硬动量和软动量下的热轴子产生

早期宇宙中热产生的热轴子会贡献暗辐射，因此受到当前和未来$N_{\rm eff}$约束的限制。在本文中，我们量化了在具有轴子-胶子耦合的模型中，来自QCD相变以上热动力学的对$N_{\rm eff}$的贡献及其不确定性。更详细地，我们采用三种不同方案来纳入软胶子的集体动力学，确定了动量量级为温度的热轴子产生率的领头阶。我们展示了这三种方案如何以不同方式外推到更软的轴子产生区域，从而首次定量把握了该产生率的理论不确定性。通过求解玻尔兹曼方程，我们发现这种理论不确定性转化为QCD交叉前对$N_{\rm eff}$贡献约0.002的不确定性。来自玻尔兹曼方程常见的动量平均近似的不确定性更小。我们还讨论了如何将QCD相变动力学整合到我们的结果中，并展示了文献中基于规范依赖重求和方法的现有产生率确定存在的问题。