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复杂标量观测场对自发性 baryogenesis 中夸克不对称的影响

广义相对论与量子宇宙学 2025-07-03 v1 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

我们扩展了自发性 baryogenesis 框架,通过研究当 inflaton θ\theta 与复杂观测标量场 ϕ\phi 最小耦合时(即 θ2ϕ2\theta^2|\phi|^2)如何产生夸克不对称来实现。为此,我们还考虑 ϕ\phi 通过类 Yukawa 相互作用与 Ricci 曲率标量 RR 非最小耦合。我们不考虑观测场与标准模型费米子的进一步相互作用,将其 \emph{de facto} 视为暗标量场。在评估再加热时期夸克数守恒违反程度时,考虑到一个完美均匀各向同性的宇宙,我们采用半经典方法:θ\thetaϕ\phi 和引力视为经典场,而费米子则量化。我们分别对 inflaton 和观测场求解运动方程,分别在扰动理论的第一阶和零阶进行,首先忽略宇宙的膨胀。随后,我们量化观测场如何修改星系演化,从而通过计算 inflaton 衰变为费米子-反费米子对的衰变振幅来寻找由此产生的夸克不对称。我们因此获得了对标准自发性 baryogenesis 的小一阶修正,并讨论了费米子之间的质量混合。 accordingly, we account for the universe expansion 的效应,讨论了当 ϕ\phiRR 耦合变得显著时,对整体夸克不对称的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.01112,
  title  = {Impact of a complex scalar spectator field on baryon asymmetry within spontaneous baryogenesis},
  author = {Mattia Dubbini and Orlando Luongo and Marco Muccino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.01112},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages, 5 figures