早期宇宙中具有自发CP破坏的暗物质与电弱重子生成

暗物质（DM）和宇宙重子不对称（BAU）是超出标准模型的物理最引人注目的迹象之一。我们重新审视非弹性Higgs门户复单态，这是一个最小框架，其中复标量分裂为两个几乎简并的实态，由非对角Higgs门户相互作用驱动共湮灭以设定遗迹密度，而弹性DM-Higgs耦合可以调得足够小以规避直接探测限制。该框架自然支持强一级电弱相变（SFOEWPT），并通过当前DM湮灭为Higgs对来解释长期存在的银河中心伽马射线超量（GCE）。在本工作中，我们证明同一框架通过添加Z_2对称的维度-6 CP破坏顶Yukawa算符，也可以通过电弱重子生成（EWBG）机制产生BAU。宇宙学历史涉及两步电弱相变：首先，单态场获得非零真空期望值（vev）；然后发生强一级相变，Higgs获得其非零vev而单态vev消失。在第二步中，两个场仅在前进的气泡壁内保持非零，产生壁局域CP破坏，偏向sphaleron跃迁并实现EWBG。相变后，CP和Z_2对称性恢复：最轻的单态态成为稳定的DM候选，而消失的单态vev使模型自然满足CP破坏的严格约束。我们描绘了SFOEWPT偏好的参数空间，确定了两步相变区域的条件，该区域同时产生观测到的BAU和遗迹密度，解释GCE，并预测下一代空间探测器可探测的引力波谱。