大 lepton 偏不对称下的 baryogenesis 与一次序 QCD 相变及引力波
高能物理 - 唯象学
2025-08-29 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 理论
摘要
大初始 lept 偏不对称可导致成功的 baryogenesis,通过防止高温下电弱对称性的恢复,从而抑制 sphaleron 速率。这种偏不对称还可导致一次序宇宙 QCD 相变,伴随可检测的引力波信号。我们采用下一级次序量子化约简,确定必要的 lept 偏不对称约为此前估计的约一个数量级较小。结合将 lattice 与函数 QCD 结果调和的最新 QCD 状态方程,我们确定可引发一次序宇宙 QCD 相变的 lept 味偏不对称范围。为维持与宇宙微波背景和大爆炸核合成观测约束的一致性,实现正确的 b 偏不对称需要约十倍的熵稀释。然而,一次序 QCD 相变本身可以独立于熵稀释发生。我们提议,sphaleron 注入机制可通过未来的 GW 实验如 Ares 进行探索。
引用
@article{arxiv.2407.17549,
title = {Baryogenesis and first-order QCD transition with gravitational waves from a large lepton asymmetry},
author = {Fei Gao and Julia Harz and Chandan Hati and Yi Lu and Isabel M. Oldengott and Graham White},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.17549},
year = {2025}
}
备注
51 pages, 9 figures, matches the published version in JHEP