包含弱sphaleron的用于研究物质不对称性与超磁场演化的最小系统

我们研究了在 10TeV 到 100GeV 温度范围内大尺度超磁场与夸克、轻子和希格斯玻色子不对称性同时演化。在 10TeV 以上，我们辨识出所有主要快相互作用，并利用相关守恒律作为 10TeV 处初始条件的约束。在 10TeV 以下，我们辨识出脱离平衡或作为不可忽略过程出现的主要过程，并推导相关演化方程。这些包括破坏费米子数的阿贝尔反常、改变费米子手性的希格斯直接衰变与逆衰变，以及破坏左手费米子数的弱 sphalerons。我们还考虑了所有费米子化学势对 UY(1) Chern-Simons 项的贡献，其通过 AMHD 方程影响演化。由此，我们给出一组最小的自洽初始条件与演化方程，尊重来自守恒律、快过程和等离子体电中性的所有约束。我们求解耦合演化方程，发现初始大超磁场可从零初值产生物质不对称性，反之亦然，只要存在超磁场初始种子且电子 Yukawa 过程速率较低。我们发现模型给出的重子不对称性与磁场值可接受。然而，即便考虑破缺相中湍流驱动的逆级联机制，所得磁场尺度仍远小于观测数据。