翻转旋转轴子：与引力的非最小耦合及其在双宇宙学中的应用

我们展示，通过在气动流形方向翻转后引发轴子旋转，即可实现双宇宙学中的重子不对称与暗物质的共生。若轴子与引力存在周期性非最小耦合且保持离散位移对称性，则在非振荡型宇宙学模型中，膨胀结束后通常会出现一个以 $w = 1$ 为特征的kination阶段。在此阶段，轴子气动流形会被翻转，轴子开始在场空间中旋转，因为它可以在类似Ricci再热过程中滑动过减小的势垛。这种旋转轴子可通过自发性生成重子不对称来产生宇宙的重子不对称，而在后续时代则可作为暗物质振荡。kination阶段使得在膨胀期间产生的原始引力波呈现明显的蓝斜率，这通过引力波过生产限制了参数空间，同时可被下一代CMB实验检验。我们以具体案例显示，类型I seesaw框架中的Majoron作为轴子即可实现重子不对称与暗物质的共生，预测Majoron质量在亚电子伏以下，右手夸克质量在 $\mathcal{O}(10^{8})$ GeV 以上。我们还指出，为避免轴子旋转过程中发生凝聚fragmentation，要求非最小耦合 $\xi \sim (f/m_P)^2$ 或稍大，其中 $f$ 为轴子衰变常数。