由拓扑缺陷导致的 $N_\text{DW} = 1$ QCD 轴子质量窗口的统计不确定性
高能物理 - 唯象学
2022-05-16 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们回顾了 QCD 轴子弦与域壁模拟的结果，并将相关不确定性（包括 QCD 不确定性）传播到轴子遗迹密度的计算中。我们比较了两组不同的研究，并利用宇宙学约束，在后暴胀 Peccei-Quinn 对称性破缺情形下对轴子质量窗口进行统计推断。对于近期模拟中推断出中等红外主导谱的暗物质轴子，这导致暗物质轴子质量中位数为 0.50 meV，而最高后验密度的 95% 可信区间为 0.48 至 0.52 meV。对于包含弦-域壁衰变的替代模拟（但对谱的整体推断不同），这些数值分别为 0.22 meV 和 [0.16, 0.27] meV。放宽轴子构成全部暗物质的条件后，轴子质量窗口由一个约 80 meV 的上界补全，该上界来自暗辐射约束。这证实了就统计不确定性而言轴子质量可被相当精确地约束，并进一步呼吁对困扰模拟的各类系统不确定性来源进行更详细的分析。
引用
@article{arxiv.2108.09563,
title = {Statistical Uncertainties of the $N_\text{DW} = 1$ QCD Axion Mass Window from Topological Defects},
author = {Sebastian Hoof and Jana Riess and David J. E. Marsh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.09563},
year = {2022}
}
备注
15+3 pages, 11 figures. V3 corresponds to the version accepted in OJA