Matthias Bolz, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2000 :

"Thermal Production of Gravitinos"

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Schlagwörter: Gravitinos
Summary

Kurzfassung

Die Gravitino-Regenerationsrate Gg wurde störungstheoretisch zu führender logarithmischer und zu dazugehöriger konstanter Ordnung in der starken Kopplungskonstanten g berechnet. Zwei verschiedene Methoden, den Koeffizienten des führenden logarithmischen Terms zu berechnen - die eine geht von einzelnen Gravitino-Erzeugungsprozessen aus, während die andere das optische Theorem bei endlicher Temperatur benutzt - liefern analytisch dasselbe Ergebnis. Mit der zweiten Methode erhält man darüberhinaus den nächstführenden konstanten Term: Der Imaginärteil der Gravitino-Selbstenergie wurde im Rahmen der effektiven "hard thermal loop"-Feldtheorie berechnet, wobei sowohl für weiche als auch für harte Gluonen ein resummierter Gluonpropagator verwendet wurde. Die Konstante zeigt eine starke Abhängigkeit von der Gravitino-Energie E. Als Anwendung des neuen Werts für Gg wurde erneut untersucht, welche Konsequenzen eine hohe Baryogenesetemperatur, TB = O(1010 GeV), auf das Massenspektrum supersymmetrischer Teilchen hat. Die Ergebnisse einer früheren Untersuchung behalten im wesentlichen ihre Gültigkeit.

Titel

Kurzfassung

Summary

The gravitino regeneration rate Gg is calculated perturbatively to the leading logarithmic and corresponding constant order in the strong coupling constant g. Two approaches of obtaining the coefficient of the leading logarithmic term, one starting from individual gravitino production processes and one applying the thermal version of the optical theorem, are shown to deliver analytically the same result. In the second approach the next-to-leading constant term is obtained along with that coefficient. Here the imaginary part of the gravitino self energy is calculated in the framework of hard thermal loop effective field theory, with a resummed gluon propagator for both soft and hard gluons. The constant is strongly depending on the gravitino energy E. As an application, the implications of a large baryogenesis temperature, TB = O(1010 GeV), on the mass spectrum of superparticles have been re-analyzed with the new value for Gg. Previous phenomenological conclusions remain essentially unchanged.