具有 $Z_2$ 对称性的双希格斯二重态模型中的畴壁约束

具有自发破缺 $Z_2$ 对称性的双希格斯二重态模型（2HDM）预言在电弱尺度产生畴壁。我们从畴壁在现今之前不主导宇宙的要求出发，推导了 Type-I 和 Type-II 2HDM 的模型参数的宇宙学约束。对于 Type-I 2HDM，我们推断出关键参数 $\tan\beta > 10^5$ 的下界，适用于接近标准模型对齐极限、希格斯玻色子质量 $\sim$ 100 GeV 或更大的大范围情形。此外，我们对具有近似以及精确 $Z_2$ 对称性但带有偏置初始条件的 2HDM 进行了数值模拟。在两种情况下，我们发现畴壁网络不稳定，因此在晚期不存活。畴壁在这些模型中经历标度关系的指数抑制，这有助于缓解精确离散对称性情形下发现的严苛约束。对于具有软破缺 $Z_2$ 对称性的 2HDM，我们将此指数抑制的大小与软破缺双线性参数 $m_{12}$ 相关联，从而可对该参数给出 $\mu$eV 量级的限制，以避免畴壁主导。特别地，对于 Type-II 2HDM，我们得到由 QCD 瞬子生成的 CP 奇相位 $\theta$ 的相应下限 $\theta \ \stackrel{>}{{}_\sim}\ 10^{-11}/(\sin\beta \cos\beta)$，这与根据非零中子电偶极矩的未观测推导出的上限 $\theta \ \stackrel{<}{{}_\sim}\ 10^{-11}$--$10^{-10}$ 存在某种张力。对于具有偏置初始条件的 $Z_2$ 对称 2HDM，我们能够将指数抑制的大小与偏置参数 $\varepsilon$ 相关联，以避免畴壁主导。