引力波背景下 Weyl 费米子的 1 环产生

在四维时，最小耦合于爱因斯坦引力的 1/2 自旋的 Weyl 费米子在树水平下无法在扩张宇宙中纯粹通过引力产生。令人惊讶的是，我们在最近的信件中已证明，当存在宇宙扰动（如引力波背景）时，这在引力 1 环效应下发生。这种背景引入了新的尺度，从而打破了费米子的共形不变性。这导致在 1 环处 Weyels 费米子具有非零引力自能，并诱导其产生。本文对这一新机制进行了扩展研究，显式计算了该效应。我们在辐射主导时代的固定背景下工作。引力波诱导的费米子产生具有丰富的现象学后果。值得注意的是，如果 Weyl 费米子最终获得质量，假设存在真实且 potentially 可检测的引力波背景，该机制可以解释宇宙中暗物质的丰度。更一般地，引力波诱导的冻结进入是一种产生其他弱相互作用费米子（如右手中微子）的纯粹引力机制。我们指出，这一环效应在参数空间的大部分区域可以主导常规树水平引力产生的超重费米子。