双生希格斯模型中的结构问题解决方案

"协调Twin Higgs模型中的大型和小型结构" 在Twin Higgs模型的框架下，科学家们探讨了解决宇宙中尺度迥异的结构问题的可能性。Twin Higgs模型是一个理论构想，旨在解释为何希格斯玻色子的质量远小于其理论上可能的自然值，即层次结构问题。该模型引入一个与标准模型相平行的“双生”（Twin）领域，其中存在双生粒子，它们与标准模型粒子有着类似的性质，但不受相同的基本力影响。 在这个研究中，作者特别关注了两个可能的方案来同时解决大尺度结构（如星系和星系团的分布）和小尺度结构（如暗物质晕的形成）的问题。首先，他们介绍了一个异形（Fraternal）Twin Higgs模型，这个模型引入了一个自旋3/2的重子Ω^～b^b^b^ 和一个双生轻子ττ^。这两个新粒子对暗物质密度有贡献，其中Ω^～是主要的暗物质候选者。由于双生τ和双生中微子间的非解耦散射，由双轻子数对称性引起，这种散射产生了类似于拖曳力的效果，可以减小暗物质局部密度的不均匀性，从而影响结构的形成。 第二个方案则考虑将双氢分子Ĥ作为主要的暗物质组成部分。在结构形成过程中，一部分双生质子和双生轻子在重组后保持离子化状态。这些离子通过U（1）B-L（重子-中微子数）力与双生中微子相互作用，同样起到了抑制暗物质密度不均匀性的作用，从而影响宇宙结构的演化。 这两个方案都表明，Twin Higgs模型的扩展不仅可以解决层次问题，还能在暗物质和结构形成方面提供新的见解。它们提出的机制可以修改ΛCDM（冷暗物质）范式的预测，ΛCDM是目前描述宇宙大尺度结构的标准模型。这样的研究对于理解宇宙的早期历史、暗物质的性质以及宇宙结构的形成过程具有重要意义。 这个工作是在2016年12月提交，2017年7月修订，8月接受，并最终于同年9月在《欧洲核子研究组织联合高能物理杂志》（JHEP）上发表的，表明了科研界对这类创新理论模型的持续兴趣和探索。