轴子衰变常数 $F_a$ 的宇宙学允许区间

Masahiro Kawasaki; Eisuke Sonomoto; Tsutomu T. Yanagida

doi:10.1016/j.physletb.2018.05.014

轴子衰变常数 $F_a$ 的宇宙学允许区间

高能物理 - 唯象学 2019-09-19 v2 宇宙学与河外天体物理

作者: Masahiro Kawasaki , Eisuke Sonomoto , Tsutomu T. Yanagida

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摘要

若 Peccei-Quinn 对称性在暴胀期间已经破缺，对于轴子作为主导暗物质的情况，其衰变常数 $F_a$ 可处于从 $10^{11}$ GeV 到 $10^{18}$ GeV 的宽广区间。然而在此情形下，轴子会引发严重的宇宙学问题，即等曲率涨落问题，它严格限制了暴胀期间的哈勃参数。当 Peccei-Quinn 标量场在暴胀期间取大值 $\sim M_{p}$ （普朗克标度）时，该限制得以放宽。在本快报中，我们指出当 Peccei-Quinn 标量场在暴胀期间取 $\sim M_{p}$ 时，对于给定的张标比 $r$ ，衰变常数 $F_a$ 的允许区间缩减为相当狭窄的区域。例如，若未来测量确定比值 $r$ 为 $r \gtrsim 10^{-3}$ ，我们可预言对于域壁数 $N_\text{DW}=6$ 有 $F_a \simeq (0.1-1.4)\times 10^{12}$ GeV。

关键词

轴子衰变常数 Peccei-Quinn 对称性等曲率涨落暗物质暴胀

引用

@article{arxiv.1801.07409,
  title  = {Cosmologically allowed regions for the axion decay constant $F_a$},
  author = {Masahiro Kawasaki and Eisuke Sonomoto and Tsutomu T. Yanagida},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.07409},
  year   = {2019}
}

备注

9 pages, 1 figure, LaTeX; some explanations and references added

轴子衰变常数 $F_a$ 的宇宙学允许区间

摘要

关键词

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