具有 QCD 相变引力波的 sphaleron 冻结入重子生成
高能物理 - 唯象学
2023-09-06 v1 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
高能物理 - 理论
摘要
大的原初轻子不对称性能够通过抑制电弱 sphaleron 速率(“sphaleron 冻结入”)来解释宇宙的重子不对称性(BAU),并可引发一阶宇宙 QCD 相变,伴随可观测的引力波(GW)信号。借助次领头阶维数约化与精确的 1-圈涨落行列式,我们准确计算了实现这一范式所需的轻子不对称性,发现其比先前估计小一个数量级。进一步,我们应用了能够描述相变线及导致与格点与泛函 QCD 结果更相符的临界端点的改进 QCD 状态方程。基于此,我们确定了引发一阶宇宙 QCD 相变的轻子味不对称性范围。随后我们提取了与一阶宇宙 QCD 相变引力波信号预测相关的参数。我们的结果展示了通过诸如 Ares 等未来引力波实验来探测 sphaleron 冻结入范式作为 BAU 解释的可能性。
引用
@article{arxiv.2309.00672,
title = {Sphaleron freeze-in baryogenesis with gravitational waves from the QCD transition},
author = {Fei Gao and Julia Harz and Chandan Hati and Yi Lu and Isabel M. Oldengott and Graham White},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.00672},
year = {2023}
}
备注
7 pages, 3 figures