通过快子型暗光子产生实现的非热俘获暴胀
高能物理 - 唯象学
2022-05-25 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们表明,若暗光子由轴子凝聚体通过快子型预加热产生,则带电于 U(1) 规范对称性的暗 Higgs 场会在原点处被长时间俘获。被俘获的暗 Higgs 可驱动晚期暴胀,产生大量熵。与热暴胀不同,暗 Higgs 势不必非常平坦,因为暗 Higgs 的有效质量被具有极低动量的暗光子的巨大场值所增强。暴胀后,暗 Higgs 衰变为有质量的暗光子,后者通过动力学混合进一步衰变为 SM 粒子。我们表明,由于成功再加热要求动力学混合有下界,可行参数空间的很大一部分处于未来暗光子实验搜索范围内。我们还评论了当暗光子质量不是 Stückelberg 质量而是由 Higgs 机制产生时,可能阻碍暗光子快子型产生的 Schwinger 效应。此类非热俘获暴胀可应用于其他宇宙学情形,例如早期暗能量,其已知为 Hubble 张力解决方案之一。
引用
@article{arxiv.2111.06696,
title = {Non-thermally trapped inflation by tachyonic dark photon production},
author = {Naoya Kitajima and Shota Nakagawa and Fuminobu Takahashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.06696},
year = {2022}
}
备注
11pages, 7 figures, references added