关于宇宙的大轻子数不对称性

当前宇宙中 $\mathcal{O}(0.1-1)$ 量级的大轻子数不对称性可能不仅是允许的，而且对于宇宙学数据的一致性或许是必要的。我们证明，如果在电弱相变之前产生了相当大的轻子数不对称性，那么通过 sphaleron 过程不产生过多重子数不对称性的要求，会迫使高能标下的轻子数不对称性大于约 $30$。因此，当宇宙的背景温度在 $T = \mathcal{O}(10^{-2} - 10^2) {\rm GeV}$ 左右时，必须发生一次温和的熵释放，导致预先存在的粒子密度受到 $\mathcal{O}(10-100)$ 倍的抑制，才能在今天存在一个数值大但实验上一致的不对称性。我们还证明，这种温和的熵产生可以通过 saxion 的晚期衰变实现，这限制了 Peccei-Quinn 扇区的参数，例如 saxion 场的质量和真空期望值需分别满足 $m_\phi \gtrsim \mathcal{O}(10) {\rm TeV}$ 和 $\phi_0 \gtrsim \mathcal{O}(10^{14}) {\rm GeV}$。