重访宇宙色子：从谱分解与Mellin-Barnes方法获取费米子气泡循环的精确信号
高能物理 - 理论
2026-05-28 v1 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
费米子自由度是宇宙色子物理中重要的组成部分，虽然许多现象学模型在标准模型之外得到了充分的动机，但其信号因计算环图的困难而基本未被探索。本文询问费米子气泡环如何贡献宇宙色子信号，并为任意耦合提供了精确答案。我们发展了两种平行的分析方法，其一致性提供了该结果的非平凡检查。第一种方法类似于谱分解，基于 propagators 乘积的恒等式，直接将气泡信号转化为无穷多个树级交换信号的和。第二种方法基于Mellin-Barnes表示法，通过不同极点族的残差来重构结果。我们还展示了费米子气泡可以通过对适当的微分算子作用来从标量气泡中生成。作为一个具有现象学意义的应用，我们考虑费米子与暴涨子之间的 Yukawa 相互作用，发现结果的双谱信号恰好为零。通过谱分解，这一零点可以追溯到其相关树级对应量的场重新定义。
引用
@article{arxiv.2605.28054,
title = {Fermionic Bubble Loop in Cosmological Collider Revisited: Exact signals from spectral and Mellin-Barnes methods},
author = {Shuntaro Aoki and Zhehan Qin and Masahide Yamaguchi and Yuhang Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.28054},
year = {2026}
}
备注
60 pages, 4 figures