电弱气泡壁膨胀：类标准模型热等离子体中的引力波与重子生成
宇宙学与河外天体物理
2022-02-23 v1 高能物理 - 唯象学
摘要
计算电弱尺度宇宙学一级相变的泡壁性质对于正确预测宇宙重子不对称性和引力波谱至关重要。借助半经典形式体系，我们以带宇称对称性的标准模型（SM）标量单态扩展以及由六维算符补充的SM有效场论为理论框架，计算泡壁的速度与厚度。我们利用这些解仔细预测重子不对称性和引力波信号。单态情形可轻易容纳观测到的不对称性，但这些解在未来引力波实验中不会导致可观测效应。相比之下，有效场论由于电偶极矩实验的严格约束而无法解释重子丰度，然而我们发现的最强解落在LISA实验的灵敏度范围内。我们提供了泡壁速度的一个简单解析近似，其仅需计算相变的强度与温度，并在所有测试模型中表现相当良好。我们发现，通常而言，可使用流体近似计算泡壁速度并验证重子生成的弱相变所产生的信号太弱，无法在未来引力波实验中观测。因此，我们推断，在未来实验中可见的、由简单SM扩展产生的引力波信号，很可能仅由以高度相对论性泡壁速度的描述爆轰的强相变所产生。
引用
@article{arxiv.2111.02393,
title = {Electroweak bubble wall expansion: gravitational waves and baryogenesis in Standard Model-like thermal plasma},
author = {Marek Lewicki and Marco Merchand and Mateusz Zych},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.02393},
year = {2022}
}