具有低能轻子CP破坏的高标度 leptogenesis 的若干方面

利用基于I型跷跷板机制的高标度 leptogenesis 的密度矩阵方程(DME)，其中CP破坏(CPV)由中微子混合(PMNS)矩阵的低能Dirac或/和Majorana相提供，我们研究了1到2味区和2到3味区的转变，其中生成宇宙重子不对称性 $\eta_B$ 的1、2和3个 leptogenesis 味区由玻尔兹曼方程描述。聚焦于1到2味转变，我们确定了 $\eta_B$ 在转变中经过零并变号的一般条件。详细分析在具有质量层级 $M_1 \ll M_2$ 的两个重Majorana中微子 $N_{1,2}$ 情况下转变中 $\eta_B$ 的行为，我们发现特别地：i) 玻尔兹曼方程在许多情况下无法正确描述1、2和3味区中 $\eta_B$ 的生成；ii) 2味区可以持续在 $\sim 10^{12}$ GeV 以上(以下 $\sim 10^9$ GeV)；iii) leptogenesis 中的味效应持续超过通常认为的这些效应的最大 leptogenesis 标度 $10^{12}$ GeV。我们进一步确定了当CPV仅由PMNS矩阵的Dirac或Majorana相提供时，能够成功进行 leptogenesis 的最小标度 $M_{1\text{min}}$，以及实现成功 leptogenesis 的标度范围和相值范围。我们特别表明，当CPV源于Dirac相 $\delta$ 时，在正态层级轻中微子质量谱的可行 leptogenesis 区域中，$\sin \delta$ 的符号与 $\eta_B$ 的符号之间存在直接关系；对于倒序层级谱，同样的结果在 $M_1 \lesssim 10^{13}$ GeV 时成立。所考虑的 leptogenesis 情景在低能中微子实验中是可检验和可证伪的。