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观测限制:电子至质子质量比可能的变动性质与Lepton-specific 2HDM约束

高能物理 - 唯象学 2025-02-04 v2 宇宙学与河外天体物理 星系天体物理

摘要

本文从星系团气体质量分数测量和Ia型超新星观测,直接测试电子至质子质量比 μ=me/mp\mu = m_e/m_p 的红移变动。我们的结果显示,在1个标准差范围内发现没有μ\mu的变动。在粒子物理学的角度看,我们可以将这些结果的精确度用于约束标准模型以外的模型参数空间。我们以具体的两个希格斯双重模型(2HDM)为例,其中第二个标量双重模型仅耦合于夸克。该模型的一个重要参数涉及其真空期望值之比,定义为 tanβv2/v1\tan\beta\equiv v_2/v_1。在我们的方法中,我们可以将反参数 (cotβ)(\cot\beta) 约束到最优值为 (cotβ)=(2.003±0.081)103(\cot\beta)= (2.003 \pm 0.081)\cdot 10^{-3},其中,具有最高真空期望值之2HDM,v2v_2 估计约为 240.57±2.93240.57 \pm 2.93~GeV。此外,考虑到实验与理论之间发现的磁矩异常值差异,我们可以缩小该模型的有效区域并建立对标量质量的约束。该研究为理解粒子物理与天体物理之间的接口提供了宝贵的见解,建立了宇宙大尺度结构数据与亚原子物理学之间的新型关联。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.08921,
  title  = {Observational bounds on a possible electron-to-proton mass ratio variation and constraints in the lepton-specific 2HDM},
  author = {R. G. Albuquerque and R. F. L. Holanda and I. E. T. R. Mendonça and P. S. Rodrigues da Silva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.08921},
  year   = {2025}
}

备注

17 pages, 8 figures, improved and expanded text according to the accepted manuscript to be published in Astroparticle Physics