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源自 SU(N) 对称与反对称表示的轴子质量

高能物理 - 唯象学 2021-01-20 v3 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

我们提出了两个模型,其中 U(1) Peccei-Quinn 整体对称性是偶然产生的,并且在高维算符下仍得以保持,因此即使在存在普朗克抑制算符的情况下,轴子对强 CP 问题的解决方案也能成功。一个模型是 SU(N)(N) 规范相互作用,其费米子处于基础表示,标量处于对称表示。轴子源于自发对称性破缺到 SO(N)(N),后者在较低能标下发生禁闭。该模型中的轴子质量需要 N10N \gtrsim 10。SO 束缚态以及可能的磁单极子提供了轴子之外的额外暗物质候选者。在第二个模型中,标量处于反对称表示:SU(N)(N) 破缺到 Sp(N)(N) 需要偶数 N20N \gtrsim 20。如果 PQ 对称性在暴胀前破缺(超重遗迹的玻尔兹曼抑制产生)或暴胀后破缺(处于热平衡的超重遗迹被暗胶球衰变部分稀释),则可以重现由轴子和/或超重遗迹组成的宇宙学暗物质丰度。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.12663,
  title  = {Axion quality from the (anti)symmetric of SU(N)},
  author = {Marco Ardu and Luca Di Luzio and Giacomo Landini and Alessandro Strumia and Daniele Teresi and Jin-Wei Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.12663},
  year   = {2021}
}

备注

26 pages, 5 figures. v3: extra application mentioned; dilution factor in eq. (27) corrected, qualitative conclusions unchanged