带计时器的偏差:轴子域壁衰变与暗物质
高能物理 - 唯象学
2025-08-15 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 理论
摘要
我们探讨了后暴液化的 QCD 轴子与一种轻型标量场的相互作用,以实现轴子域壁衰变和暗物质(DM)。该标量场在暴液化期间具有非零真空期望值(VEV),其与轴子的相互作用实际上起到显式的 Peccei-Quinn(PQ)违反项的作用。在 PQ 相位转变以下的温度时,有效的 PQ 违反相互作用会生成包含多个退化真空的轴子势,导致轴子弦-域壁网络的形成。随后的 QCD 相位转变为轴子势提供另一贡献,使域壁在它们支配宇宙之前发生衰变。随后,标量场开始收敛到其势能最小值(VEV 为零),关闭有效的 PQ 违反相互作用,使轴子势与 QCD 真空对齐。我们跟踪轴子-标量系统的演化,讨论了通过域壁衰变和(困住的)错位产生轴子 DM。我们发现,在某些情况下,弦-壁网络因其结构不稳定性而发生衰变,而非体积压力,正确的轴子 DM 丰度通过无需微调的方式实现,且衰变常数大于传统的后暴液化 QCD 轴子。
关键词
引用
@article{arxiv.2507.12268,
title = {Bias with a Timer: Axion Domain Wall Decay and Dark Matter},
author = {Sally Yuxuan Hao and Shota Nakagawa and Yuichiro Nakai and Motoo Suzuki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.12268},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 10 figures