重子暗物质的种子
Seeding baryonic dark matter
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本文提出一种基于Peccei-Quinn畴壁的机制，论证原初夸克团（PQPs）可作为标准模型框架下观测可行的暗物质候选体。
中文摘要 AI 辅助
已有研究提出，原初夸克团（或称PQPs，即超高密度夸克物质迷你恒星）在温度约为1 GeV时形成，可能是解释宇宙暗物质的良好候选体。若该假设成立，暗物质将由非常致密的天体组成，其最大质量为10⁻² M⊙，半径约100米，不过更小的天体数量会多得多，且包含暗物质的大部分含量。本文描述了一种可行的形成机制：早期形成的超视界Peccei-Quinn畴壁在进入视界前扫过并积累夸克与胶子时，会增强局域重子密度，基于此机制，我们推导了原初夸克团的质量谱、最小质量及宇宙学丰度。假设收缩的Peccei-Quinn畴壁能高效浓缩重子，结果证实PQPs有望构成一种保守、基于标准模型且观测上可行的暗物质谜题解决方案。
英文摘要
It has been proposed that primordial quark pellets or PQPs --ultra-dense quark-matter mini- stars-- formed at $T\sim 1$ GeV may be a good candidate accounting for the dark matter of the universe. If correct, dark matter would consist of very compact objects with a maximum mass of $10^{-2} \ M_\odot$ and radii of approximately 100 m, although smaller objects would be much more abundant and encompass the bulk of the dark matter content. Here we describe a viable formation mechanism based on the enhancement of the local baryon density when supra-horizon Peccei-Quinn domain walls formed at an earlier epoch sweep and accumulate quarks and gluons before entering the horizon. Assuming an efficient baryon concentration by contracting Peccei-Quinn domain walls, we derive the resulting primordial quark pellet mass spectrum, minimum mass and cosmological abundance.
发表机构
- Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）
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