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ALP轻子生成

ALP leptogenesis

Martina Cataldi, Alberto Mariotti, Filippo Sala, Miguel Vanvlasselaer

AI总结:

提出基于类轴子粒子衰变产生右手中微子的新轻子生成机制,降低RHN质量要求两个数量级,并给出超对称实现以容纳引力子暗物质。

摘要:

我们提出了一种新颖的轻子生成实现方案,该方案依赖于早期宇宙中类轴子粒子(ALP)非平衡衰变为右手马约拉纳中微子(RHN)的过程。与标准热轻子生成相比,我们的机制将再现宇宙重子不对称性和中微子质量所需的RHN质量或RHN质量分裂的调谐降低了两个数量级。我们发现ALP轻子生成要求ALP质量和衰变常数满足$m_a > 10^{4}$ GeV和$f_a > 10^{11}$ GeV,并在其参数空间的部分区域预言了由ALP诱导的早期物质主导时期。最后,我们提供了ALP轻子生成的一个可行的超对称实现,其中ALP为$R$-轴子,该实现容纳了GeV量级的引力子暗物质,并预言RHN质量低于10 TeV。

英文摘要:

We propose a novel realisation of leptogenesis that relies on the out-of-equilibrium decay of an axion-like particle (ALP) into right-handed Majorana neutrinos (RHNs) in the early Universe. With respect to standard thermal leptogenesis, our mechanism lowers by two orders of magnitude the RHN mass, or the tuning in the RHN mass splittings, needed to reproduce the baryon asymmetry of the Universe and neutrino masses. We find that ALP leptogenesis requires $m_a > 10^{4}$ GeV and $f_a > 10^{11}$ GeV for the ALP mass and decay constant, and predicts an early period of matter domination induced by the ALP in parts of its parameter space. We finally provide a viable supersymmetric realisation of ALP leptogenesis where the ALP is the $R$-axion, which accommodates GeV gravitino dark matter and predicts RHN below 10 TeV.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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