由新费米子导致的高温电弱对称性非恢复及其对重子生成的含义
高能物理 - 唯象学
2020-09-02 v2
摘要
电弱对称性破缺的强度在早期宇宙中可能与现今值大不相同。在标准模型中，由于 Higgs 场与高温等离子体的相互作用，Higgs 真空期望值（vev）在高于 GeV 的温度下消失，电弱对称性得以恢复。然而已有研究表明新的轻单态标量场可能改变这一行为。其关键特征在于新粒子质量对 Higgs vev 的非标准依赖，该质量可在大 Higgs vev 时消失，从而对 Higgs 热质量产生负修正，导致高温下电弱对称性非恢复。我们表明此类效应也可由新的单态费米子诱导，而后者具有不在标量势树层级产生不稳定方向、也不带来额外严重等级问题的优点。随着温度下降，这种高温破缺相可能连续演化为零温破缺相，或者两相互被一个暂时的对称性恢复相分隔。我们讨论了该构造如何自然出现于有动机的新物理模型（如复合 Higgs）中。这对于重子生成尤为相关，因其开启了一整类可能性：重子不对称性可在高温相变期间产生，而后不被 sphaleron 抹除。
引用
@article{arxiv.2002.05174,
title = {High-Temperature Electroweak Symmetry Non-Restoration from New Fermions and Implications for Baryogenesis},
author = {Oleksii Matsedonskyi and Geraldine Servant},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05174},
year = {2020}
}
备注
23 pages, 8 figures, v2: published in JHEP with minor corrections