惰性暗物质模型中电弱相变的泡壁速度
发布人：huangyy
发布日期：2023-05-06
早期宇宙一级相变的泡泡壁速度在相变引力波、正反物质不对称，以及暗物质产生机制中都扮演着重要的角色。泡泡壁速度依赖于相变强度、与周围粒子间的微观相互作用和相对论流体效应等多种复杂的因素，因此在特定模型下准确计算泡泡壁速度是重要且困难的问题。特别的，泡泡壁速度的精确预言对天琴等空间引力波实验探测相变引力波信号都至关重要。
中心黄发朋副教授团队以典型的惰性暗物质模型为实例，计算了电弱一级相变的泡壁速度。通过暗物质实验的严格限制确定了模型的参数范围，并在允许的参数范围内计算了模型的相变参数以及泡泡壁运动过程导致的流体效应。由惰性暗物质模型引入的新粒子与泡壁间的相互作用带来新的非平衡扰动，从而在泡壁运动过程中贡献额外的阻尼力。最后通过由希格斯场的运动方程所诱导出的稳定膨胀条件解出泡壁稳定膨胀的速度。数值结果表明惰性暗物质模型中的泡壁速度约为0.165。该研究为这类惰性暗物质模型中相变引力波和正反物质不对称的可靠预言提供了重要参考。
上述成果发表于《Physical Review D》(Siyu Jiang, Fa Peng Huang, Xiao Wang, “Bubble wall velocity during electroweak phase transition in the inert doublet model”)，中心黄发朋副教授为通讯作者，博士生姜思宇为第一作者，博士后王潇为第三作者。本工作得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金和博士后基金的支持。
