通过非绝热重子化学势的QCD预加热实现重子生成
高能物理 - 唯象学
2024-08-28 v4
摘要
如果QCD与一个展现一阶暗手征相变的暗QCD扇区耦合，那么宇宙热历史中的QCD手征相变可以过冷至瞬时非平衡状态。在这种情况下，QCD西格玛介子场（作为手征序参量，或轻夸克凝聚体）开始以非绝热方式滚向真实的QCD真空。同时，一个动态的重子化学势可以仅在QCD内部产生，该化学势由QCD西格玛介子场的动态运动控制，类似于通过希格斯或轴子类弛豫机制的自发重子生成或轻子生成。当QCD进一步允许与一个质量约为1 GeV的暗费米子以及中子重子数破坏耦合进行通信时，非绝热的QCD西格玛运动连同非绝热的重子化学势可以触发预加热并产生重子数不对称性。我们详细讨论了这一场景，发现QCD诱导的动态重子化学势在QCD预加热和重子生成中起着重要作用，其产生的不对称性数量与当前天体物理、宇宙学和地面实验约束一致。还讨论了该场景特有的宇宙学和唯象学后果。
引用
@article{arxiv.2406.03261,
title = {Baryogenesis via QCD preheating with nonadiabatic baryon chemical potential},
author = {Jimin Wang and Xin-Ru Wang and Shinya Matsuzaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.03261},
year = {2024}
}
备注
19 pages, 4 figures; Published on JHEP: https://doi.org/10.1007/JHEP08(2024)032