中微子辅助的大统一理论重子生成机制再探

许多大统一理论 (GUT) 模型守恒重子数与轻子数之差$B-L$。这些模型可以通过具有$B+L \neq 0$但$B-L=0$的重希格斯玻色子或规范玻色子衰变产生重子和轻子不对称性。由于 sphaleron 过程破坏$B+L$，此类 GUT 产生的不对称性最终将被完全洗脱，使得 GUT 重子生成情景无法重现观测到的宇宙重子不对称性。在本工作中，我们重访了 Fukugita 和 Yanagida 提出的复兴 GUT 重子生成的构想，其中右手中微子在 sphaleron 过程显著洗脱原始$B+L$不对称性之前消除轻子不对称性，从而防止初始重子不对称性被完全洗脱。通过在简化的 1+1 味情景下数值求解重子和轻子不对称性的玻尔兹曼方程，我们确认了原始工作的结果。我们进一步将分析推广到更现实的三种活性中微子和两种右手中微子的情景，以突出右手中微子的味效应。我们确定了 Yukawa 耦合和右手中微子质量参数空间中实现成功重子生成的广大区域。