Thermal Leptogenesis
热稀薄生成需要再加热温度$T_R \gsim 3\times 10^{9}$ GeV,这与最近获得的重力子质量为100 GeV-10 TeV的再加热温度$T_R \lsim 10^6$ GeV的约束相矛盾。这个严格的限制来自这样一个事实,即引力子的强子衰变非常有效地摧毁了大爆炸核合成产生的轻元素。然而,如果引力子是最轻的超对称粒子(LSP),则不适用。我们表明,这种解决方案的引力子问题的作品的情况下,下一个LSP是一个标量带电轻子或标量中微子。我们指出,存在一个上限的引力子质量为$m_{\rm gluino} \lsim 1.8$ TeV,使引力子的能量密度不超过所观察到的暗物质密度$Ω_{\rm DM}h^2\simeq 0.11$。
2003-11-19 hep-ph
SO(10) SUSY GUTs, the gravitino problem, non-thermal leptogenesis and axino dark matter
基于规范群SO(10)的简单超对称大统一模型除了规范耦合和物质统一外,还需要t-b-τ汤川耦合统一。汤川耦合统一放置在预期的超粒子质谱强约束,标量质量\sim 10 TeV,而高吉诺质量相当轻。所有超引力模型的一个共同问题来自于早期宇宙中引力子的过度产生:如果引力子是不稳定的,那么它们的后期衰变可能会破坏大爆炸核合成的预测。我们提出了一个Yukawa统一的SO(10)超对称大统一理论方案,该方案避免了引力子问题,通过非热稀薄生成产生了正确的物质-反物质不对称性,并且与WMAP测量的冷暗物质丰度一致,这是由于轴子LSP的存在。为了保持Yukawa统一的超对称模型的宇宙学一致性,我们需要再热温度T_R \sim 10^6-10^7 GeV,轴子质量约为\sim 0.1-10 MeV,PQ破缺标度f_a \sim 10^{12} GeV。
2008-07-14 astro-ph hep-ph
Electroweak naturalness in three-flavour Type I see-saw and implications for leptogenesis
在I型跷跷板模型中,对电弱$μ$参数的修正不超过1 TeV的自然性要求导致最轻右手中微子质量$M_{N_1}\lesssim 3\times 10^7$ GeV的粗略界限。在这封信中,我们推导出适用于任何三味I型跷跷板模型的通用界限。我们发现$M_{N_1}\lesssim 4\times 10^7$ GeV和$M_{N_2}\lesssim 7\times 10^7$ GeV。在一个无质量中微子的极限下,$M_{N_3}$在Poincare保护的退耦极限下不存在自然性约束。我们的研究结果证实,没有I型跷跷板模型可以解释所观察到的中微子质量和重子通过分级($N_1$ -,$N_2$ -,或$N_3$为主)热leptogenesis,同时保持完全自然。
2015-04-13 hep-ph
Leptogenesis And Inflation
在这次演讲中,我们研究了来自引力子问题的再加热温度的约束对稀薄成因模型的影响。我们指出,在超对称扩展的标准模型,所有现有的模型的中微子质量和leptogenesis,除了右手单态中微子被排除在一个大范围的引力子质量。
1999-01-06 hep-ph
Thermal Leptogenesis and Gauge Mediation
我们证明了在一类超对称性破缺规范介导模型中,只要初始暴胀的再加热温度T_R远高于超对称性破缺标度,比如T_R > 10^{10} GeV,就可以自然地发生微小的热暴胀.热膨胀的再加热过程会产生一定量的熵,这会稀释残余引力子的数量密度。这种稀释使得引力子成为了现在宇宙中的暗物质。在初始暴胀再加热后产生引力子时,引力子的丰度与再加热温度T_R无关。我们发现,对于m_{3/2} \simeq 100 keV - 10 MeV,在T_L \simeq 10^{12-14} GeV处发生了热稀薄生成,没有任何引力子问题。
2003-09-08 hep-ph
Perturbative Reheating and Gravitino Production in Inflationary Models
暴胀结束时来自引力子束缚的低再热温度限制了与稀薄成因模型相关的重马约拉纳中微子的产生。然而,在暴胀结束时宇宙再加热的详细视图意味着再加热期间的最高温度$\Tmax$可以比最终再加热温度高几个数量级。这样就可以产生出轻生所需的重马约拉纳中微子。我们对再加热过程中的引力子产生及其对$\Tmax$的依赖性进行了补充计算。我们发现,重力子丰度在再加热过程中产生的四次电位是比较标准的估计再加热后产生的丰度和研究其后果leptogenesis。
2009-06-19 astro-ph hep-ph
Constraining the Cosmic Strings Gravitational Wave Spectra in No Scale Inflation with Viable Gravitino Dark matter and Non Thermal Leptogenesis
在无标度背景下,我们重新审视了由最小超对称标准模型(MSSM)的$U(1)_{B-L}$扩展度量的混合暴胀模型。考虑到一个单一的预测框架,我们研究暴胀,leptogenesis,gavitino宇宙学,和随机背景的引力波产生的亚稳宇宙弦。在暴胀结束时,$U(1)_{B-L}$的自发破缺产生了一个亚稳态宇宙弦网络,而$U(1)_{B-L}$ Higgs场与中微子的相互作用则使右手中微子产生了较大的Majorana质量.沉重的马约拉纳质量解释了微小的中微子质量通过跷跷板机制,一个现实的情况下,再加热和非热leptogenesis。我们表明,一个成功的非热leptogenesis和稳定的引力子作为一个暗物质候选人可以实现广泛的再加热温度和$U(1)_{B-L}$对称性破缺标度。简要讨论了在大统一理论(GUT)体系中实现亚稳态宇宙弦的可能性。我们发现,一个成功的再加热与非热leptogenesis和引力子暗物质限制弦张力的允许值到一个狭窄的范围$10^{-9} \lesssim Gμ_{CS} \lesssim 8 \times 10^{-6}$,预测随机引力波背景,位于最近NANOGrav 12.5年的数据的1- $σ$界限内,以及未来GW实验的灵敏度范围内。
2022-06-29 gr-qc hep-ph
Leptogenesis Scenarios via Non-Thermally Produced Right-handed Neutrino and Sneutrino in Supersymmetric Seesaw Model
从暴胀子衰变产生的右旋中微子出发,重新考虑了轻生说。除了中微子在产生后瞬间衰变这一已被充分研究的情况外,如果中微子在主宰宇宙后衰变,则轻生是可能的。在后一种情况下,右旋中微子可以在相对论性时衰变,也可以在非相对论性时衰变。特别是第一种情况,在文献中没有认真讨论。在宽参数范围内研究了由此产生的轻子不对称性和引力子问题的约束,包括这种情况下的所有情况。它还示出了如何这种leptogenesis方案取决于参数,暴胀衰变率(再加热温度),右手中微子质量,洗出参数,和约束的引力子问题。相对论性中微子衰变的轻子成因是有趣的,因为热和非热引力子问题都可以放松。
2009-11-24 hep-ph
Four-fermion interactions and sgoldstino masses in models with a superlight gravitino
本文讨论了四种物质费米子之间的有效相互作用在具有极轻引力子的超对称模型中的作用。我们表明,从场论的观点来看,没有模型独立的引力子质量的约束可以从这样的相互作用。然而,利用自然性准则,我们能够得到一些有趣的,但不是非常严格的界限,补充那些从直接生产的超对称粒子。我们还表明,一般来说,质量为自旋0合作伙伴的goldstino(sgoldstinos)的引力子质量的顺序和远小于夸克和slepton质量不服从自然性标准。
1998-08-31 hep-ph hep-th
The cosmological moduli problem and naturalness
宇宙学模问题(CMP)分为三个部分:1。潜在的违反BBN约束后期衰减模字段,2。模诱导的引力子问题,其中引力子是过度生产和3。模诱导的最轻超对称粒子(LSP)产生过剩问题。我们研究宇宙学的模量问题及其与电弱自然性的联系。在一般超对称模型中,我们计算了光模场到MSSM粒子和引力子的各种两体衰变宽度。我们包括相空间和混合效应。我们研究的情况下,没有和螺旋抑制模衰减到引力子(情况1和2)和/或gauginos(情况A和B)。对于B1的情况下,我们评估区域的引力子质量m_{3/2}与模质量m_∞参数空间约束的BBN,引力子的过度生产和过度生产的中性子暗物质,以及连接到自然。对于这种情况,基本上所有的参数空间都被排除,除非m_dmax>~2.5 \times 10^3 TeV,其中m_dmax <2 m_{3/2}。对于一个潜在的最有利的情况B2与希格斯玻色子衰变和物质关闭,然后模量分支分数超对称性和引力子成为高度抑制在大m_∞。但是,由于模数密度的增加速度比分支分数的减少速度快,中性伴子暗物质的产生仍然严重过剩。我们还表明,在这种情况下,热产生的引力子问题是固定的巨大的熵稀释,但非热引力子生产的模量衰减仍然是一个巨大的问题,除非它是运动学抑制与m_∞ <2 m_{3/2}。在教学附录中,我们提出了模场两体衰变宽度的详细计算。
2022-02-02 hep-ph
Observable r, Gravitino Dark Matter, and Non-thermal Leptogenesis in No-Scale Supergravity
该论文在无尺度超引力 SU(5) 模型中研究移位混合暴胀,预言可观测的张标量比 r≈0.0015,并实现引力子暗物质与非热轻子生成,同时满足质子衰变约束。
2023-05-05 gr-qc hep-ph hep-th
Leptogenesis in Inflationary Universe
我们调查的leptogenesis通过衰变的重马约拉纳中微子产生的非热的暴胀衰变。我们做了一个全面的研究leptogenesis假设各种超对称(SUSY)模型的混合,新的和拓扑通货膨胀。为了估计轻子的不对称性,我们采用了夸克和轻子质量矩阵的Froggatt-Nielsen机制。我们发现,所有这些模型都成功地产生了轻子不对称性,足以解释目前宇宙中的重子数。在这里,我们施加低的再加热温度,如$T_R \lesssim 10^8$ GeV,以抑制引力子的丰度,使其不与大爆炸核合成相冲突。此外,我们发现,leptogenesis工程非常好,即使与$T_R \simeq 10^{6}$ GeV的超对称混合或新的通货膨胀模型。已知这样的再加热温度足够低,以抑制质量为$m_{3/2} \simeq 100$ GeV-1 TeV的引力子的丰度。因此,在引力子质量的大范围内,轻生与大爆炸核合成完全一致。
1999-07-30 hep-ph
Heavy gravitino, naturalness, and sizable anomaly mediation
考虑了用$m_{3/2}\sim O(100{\rm TeV})$求解引力子问题和用$O(1{\rm TeV})$求解超对称性破缺参数的自然性的情况。我们指出,反常中介作用在一个称为海市蜃楼尺度的尺度上抵消了重整化群对高根诺质量和除终止质量以外的sfermion质量的贡献。这种情况类似于海市蜃楼调解,其中需要特殊的边界条件的超对称性破缺参数,虽然停止质量和向上型希格斯质量,这种取消在海市蜃楼尺度不会发生。尽管没有取消向上型希格斯质量,我们表明,小层次问题变得不那么严重,在这种情况下。这种情况的一个优点是,停止混合参数$A_t$可以更大,因此,较小的停止质量是足够的125 GeV的希格斯粒子。当海市蜃楼尺度在TeV附近时,引力介导引起的超对称性破缺参数在大统一尺度下可以通过TeV尺度实验直接观测到。
2014-08-05 hep-ph
The degenerate gravitino scenario
在这项工作中,我们探讨了“简并引力子”的情况下,引力子和最轻的MSSM粒子之间的质量差是远远小于引力子质量本身。在这种情况下,次轻对称粒子(NLSP)衰变中释放的能量减少。因此,宇宙学和天体物理学对引力子丰度的约束,以及对再加热温度的约束,变得比通常情况下更柔和。另一方面,这种小的质量分裂一般意味着NLSP的寿命要长得多。我们发现,在约束MSSM(CMSSM)中,对于中性伴子LSP或NLSP,在10^{-2} GeV量级的小分裂下,达到了与热稀薄发生相容的再加热温度。而对于Stau NLSP,即使对于几十GeV量级的分裂,也可以获得4 × 10^9 GeV的温度。这种“简并引力子”的情况提供了一个可能的出路引力子问题的热leptogenesis在超对称理论。
2010-04-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Leptogenesis from $\widetilde{N}$-dominated early universe
本文详细研究了由HM和TY提出的控制早期宇宙能量密度的相干右手中微子$\widetilde{N}$衰变引起的稀薄成因。一旦$\widetilde{N}$主导宇宙被实现,所产生的轻子不对称性(以及重子不对称性)的大小就只取决于右手中微子的性质,而与它主导宇宙之前的历史无关。此外,由于右手中微子衰变产生的熵,热产生的遗迹被充分稀释。特别是,宇宙学引力子问题可以避免,即使当膨胀的再加热温度高于$10^{10}\GeV$,在引力子质量$m_{3/2}\simeq 10\MeV$ - $100\TeV$的宽范围内。如果引力子的质量在$m_{3/2}\simeq 10\MeV$ - $1\GeV$的范围内,就像在某些规范介导的超对称性破缺模型中那样,我们宇宙中的暗物质可以主要由引力子组成。膨胀期间$\widetilde{N}$的量子波动引起等曲率波动,这在将来可能是可检测的。
2001-09-04 hep-ph
Decaying gravitino dark matter and an upper bound on the gluino mass
我们表明,如果衰变的引力子暗物质是负责PAMELA和ATIC/PPB-BETS异常的宇宙射线的电子和正电子通量,再加热温度和胶子质量从上面的约束。特别是,如果观测到的重子不对称性可以用热瘦生的假设来解释,那么胶子的质量很可能在大型强子对撞机的范围之内。
2009-01-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Natural soft leptogenesis
成功的软轻子生成需要右手中微子的小B项和A项和B项之间的大CP破坏相。我们表明,这种情况是实现自然的框架内规范介导的超对称性破缺。A项主要由规范调解的贡献,而超重力效应对B项更重要。不同的起源自然同时解释了小的B项和大的CP违反阶段。该模型最严格的边界来自宇宙学引力子问题。我们发现了一个可行的参数区域,非常轻的引力子$m_{3/2} \lesssim 16 eV$,提供了一个一致的框架,超对称现象学,软leptogenesis和宇宙学。
2005-04-19 hep-ph
Gravitino Dark matter, Non Thermal Leptogenesis and Low reheating temperature in No-scale Higgs Inflation
我们重温希格斯通货膨胀的标准模型规范对称性的最小扩展的框架中的$U(1)_{B-L}$因子。考虑到各个方面,特别关注的超对称性破缺(SUSY)规模的作用和宇宙学的约束与引力子。该模型的标量势是在无标度超引力的背景下考虑的,包括由Kähler函数、D项和软超对称贡献构成的F部分。我们调查了几个极限情况下,并通过改变超对称尺度从几个TeV到中间的能量,周围的$n_s\sim 0.9655$和再加热温度$T_r\le 10^{9}$ GeV的光谱指数,我们发现张量标量比的值范围从$r\approx 10^{-3}$到$10^{-2}$。此外,它示出,对于某些区域的参数空间的引力子可以活得足够长,因此是一个潜在的候选人的暗物质组件。在一般情况下,暴胀的情况下,自然实施,它是一致的非热leptogenesis,而占主导地位的衰变通道的暴胀产生右手中微子。宇宙学和粒子物理学现象学的其他方面进行了简要的讨论。最后,我们调查的情况下,暴胀最初放松在一个假的最小值,并估计其概率衰减到真正的真空。
2021-09-22 gr-qc hep-ph
Gravitino thermal production revisited and a new cosmological scenario of gauge mediation
我们提出了一个新的引力子暗物质的方案,这是兼容的热leptogenesis。我们证实了一个明确的计算在超引力的遗迹丰度热产生的引力子变得不敏感的再加热温度,一旦宇宙的温度超过信使领域的质量尺度。在这种情况下,当暴胀后的再加热温度足够高时,通过热稀薄发生可以得到正确的重子与暗物质的比例。我们证明了在一个具体的规范调解模型,正确的丰度的引力子和重子的不对称性,可以通过考虑后期的超对称性破坏的赝模场的衰变的熵产生再现。当引力子的质量是100 MeV lesssim m_{3/2} lesssim 1 GeV,信使的质量尺度是10^6 GeV lesssim M_{mess} lesssim 10^9 GeV时,这种情况就可以实现。
2013-11-25 hep-ph
Viable Supersymmetry and Leptogenesis with Anomaly Mediation
解释小中微子质量的跷跷板机制与超对称(SUSY)大统一和瘦生很自然地结合在一起。然而,该框架受到超对称性和CP问题的困扰,并具有严重的宇宙学引力子问题。我们提出异常调解作为所有这些问题的一个简单的解决方案,这是可行的,一旦补充的D-项为U(1)_Y和U(1)_{B-L}。即使右手中微子质量明确地打破了U(1)_{B-L},从而重新引入了味问题,我们表明,它缺乏对数增强,并没有对框架构成威胁。热稀薄成因,然后很容易与引力子约束一致。
2005-01-13 hep-ph
D-term Inflation and Leptogenesis by Right-handed Sneutrino
我们讨论了一个D项暴胀的情况下,右手sneutrino可以是一个暴胀场,导致一个可行的通货膨胀和leptogenesis,与最小形式的凯勒潜力。暴胀子中微子的衰变可以非热地产生足够大的轻子不对称性。它的熵产生也大到足以改善由对称性破缺场衰变产生的过高再加热温度所引起的引力子问题。
2006-01-10 astro-ph hep-ph hep-th
Gravitino Dark Matter in the CMSSM and Implications for Leptogenesis and the LHC
在CMSSM的框架下,我们研究了宇宙中最轻的超对称粒子和冷暗物质的主要成分引力子。我们既包括热贡献,其遗迹丰富的等离子体中的散射和一个非热的中性伴子或斯陶衰变后冻结。一般来说,这两种贡献都很重要,尽管在参数空间的不同区域。我们还包括约束BBN的电磁和强子簇射,从CMB黑体光谱和对撞机和非对撞机超对称性搜索。中性伴子是次轻超伴子的区域受到来自过多电磁簇射的保守约束的严重限制,并且可能基本上被强子簇射的约束排除在外,而Stau情况仍然是允许的。在这两个区域,来自资本市场管理局的制约因素往往很重要,甚至占主导地位。在stau的情况下,为假定的合理范围内的软超对称性破缺参数,我们发现的区域的引力子丰度是在协议的范围内推断从CMB的研究,只要在许多情况下,再加热温度$\treh$是大的,$\treh\sim10^{9}\gev$。在另一边,我们找到一个上界$\treh\lsim 5\times 10^{9}\gev$。来自BBN的保守性较低的界限或测量CMB谱的改进将对整个方案提供显著的挤压,特别是它将强烈不利于$\treh\sim 10^{9}\gev$的最大值。引力伴子暗物质方案所青睐的区域与中性伴子暗物质所对应的标准区域有很大的不同,将在大型强子对撞机上进行部分探测。
2005-07-19 astro-ph hep-ph
Leptogenesis via $LH_{u}$ flat direction with a gauged $U(1)_{B-L}$
我们研究了超对称leptogenesis通过$LH_{u}$平面方向与规范$U(1)_{B-L}$对称性。我们发现,与没有规范$U(1)_{B-L}$对称性的情况相比,由此产生的重子不对称性增强。重子不对称性与暴胀的再加热温度成正比,但与引力子质量无关。如果膨胀$T_{R}\sim 10^{10}\GEV$的再加热温度很高,那么最轻的中微子$m_{ν1}\sim 10^{-4}\EV$的质量就足够小,可以解释目前宇宙中的重子不对称性。此外,产生的重子不对称性的引力子质量的独立性,使我们能够解释目前的重子不对称性,即使在低能量超对称破坏的情况下,如规范调解模型。我们的leptogenesis方案也是非常特殊的,因为它完全没有严重的Q球形成问题。
2001-09-18 hep-ph
Non-thermal Leptogenesis and a Prediction of Inflaton Mass in a Supersymmetric SO(10) Model
引力子问题对热稀薄成因的设想提出了严格的限制。如果我们试图将引力子质量保持在弱标度$m_{3/2} \sim 100$ GeV附近,这个问题使我们考虑一些替代方案。本文在最小超对称SO(10)模型框架下研究了非热的稀薄成因情景。即使我们从相同的最小SO(10)模型开始,我们也会根据跷跷板机制的类型对低能现象做出不同的预测。这是leptogenesis的情况下:它表明,I型跷跷板模型给出了一个一致的情况下,非热leptogenesis,但不是II型。对于再加热温度$T_R = 10^6$ GeV,预测产生宇宙重子不对称性所需的暴胀子质量为$M_I \sim 5 \times 10^{11}$ GeV。
2005-06-04 astro-ph hep-ph
Leptogenesis scenarios for natural SUSY with mixed axion-higgsino dark matter
具有辐射驱动的电弱自然性的超对称模型需要质量约为100-300 GeV的轻希格辛。QCD扇区中的自然性通过Peccei-Quinn(PQ)轴子引起,导致混合轴子-higgsino暗物质。超对称DFSZ轴子模型提供了超对称μ问题的一个解决方案,而小层次μ m_{3/2}可能是PQ和隐藏扇区质量尺度不匹配的结果。传统的引力子问题现在被axino和saxion问题所扩展,因为后者的粒子也可以导致WIMP或暗辐射的过度产生,或者违反BBN约束。我们计算区域的T_R与m_{3/2}平面允许的BBN,暗物质和暗辐射的限制,为各种PQ尺度的选择f_a。这些地区相比,热leptogenesis,非热leptogenesis,振荡sneutrino leptogenesis和阿弗莱克-丁leptogenesis所需的值。后三个在PQ尺度f_a~ 10^{10}-10 12} GeV的参数空间的宽范围内是允许的,这也是自然性所支持的:f_a~ \sqrt{μM_P/λ_μ} \sim 10^{10}-10 12} GeV。这些f_a值对应于稍高于投影ADMX搜索区域的轴子质量。
2015-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Light Gravitino Mass from Cosmic Microwave Background
我们研究了在未来的宇宙微波背景(CMB)观测中限制轻引力子质量m_{3/2}的可能性。质量m_{3/2} <O(10)eV的轻引力子模型是一个非常有趣的模型,因为它不受宇宙学引力子问题的影响,此外,它可以与许多重子生成/轻子生成的场景(如热轻子生成)相兼容。我们表明,CMB各向异性的透镜可以是一个很好的探针m_{3/2},并获得预期的约束m_{3/2}从未来的CMB调查,如PolarBeaR和CMBpol实验的透镜电位的精确测量。如果引力子质量为m_{3/2} =1 eV,我们将得到引力子质量的约束为m_{3/2} < 3.2 eV(95% C. L.)对于Planck+PolarBeaR组合和m_{3/2} =1.04^{+0.22}-0.26} eV(68% C. L.)关于CMBpol贝叶斯模型的选择问题进行了讨论。
2009-08-11 astro-ph.CO hep-ph
Indirect searches for gravitino dark matter
在模型中的引力子与一个小的违反R-宇称是一个动机良好的衰变暗物质的候选人,导致宇宙学的情况下,是一致的大爆炸核合成和热leptogenesis。引力子的寿命在宇宙学上是长的,因为它的衰变被普朗克尺度和小的R宇称破坏参数所抑制。我们讨论了来自引力子暗物质衰变的不同宇宙射线种类的信号,即伽马射线、正电子、反质子、反氘子和中微子。与宇宙射线数据的比较可以用来约束模型的参数。
2011-11-30 astro-ph.HE hep-ph
Gravitational Waves, mu Term & Leptogenesis from B-L Higgs Inflation in Supergravity
考虑了具有R和规范B-L对称性的最小超对称标准模型的可重正化扩展.该模型结合了由四次势驱动的混沌暴胀,与希格斯场相关,导致U(1)B-L的自发破缺,并产生可能可检测的引力波。我们采用二次Kahler电位与一个突出的移位对称部分成比例的c-和一个微小的违反,成比例的c+,包括在一个对数与前因子-N<0。在超势中的一个相关参量偏小的情况下,给出了MSSM的μ项的解释。重子生成是通过非热的轻子生成来实现的,轻子生成是通过暴胀子衰变为质量低于1.8x10^13 GeV的最轻或次轻的右手中微子来实现的。我们的方案可以与当前的暴胀观测数据、宇宙的重子不对称性、引力子对再加热温度的限制以及中微子振荡参数的数据相对抗,其中0.012<=c+/c-<1/N,引力子轻至1 TeV。
2018-03-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Soft Leptogenesis
我们研究“软leptogenesis”,一种新的机制leptogenesis,它不需要味道混合之间的右手中微子。超对称性软破缺项在单代的CP-偶数和CP-奇数右手sneutrino态之间给出了一个小的质量分裂,并提供了一个足以产生轻子不对称性的CP-破坏相。如果轻子破坏的软双线性耦合是非常规的(但不是不自然的)小的机制是成功的。由软轻子创生理论预测的右手中微子质量值可以低到足以回避宇宙学引力子问题。
2003-08-21 hep-ph
Late Leptogenesis from Radiative Soft Terms
我们指出,如果$B$项是通过辐射修正产生的,那么在TeV尺度上,可以发生所谓的“软稀薄生成”现象。这种机制需要非平凡的CP相${Im}(A m_{1/2}^*)\neq 0$,并且可以自然地解释与TeV尺度跷跷板机制相关的宇宙中观察到的重子不对称性。考虑到再热温度的严格上限,这种低尺度的稀薄成因将是一个很有前途的选择,避免了超重力模型中的引力子问题。
2004-04-03 hep-ph
Supersymmetric mass spectra for gravitino dark matter with a high reheating temperature
引力子暗物质的超对称理论通常不允许热稀薄生成所需的高再加热温度,而不与遗迹丰度或大爆炸核合成约束相冲突。我们报告一个成功的搜索参数空间,满足这些要求。主要的含意是,在光谱中,胶子与其他中性伴子接近简并。LHC在这种情况下的主要发现渠道是通过单喷流加上丢失的能量事件。
2010-09-20 hep-ph
Neutrino mass and low-scale leptogenesis in a testable SUSY SO(10) model
结果表明,推广了费米子单态的超对称SO(10)模型不仅能容纳观测到的中微子质量和混合,而且能产生与引力子约束一致的轻子不对称性.该模型的一个必要预测是近TeV尺度的双电荷希格斯标量,这应该是在LHC检测。
2008-08-24 hep-ph
Leptogenesis after Chaotic Sneutrino Inflation and the Supersymmetry Breaking Scale
我们讨论了共振leptogenesis所产生的衰变的两个近简并的右手中微子,确定为暴胀子和稳定剂超场的混沌sneutrino暴胀模型。我们比较了玻尔兹曼近似下重子不对称性$ η_B $的解析估计和全密度矩阵方程的数值解,发现解析结果在参数空间的某些区域不能捕捉到正确的物理现象.所观察到的重子不对称性可以在质量简并度小到$ \mathcal{O}(10^{-8}) $的破缺时实现。这种小的质量分裂的起源解释考虑超对称性(SUSY)破缺的超引力,这需要一个常数的数量级的引力子质量$ m_{3/2} $,以取消宇宙学常数的超势。这在(s)中微子质量矩阵中产生了额外的项,提升了简并度,并将$ η_B $与超对称破缺标度联系起来。我们发现,实现正确的重子不对称性需要一个引力子质量$ m_{3/2} \geq \mathcal{O}(100) $ TeV。
2017-02-27 hep-ph
Affleck-Dine Leptogenesis and Low Scale Inflation
我们在超对称理论中研究了L-H_u平面方向上的Affleck-Dine细生。我们发现,当暴胀的能量尺度足够低时,重子不对称性增强。特别是,我们考虑模型的低尺度膨胀,在膨胀过程中的哈勃参数相当于(但略大于)的引力子质量m_{3/2} \sim 1 \TeV。如果再加热过程在暴胀后突然终止,则在中微子质量最轻的情况下,得到观测到的宇宙学重子不对称性,中微子质量为m_{ν_1} \sim 10^{-4} eV。
2001-10-04 hep-ph
Constraint on the gravitino mass in hybrid inflation
我们重新审视超引力下的F项混合暴胀模型。特别指出超势中的常数项对暴胀子动力学有重要影响。结果表明,混合通货膨胀模型遭受几个潜在的问题:调整的初始条件,引力子过剩生产和宇宙弦的形成,最小和非最小的Kahler潜力。这些问题只有在规范介导的超对称性破缺模型中才能避免,在这种模型中,引力子相对较轻,超势中的常数项并不重要。非热leptogenesis的情况下的影响也进行了描述。
2011-04-14 hep-ph
Cosmological Constraints on Gravitino LSP Scenario with Sneutrino NLSP
我们研究的情况下,超中微子是下一个最轻的超对称粒子(NLSP)和衰变到引力子和标准模型粒子。子粒子如中微子和夸克引起电子和强子簇射,影响大爆炸核合成。结果发现,尽管一个小的分支比,四体过程中,包括夸克在最后的状态给最严格的约束sneutrino丰度的引力子质量为1 $-$ 100 GeV。当中微子在$\sim$ 1秒衰变时,高能中微子产生π介子是重要的。我们还讨论了在超中微子NLSP方案的热leptogenesis。
2006-09-25 hep-ph
Natural gravitino dark matter in SO(10) gauge mediated supersymmetry breaking
结果表明,在SO(10)大统一与超引力耦合的规范介导超对称性破缺(GMSB)情形下,质量为m_{3/2} ~ 0.1-1 MeV的引力伴子可以提供合适的冷暗物质候选者,它可以容纳质量尺度为MX ~ 10^6 GeV的信使扇区.这是由于可重正化的环抑制算子和一般的非重正化算子的综合效应,这些算子通过信使衰变来稀释预先存在的平衡引力子丰度。上述引力子和信使质量的范围可以在间接GMSB方案中被容纳。引力子丰度不依赖于暴胀后的再热温度,并表明轻子生成能成功地产生重子不对称性。
2006-12-11 astro-ph gr-qc hep-ph
From weak-scale observables to leptogenesis
热轻子生成是一种产生宇宙重子不对称性的有吸引力的机制。然而,在超对称模型中,参数空间受到重热温度$T_{RH}$上引力子约束的严格限制。对于分级轻中微子质量,当$T_{RH} \sim 10^{9} $ GeV时,热致轻生{ \it}能起作用.这种情况下的低能量可观测结果是$ BR(τ\to \ell γ) \sim 10^{-8} - 10^{-9} $。对于更高的$T_{RH}$,热leptogenesis工程在一个更大的区域的参数空间,其可观察到的后果是更加模糊的。一个参数化的跷跷板在弱规模的输入,所以结果是独立的纹理选择的大统一体规模汤川矩阵。
2003-02-20 hep-ph
Phenomenological Consequences of Soft Leptogenesis
涉及重单重中微子的软超对称破缺项可能是轻子生成的主要来源。相关的参数范围与标准的稀薄成因不同:马约拉纳质量更轻,M < 10^9 GeV(允许引力子问题的解决),汤川耦合更小,Y_N < 10^{-4}。我们调查的各种耦合的单线态sneutrinos,这是成功的“软leptogenesis”的要求的限制,可以有可观察到的现象学后果。具体地说,我们计算了相关的软超对称破缺项的带电轻子的电偶极矩和轻子味违反衰变的贡献。我们的结果是,这些贡献很小。
2004-11-16 hep-ph