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全局轴子弦的谱

高能物理 - 唯象学 2025-02-18 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

暴胀后的 Peccei-Quinn (PQ) 对称性破缺场景为确定 QCD 轴子暗物质质量提供了一个独特的机会,这对于旨在探测特定质量范围的实验室实验来说是一个关键输入。预测其质量需要精确了解早期宇宙中不可避免地形成的拓扑缺陷衰变如何产生轴子。在这项贡献中,我们基于静态格点上 PQ 场宇宙学演化的大规模数值模拟,展示了关于全局弦辐射轴子谱分析的最新结果。我们强调了先前工作中被忽视的几个系统效应,例如对初始条件的依赖性、谱中振荡引起的污染以及离散化效应;其中一些效应可以解释当前文献中的差异。考虑到这些不确定性,并外推到宇宙学相关的弦张力,我们发现暗物质质量预计在 95μeVma450μeV95\,\mu\text{eV} \lesssim m_a \lesssim 450 \, \mu\text{eV} 范围内,这将由一些下一代直接探测实验进行检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.02398,
  title  = {The Spectrum of Global Axion Strings},
  author = {Mathieu Kaltschmidt and Javier Redondo and Ken'ichi Saikawa and Alejandro Vaquero},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.02398},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 7 figures. Version accepted for publication in PoS COSMICWISPers2024