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QCD轴子暗物质的俘获效应

高能物理 - 唯象学 2021-06-02 v1

摘要

在早期宇宙中,标量场的势可被显著修改,且标量场可能长期俘获于不同于当前真空的位置。俘获效应可增加或减小标量丰度。例如,在热暴涨中,标量场被热效应俘获于势的顶部,并主导宇宙以驱动短时间的暴涨。另一方面,在绝热抑制机制中,标量场通过随时间变化的俘获势绝热运动,其丰度可被指数抑制。本研究中,我们探讨此类俘获效应对标量场丰度的影响。具体而言,我们研究在双势阱情况下标量场丰度如何依赖于其初始位置,并确定了控制丰度的物理量。随后,我们针对失准角的不同取值研究QCD轴子丰度,其中轴子势因Witten效应而获得巨大的瞬时质量。我们发现,即使轴子被俘获于势的最大值附近,若俘获效应足够大,其丰度也会因绝热抑制机制而被抑制。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.13592,
  title  = {Trapping Effect for QCD Axion Dark Matter},
  author = {Shota Nakagawa and Fuminobu Takahashi and Masaki Yamada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.13592},
  year   = {2021}
}

备注

26 pages, 18 figures