由扩展对称性导致的轴子丰度降低

在最近的工作中，我们表明当 Peccei-Quinn (PQ) 场与极轻标量场耦合时，QCD 轴子的遗迹暗物质丰度会被改变，使得早期宇宙中有效轴子质量变为动力学量。在这项工作中，我们进一步发展该框架，引入一个新的扩展对称群来保护新粒子的质量。我们发现，借助一个大的 $N$ 的新全局 $SO(N)$ 对称性，我们不仅能解释新标量的轻质性，还能以技术上自然的方式降低轴子遗迹丰度。这为大的 PQ 尺度（包括接近 GUT 尺度）打开了可能性，同时仍能自然地产生正确的轴子遗迹丰度。此外，在这些模型中，有效 PQ 尺度在极早期宇宙中相对较小，因此有助于缓解来自暴胀的等曲率问题。而且，与宇宙弦可能导致的过度闭合相反，扩展对称性意味着形成非拓扑纹理，其提供的丰度相对较小。