B-L 相变：对宇宙学与中微子的启示
摘要
我们研究了早期宇宙的热热相可能由 B-L 相变点燃的情形，该相变代表了与 B-L（重子数 B 与轻子数 L 之差）相关的阿贝尔规范对称性自发破缺的宇宙学实现。在 B-L 相变之前，宇宙经历了一个混合暴胀阶段。在暴胀结束时，未破缺 B-L 的假真空发生衰变，从而导致快子预加热以及宇宙弦的产生。B-L 破缺希格斯场与 B-L 规范自由度的动力学，结合热过程，产生了大量重（超）中微子。这些（超）中微子衰变为辐射，从而使宇宙再加热，产生宇宙重子不对称性，并为引力微子的热产生奠定基础。我们在完整的超对称阿贝尔希格斯模型中研究 B-L 相变，推导并讨论了其在任意规范与幺正规范下的拉格朗日量。关于随后的再加热过程，我们 formulat 了完整的玻尔兹曼方程组，其解使我们能够对再加热进行详细且时间分辨的描述。假设引力微子是最轻超粒子（LSP），混合暴胀、轻子生成与引力微子暗物质之间的一致性要求暗示了中微子与超粒子质量之间的关系，特别是给出了引力微子质量的下限为 10 GeV。类似地，在引力微子非常重的情况下，重引力微子衰变中纯 wino 或 higgsino LSP 的非热产生可以解释观测到的暗物质总量，同时满足原初核合成与轻子生成的约束。
引用
@article{arxiv.1307.3887,
title = {The B-L Phase Transition: Implications for Cosmology and Neutrinos},
author = {Kai Schmitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.3887},
year = {2013}
}
备注
Doctoral thesis, Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, University of Hamburg, defended on 9 July 2012; 228 pages, 19 figures, 2 tables; minor corrections as compared to the DESY publication; DESY Publication (2012). ISSN 1435-8085