低温下模量驱动的重子对称与暗物质共生成机制

0 下载量 138 浏览量 更新于2024-09-04 收藏 380KB PDF 举报
本文主要探讨了模量在宇宙早期的物理过程中如何引发重子不对称性和暗物质的共同生成,这个过程被称为"模态诱导的联合生成"。研究基于IIB型大体积弦理论框架,这是弦理论中的一种复杂且精细的模型,用于描述宇宙的微观结构。 在这个模型中,除了标准模型的最小超对称标准模型(MSSM)超场外,额外引入了三对色彩三重态和单重态超场。关键假设是,单重态费米子质量约为几百GeV,而色彩三重态费米子的质量则在TeV级别。这些新的超场在理论中扮演着重要角色。 模态衰变是驱动这一过程的关键环节。当模态主要衰变为额外的三重态超场时,它为后续的物理过程提供了能量和可能性。在软超对称(SUSY)破缺之后,色彩三重态超场的标量部分的最轻本征态进一步衰变为单重态超场和普通夸克的费米子成分。值得注意的是,这个过程保持了重子数守恒,避免了在基本相互作用中违反重子数守恒定律。 通过引入一个离散的Z2对称性,确保了单重态费米子不会进一步衰变成标准模型粒子,这使得它们成为稳定的不对称暗物质(ADM)成分。这种稳定性是解释暗物质作为宇宙主要组成成分之一的重要特性。 文章指出,这种机制能够在低 reheating 温度下同时产生观察到的宇宙重子不对称性和暗物质密度,从而解决了宇宙学中的一大谜团——为什么这两个重要的物理参数会如此巧合地与观测相符。这项工作提供了一个新颖的途径,将重子不对称性和暗物质的起源与高能物理中的弦理论和超对称理论相结合,为我们理解宇宙早期的演化提供了重要见解。