希格斯玻色子诱导的再加热与紫外冻结入暗物质

早期宇宙中的再加热阶段是所有暴胀模型的重要组成部分，在此期间不仅产生标准模型（SM）量子，也可揭示暗物质的产生。本工作中，我们探索一类再加热模型，其中再加热由暴胀子 φ 与 SM 希格斯玻色子 h 的三次相互作用 g_{hφ} M_Pl φ |h|^2 诱导，并采用 α-吸引子 T-暴胀模型。假设暴胀子为背景场，此种相互作用意味着希格斯玻色子的 φ 依赖质量项以及再加热效率的非平凡相空间抑制。结果，再加热被延长，SM 热浴的最高温度降低。特别地，由于暴胀子场的振荡，φ 依赖的希格斯玻色子质量导致破缺与未破缺电弱规范对称相之间的周期性转变。我们详细研究了这些快速相变的后果。我们还研究了在暴胀子背景存在下的纯引力再加热机制，即 g_{hφ}=0 的情形。结果表明，尽管在缺乏 g_{hφ} 时它可解释 SM 辐射的总产生，但在本工作考虑的 g_{hφ} 范围内其对再加热的贡献是次主导的。作为暗物质候选者，我们考虑了一个大质量阿贝尔矢量玻色子 X_μ。我们讨论了 X_μ 的多种产生机制，包括（i）来自暴胀子背景的纯引力产生，（ii）来自 SM 量子的引力冻结入，（iii）通过维数-5 有效算符的暴胀子衰变，以及（iv）通过维数-6 有效算符的希格斯门户冻结入与希格斯衰变。我们确定了恰当描述观测遗迹丰度的参数。