从暗扇区到轴子-中微子关联
摘要
粒子物理标准模型（SM）成功描述了基本粒子及其相互作用，但无法解释中微子振荡、暗物质（DM）和宇宙重子不对称等现象。这些明确的超越标准模型（BSM）物理迹象推动了引入新粒子和对称性的扩展。味谜题和强 CP 问题等理论问题进一步引导 BSM 框架。本论文探讨了基于两条指导原则的 BSM 场景：构建统一框架以解决（天体）粒子物理和宇宙学中的多个开放问题，并通过详细的现象学分析强调其实验可检验性。此方法揭示了看似不相关扇区之间的深层联系，提供了对基础物理更完整的认识。我们研究了中微子质量起源的暗扇区模型，提出了一种新颖方案：暗线性跷跷板，它通过辐射过程将中微子质量生成与暗物质候选者联系起来，并预言了带电轻子味破坏。在这些场景中，暗扇区粒子可构成 WIMP 暗物质，可通过直接探测实验进行检验。我们研究了由复标量单态诱导的自发 CP 破坏，作为低能和高能 CP 破坏效应（与轻子生成相关）的共同起源。我们还分析了可解决强 CP 问题、辐射生成真实 CKM 矩阵并产生标量 WIMP 暗物质的 Nelson-Barr 模型。此外，我们提出了统一的轴子框架，其中有色扇区通过辐射过程生成中微子质量。这些模型预言了轴子与光子和费米子的特征耦合，并在暴胀前和暴胀后宇宙学中容纳轴子暗物质。最后，我们探讨了最小味 Peccei-Quinn 对称性，在可预测且可检验的框架中将味谜题、中微子质量和暗物质联系起来。
引用
@article{arxiv.2512.02854,
title = {From Dark Sectors to the Axion-Neutrino Connection},
author = {H. B. Câmara},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.02854},
year = {2025}
}
备注
PhD thesis with 233 LaTeX pages and 47 figures. Based on the papers arXiv:2211.00042, arXiv:2303.00705, arXiv:2305.01687, arXiv:2309.06473, arXiv:2406.03331, arXiv:2501.13156 and arXiv:2504.00088