来自夸克柱和弦和 sum 规则推导的 $B-L$ 宇宙弦约束

在早期宇宙中，由于 $U(1)_{B-L}$ 规范破缺，根据 Kibble 机制，预期会产生所谓的 $B-L$ 宇宙弦。这些弦的衰减、坍缩的闭合环可以释放右手夸克子，其随后通过“缓慢死亡”(SD) 过程和/或“快速死亡”(QD) 过程为宇宙提供了夸克不对称。本文我们假设，来自 $B-L$ 宇宙弦环释放的最轻的重夸克子的衰变可产生与宇宙微波背景(CMB) 观测一致的夸克不对称。在考虑到无中子双β衰变实验和宇宙学数据都偏好退化夸克子的情况下，我们给出 $B-L$ 破坏尺度 $\eta_{B-L}$ 的下限，其夸克质量为 $0.06 eV \leq \bar{m}=(m_{1}^{2}+m_{2}^{2}+m_{3}^{2})^{1/2} \leq 1.0 eV$，其中包含所有可能的退化夸克子情况。我们得到在 SD 过程中，当 $\bar{m}=0.2 eV$, $0.4 eV$ 和 $1.0 eV$ 时，分别得到 $\eta_{B-L}\gtrsim 3.3 \times 10^{15} GeV$, $5.3 \times 10^{15} GeV$ 和 $9.5 \times 10^{15} GeV$，并发现 $B-L$ 宇宙弦在 QD 过程中对 BAU 贡献非常小。