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重新审视最小QCD轴子的等曲率界限

高能物理 - 唯象学 2025-12-23 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

QCD轴子与早期宇宙宇宙学有重要联系。例如,人们常说等曲率限制排除了高轴子衰变常数faf_a与高暴胀哈勃尺度HIH_I的组合。高尺度具有理论动机,因此询问这一约束的稳健性非常重要。我们证明,当复U(1)PQU(1)_\mathrm{PQ}破缺场的四次耦合较小时,这一约束自然被规避。在这种情况下,faf_a在暴胀期间取较大值,而在后期宇宙中取较小值,从而抑制了等曲率扰动。重要的是,我们证明在参数空间的大部分区域,这一解并未因通过参数共振过度产生轴子而受到威胁。因此,等曲率界限依赖于紫外物理。我们发现,即使对于最小QCD轴子,高faf_a和高HIH_I对应的紫外参数空间的大部分区域实际上是被允许的,而非被等曲率约束所排除。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.03348,
  title  = {Revisiting Isocurvature Bounds on the Minimal QCD Axion},
  author = {Peter W. Graham and Davide Racco},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.03348},
  year   = {2025}
}

备注

16 + 7 pages, 7 + 6 figures; v2: minor changes to text and figures, matches the published version