Ferromagnetism of Axion Domain Wall
我们证明了在重子数或轻子数不为零的宇宙中,轴子畴壁是铁磁的。它是由束缚在畴壁上的质子和电子的自旋对齐引起的。这些束缚态的产生是由于费米子和轴子之间的伪矢量耦合产生的吸引势。利用强子轴子模型,我们预言了复合时存在强度为$10^{-13}$高斯的原初磁场。
1997-03-05 hep-ph
Spontaneous Magnetization of Axion Domain Wall and Primordial Magnetic Field
我们发现,在早期宇宙中,轴子畴壁通过捕获自旋极化的电子或正电子而获得自发磁化。原因是壁对这些粒子产生了吸引力。我们论证了由轴子超导弦围成的壁在衰变后会留下一个磁场。我们在复合时得到视界尺度上的场$\sim 10^{-23}$高斯。
1997-05-29 hep-ph
Evolution of String-Wall Networks and Axionic Domain Wall Problem
我们研究了在轴子模型中自然产生的由弦束缚的畴壁的宇宙学演化。如果我们在势中引入一个偏置,壁就会变成亚稳态,最后消失。我们进行二维晶格模拟的畴壁网络和估计畴壁的衰减率。利用数值结果,我们给出了一个约束的偏差参数和Peccei-Quinn尺度。我们还讨论了通过直接探测畴壁产生的引力波来探测轴子模型的可能性。
2011-09-05 astro-ph.CO hep-ph
On the high-scale instanton interference effect: axion models without domain wall problem
我们表明,一个新的手征,限制相互作用可以用来打破Peccei-Quinn对称性动态和解决畴壁问题,同时。由此产生的理论是一个不可见的QCD轴子模型没有畴壁。没有危险的重型遗迹出现。
2019-09-01 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
Vacuum Structure and the Axion Walls in Gluodynamics and QCD with Light Quarks
大N胶子动力学被证明有一组亚稳真空,胶子畴壁插在它们之间。这些壁可以将真正的真空与一个激发的真空或两个激发的真空分开,这两个真空在有限的N(这里N是颜色的数量)时不稳定。人们可以尝试通过打开轴子场来稳定它们。我们研究了轻夸克和轴子对畴壁结构的影响。在纯胶子动力学(有轴子场)中,轴子壁获得一个非常坚硬的胶子核。因此,我们处理的壁“三明治”,这是稳定的有限N。在最小轴子的情况下,壁“三明治”实际上是“2 π”壁,即,相应的场组态插入在相同的强子真空之间。同样的性质在QCD中也成立,有三个轻夸克和非常多的颜色。然而,在现实的情况下,三色QCD相对应的轴子场的轮廓在轴子壁屏蔽的动力学相位与η素数,使胶子组件的墙壁是不兴奋。我们提出了一个玩具拉格朗日模型,这些属性,并允许一个域壁得到精确的解决方案。
2000-07-28 hep-ph hep-th
No axions in light shinning through a wall experiments
这篇论文已被撤回,不久将提交新的版本
2007-11-07 hep-ph hep-th
Axion Isocurvature Perturbations Survive the Scaling Evolution of Axion Domain Walls
Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences, Tohoku University(东北大学前沿研究综合科学研究所);Department of Physics, Tohoku University(东北大学物理系);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN(理化学研究所交叉理论数学科学中心(iTHEMS));Kavli IPMU (WPI), UTIAS, University of Tokyo(东京大学卡弗里宇宙物理学起源国际研究联盟(WPI)、UTIAS);Department of Physics, Tokyo Metropolitan University(东京都立大学物理系)
该研究分析了轴子畴壁的演化,发现畴壁坍缩产生的轴子可使等曲率扰动在畴壁湮灭后仍存活,并探讨了相关暗物质的等曲率约束。
2026-08-17 astro-ph.CO hep-ph
QCD axion dark matter from long-lived domain walls during matter domination
Peccei-Quinn机制的畴壁问题可以解决,如果Peccei-Quinn对称性被明确地破缺了一个小的量。畴壁衰变成轴子,这可能解释宇宙的暗物质。然而,这个计划是强烈的限制,过度生产的轴子,除非明确的破缺项的相位进行调整。我们调查的情况下,宇宙是物质占主导地位的周围的温度的兆电子伏规模和畴壁衰变在这个物质占主导地位的时代。我们展示了如何可行的参数空间扩展。
2018-02-02 astro-ph.CO hep-ph
Production of dark matter axions from collapse of string-wall systems
我们分析了在文献中较少关注的畴壁坍缩辐射的轴子谱。通过场论晶格模拟研究了与轴子模型相关的拓扑缺陷的演化。我们模拟了缺陷演化的全过程,包括整体弦的形成、畴壁的形成以及畴壁张力导致缺陷的湮灭。辐射出的轴子谱在低频处有一个峰值,这表明畴壁坍塌产生的轴子不是高度相对论性的。我们重新审视了冷暗物质轴子的残余丰度,发现缺陷衰变的贡献可以与弦的贡献相媲美。这个结果导致了轴子衰变常数的更严格的上限。
2012-10-16 astro-ph.CO hep-ph
Axions and "Light Shining Through a Wall": A Detailed Theoretical Analysis
我们给出了轴子-光子和光子-轴子转换振幅的详细研究,这进入了“光透过墙”实验的分析。采用了几种不同的计算方法,并进行了比较,在所有情况下,我们保留了一个非零的轴子质量。对于首阶,我们发现当光子频率$ω$与轴子质量$m$非常接近时,存在一个阈值尖点,该阈值尖点使光子到轴子的转换幅度显著增强,相对于相应的轴子到光子的转换过程,增强了一个因子$ω/\sqrt{ω^2-m^2}$.当为$m=0$时,增强因子减小到1,并且恢复先前计算的结果。我们的计算包括一个精确的波匹配分析,这表明如何保持在$ω=m$阈值附近的么正性,并讨论的情况下,当磁场延伸到"墙“的区域。
2008-03-05 hep-ph
Light-shining-through-wall axion detection experiments with a stimulating laser
两个实光子的碰撞可以导致轴子的发射。为了克服轴子质量$m_a\geq 1 \text{eV}$对大信号的抑制,我们研究了一种改进的光穿墙(LSW)轴子搜索方法。我们建议利用第三束来刺激轴子重新转换成可测量的信号。因此,我们发现,与目前可用的高功率激光设备,我们预计在轴子质量之间的界限$0.5-6\text{eV}$达到$g_{aγγ}\geq 10^{-7}\text{GeV}^{-1}$。结合使用光学激光器与目前运行的X射线自由电子激光器,我们扩展的质量范围$10-100\text{eV}$。
2022-03-08 hep-ph
Localization of Chiral Electromagnetic Waves on Thick Axion Domain Walls
University of California Davis(加州大学戴维斯分校)
研究轴子畴壁与麦克斯韦理论的耦合,发现有限宽度畴壁支持具有线性无能散色散的局域手征电磁模式,该模式源于轴子梯度引起的螺旋度依赖耦合。
2026-06-12 astro-ph.CO cond-mat.mes-hall hep-ph
Axionic domain wall number related to U(1)$_{\rm anom}$ global symmetry
在10**9-10**12 GeV的中等尺度下,具有$f_a$的QCD轴子似乎与整体对称性的引力破坏相冲突,并可能面临轴子畴壁问题。我们指出,具有反常U(1)规范对称性的弦紧化,允许理想的手征物质谱,同时避免了这两个问题。
2016-04-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Note on a solution to domain wall problem with the Lazarides-Shafi mechanism in axion dark matter models
轴子是暗物质的一个有希望的候选者。在Peccei-Quinn对称性破缺之后,当宇宙的温度变得与QCD尺度相当时,轴子弦形成并被畴壁附着。这些天体如果寿命很长,可能会造成宇宙学灾难。作为它的一种解决方案,Lazarides-Shafi机制经常通过引入一种新的非阿贝尔(规范)对称性来讨论。我们详细研究了这种机制,并显示字符串和墙壁的配置。即使在早期宇宙中形成了畴壁数大于1的阿贝尔轴子弦,即使没有畴壁,由于Alice弦之间的排斥力,它们中的每一个也会分裂成多个Alice轴子弦。当宇宙冷却下来形成畴壁时,单个爱丽丝弦可以被单个壁连接,因为真空通过非阿贝尔旋转连接,而不改变能量。即使由于在手性相变中的Kibble Zurek机制而产生了由畴壁连接的阿贝尔轴子弦,在畴壁张力的存在下,这样的弦也类似地分裂成由壁连接的多个Alice弦。这样的壁不会形成稳定的网络,因为它们会因壁的张力而坍塌,发射出轴子。
2019-03-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axionic Domain Wall and Warped Geometry
我们讨论了一个三维膜与相关的不可因式分解(扭曲)的几何形状可以出现从五维引力理论耦合到一个复杂的标量场。该系统具有离散的$Z_2$对称性,其自发破缺产生“轴子”三膜和翘曲度规。给出了壁面轮廓和翘曲系数的解析解。本文还讨论了Kaluza-Klein分解及其相关问题。
2001-04-10 hep-ph
Axions from wall decay
我们讨论了由弦束缚的轴子壁的衰变,并对衰变过程进行了数值模拟。在这些模拟中,衰变立即发生,时间尺度为光的传播时间,辐射出的轴子的平均能量为$<ω_a > \simeq 7 m_a$(对于$v_a/m_a\simeq 500$)。发现$<ω_a>$随$\ln(v_a/m_a)$近似线性增加。这种行为的外推在感兴趣的轴子模型中产生$<ω_a> \simeq 60 m_a$。
1998-08-11 hep-ph
Studies of the motion and decay of axion walls bounded by strings
我们讨论的外观在QCD相变,和随后的衰减,在N=1的轴子模型中的弦所包围的轴子壁。我们认为,在直观的理由,主要的衰变机制是到几乎相对论性的轴子。我们提出的衰减过程的数值模拟。在这些模拟中,衰变立即发生,时间尺度为光的传播时间,辐射出的轴子的平均能量为$<ω_a > \simeq 7 m_a$(对于$v_a/m_a \simeq 500$)。发现$<ω_a>$随$\ln(v_a/m_a)$近似线性增加。这种行为的外推在感兴趣的轴子模型中产生$<ω_a> \sim 60 m_a$。我们发现,贡献的宇宙学能量密度的轴子从壁衰变是相同的数量级,从真空重新排列,但大的不确定性。从壁衰变的轴子的速度色散被发现是较大的,由一个因素$10^3$左右,比从真空重新排列和字符串衰变的轴子。我们讨论了这对轴子微团簇的形成和演化以及对地球上轴子暗物质的直接探测的影响。最后讨论了用$N>1$解决畴壁问题的轴子模型的宇宙学,其中引入了一个小的U $_{PQ}$(1)破缺相互作用。我们发现,在这种情况下,壁衰变为引力波。
1998-09-22 astro-ph hep-ph
Gravitational waves and primordial black holes from axion domain walls in level crossing
本研究探讨轻QCD轴子能级交叉产生畴壁,其湮灭产生纳赫兹引力波并坍缩形成大质量原初黑洞,贡献约10^-5的冷暗物质。
2025-01-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Resolving the QCD Axion Domain Wall Problem with a Light Axion
Tohoku University(东北大学);University of Tokyo(东京大学);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学)
通过引入轻轴子,解决QCD轴子的域壁问题,同时保持Peccei-Quinn机制有效,避免强CP问题的重现。
2026-02-24 astro-ph.CO hep-ph
Domain wall and isocurvature perturbation problems in axion models
轴子模型有两个严重的宇宙学问题,畴壁和等曲率微扰问题。为了解决这些问题,我们研究了Linde模型,其中的Peccei-Quinn(PQ)标量场值在暴胀期间是大的。在这个模型中,PQ场的涨落在暴胀后通过参数共振而增长,可能产生稳定的轴子弦,这导致畴壁问题。我们用晶格模拟研究了轴子弦的形成。结果表明,在混沌暴胀中,只要初始失准角θ a小于O(10^{-2}),轴子模型就不存在畴壁和等曲率扰动问题。此外,在一般的暴胀模型中,轴子也可以解释破缺标度v \simeq 10^{12-16} GeV和暴胀过程中哈勃参数H_{inf} \lesssim 10^{11-12} GeV的暗物质。
2013-11-12 astro-ph.CO hep-ph
Monodromic transparency of axion domain walls
本文从非线性耦合视角研究了光与QCD轴子畴壁的相互作用,考虑完整耦合结构重新评估了畴壁摩擦力和双折射性质,并澄清了文献中关于最小大统一理论预测下电磁与色反常特殊相消的结果。
2024-12-19 hep-ph hep-th
Primordial Black Holes from Axion Domain Wall Collapse
本文研究QCD轴子模型中自封闭畴壁坍缩形成PBH的数密度与动力学,结合半解析和数值模拟,发现高$f_a$模型可产生未来引力透镜巡天可观测的PBH丰度。
2024-06-17 astro-ph.CO hep-ph
Axion cosmology with long-lived domain walls
我们研究了畴壁数大于1的轴子模型的宇宙学约束。在这些模型中,形成了多个附着在弦上的畴壁,并且它们存活了很长时间。它们的湮灭是由于普朗克尺度物理可能提出的显式对称性破缺项的影响。我们进行三维晶格模拟和计算的轴子和引力波产生的长寿域壁的频谱。利用数值结果,我们估计了轴子和引力波的残余密度。我们发现,长寿命畴壁的存在导致了冷暗物质轴子的过剩产生,而引力波的密度太小,目前无法观测到。结合其他观测约束的结果,我们发现,整个参数区域的模型被排除,除非存在不可接受的微调。
2013-02-25 astro-ph.CO hep-ph
Domain wall and isocurvature perturbation problems in a supersymmetric axion model
轴子引起了两个严重的宇宙学问题,畴壁和等曲率微扰问题。Linde指出,当Peccei-Quinn(PQ)标量场在暴胀过程中取较大的$\sim M_{\text{pl}}$(普朗克尺度)时,等曲率扰动被抑制.然而,在这种情况下,具有大振幅的PQ场在暴胀之后开始振荡,并且PQ场的大的波动通过参数共振产生,这导致畴壁的形成。我们考虑一个超对称的轴子模型,并检查是否畴壁形成使用晶格模拟。研究发现,当PQ场的初始值小于$10^{3}\times v$(其中$v$为PQ对称破缺尺度)时,在SUSY轴子模型中不出现畴壁问题.
2019-09-18 astro-ph.CO hep-ph
Deconfinement on axion domain walls
我们研究了在非零$N$度表示${\cal{R}}$中狄拉克费米子与轴子耦合的$SU(N_c)$规范理论。这些理论有一个精确的离散手征对称性,它有一个混合的特胡夫特反常和一般的重子色味背景,在arXiv:1909.09027中称为“BCF反常”。红外理论也有一个涌现的$\mathbb Z_{N_c}^{(1)}$ $1$形式的中心对称性。我们发现,BCF异常匹配的红外轴子畴壁。我们认为$\mathbb Z_{N_c}^{(1)}$在轴子畴壁上自发破缺,非零$N$态威尔逊圈服从周长律,探测夸克在畴壁上退禁闭.我们进一步支持我们的结论,通过使用可计算的小圆紧化研究的多尺度结构的轴子畴壁和微观物理的世界体积上的解除限制。
2020-03-24 hep-lat hep-ph hep-th
Axion domain wall baryogenesis
我们提出了一个新的重子生成的情况下,湮灭的轴子域壁产生了相当大的重子不对称性。成功的重子生成是可能的轴子质量和衰变常数,$m \simeq 10^8 -10^{13}$ GeV和$f \simeq 10^{13} - 10^{16}$ GeV的宽范围。重子等曲率扰动显着抑制在我们的模型中,在不同的自发重子生成的情况下,在慢滚制度。特别是,轴子畴壁重子生成与高尺度膨胀是一致的,它在未来的CMB B模式实验范围内产生大的张量标量比。我们还讨论了畴壁湮灭产生的引力波及其对未来引力波实验的启示。
2015-08-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmic strings and domain walls of the QCD quark condensate with and without a hidden axion
本文研究QCD夸克凝聚体形成的轴子型弦-壁系统,指出其独立于隐藏轴子存在并可能主导早期宇宙演化,同时分析了费米子零模、反常流入及其在QCD相变和重离子物理中的意义。
2025-05-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
More axions from diluted domain walls
我们考虑的情况下,Peccei-Quinn对称性破缺之后是一个时期的通货膨胀。一个特别有趣的情况是对称破缺产生的弦畴壁网络在QCD相变后进入视界。我们发现,这种弦域壁网络产生的丰富的轴子是违反直觉的比传统的后通货膨胀Peccei-Quinn对称性破缺的情况下大得多。因此,即使轴子衰变常数低至天体物理学界约$10^8$ GeV,也可以解释观测到的暗物质丰度。弦畴壁网络产生的轴子小晕比传统的情况要大得多。我们还简要地讨论了模型,可以实现这种情况下,如Peccei-Quinn相变在通货膨胀或第二次通货膨胀后的Peccei-Quinn相变。
2022-11-15 astro-ph.CO hep-ph
Axionic Strings, Domain Walls and Baryons
本文研究携带整体荷的轴子弦与畴壁,指出额外夸克味手征对称性破缺模型中畴壁可携带重子荷并描述相应重子,并讨论其自旋、质量标度和尺寸等基本性质。
2023-08-11 hep-ph hep-th
Axion domain walls and thermal friction
INFN, Laboratori Nazionali del Sud(意大利国家核物理研究所,南方实验室)
本文提出基于非平衡量子场论的新分析框架,研究轴子域墙网络的演化及热摩擦效应,以改进轴子暗物质的预测。
2025-12-29 hep-ph
Imperfect axions with no domain wall problem
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);University of Oxford(牛津大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)(高能物理研究所);Barcelona Institute of Science and Technology (BIST)(巴塞罗那科学技术研究所)
研究解决了畴壁数N>1的轴子理论的畴壁问题,通过引入PQ破缺算符,在f_a ≤ 10^10 GeV的参数区域实现轴子弦提前摧毁,其中子电偶极矩有望被未来实验探测。
2026-08-31 hep-ph
Gravitational waves from axion-like particle cosmic string-wall networks
类轴子粒子(ALP)是暗物质(DM)的一个引人注目的候选者,其产生与弦壁网络的形成有关。如果由弦包围的墙持续存在,这就要求势能具有多个局部极小值($N>1$),它们必须在成为主导之前湮灭。它们主要湮灭为引力波和非相对论性ALP。我们表明,对于ALPs以外的QCD轴子,这些引力波,如果在低于100 eV的温度下产生,可以检测到未来的宇宙学探测ALPs的质量从$10^{-16}$到$10^{6}$ eV,可以构成整个DM。
2021-09-20 astro-ph.CO hep-ph
Dynamics of Long-lived Axion Domain Walls and Its Cosmological Implications
本文通过三维晶格模拟与解析模型拟合研究长寿命轴子畴壁网络,识别能量损失机制、计算辐射轴子能谱,并评估其对QCD轴子和ALP暗物质丰度的影响。
2023-09-27 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Domain walls in Nelson-Barr axion model
本文提出Nelson-Barr轴子模型解决强CP问题,该轴子兼具树层势与QCD瞬子诱导势,导致畴壁形成并通过势偏置自然坍缩,同时探讨其产生暗物质与引力波的宇宙学意义。
2024-12-27 astro-ph.CO hep-ph
Unified Origin of Axion and Monopole Dark Matter, and Solution to the Domain-wall Problem
我们提出了一种情况下,自发击穿的Peccei-Quinn对称性导致的电子生产。轴子和中微子都对暗物质有贡献,而对轴子质量的威滕效应是一个内在的特征。在KSVZ型轴子模型中,看似不同的真空实际上是由隐藏的规范对称性连接起来的,这使得轴子弦不稳定并分离成两个Alice弦。由于QCD瞬子效应,Alice弦被附着在一个单畴壁上,解决了畴壁问题。这与拉扎里德斯-沙菲机制的精神是一致的,尽管离散的佩切-奎因对称性并没有嵌入原始规范对称性的中心。在DFSZ型轴子模型中,Witten效应避免了畴壁问题。如果Peccei-Quinn对称性被少量破坏,磁单极子就会获得一个微小的电荷,并成为微带电的暗物质。有趣的是,佩切-奎因对称性的质量与暗物质的暗度密切相关。
2018-05-26 astro-ph.CO hep-ph
Axion-Polaritons in the Magnetic Dual Chiral Density Wave Phase of Dense QCD
本文研究致密夸克物质MDCDW相中光子与涨落场的耦合,提出由手征反常产生无隙和有隙两种轴子极化激元,并探讨其借Primakoff效应解释银心脉冲星缺失悖论。
2023-08-15 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Sublunar-Mass Primordial Black Holes from Closed Axion Domain Walls
我们研究了原始黑洞(PBH)的形成从封闭域壁(DWs)的崩溃,自然出现在QCD轴子模型附近的QCD尺度与主弦壁网络。通过渗流理论确定了封闭DW的粒径分布,并由此进一步得到PBH的质量分布和丰度。对PBH丰度的各种观测约束反过来也约束轴子参数。我们的模型更喜欢轴子质量的meV规模($f_{a}\sim 10^{9}$ GeV)。相应的PBH在月下质量窗口$10^{20}$ - $10^{22}$ g中(即,$10^{-13}$ - $10^{-11}M_{\odot}$),是对暗物质(DM)有重大贡献的PBH仍然可用的少数质量窗口之一。在我们的模型中,PBH丰度可以达到$\sim1\%$甚至更高的DM,对闭合轴子DW的形成效率敏感。
2020-01-07 astro-ph.CO hep-ph
Domain Wall Formation from Level Crossing in the Axiverse
我们指出,畴壁的形成是一个更常见的现象,在轴向比以前认为的。如果轴子之间存在混合,并且当相应的规范相互作用变强时,一些轴子通过非微扰效应获得非零质量,则可能发生能级交叉。在能级交叉过程中,轴子势发生了显著的变化,从而对轴子动力学产生了不同的影响。我们发现,如果衰变常数有一个温和的层次,轴子开始沿着势的谷运行,穿过许多波峰和波谷,直到它被困在一个极小值中;{ \it轴子轮盘赌}。轴子动力学在振荡过程中表现出混沌行为,并且轴子最终稳定的最小值对初始失准角高度敏感。因此,轴子轮盘赌被认为是伴随着畴壁的形成。宇宙学畴壁问题可以通过在真空之间引入一个小的偏差来避免。我们讨论了畴壁湮灭对重子生成和未来引力波实验的宇宙学意义。
2015-05-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Imperfect Axion Precludes the Domain Wall Problem
本文提出通过Peccei-Quinn场与标准模型粒子的线性耦合产生热势,在高温下将轴子场驱动到普适值,从而动力学地解决暴胀后轴子模型中的畴壁问题,并结合实验约束给出轴子质量下限约$10^{-5}$ eV。
2024-02-24 astro-ph.CO hep-ph
Classification of three-family flavoured DFSZ axion models that have no domain wall problem
本文对无畴壁问题的三族DFSZ轴子模型进行了详尽分类,通过使PQ对称性依赖于味,强化了强CP问题与味之谜的联系。
2024-02-06 hep-ph
Bias with a Timer: Axion Domain Wall Decay and Dark Matter
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大汤川研究所);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);SISSA International School for Advanced Studies(国际高等研究院);INFN, Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所)
该研究探讨暴胀后QCD轴子与轻标量场的相互作用,通过弦-畴壁网络衰变等机制产生轴子暗物质,在无精细调谐下实现正确丰度。
2026-08-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Ruling out light axions: the writing is on the wall
本文重新分析 QCD 轴子模型的畴壁问题,指出暴胀期随机游走产生的偏置机制实际无效,并通过对畴壁衰变产生轴子丰度的约束排除了质量低于 11 meV 的 DFSZ 轴子。
2023-05-02 astro-ph.CO hep-ph
Remarks on the Axion Domain Wall Problem
本文评述后暴胀Peccei-Quinn相变中的轴子畴壁问题,分析显式对称性破缺方案,指出畴坍缩前辐射极少且最终高能轴子危害有限,并探讨所需巧合的解释。
2023-07-10 hep-ph hep-th
Specially Embedding a Composite Axion Model
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学汤川研究所);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);SISSA International School for Advanced Studies(国际高等研究院);INFN, Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);IFPU(伊萨尔利亚基础物理研究所)
本文提出一种新的后期暴胀复合轴子框架,解决强CP问题而不引发宇宙领域壁问题。通过特殊嵌入约束规范群和QCD到更大的乘积规范群,将领域壁数设为1,使领域壁衰变并保持轴子解。
2026-08-12 hep-ph
Spontaneous Baryogenesis from Axions on Induced Electroweak Walls
Departament de Física Quàntica i Astrofísica and Institut de Ciències del Cosmos (ICC), Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学量子物理与天体物理系及宇宙科学研究所);Department of Physics, Tokyo Metropolitan University(东京都立大学物理系)
本文提出通过标量场形成类似壁状结构诱导电弱相界,从而实现重子生成。轴子与SU(2)陈-西蒙斯密度耦合,使壁的运动产生局部B+L化学势,产生重子不对称性。
2026-04-22 astro-ph.CO hep-ph
QCD Axion Domain Walls from Super-Cooling First Order Phase Transition
本文探究了NANOGrav信号可能源自的过冷一阶相变如何改变QCD轴子演化,发现其可诱导轴子经历短暂的迷你动力学错配并促使QCD轴子畴壁形成,为轴子存在与引力波信号解释提供新启示。
2025-06-24 astro-ph.CO hep-ph
CP violation in cold dense quark matter and axion effects on the non-radial oscillations of neutron stars
该研究在含轴子-夸克耦合的三味Nambu--Jona-Lasinio模型下,探究冷密夸克物质的CP破坏与轴子效应,发现轴子可降低手征相变临界密度,支持稳定混合中子星存在,并显著增强其非径向振荡的四极f模。
2025-03-24 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Axion Domain Walls, Small Instantons, and Non-Invertible Symmetry Breaking
本文探讨了非可逆对称性自发破缺导致的轴子畴壁问题,提出通过将规范群嵌入更大的UV群并利用小瞬子贡献提升真空简并性来解决该问题,并指出轴子畴壁的引力波信号与轴子耦合测量可为Standard Model的UV完成提供见解。
2023-09-11 hep-ph hep-th
Axions, Monopoles and Cosmic String
我们将讨论磁单极子和宇宙弦与轴子畴壁和膜的相互作用的某些方面。穿过轴子畴壁的电子被转变成一个电子袋--一个具有双子量子数但质量较小的状态。在轴子膜的情况下,通过的电子激发膜边界处的手征带电态。结果表明,如果宇宙弦与轴子畴壁相交,则在弦内部存在最大的$CP$ -破坏,即$θ= π$。携带$Z$ -玻色子场通量的弦成为重子电荷不守恒的来源。这两幅图--穿过轴子畴壁的粒子和与之相交的弦--的共生关系是轴子畴壁和在两端带有$SU(2)_{L}$单极子的南武电弱弦之间的相互作用。
1993-05-24 hep-ph hep-th
Cosmic Simulations of Axion String-Wall Networks: Probing Dark Matter and Gravitational Waves for Discovery
本研究通过三维晶格模拟早期宇宙轴子弦-壁网络,更新轴子暗物质遗迹丰度,分析不同情形下的引力波谱特征,得出QCD轴子引力波不可探测、类轴子粒子在特定质量范围对应纳赫兹至毫赫兹频段存在可探测引力波信号的结论。
2024-10-10 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Level Crossing between QCD Axion and Axion-Like Particle
我们研究了QCD轴子和类轴子粒子之间的水平交叉,重点是最近发现的现象,轴子轮盘赌,其中类轴子粒子沿着势运行,穿过许多波峰和波谷,直到它被困在一个潜在的最小值。我们进行详细的数值计算,以确定参数空间的轴子轮盘赌发生,并作为一个结果域壁可能形成。没有宇宙弦的畴壁网络实际上是稳定的,它只不过是一场宇宙学灾难。在某些情况下,可以通过引入能量偏置使畴壁不稳定并快速衰减,而不会破坏强CP问题的Peccei-Quinn解。
2015-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological Perturbations of Axion with a Dynamical Decay Constant
一个具有依赖于时间的衰变常数的QCD轴子已经被认为能够适应高尺度暴胀,而不会在CMB尺度上产生拓扑缺陷或太大的等曲率扰动。我们指出,动力学衰减常数也有增强小尺度轴子等曲率扰动的效果。增强的轴子扰动甚至可以超过轴子势的周期性,从而导致轴子畴壁的形成。与已被充分研究过的轴子壁不同,由增强微扰产生的壁不受宇宙弦的约束,因此会过度封闭宇宙,而与轴子势上简并真空的数量无关。
2016-08-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion Interactions with Domain and Bubble Walls
本研究发现类轴子粒子与相变泡壁、畴壁等一维余维缺陷的相互作用会产生与洛伦兹因子平方成正比的摩擦力,可改变早期宇宙壁的演化及引力波特征,还会生成超相对论性轴子壳暗辐射。
2024-07-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th