暴胀产生的轴子动力学错排与参数共振

标准错排产生的轴子冷暗物质通常要求衰变常数 $f_a~\gtrsim~10^{11}$ GeV。当径向 Peccei-Quinn (PQ) 对称性破缺场取较大的初始值时，动力学错排与参数共振可轻易允许更低的 $f_a$ 值。本文中，我们考虑暴胀对动力学错排与参数共振的影响。我们假设初始 PQ 场值由量子涨落决定，并由暴胀期间的哈勃参数 $H_I$ 与 PQ 场质量设定。PQ 场振荡在暴胀后再加热完成之前或之后、于温度 $T_R$ 下开始。针对 PQ 场的四次势，我们确定了与轴子暗物质相一致的 $f_a$ 与暴胀参数 $(H_I, T_R)$ 的范围。我们发现 $4\times 10^8$ GeV $< f_a < 10^{11}$ GeV 可一致地产生轴子暗物质。允许参数空间的很大一部分预言了稀有介子衰变 $K_L \rightarrow (\pi^0 + \rm{missing \; energy})$，和/或小尺度上结构形成的抑制。