Maximal axion misalignment from a minimal model
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The QCD axion is one of the best motivated dark matter candidates. The misalignment mechanism is well known to produce an abundance of the QCD axion consistent with dark matter for an axion decay constant of order 1012 GeV. For a smaller decay constant, the QCD axion, with Peccei-Quinn symmetry broken during inflation, makes up only a fraction of dark matter unless the axion field starts oscillating very close to the top of its potential, in a scenario called “large-misalignment”. In this scenario, QCD axion dark matter with a small axion decay constant is partially comprised of very dense structures. We present a simple dynamical model realising the large-misalignment mechanism. During inflation, the axion classically rolls down its potential approaching its minimum. After inflation, the Universe reheats to a high temperature and a modulus (real scalar field) changes the sign of its minimum dynamically, which changes the sign of the mass of a vector-like fermion charged under QCD. As a result, the minimum of the axion potential during inflation becomes the maximum of the potential after the Universe has cooled through the QCD phase transition and the axion starts oscillating. In this model, we can produce QCD axion dark matter with a decay constant as low as 6 × 109 GeV and an axion mass up to 1 meV. We also summarise the phenomenological implications of this mechanism for dark matter experiments and colliders.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».