由暴胀场产生观测到的重子不对称性
高能物理 - 唯象学
2014-04-02 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 理论
摘要
我们提出了一种暴胀子产生重子生成的机制，将暴胀子视为具有微弱破缺全局对称性的复标量场，并提出了 Affleck-Dine 机制的一个新版本。这种破缺的微小性既由技术自然性论证支持，也是暴胀的要求。为简化起见，我们研究了由二次势驱动的暴胀，并讨论了对其他势的推广。我们计算了暴胀动力学，发现在暴胀结束时获得了一个守恒的粒子数。随后，我们详细解释了其向后来的重子衰变过程。我们提出了两种在粒子物理中可行的嵌入方案：(i) 对规范单态使用高维算子；我们发现这在由大统一理论尺度控制的衰变下导致了观测到的不对称性，而这正是有效场论适用的区域。(ii) 使用带色暴胀子，这需要较小的耦合常数。我们还指出了两个观测后果：重子密度中可能存在的大尺度偶极子，以及对等曲率涨落的显著预测，其振幅被发现略低于当前限制，并有可能在未来数据中被探测到。
引用
@article{arxiv.1309.0010,
title = {Generating the Observed Baryon Asymmetry from the Inflaton Field},
author = {Mark P. Hertzberg and Johanna Karouby},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.0010},
year = {2014}
}
备注
18 pages (double column format), 4 figures, v2: Some clarifications, more references, updated to resemble version published in PRD