Masa de Axiones y el Estado Fundamental de la Termodinámica de Yang-Mills SU(2) Desconfinante
Autores: Hofmann, Ralf; Meinert, Janning; Antonov, Dmitry
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Masa de Axiones y el Estado Fundamental de la Termodinámica de Yang-Mills SU(2) Desconfinante
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Desconfinamiento
Teoría de Yang-Mills su(2)
Masa del axión
Fórmula de Veneziano-Witten
Susceptibilidad topológica
Teoría de campos térmicos
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Citaciones: Sin citaciones
Para la fase de desconfinamiento de una teoría de Yang-Mills SU(2), calculamos la masa del axión apelando a la fórmula de Veneziano-Witten. La susceptibilidad topológica surge (i) de una contribución de estado fundamental térmico precisamente computable debido a un centro de un (anti)calorón relevante, y (ii) de contribuciones debidas a cuasipartículas térmicas libres en la teoría efectiva. Tanto (i) como (ii) se derivan utilizando técnicas estándar de teoría de campos térmicos euclidianos. Mientras que la contribución (i) es positiva y , la contribución (ii) es negativa, como exige la positividad de reflexión, pero es negligible en comparación con la contribución (i). Como consecuencia, prácticamente a partir de la temperatura crítica, surge una masa de axión de valor real cuando se asume que la escala de Peccei-Quinn es la masa de Planck , independientemente de la escala de Yang-Mills con la que se asocia el axión. Discutimos por qué nuestros resultados se desvían de los encontrados en las aproximaciones de gas de instantones diluidos y líquido de instantones interactuantes, y de los resultados obtenidos en simulaciones en red. Suponiendo que el universo es un sector oscuro basado en tales especies de axiones ultraligeros, que son no relativistas para , investigamos las condiciones cosmológicas para su condensación global de Bose a medida que el universo primitivo se enfrió a temperaturas del orden de eV.
Descripción
Para la fase de desconfinamiento de una teoría de Yang-Mills SU(2), calculamos la masa del axión apelando a la fórmula de Veneziano-Witten. La susceptibilidad topológica surge (i) de una contribución de estado fundamental térmico precisamente computable debido a un centro de un (anti)calorón relevante, y (ii) de contribuciones debidas a cuasipartículas térmicas libres en la teoría efectiva. Tanto (i) como (ii) se derivan utilizando técnicas estándar de teoría de campos térmicos euclidianos. Mientras que la contribución (i) es positiva y , la contribución (ii) es negativa, como exige la positividad de reflexión, pero es negligible en comparación con la contribución (i). Como consecuencia, prácticamente a partir de la temperatura crítica, surge una masa de axión de valor real cuando se asume que la escala de Peccei-Quinn es la masa de Planck , independientemente de la escala de Yang-Mills con la que se asocia el axión. Discutimos por qué nuestros resultados se desvían de los encontrados en las aproximaciones de gas de instantones diluidos y líquido de instantones interactuantes, y de los resultados obtenidos en simulaciones en red. Suponiendo que el universo es un sector oscuro basado en tales especies de axiones ultraligeros, que son no relativistas para , investigamos las condiciones cosmológicas para su condensación global de Bose a medida que el universo primitivo se enfrió a temperaturas del orden de eV.