SaxiGUTs及其预言

我们引入一类统一超对称轴子理论，其中统一对称性和PQ对称性由同一组场在 $\sim 2\times 10^{16}$ GeV尺度上破缺。典型的约30的域壁数导致约 $10^{15}$ GeV量级的轴子衰变常数 $f_a$。暴胀产生大的saxion凝聚，使得在超对称破缺尺度为 $1-10$ TeV量级时再加热温度 $T_R$ 低于QCD尺度。轴子场振荡在saxion物质主导期临近QCD尺度时开始，而该时期轴子质量温度依赖性的近期格点计算使得对轴子暗物质丰度可进行受控计算。对于量级为1的初始轴子失准角 $\theta_i \sim 1$，成功预言了该丰度。我们讨论了对 $f_a$、$T_R$、超对称Higgs质量参数 $\mu$、暗辐射量 $\Delta N_{eff}$、质子衰变率 $\Gamma(p \rightarrow e^+ \pi^0)$、等曲率密度扰动以及宇宙微波背景的 $B$ 模式的一组高度关联的预言。当暴胀能量尺度也为 $10^{16}$ GeV量级时，最后两项尤为有趣。