纯三重态跷跷板与宇宙学界限、暗物质及真空稳定性内的轻子生成

在一种新颖的标准模型扩展中,有研究指出即便没有右手中微子和 I 型跷跷板,由两个重希格斯三重态实现的纯三重态轻子生成也能产生宇宙重子不对称性,这两个三重态同时为 neutrino 质量提供 II 型跷跷板方案。本工作中,我们针对分层中微子质量讨论该模型,使其符合近期确定的宇宙学界限与振荡数据,包括位于第二 octant 的 $\theta_{23}$ 及大狄拉克 CP 相。我们还在一个该模型的最小扩展中探讨暗物质与标量势真空稳定性的问题。我们发现,对正常序与反序两种情形,模型均拟合振荡数据,且三中微子质量之和与普朗克卫星数据确定的宇宙学界限一致。此外,利用该模型对 CP 不对称性的假设及玻尔兹曼方程解,我们也展示了未味与双味轻子生成两种情形下如何成功预言重子不对称性。借助附加的 $Z_2$ 离散对称性,该模型的最小扩展被证明能预言一个标量单重态 WIMP 暗物质,符合直接与间接观测。而在原模型中,标量势的能标群跑动使其变负导致真空不稳定;最小扩展中暗物质的存在确保了稳定性。尽管遗迹密度与直接探测截面的联合限制允许该标量单重态暗物质质量为 $m_{\xi}=750$ GeV,附加的真空稳定性限制将此极限推至 $m_{\xi}=1.3$ TeV,可被正在进行实验验证。我们还讨论了标准希格斯质量辐射稳定性对模型参数的限制。