大统一理论中的轴子耦合
高能物理 - 唯象学
2022-11-09 v2
摘要
我们表明，在将标准模型嵌入简单 4D 规范群的大统一理论（Grand Unified Theories）中，轴子与规范玻色子的耦合受到高度限制。这些耦合的拓扑性质使其能够从紫外（UV）匹配到红外（IR），且任意轴子与光子和胶子的反常之比由统一关系固定。这意味着存在唯一的轴子，即 QCD 轴子，具有与光子的反常耦合。其他轻的类轴子粒子可通过 QCD 轴子门户混合而耦合到光子，并位于质量-耦合平面上 QCD 线的右侧。那些破坏胶子与光子耦合之间统一关系的轴子必然带有 GUT 规范群的电荷，并因微扰质量贡献而变重。在 QCD 线左侧发现轴子可排除简单大统一模型。因此，轴子搜寻是检验大统一的桌面与天体物理探针。
引用
@article{arxiv.2206.07053,
title = {Axion Couplings in Grand Unified Theories},
author = {Prateek Agrawal and Michael Nee and Mario Reig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.07053},
year = {2022}
}
备注
23 pages, 4 figures; References added