暴胀后标准模型 Higgs 的衰变
宇宙学与河外天体物理
2015-10-27 v3 高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
我们研究了暴胀后标准模型 (SM) 的非微扰动力学，此时 SM 与暴胀部分解耦（或弱耦合）。我们在 (3+1) 维膨胀盒子中使用经典格点模拟，用全局和 Abelian-Higgs 类比情景来模拟 SM 规范相互作用。我们考虑了不同的暴胀后膨胀率。在暴胀期间，Higgs 形成凝聚态，并在暴胀结束后不久开始振荡。通过非微扰效应，振荡导致 Higgs 快速衰变为 SM 粒子，将大部分能量转移给 和 玻色子。所有粒子最初都处于远离平衡的激发态，但它们的相互作用使它们进入一个稳态阶段，不同能量分量之间实现精确的能量均分。从此以后，系统最终达到平衡。我们详细刻画了在所考虑的不同膨胀历史中，Higgs 及其主要衰变产物的演化，直到建立能量均分。我们提供了不同参数模拟之间的有用映射，从中推导出一个关于 Higgs 衰变时间的主公式，该公式是耦合常数、Higgs 初始振幅和暴胀后膨胀率的函数。
引用
@article{arxiv.1504.04600,
title = {The Decay of the Standard Model Higgs after Inflation},
author = {Daniel G. Figueroa and Juan Garcia-Bellido and Francisco Torrenti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.04600},
year = {2015}
}
备注
Minor changes to match the PRD published version. Modulation of the Higgs amplitude removed for $q > 200$ in Sec. V, due to improving the time resolution in the Higgs equation of motion. Results unaffected