自发 CP 违规、sterile 中微子暗物质与leptogenesis

我们构建了一个在五维时空中实现自发 CP 对称性破坏的模型，具有解决强 CP 问题的潜力。为解释暗物质的本质以及宇宙的重子不对称性，我们在 bulk 中引入了三个右手中微子和 $U(1)_{B-L}$ 规范相互作用，除模型 Bento-Branco-Parada 中已有的内容外。第五维中场函数的波动可抑制由对称性允许的危险算子，并且自发 CP 对称性破坏的尺度足够大，以与热力学leptogenesis 一致。在该模型中，最轻的右手中微子作为暗物质，其质量为 $\mathcal{O}(10)$ keV。这种小质量以及必然的小混合，由由于 bulk 质量项导致的第五维中场函数的指数局部化所解释。正确的残留丰度归功于 $U(1)_{B-L}$ 规范相互作用。其他两个重右手中微子通过涉及重质子的相互作用生成所需的 CP 违规相位，解释宇宙的重子不对称性。