从再电热过程产生的轴子暗辐射的 EFT 图景

轻质且弱耦合的子系统可以保留有关其产生的宇宙背景信息。我们研究再电热过程中产生的轻轴子及其对暗辐射 $\Delta N_{\rm eff}$ 的贡献。我们构建了一个具有位移对称性的EFT，在其中，轴子依赖于暴涨体的动力学项系统地组织了主要的产生通道。相同的动力学函数既生成直接暴涨体衰变，也生成来自振荡暴涨体背景的暴涨体湮灭。直接衰变由不可见的暴涨体分支比率描述，而湮灭则是受再电热温度控制的真正的再电热敏感来源，由 Wilson 系数的一致组合控制。我们推导了来自两个通道的 $\Delta N_{\rm eff}$ 贡献，表明它们随再电热温度的标度相互背向：衰变贡献随 $T_{\rm rh}^{-2}$ 下降，而湮灭贡献则大约随 $T_{\rm rh}^{4/3}$ 上升。仅保留单一产生通道的处理会错过这种交叉。我们将当前和展望的 $\Delta N_{\rm eff}$ 灵敏度转化为对动力学函数 Wilson 系数的约束，获得轴子暗辐射从再电热过程产生的二维 EFT 图景。该图景可暗示再电热温度的下界和上界，表明轻轴子余烬可将暗辐射测量转化为对再电热的约束。