Lepton asymmetries and primordial hypermagnetic helicity evolution
电弱相变（EWPT）时的超磁螺旋度密度超过银河系磁螺旋度密度许多数量级。结合EWPT后的磁螺旋度演化计算和EWPT超磁螺旋度向磁螺旋度的转换计算，完成了对宇宙学磁场这一重要拓扑特征演化的描述.这表明，如果为银河发电机播种的磁场有一个原始的起源，它应该基本上是螺旋形的。这应该考虑到银河系磁场演化的宇宙学种子的情况。
2012-05-16 astro-ph.CO hep-ph
Impact Parameter Dependent Parton Distributions and Transverse Single Spin Asymmetries
具有纯横向动量传递的广义部分子分布可以解释为部分子在碰撞参量空间中分布的傅里叶变换。如果靶不是螺旋本征态，而是具有一定的横向极化，则螺旋翻转GPD $E(x,0,-\Dps)$与部分子分布函数在碰撞参量空间中的畸变有关。这种横向畸变可以用来对各种横向单自旋不对称性作出直观的解释。
2002-10-29 hep-ph
A new constraint on primordial lepton flavour asymmetries
本文证明早期宇宙中轻子味不对称性超过约 $9 \times 10^{-3}$ 时会通过手征等离子体不稳定性产生螺旋超磁场并贡献重子不对称性，从而将相关限制强度比 CMB 和 BBN 提高约两个数量级。
2023-06-12 astro-ph.CO hep-ph
Superheavy Thermal Dark Matter and Primordial Asymmetries
早期宇宙可能具有多次再加热事件，导致可见扇区熵密度的跳跃，从而稀释粒子不对称性和冻结态的数量密度。事实上，在阿弗莱克-戴恩重子生成模型中，通常需要后期时间熵跳跃，这通常会产生一个太大的初始粒子-反粒子不对称性。后期稀释的一个重要结果是，需要较小的暗物质湮灭截面来获得观测到的暗物质遗迹密度。对于具有高尺度重子生成的宇宙学，其次是辐射主导的暗物质冻结，我们表明，热遗迹暗物质上的微扰么正性质量约束放宽到$10^{10}$ GeV。我们继续研究超重非对称暗物质模型，通过一个相当大的熵注入后，暗物质冻结，并确定阿弗莱克-戴恩机制将如何产生重子和暗不对称。
2017-01-20 astro-ph.CO hep-ph
Relic Neutrino Asymmetries
我回顾的主题遗留中微子的不对称性产生通过活跃的无菌中微子和反中微子振荡在早期宇宙。简要介绍了它在抑制无菌中微子产生和研究原始氦丰度方面的应用。
2000-06-30 hep-ph
Predictions for Spectral Distortions, Event Rates and D-N Asymmetries for the Super - Kamiokande Detector
本文计算了nu_e -> nu_mu（τ）跃迁和中微子参数对超级神冈探测器的昼夜不对称性和电子光谱畸变的影响。结果表明，中微子穿越地核引起的选择中微子事件，有可能将昼夜不对称性提高到6倍。当sin ^2（2 θ_v）< 0.01且5 x 10^-6 eV^2 < Delta m^2 < 10^-5 eV^2时，这将提高超级神冈探测器对昼夜效应的灵敏度。
1997-02-28 astro-ph hep-ph
Constraining the Initial Primordial Black Hole Clustering with CMB-distortion
原始黑洞的合并速率取决于它们的初始聚集。在缺乏与短尺度和大尺度相关的原初非高斯性的情况下，原初黑洞在其形成时呈泊松分布。然而，局域型的原初非高斯性可能与大尺度上的原初黑洞相关。我们表明，未来的实验寻找CMB $μ$ -失真将测试的假设初始原生黑洞集群引起的本地非高斯性，而现有的限制已经表明，显着的非高斯性是必要的诱导原生黑洞集群。
2021-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Measuring primordial anisotropic correlators with CMB spectral distortions
我们发现，膨胀模型与破碎的旋转不变性产生可测试的非对角签名之间的相关性的$μ$型失真和温度波动的宇宙微波背景。更确切地说，通常由原始矢量场的波动产生的具有四极双谱不对称性的场景，当$|\ell_1-\ell_2|=2$时产生非零的$μ$相关。由于光谱畸变对极小尺度的原始波动很敏感，因此宇宙方差限制的光谱畸变实验可以以高的信噪比检测到这种效应。
2015-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Limit on Primordial Small-Scale Magnetic Fields from CMB Distortions
由于重子-光子流体的大粘度，空间变化的原始磁场可以在复合时期之前有效地消散。我们表明，这种耗散可能会导致可观察到的化学势μ和康普顿y扭曲的宇宙微波背景辐射（CMB）光谱。来自FIRAS的μ和y的当前上限约束磁场在共移动相干长度\approx 400 pc和\approx 0.6 Mpc之间具有强度B_0 < 3 \times 10^{-8}高斯（缩放到现在）。这代表了迄今为止小规模原始磁场的最强上限。
2000-06-30 astro-ph hep-ph
Particle Asymmetries from Quantum Statistics
我们考虑一类重子生成模型，其中可见光区的拉格朗日量是电荷宇称（CP）不变的，只有当考虑量子统计时才产生重子不对称性。CP对称性被物质效应打破，即假设原始等离子体包含另一种不对称物质，如暗物质。失衡的重子数破坏衰变可以通过玻色增强和/或泡利阻塞某些衰变通道产生不对称性。
2017-05-22 hep-ph
Primordial lepton asymmetries in the precision cosmology era: Current status and future sensitivities from BBN and the CMB
使用一个新的极端贫金属系统的样本，EMPRESS调查最近报告了一个原始的氦丰度是$3σ$小于从标准的大爆炸核合成（BBN）方案的预测。这个测量可以解释为电子中微子味中原始轻子不对称性的暗示。EMPRESS结果的启发，我们提出了一个全面的分析轻子不对称性的测量原始元素的丰度，随着宇宙微波背景（CMB）数据从普朗克。假设我们的宇宙中没有暗辐射，我们发现电子中微子化学势$ξ_{ν_e} = 0.043 \pm 0.015$，它偏离零$2.9σ$。如果不假设宇宙中暗辐射的丰度，化学势为$ξ_{ν_e} = 0.046 \pm 0.021$，它与零的偏差为$2.2σ$。我们还发现，这一结果是相当不敏感的核反应速率的选择。如果氦的真实丰度与EMPRESS中心值相对应，那么西蒙斯天文台和CMB-S4未来的CMB观测将分别增加非零轻子不对称性对$4σ$和$5σ$的重要性（假设没有暗辐射），或对$3σ$的重要性（假设没有暗辐射的丰度）。
2023-02-23 astro-ph.CO hep-ph
Lepton Flavor Asymmetries: from the early Universe to BBN
通过求解动量平均量子动力学方程，首次系统研究大原初轻子味不对称在BBN时期的演化，揭示了复杂的味结构，发现特定方向上的不对称可免受约束，为一阶QCD相变和重子产生提供新可能。
2025-07-10 astro-ph.CO hep-ph
CMB Spectral Distortions: A Multimessenger Probe of the Primordial Universe
本文回顾CMB谱畸变研究的关键科学目标，提出结合下一代实验与引力波、21厘米宇宙学等互补探针，可实现对奇异物理场景的模型区分，为原初宇宙研究提供新的多信使探测路径。
2024-06-18 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on primordial magnetic fields from CMB distortions in the axiverse
自从PIXIE和PRISM被提出以来，测量宇宙微波背景（CMB）的光谱畸变作为宇宙学背景下高能粒子物理的探测器引起了相当大的关注。在本文中，由于CMB光子和轻轴子类粒子（ALPs）之间的共振转换的CMB失真进行了研究，激发弦轴向的情况下，这表明存在着丰富的轻轴子粒子。由于这些共振转换取决于原始磁场的强度，对CMB畸变的约束可以提供光子-ALP耦合常数g和原始磁场B的共动强度的乘积的上限。PIXIE/PRISM的潜在可行约束可以为ALP质量设定g B < 10^{-16} GeV^{-1} nG的极限，m_e < 10^{-14} eV。虽然这个结果不是对g和B的直接约束，但它明显比当前g和B上限的乘积更严格。
2013-09-01 astro-ph.CO hep-ph
CMB $μ$ distortion from primordial gravitational waves
提出了一种新的产生宇宙微波背景辐射$μ$畸变的机制，该机制起源于原初引力波。这种$μ$失真是由温度各向异性通过汤姆逊散射的阻尼产生的，即使在比Silk阻尼更大的尺度上也是如此。这种机制与原始曲率（标量）扰动形成鲜明对比，其中温度各向异性主要通过Silk阻尼效应衰减。我们估计的$μ$失真的大小从新的机制，它可以用来限制振幅的原始引力波在较小的尺度上独立于CMB各向异性，给出更宽的范围内的限制其频谱指数的CMB各向异性的振幅相结合。
2014-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Distortion of the acoustic peaks in the CMBR due to a primordial magnetic field
本文研究了磁场对宇宙微波背景涨落谱的影响。我们发现，即将到来的测量可能会给有趣的边界上的大尺度磁场在早期宇宙。如果观测到这种效应，就有可能确定在天空的不同区域存在不同的磁场。没有任何影响，将提供一个数量级的更好的限制一个原始的领域，现在由核合成。
1996-08-15 astro-ph hep-ph
Revisiting constraints on primordial magnetic fields from spectral distortions of cosmic microwave background
本文采用重联驱动的湍流衰变模型，研究非线性效应对CMB谱畸变的影响，排除了短相干长度磁场，并发现结果受磁螺旋度分数影响。
2025-04-23 astro-ph.CO hep-ph
Forecasts for CMB μ- and i-type spectral distortion constraints on the primordial power spectrum on scales 8 < k < 10^4 Mpc^-1 with the future Pixie-like experiments
红移为1.5 x 10^4 < z < 2 x 10^6的丝绸阻尼消除了对应于同向波数8 < k < 10^4 Mpc^-1（10^5 < \ell < 10^8）尺度上的CMB各向异性。这种耗散的能量被CMB吸收，在μ型和i型CMB光谱中产生黑体畸变。我们研究，使用Fisher矩阵，我们可以从测量这些频谱失真的原始功率谱从未来的实验，如Pixie的约束，以及这些约束如何改变，因为我们改变的频率分辨率和灵敏度的实验。我们表明，额外的信息的形状的$i$型失真，结合μ型失真，使我们能够打破这些尺度上的功率谱的幅度和谱指数之间的简并性，并导致更严格的约束。考虑到y型畸变的部分简并度和CMB黑体部分的温度，我们量化了μ型畸变和i型畸变中包含的信息。我们还计算了原始功率谱的约束时，光谱失真的信息相结合的CMB各向异性测量的WMAP，SPT，ACT和普朗克实验。
2013-06-20 astro-ph.CO hep-ph
CMB spectral distortions constraints on primordial black holes, cosmic strings and long lived unstable particles revisited
我们计算的光谱扭曲霍金蒸发的原始黑洞的重组时代之前，考虑到所有标准模型粒子的排放，包括夸克和胶子，并在不断膨胀的宇宙中产生的粒子级联。我们表明，原始黑洞的丰度的约束比以前的计算，只考虑到主要的光子发射强超过一个数量级。我们还表明，光谱扭曲的形状是不同的$y$或$i$型扭曲，是敏感的原始黑洞的质量。我们还扩展了以前的约束条件的衰变长寿命的不稳定粒子重组前额外的衰变通道。我们发现，对于暗物质质量$\lesssim$ 1 GeV，光谱畸变形状是暗物质质量的函数，以及标准模型粒子的衰变通道。我们还提供了新的超导宇宙弦衰变的谱失真约束。我们明确地表明，考虑从弦衰变发射的光子谱不仅是重要的未来的实验，而且已经可用的COBE-FIRAS数据。
2020-03-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
CMB distortion anisotropies due to the decay of primordial magnetic fields
本文研究了宇宙微波背景辐射（CMB）由于原初磁场衰减而产生的畸变功率谱。我们知道有两种类型的CMB失真，即所谓的μ型和y型，并且我们发现y型失真的信号变得比μ型失真的信号大。我们还讨论了由于原始磁场的存在而自然产生的CMB畸变和CMB温度各向异性之间的互功率谱。我们发现，这样的交叉功率谱有较小的振幅相比，自功率谱的CMB失真，因为丝绸阻尼效应的温度各向异性。我们还研究了在未来的CMB实验中检测到这种信号的可能性，不仅包括绝对校准的实验，如PIXIE，而且还包括相对校准的实验，如LiteBIRD和CMBpol。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonequilibium Neutrino Oscillations and Primordial Nucleosynthesis
研究了左手电子中微子与非热化无菌中微子之间的非平衡振荡。分析了用动量空间中中微子密度矩阵表示的中微子精确动力学方程。数值计算了中微子密度矩阵的演化。这使得精确地研究中微子数密度的演变，能谱畸变以及每个动量模式下中微子和反中微子之间的不对称性。对于一定范围的振荡参数来说，扭曲和不对称的影响（在用粒子密度和平均能量工作时无法正确解释）以及电子中微子态的耗尽都已被证明是相当大的。计算了非平衡振荡对原初核合成的影响。得到了振荡参数的宇宙学排除区域。
1997-04-09 hep-ph
Multi-momentum and multi-flavour active-sterile neutrino oscillations in the early universe: role of neutrino asymmetries and effects on nucleosynthesis
我们执行的味道演变在早期宇宙中的多味活性无菌中微子系统的参数的启发短基线中微子异常的研究。在中微子对称浴中，无菌状态的“热”粒子数会迅速增长，但在原始中微子不对称的情况下，会发生自抑制和共振无菌中微子产生，这取决于温度和选择的参数。为了表征这些影响，我们超越了通常的平均动量和单一的混合近似，并考虑多动量和多味处理的动力学方程。我们发现，在这种情况下获得的增强相对于平均动量近似是显着的，高达\sim 20%的自由度。这种详细的和计算上要求的处理进一步提高了显着抑制无菌中微子产生所需的不对称值，直到大的和优先的净不对称|L_ν|> O（10^{-2}）。然而，对于这种不对称性，活性-无菌风味转换发生得如此之晚，以至于在电子（反）中微子光谱中产生了显着的扭曲。越大|L_ν|这些扭曲的影响越大，占主导地位的宇宙学效应，显着增加原始核合成（BBN）中的4 He丰度。用中微子有效数和不对称性表示的原始产额的标准表达式也发生了很大变化。我们在数值上估计了一些有代表性的情况下，这种影响的大小和评论可能对即将到来的宇宙学测量的影响。
2013-04-15 astro-ph.CO hep-ph
Primordial trispectra and CMB spectral distortions
研究了宇宙微波背景温度（T）各向异性和化学势（$μ$）畸变之间的相关性产生的$TTμ$双谱，分析了它对原初局域三谱参数$g_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$的依赖性.我们交叉检查我们的结果，通过比较完整的双谱计算与预期从一般的物理参数，根据预测的形状$μ$ -T的相关性从短和长的扰动模式之间的耦合引起的原始非高斯性。我们表明，$both$ $g_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$ -原始三谱源的一部分，一个非零的$TTμ$信号，相反的$μμ$自相关函数，这是敏感的，只有$τ_{\rm NL}$ -组件。一个简单的基于Fisher矩阵的预测表明，未来的宇宙方差主导实验原则上可以使用$TTμ$检测$g_{\rm NL} \sim 0.4$和$τ_{\rm NL} \sim 40$。
2016-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on $μ$-distortion fluctuations and primordial non-Gaussianity from Planck data
我们使用普朗克HFI通道图来制作$μ$畸变波动的全天图。我们的$μ$型畸变图是由低红移宇宙中的热气体的$μ$型畸变污染所支配的，因此我们只能对$μ$型畸变涨落设置上限。对于$μ$尺度上的$μ$型失真的幅度，我们得到均方根（rms）值$μ_{rms}^{10'}< 6.4\times 10^{-6}$的限值，该限值比$< μ> <90\times 10^{-6}$平均值的COBE-FIRAS（$95\%$置信度）限值强14倍。使用我们的地图，我们还放置强上限的自动角功率谱的$μ$，$C_{\ell}^{μμ}$和交叉角功率谱的$μ$与CMB温度各向异性，$C_{\ell}^{μT}$。最强的观测极限在最大尺度$\ell(\ell+1)/(2π)C_{\ell}^{μμ}|_{\ell=2-26}<(2.3\pm 1.0)\times 10^{-12}$和$\ell(\ell+1)/(2π)C_{\ell}^{μT}|_{\ell=2-26}<(2.6\pm 2.6)\times 10^{-12}~{K}$上。我们的观测极限可以用来约束新的物理，它可以在早期宇宙的红移之间产生空间变化的能量释放$5\times 10^4\lesssim z\lesssim 2\times 10^6$。我们专门应用我们的观测结果来约束原始的非高斯的本地类型，当PDMATHAMM-失真的源是丝绸阻尼，非常压…
2015-07-20 astro-ph.CO hep-ph
Primordial neutrinos fade to gray: constraints from cosmological observables
本文提出一种推广传统 $y$-畸变的“灰色”谱分布模型，通过 PRIMAT 代码结合大爆炸核合成与宇宙微波背景测量，约束了中微子谱畸变与额外辐射，发现大畸变伴随额外辐射被当前观测允许甚至偏好，呼吁重新审视早期宇宙中微子退耦物理。
2025-06-26 astro-ph.CO hep-ph
CMB spectral distortions revisited: a new take on $μ$ distortions and primordial non-Gaussianities from FIRAS data
宇宙微波背景辐射的黑体光谱能量分布的偏差是对早期宇宙（如与粒子衰变和膨胀有关的过程）和后期宇宙（如再电离和天体物理发射）中活跃的物理过程的精确探测。1990年代初，COBE卫星上的FIRAS仪器进行了开创性的测量，主要是测量其在天空中的平均幅度，此后，在确定这些光谱畸变的特征方面取得了有限的进展。由于目前没有后续任务计划更新的FIRAS测量，在这项工作中，我们重新分析的FIRAS数据，并产生一个地图的$μ$型光谱失真的天空。我们提供了一个更新的约束$μ$失真的$|\langleμ\rangle|<47\times 10^{-6}$ $|\langleμ\rangle|<47\times 10^{-6}$在95\%的置信水平，锐化了以前的FIRAS估计的一个因子$\sim 2$。我们还约束原始的非高斯曲率扰动尺度$10\lesssim k\lesssim 5\times 10^4$通过交叉相关的$μ$失真各向异性与CMB温度，并首次从普朗克卫星的全套偏振各向异性。我们得到上限的$f_{\rm NL}\lesssim 3.6 \times 10^6$和它的运行$n_{\rm NL}\lesssim 1.4$是有限的FIRAS的灵敏度，但对银河系和河外前景污染鲁棒。我们回顾了以前类似的分析的基础上的数据的普朗克卫星，并表明，尽管他们显着较低的噪音，他们产生类似或更糟的结果，我们一旦所有的…
2022-06-06 astro-ph.CO hep-ph
Lepton asymmetries and the growth of cosmological seed magnetic fields
原始宇宙学超磁场在电弱相变（EWPT）之前包裹着早期宇宙等离子体。由于标准模型中存在的长程宇称违反规范相互作用，它们的大小被放大，从而开辟了一种新的微扰方式，解释了观测到的星系际磁场。
2008-03-28 astro-ph hep-ph
Disentangling the primordial nature of stochastic gravitational wave backgrounds with CMB spectral distortions
本研究利用CMB谱畸变与引力波的关联，通过更新的窗口函数和约束映射，区分随机引力波背景的原初或天体物理起源，并强调未来CMB光谱仪的关键作用。
2023-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Baryon, Lepton-Flavour and Right-Handed Electron Asymmetries of the Universe
在早期宇宙的热平衡中，非微扰的电弱效应有可能消除宇宙的重子不对称性，除非它被编码在B-L不对称性中，或者被编码在某种“偶然”的守恒量中。我们首先考虑的可能性，BAU可以再生轻子味不对称，即使最初$B-L = 0$。我们表明，提供一些，但{ \it不}所有的轻子味违反$ΔL{\neq}0$相互作用平衡，BAU可以再生没有轻子质量效应。接下来，我们研究了将重子不对称性编码为右手电子的原始不对称性的可能性，由于其弱的汤川相互作用，只有当斯帕拉子脱离平衡时，它才进入化学平衡。这也将提高当$B-L = 0$。
1993-02-05 hep-ph
Relic neutrino asymmetries and big bang nucleosynthesis in a four neutrino model
普通中微子和惰性中微子之间的振荡可以在早期宇宙中产生大的中微子不对称性。这些不对称性可以通过改变核反应速率来显著影响大爆炸核合成（BBN）。我们在一个由中微子异常和暗物质问题激发的三个普通中微子和一个不育中微子组成的模型中研究了这一现象。我们计算如何轻子不对称性产生的温度下，他们对BBN的影响演变。原始氦生产的不对称性的影响被确定，导致BBN期间的中微子味的有效数量约为2.7或3.1取决于轻子不对称性的符号。
1998-08-24 astro-ph hep-ph
Angular dependence of primordial trispectra and CMB spectral distortions
在各向异性源的存在下，在通货膨胀的时代，原始曲率扰动的三谱有一个非常具体的角度之间的依赖关系，每个波矢量是区别于遇到的一个时，只有标量场存在，其特征在于由勒让德多项式描述的角度依赖。我们研究了曲率三谱在$TTμ$双谱上留下的印记，该双谱是由宇宙微波背景辐射（CMB）的温度各向异性（T）和化学势谱畸变（$μ$）之间的相关产生的。由于原始信号的角度依赖性，相应的$TTμ$双谱在形状上与通常的$g_{\rm NL}$或$τ_{\rm NL}$局部三谱来源的$TTμ$强烈不同，使我们能够获得无偏估计。从Fisher矩阵分析，我们发现，在宇宙方差有限（CVL）调查的$TTμ$，四极勒让德系数的最小可检测值是$d_2 \sim 0.01$，这是4个数量级优于从$TTTT$ CMB三谱可达到的最佳值。在具有$f(ϕ)F^2$相互作用的各向异性暴胀模型（将暴胀子场$ϕ$与矢量动力学项$F^2$耦合）的情况下，曲率三谱的大小与四极功率谱不对称性（$g_*$）的大小相关。在这种情况下，$TTμ$的CVL测量使得可以测量下至$10^{-3}$的$g_*$。
2016-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing scenarios of primordial black holes being the seeds of supermassive black holes by ultracompact minihalos and CMB $μ$-distortions
超大质量黑洞和中等质量黑洞被认为存在于宇宙中。对于它们的起源，没有确定的天体物理学解释，文献中考虑到这些大质量黑洞（MBH）可能是原始黑洞（PBH），黑洞是在早期宇宙（远早于物质辐射平等）由于原始超密度的直接坍缩而形成的。本文旨在讨论排除PBH情景作为MBH起源的可能性。我们首先重新审视的限制PBH从CMB失真的种子密度扰动的原因。通过采用最近的种子密度扰动源的CMB失真的计算和更强的约束CMB失真设置的COBE/FIRAS实验中使用的文献中，我们发现，在质量范围$6\times 10^4~M_\odot \sim 5 \times 10^{13}~M_\odot$的PBH被排除在外。由于PBH轻于$6 \times 10^4~M_\odot$不排除从非观测的CMB失真，我们提出了一种新的方法，可以潜在地排除较小的PBH以及。基于观察到的大密度扰动所需的创建PBH也导致大量生产的超紧凑迷你晕（UCMH），紧凑的暗物质晕形成在周围的重组，我们表明，弱相互作用的大质量粒子（WIMPs）作为暗物质有效地湮灭内UCMH产生宇宙射线远远超过所观察到的流量。我们的边界严格限制了WIMP粒子物理模型与PBH方案的相容性，作为MBH的解释。
2014-10-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Bounds on QCD axion mass and primordial magnetic field from CMB $μ$-distortion
在大尺度磁场作用下，CMB光子振荡成轴子会引起CMB谱的畸变。利用COBE对$μ$参数的限制和在视界尺度上具有强度为$B\lesssim 3.2$ nG的均匀磁场，对于KSVZ轴子模型，轴子质量的上限为，$m_a\lesssim 4.8\times 10^{-5}$ eV.另一方面，利用从ADMX实验中得到的被排除的轴子质量$m_a\simeq 3.5\times 10^{-6}$ eV值和束缚在$μ$上的COBE，对于具有当前历元$λ_B\simeq 1.3$ Mpc的相干长度的均匀磁场，对于KSVZ轴子模型和DFSZ轴子模型分别得到了$B\simeq 46$ nG和$B\simeq 130$ nG.导出了PIXIE/PRISM对$B$和$m_a$的预测对$μ$的预期灵敏度。如果未来的PIXIE/PRISM空间飞行任务能够探测到CMB $μ$畸变，并假设大尺度磁场的强度接近其规范值$B\simeq 1-3$ nG，则质量范围为$2\, μ$ eV - $3\, μ$ eV的轴子将是CMB $μ$ -畸变的潜在候选者。
2015-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonequilibrium Neutrino Oscillations and Primordial Production of He-4
研究了介质中左手电子中微子与非热化无菌中微子在共振和非共振情况下的非平衡振荡。分析了{ \it动量空间}中用中微子密度矩阵表示的中微子动力学方程。数值计算了中微子密度矩阵的演化。这使得精确地研究中微子数密度的演变，能谱畸变以及每个动量模式下中微子和反中微子之间的不对称性。计算了非平衡振荡对He-4原初产生的影响。得到了振荡参数的宇宙学约束。
1996-08-12 hep-ph
Gravitational to Coulomb force ratio and the origin of the Cosmic magnetic field
本文提出缓慢旋转原星系中微小的电荷不对称性可为星系磁场提供种子，并研究引力与库仑力相互作用产生电荷失衡的多种机制，发现准流体静力平衡条件下引力诱导的电荷失衡处于所需范围上限。
2024-12-30 astro-ph.CO hep-ph
Transformation-Induced Nonthermal Neutrino Spectra and Primordial Nucleosynthesis
我们详细地研究了由电子型中微子共振转变为无菌中微子所产生的非热中微子动量分布引起的原初氦产生的变化。这些反nu_e ->反nu_s（nu_e->nu_s）变换放大了正（负）轻子数不对称性。我们发现，相对于低能量nu_e的热分布，所产生的抑制使n -> p转换的降低程度要大于由相同的反nu_e抑制所引起的n -> p转换的增强程度。因此，在原始核合成中，相同的轻子数不对称性对氦的产额有不同的影响。
1999-09-17 astro-ph hep-ph
Evading the CMB $μ$-distortion bound on Supermassive Primordial Black Hole seeds with Non-Gaussian tails
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Chengdu University of Technology（成都理工大学）
研究超大质量原初黑洞种子质量范围受宇宙微波背景辐射μ畸变限制问题，通过非微扰δN形式，分析四类高斯核族尾部，计算畸变限制的原初黑洞丰度，发现分数势动力学代数尾和重对数正态尾可满足种子丰度需求。
2026-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bridging the Gap: Spectral Distortions meet Gravitational Waves
本次演讲的目标是介绍两个即将到来的令人兴奋的发现精密宇宙学的途径：光谱扭曲（SD）和引力波（GW）。前一种信号提供了一个清晰的窗口，在重组之前的原始等离子体的状态，从而揭示了小规模的原始扰动，暗物质衰变和黑洞的形成，只是提到几个场景。后一种信号已经为黑洞和中子星合并的景观提供了新的见解，它将揭示早期宇宙的复杂动力学，包括原始黑洞，膨胀势，甚至再加热动力学。这两个未来的观测之间的一个优雅的链接，因为原始GW背景源SD，耦合提供了独特的洞察力超过60年的GW频率。更重要的是，SD可见度窗口弥合了天体物理学高频和宇宙学低频测量之间的差距。这意味着SDs不仅将补充其他GW观测，而且将成为某些尺度上物理过程的唯一探测器。
2022-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Natural Saturation Of The Sterile Neutrino Dark Matter Resonant Production By a High Lepton Flavor Asymmetry In Primordial Plasma
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院核物理研究所）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
本文发现高轻子味不对称性会延迟惰性中微子共振产生并触发活性中微子振荡，从而自然饱和暗物质丰度，并给出混合参数的两个数量级约束范围。
2026-09-28 astro-ph.CO hep-ph
CMB spectral distortions in generic two-field models
我们研究了两个不相关源对原始扰动有贡献的模型中的CMB $μ$失真。我们通过振幅、倾斜、运行和运行的运行来参数化每个源。我们进行了详细的分析的分布信号作为模型参数的函数，突出的差异相比，单源模型。作为一个具体的例子，我们还研究了混合暴胀曲率的情况。我们发现，$μ$失真可以有效地打破退化的曲率参数，特别是当结合未来的灵敏度探测张量标量比$r$。例如，假设边界为$μ< 0.5 \times 10^{-8}$和$r<0.01$，曲率贡献应该为零，或者曲率应该主导原始扰动，并且其慢滚参数$η_χ$被约束为区间$-0.007 < η_χ< 0.045$。
2017-11-08 astro-ph.CO hep-ph
A New Window on Primordial non-Gaussianity
我们对尺度小于Mpc的原始曲率扰动知之甚少。对CMB谱的μ型畸变的测量为在50 ~ 10^4 Mpc^-1的未知范围内探测这些尺度提供了独特的机会。这是一个非常干净的探测，因为它只依赖于众所周知的线性进化。我们指出，μ失真和温度各向异性之间的相关性可以用来测试高斯在这些非常小的尺度。特别地，mu-T互相关与原始双谱的非常压缩的极限成比例，并且因此测量fNL^loc，而mu-mu与原始三谱成比例，并且测量τ NL。我们提出了一个Fisher矩阵预测的观测约束。
2012-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Universal Structure of Twist-3 Soft-Gluon-Pole Cross Sections for Single Transverse-Spin Asymmetry
我们证明了在首阶微扰QCD中，单自旋非对称性（SSA）的扭3软胶子极（SGP）截面取决于某个“本原”扭2截面，直到运动学和颜色因子。特别是，对于无质量部分子之间发生部分子硬散射的过程，标度变换下“原”部分子截面的不变性导致SGP截面的显著简化，再现了最近在π介子产生$p^\uparrow p\to πX$和直接光子产生$p^\uparrow p\to γX$中观察到的紧凑形式。
2007-05-16 hep-ph
Lepton asymmetry and primordial nucleosynthesis in the era of precision cosmology
我们计算和显示的原始轻元素丰度作为一个函数的中微子简并参数的所有口味共同的。这是唯一的未知参数表征的热介质在原始核合成时代。观测到的原始氦丰度Y_p是最灵敏的宇宙蒸发计。采用Olive和Skillman的保守Y_p误差分析意味着-0.04 \alt = \alt 0.07，而Izotov和Thuan的误差意味着σ =0.0245+-0.0092（1 σ）。改进的重子丰度测定对这种情况没有显著影响。确定Y_p，可靠地区分零和非零的粒子，是对sphaleron效应平衡宇宙轻子和重子不对称性的宇宙学标准假设的一个关键检验。
2005-06-24 astro-ph hep-ph
Elastic Scattering of Cosmological Gravitational Wave Backgrounds: Primordial Black Holes and Stellar Objects
本文研究原初黑洞对宇宙学引力波背景的弹性散射效应，发现小行星质量原初黑洞可在相关频率上产生0.3%至5%的谱畸变，显著高于恒星天体的贡献，为暗物质探测提供了新途径。
2024-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB Distortions from Damping of Acoustic Waves Produced by Cosmic Strings
研究了宇宙弦对光子重子流体中声波的扩散阻尼，计算了宇宙微波背景的$μ$型和$y$型谱畸变.对于在当前范围内具有张力的宇宙弦，它们对光谱畸变的贡献比原始密度扰动的畸变要小。
2013-08-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Observability of CMB spectrum distortions from dark matter annihilation
本文研究暗物质湮灭造成的CMB光谱畸变，表明$s$波在（Super-）PIXIE灵敏度下不可观测，而$p$波可产生可达$μ≈3×10^{-8}$的原初$μ$畸变，并给出质量、退耦温度及截面上限约束。
2024-06-23 astro-ph.CO hep-ph
Novel Master Formula for Twist-3 Soft-Gluon-Pole Mechanism to Single Transverse-Spin Asymmetry
我们证明了在首阶微扰QCD中，单自旋不对称的扭3软胶子极（SGP）截面取决于运动学和色因子的某个"本原“扭2截面。这揭示了在各种硬过程中SGP截面背后的普遍结构，以及标度不变性在相应的原始截面中的特殊作用，从而导致了无质量粒子产生的SGP截面的显著简化，例如π介子产生p^ \uparrow p \to πX和直接光子产生p^ \uparrow p \to γX的SGP截面。
2007-06-14 hep-ph
Probing the scale dependence of non-Gaussianity with spectral distortions of the cosmic microwave background
许多暴胀模型预测原始密度扰动具有非零的三点关联函数，或者傅立叶空间中的双谱。在这种双谱的几种可能性中，最常见的是局部模型双谱，它可以被描述为长波长密度波动对小尺度（大波数）功率谱的空间调制。虽然局部模型预测这种空间调制与尺度无关，但许多变体具有一定的尺度依赖性。在这里，我们注意到，这种规模的依赖性，可以探测与测量的频谱失真的宇宙微波背景（CMB），特别是突出康普顿- $y$失真。波数为$50\,{\rm Mpc}^{-1} \lesssim k \lesssim 10^4\,{\rm Mpc}^{-1}$的原始扰动的耗散会引起化学势（$μ$）畸变，而波数为$1\,{\rm Mpc}^{-1} \lesssim k \lesssim 50\,{\rm Mpc}^{-1}$的原始扰动的耗散会引起康普顿- $y$畸变。利用局部模型非高斯性，可以通过与CMB温度$T$的互相关将这种耗散引起的失真与其他源引起的失真区分开来。我们表明，相对强度的$μT$和$yT$的相关性，从而探测非高斯的尺度依赖性，并估计可能的信号相对于未来实验的灵敏度的大小。我们讨论的互补性，这些测量与其他探头的挤压限制非高斯。
2015-04-02 astro-ph.CO hep-ph
Pion condensation in the early Universe at nonvanishing lepton flavor asymmetry and its gravitational wave signatures
我们研究了在非零轻子味不对称值下，早期宇宙中可能形成玻色-爱因斯坦凝聚相的π介子。基于非零同位旋密度下的第一性原理格点量子色动力学模拟，采用一个具有π介子相互作用的强子共振气体模型，计算了满足总轻子不对称性约束的电子、μ子和τ轻子不对称性的宇宙轨道.如果电子和μ子的不对称性足够大，宇宙轨道可以通过π凝聚相：$|l_e + l_μ| \gtrsim 0.1$，对单个味不对称性之间的差异$l_e - l_μ$几乎不敏感。因此，未来对单个轻子味不对称值的限制将能够确认或排除宇宙QCD时期的π介子凝聚。我们证明了π凝聚相在QCD尺度上对原初引力波谱和原初黑洞的质量分布都留下了印记，例如最近的LIGO事件GW 190521中的黑洞双星可以在该凝聚相中形成.
2020-12-22 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Neutrino degeneracy effect on neutrino oscillations and primordial helium yield
在这项工作中，我们提出了我们的轻子不对称性L的影响的数值分析结果的中微子振荡，从而对氦的生产在一个模型的宇宙核合成与积极的无菌中微子振荡。我们对初始轻子不对称性10^{-4}-10 ^{-10}范围内的中子质子比以及随后氦-4的合成进行了详细的计算，并对hep-ph/9707282：δm^2 \le 10^{-7} eV^2和任何\vartheta中描述的振荡模型的一整套混合参数进行了计算。我们已经发现，有显着的修改的中微子数密度和能量分布在一个大范围内的初始不对称性的值。因此，以前推导出的（轻子不对称的情况下的重子的顺序）核合成的振荡参数的限制是相当大的改变。我们计算了初始产生的氦-4对模型Y_p（L，δm^2，\vartheta）参数的依赖关系。从δm^2- \vartheta平面上的等氦线，我们得到了对应于简并中微子核合成的中微子混合参数的极限。一个有趣的新结果是，轻子不对称性能够收紧中微子混合参数的核合成界限，除了众所周知的能力，放松他们。
1998-06-22 hep-ph
Detailed study of BBN implications of neutrino oscillation generated neutrino asymmetries in some four neutrino models
我们重新研究了几个四中微子模型中中微子不对称性的演化。第一种情况涉及通过$ν_e \leftrightarrow ν_s$振荡直接产生$L_{ν_e}$。在第二种情况下，我们考虑质量等级$m_{ν_τ} \gg m_{ν_μ}, m_{ν_e}, m_{ν_s}$，其中$ν_τ\leftrightarrow ν_s$振荡产生一个大的$L_{ν_τ}$和一些这种不对称性被转换成$L_{ν_e}$的$ν_τ \leftrightarrow ν_{e}$振荡。我们估计BBN的宇宙学有趣的$δm^2$值的范围内的影响。本文改进了以前发表的工作，考虑到有限的再布居率和时间依赖的扭曲的中微子动量分布。对化学解耦处理也进行了改进。
1999-07-26 astro-ph hep-ph
Distortions of the Harrison-Zel'dovich spectrum from the QCD transition
研究了宇宙学QCD跃迁对原初密度扰动演化的影响。如果相变是一阶的，则在相变期间声速消失，并且密度扰动自由下降。密度涨落的哈里森-泽尔多维奇谱在哈勃半径以下的尺度上形成了大的峰值。这些位于原始光谱之上的峰值随着波数的增加而增加，并产生质量小于$10^{-10} M_\odot$的冷暗物质团块。在视界尺度上，超密度的放大是一阶的，因此对于COBE归一化的标度不变谱，没有可能产生$1 M_\odot$黑洞。
1997-04-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Signals of merging supermassive primordial black holes in pulsar timing arrays
本研究探讨脉冲星计时阵列观测到的引力波背景是否来自并合的原初超大质量黑洞，发现均匀分布情形受丰度约束排除，而成团分布若能规避μ畸变约束则可自洽解释观测数据。
2025-09-04 astro-ph.CO hep-ph
Shedding light on the small-scale crisis with CMB spectral distortions
小规模的危机，观测和N体模拟之间的差异，可能意味着抑制物质波动的亚星系距离尺度。这种抑制可能是由一些早期宇宙机制引起的（例如，在暴胀期间破坏尺度不变性），导致在辐射支配时代开始时原始功率谱的修改。或者，这可能是由于非平凡的暗物质特性（例如，新的暗物质相互作用或温暖的暗物质），其在扰动重新进入视界之后的辐射支配期间的后期影响物质功率谱。我们表明，早期和晚期的抑制机制可以区分由测量的$μ$失真的频谱的宇宙微波背景。这是因为，如果功率抑制是原始的，则相对于标准的几乎尺度不变的波动的耗散所期望的值，$μ$失真被抑制。我们强调，即使暗物质效应发生在产生$μ$畸变的时代（红移$5\times 10^4 \lesssim z \lesssim 2\times 10^6$）之前或期间，$μ$畸变的标准预测在晚时间情景中仍然保持不变。
2017-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
