轻子在电弱重子生成中的作用
高能物理 - 唯象学
2020-03-25 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们通过研究一个受有效场论启发且满足所有Sakharov条件的相对简单框架,探讨轻子在电弱重子生成中的作用。特别地,我们研究了由夸克与带电轻子的六维Yukawa相互作用诱导的CP破坏源项的有效性。尽管Yukawa耦合相对较小,涉及tau轻子的CP破坏源项却相当有效,并能解释观测到的物质-反物质不对称性。我们得到了总重子不对称性的解析与数值表达式,其中解析式重要地揭示了轻子CP破坏相对于夸克CP破坏更为有效的原因。若CP破坏源涉及顶夸克,轻子也扮演重要角色。虽然标准模型中tau的Yukawa耦合很小,但它通过将夸克中的手性不对称性(被强sphaleron洗掉)转移为轻子中的手性不对称性,显著增强了重子不对称性。我们得出结论:即便CP破坏仅限于夸克 sector,也不应忽略轻子。在具有夸克与轻子间额外手性对称破缺相互作用的新物理场景中(如含额外Higgs玻色子或轻夸克子的模型),轻子的作用可进一步增强。最后,我们研究了较轻夸克与轻子的六维CP破坏Yukawa相互作用,但结论是其导致的重子不对称性过小。
引用
@article{arxiv.1811.11104,
title = {The role of leptons in electroweak baryogenesis},
author = {Jordy de Vries and Marieke Postma and Jorinde van de Vis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.11104},
year = {2020}
}
备注
36 pages