Was ordinary matter synthesised from mirror matter? An attempt to explain why $Ω_{Baryon} \approx 0.2Ω_{Dark}$
宇宙学的尘埃已经开始沉淀。一个可能的图景是宇宙（主要）由三种成分组成：普通重子（PDMATHAMM）、非重子暗物质（$Ω_{Dark} \approx 0.22$）和暗能量（$Ω_Λ \approx 0.7$）。我们认为，观测到的普通重子和非重子暗物质（$Ω_{B}/Ω_{Dark} \approx 0.20$）丰度的相似性暗示了普通和暗物质粒子的基本性质之间的潜在相似性。如果把暗物质与镜像物质等同起来，这就是必然的情况。我们研究一个特定的镜像物质的情况下，$Ω_B/Ω_{Dark} \approx 0.20$是自然获得的。
2003-06-03 astro-ph hep-ph
Impacts of WIMP dark matter upon stellar evolution: main-sequence stars
大量WIMP暗物质的存在对恒星演化模型有着重要的影响。我们提出了一系列详细的网格的WIMP影响恒星模型的主序星，使用DarkStars代码计算。我们描述的恒星结构和主序星演化的变化发生的质量范围从0.3到2.0太阳质量和金属丰度从Z = 0.0003-0.02，作为一个功能的能量注入率的WIMPs。然后，我们继续展示什么样的能量注入率可以获得使用现实的轨道参数的恒星附近的超大质量黑洞，包括详细考虑的暗物质晕速度和密度分布。当恒星遵循椭圆而不是圆形轨道时，捕获和湮灭率会大大提高，导致WIMP湮灭提供的能量是银河系中心恒星氢聚变的100倍。
2008-10-30 astro-ph hep-ph
Dark Matter and Dark Radiation
我们探讨了一个新的长程U（1）规范场（“暗电磁”）的可行性和天体物理学后果，该规范场只与暗物质耦合，而不与标准模型耦合。暗物质在新作用力下由相等数量的正电荷和负电荷组成，但如果暗物质质量足够高，暗精细结构常数$\hatα$足够小，则湮灭被抑制。如果暗物质也耦合到传统的弱相互作用，可以得到正确的遗迹丰度，我们验证了这是符合粒子物理学的约束。$\hatα$的主要限制来自于要求暗物质在星系动力学中有效地无碰撞，这意味着$\hatα\lesssim 10^{-4}$适用于TeV尺度的暗物质。这些值很容易与结构形成和原始核合成的约束相容。我们提出了有趣的新的等离子体效应在暗物质动力学的前景，这仍有待探索。
2008-12-16 astro-ph hep-ph
A Window in the Dark Matter Exclusion Limits
我们考虑光暗物质候选者（$m=0.4$至10 GeV）的截面极限。我们计算了地下暗物质探测器上方地壳中暗物质的相互作用，发现在中间截面范围内，暗物质的能量损失足以降到目前地下实验的能量阈值以下。这意味着在微仓范围内的暗物质排除极限中存在一个窗口。
2005-06-28 astro-ph hep-ph
Dark matter and the first stars: a new phase of stellar evolution
原恒星晕中的暗物质极大地改变了目前第一批恒星形成的理论框架。中性伴子DM湮灭产生的热量压倒了任何冷却机制，从而阻碍了恒星的形成过程，并可能导致新的恒星相。一个“暗星”可能会产生：一个巨大的（$\gtrsim 1$ AU）氢氦星由DM湮灭而不是核聚变提供动力。观测结果进行了讨论。
2007-12-04 astro-ph hep-ph hep-th
Interacting Dark Matter disguised as Warm Dark Matter
我们探讨了暗物质-光子相互作用对结构形成的影响，重点是宇宙学扰动的演化，并进行了分析和数值研究。我们计算了这类模型中的宇宙微波背景各向异性和物质功率谱。我们发现，作为主要的结果，当暗物质和光子耦合，暗物质扰动可以经历一个新的阻尼制度，除了通常的碰撞丝绸阻尼效应。这种暗物质粒子（具有相当大的光子相互作用）的行为就像冷暗物质或暖暗物质的宇宙微波背景各向异性或物质功率谱而言，分别。这些暗物质-光子相互作用在这两个光谱上都留下了足够小尺度的特定印记，这可能允许对可接受的光子-暗物质相互作用施加新的限制。在保守的假设下，10^12 M_sol星系的丰度是由冷暗物质正确给出的，并且没有任何关于较小天体丰度的知识，我们得到了暗物质-光子截面与暗物质质量之比的极限：sigma_{gamma-DM} / m_DM < 10^-6 sigma_Thomson / 100 GeV \sim 6 * 10^-33 cm ^2 GeV^-1。
2002-09-11 astro-ph hep-ph hep-th
Dark Matter Detection in Space
我回顾了在天基实验中探测暗物质的前景，重点是最近的发展。我提出了"玛莎·斯图尔特准则“，用于确定特别值得研究的暗物质候选者，并重点关注满足该准则的三种物质：中性伴子暗物质、卡鲁扎-克莱因暗物质和超级WIMP引力伴子暗物质。
2004-05-24 astro-ph hep-ex hep-ph
Stellar Structure of Dark Stars: a first phase of Stellar Evolution due to Dark Matter Annihilation
暗星是宇宙历史上恒星演化的第一个阶段：第一批形成的恒星（通常在红移$z \sim 10-50$）是由暗物质（DM）湮灭而不是聚变（如果DM是由它们自己的反粒子组成的）产生的热量提供动力。我们发现这些恒星的平衡多方配置，我们开始从DM加热的时间变得重要（$M \sim 1-10 M_\odot$），并建立了通过吸积恒星高达1000 M $_\odot$。暗星的粒子质量假定为100 GeV，光度是$10^6$ L $_\odot$的几倍，表面温度为4000 ~ 10，000 K，半径为$\sim 10^{14}$ cm，寿命至少为$ 0.5$ Myr，并被预测显示出氢原子和分子的谱线。暗星看起来与没有DM加热的标准无金属星非常不同：它们的质量更大（例如100 GeV WIMP的$\sim 800 M_\odot$），更冷，更大，并且可以在未来的观测中区分，甚至可能通过JWST或TMT。
2008-09-22 astro-ph
Limits on Stellar Objects as the Dark Matter of Our Halo: Nonbaryonic Dark Matter Seems to be Required
我们银河系光环中的暗物质的性质仍然是一个谜。争论提出，暗物质不包括普通的恒星或亚恒星物体，即，暗物质不是由暗淡的恒星、棕矮星、白矮星或中子星组成的。事实上，暗淡的恒星和褐矮星只占银河系质量的百分之几，恒星残骸必须满足$Ω_{WD} \leq 3 \times 10^{-3} h^{-1}$，其中$h$是哈勃常数，单位为100 km/s Mpc^{-1}。在理论上，人们会被推向更奇特的解释。事实上，光环中的非重子成分似乎是必需的。
1999-04-28 astro-ph
Relic abundance of mass-varying cold dark matter particles
在耦合暗能量和暗物质的模型中，暗物质粒子的质量取决于暗能量场的宇宙演化。在本文中，我们在一个简单的模型中讨论了这种质量变化对冷暗物质残余丰度的影响。
2005-10-03 astro-ph hep-ph nucl-ex
Detecting dark matter using centrifuging techniques
提出了一种新的、廉价的探测大块物质中以小颗粒形式存在的自相互作用暗物质的技术。根据与普通物质的相互作用，可以通过使用离心机并使用普通物质作为过滤器来分离散装物质中的暗物质颗粒。镜像物质通过光子-镜像光子动力学混合与普通物质相互作用的情况提供了这种类型的暗物质候选者的具体例子。
2003-01-13 astro-ph hep-ph physics.space-ph
Hot-dark matter, cold dark matter and accelerating universe
弗里德曼方程的解是在一个包含热暗物质和冷暗物质的宇宙中得到的。在这种情况下，热暗物质驱动着一个加速的宇宙，而没有冷暗物质。
2006-07-07 astro-ph
Static Configurations of Dark Energy and Dark Matter
我们研究暗物质的静态配置耦合到一个标量场负责宇宙的暗能量。暗物质被建模为一个费米气体内的E-F近似。暗物质粒子的质量是标量场的函数。我们分析了星系中暗物质晕的轮廓。在这种情况下，我们的框架是等价的等温球的模型。在标量场存在的情况下，大质量物体绕星系运行的速度与传统图像中的暗物质粒子的典型速度不同。相反，它是减少了一个因素，量化的暗物质质量对标量场的依赖。这对暗物质的研究有一定的意义。我们推导出描述由暗物质组成的致密物体的爱因斯坦方程的新的解。根据暗物质质量的大小，这些物体的大小可以在微观尺度和宇宙学距离之间变化。我们确定了质量半径关系，并讨论了与常规中子星和奇异天体的相似性。
2005-12-08 astro-ph hep-ph hep-th
Late Forming Dark Matter in Theories of Neutrino Dark Energy
我们研究晚形成暗物质（LFDM）的可能性，在那里的标量场，以前被困在一个亚稳态的热或有限密度效应，开始振荡附近的时代的物质辐射的平等其真正的最小值。如果暗能量具有类似的形式，但还没有过渡到暗物质，这种理论通常是有动机的，特别是在最近考虑的中微子暗能量理论中自动出现。如果这样的场包括当前的暗物质，则物质功率谱通常在小的当前非线性尺度下显示出急剧的中断，低于该尺度的功率被高度抑制并且先前包含声学振荡。相反，如果这样一个场形成了整个暗物质的次优势分量，那么这样的声学振荡可能会在线性区域中留下自己的印记。
2006-11-12 astro-ph hep-ph hep-th
The shapes of dark matter dominated dwarf spheroidal stellar density profiles
对几个以暗物质为主的银河系矮球状星系的恒星密度剖面形状进行了贝叶斯似然分析。该分析表明，在大于99%的置信度下，每个曲线的内幂律ρ \propto r^{-γ}满足γ< 1.21，略微偏好γ \sim 0.7。推测恒星轮廓上的这种束缚可能与潜在的暗物质分布的内幂律有关，揭示了与最近冷暗物质（CDM）的N体模拟所支持的值的统计差异，γ_{CDM} \sim 1.4-1.5。
2004-04-24 astro-ph
Reply to astro-ph/9612003 ("Comments on 'Biological Effects of Stellar Collapse Neutrinos'") and astro-ph/9612214 ("Volcanogenic Dark Matter and Mass Extinctions")
对astro-ph/9612003中的批评进行了答复，并指出了astro-ph/9612214中逻辑上的不一致。
1997-02-03 astro-ph hep-ph physics.bio-ph
Interaction of Supermassive Black Holes with their Stellar and Dark Matter Environments
综述了最近关于超大质量单黑洞和双黑洞与其核环境相互作用的理论工作，突出了可利用观测到的核结构来约束黑洞形成历史的方法。
2004-10-04 astro-ph
Dark Stars: Dark Matter in the First Stars leads to a New Phase of Stellar Evolution
宇宙历史上恒星演化的第一阶段可能是暗星，由暗物质加热而不是聚变提供动力。弱相互作用的大质量粒子是它们自己的反粒子，可以湮灭并为宇宙中的第一批恒星提供重要的热源。这次演讲介绍了这些黑暗之星的故事。我们预测，第一批恒星质量非常大（$\sim 800 M_\odot$），温度低（6000 K），亮度高（$\sim 10^6 L_\odot$），寿命长（$\sim 10^6$年），并且可能是（无法解释的）超大质量黑洞的前兆。之后，一旦初始的DM燃料耗尽，聚变开始，如果散射截面足够强，DM湮灭可以再次占主导地位，这样暗星就再次诞生了。
2008-08-04 astro-ph
Dark Energy and Dark Matter
暗物质和暗能量的密度在宇宙膨胀期间的尺度如此不同，但为什么今天它们的密度几乎相等，这是一个谜。如果两个暗区之间存在耦合，这个难题就可以解决。在本文中，我们假设暗物质是由冷遗迹与质量指数依赖于与暗能量相关的标量场。由于该系统的动力学是由一个吸引子解决方案，暗物质粒子的质量被迫随时间变化，以确保暗物质和暗能量的能量密度之间的比率成为一个常数在晚些时候，人们很容易认识到，当今的暗物质丰度是不是很敏感，它的值时，暗物质粒子从热浴解耦。我们表明，目前的丰富的冷暗物质的模型参数的依赖性显着不同的熟悉的结果，其中没有暗能量和暗物质之间的连接。特别是，我们分析的情况下，冷暗物质粒子是最轻的超对称粒子。
2003-02-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark Matter
对星系、星系团和大尺度结构的光学、X射线和引力透镜的观测，开始为暗物质问题提供线索。我回顾这些意见的影响，对一些主要问题有关的暗物质：有多少暗物质？它位于哪里？暗物质的本质是什么？重子暗物质的数量是多少。
1996-11-11 astro-ph
Estimating the Dark Halo Mass from the Relative Thickness of Stellar Disks
我们分析了一个球形组件的质量和稳定的恒星盘的最小可能厚度之间的关系。真实星系的这种关系允许估计暗晕质量的下限（稳定的恒星盘越薄，暗晕的质量就越大）。在我们的分析中，我们使用的理论关系和数值N体模拟薄磁盘的动力学演化中存在的球形组件具有不同的密度分布和不同的质量。我们的结论是，盘星系的厚度和它们的球形组件的质量之间的理论关系是一个较低的包络模型数据点。我们建议使用这种理论关系来估计星系中暗晕质量的下限。所得到的估计结果是弱的。即使是最薄的星系，在四个指数盘尺度长度内的暗晕质量也必须大于一个恒星盘质量。
2006-09-06 astro-ph
Constraints on Dark Matter interactions from structure formation: Damping lengths
弱相互作用大质量粒子通常被认为是最好的暗物质候选者。然而，研究表明，宇宙学可以允许相当大的暗物质-光子或暗物质-重子相互作用。在这里，我们更详细地讨论了暗物质相互作用的作用问题，以确定在何种程度上暗物质必须是弱相互作用的。为此，我们计算的碰撞阻尼（和自由流）的通用相互作用的暗物质候选人的长度，并将它们的规模最小的原始结构已知存在于宇宙中。我们得到任何候选人必须满足的必要条件。我们指出存在新的暗物质的情况下，并表现出新的阻尼制度。例如，一个相互作用的候选粒子可能具有与无碰撞的暖暗物质粒子相似的阻尼。主要的区别是由于暗物质耦合到相互作用（甚至自由传播）的物种。我们的方法产生了一个一般的分类暗物质候选人，扩展了通常的冷，暖，热暗物质的情况下，相互作用，弱或强，被认为是定义。
2004-10-25 astro-ph
Measuring Stellar and Dark Mass Fractions in Spiral Galaxies
我们探讨了恒星质量密度的相对重要性相比，内部的黑暗晕，观察到的气体运动学thoughout盘的螺旋星系。我们进行流体动力学模拟的气体流动在一系列的潜力与不同的恒星贡献的总潜力。恒星部分的潜力来自经验，从K波段测光。然后将模拟的输出-即气体密度和气体速度场-与观察到的螺旋臂形态和H-α气体运动学进行比较。我们解决了最佳匹配的螺旋模式的速度，并得出结论，恒星盘可以是最大的。对于星系NGC 4254（Messier 99）的情况，我们证明了恒星分量的突出旋臂将过度预测非圆形气体运动，除非轴对称暗晕分量在径向范围R_exp < R < 3*R_exp内显著增加。
2000-11-13 astro-ph
WIMP Stars as Dark Matter in the Universe
提出宇宙中的暗物质是由恒星和WIMP物质的黑洞组成的。
2002-04-23 astro-ph
Cold Dark Matter from Dark Energy
暗能量/物质统一的第一个简化模型的框架内证明。宇宙学常数主导的泡沫宇宙的大地测量演化，没有真正的物质，被翻译成一个特定的FRW宇宙学，其有效诱导的暗成分非常类似于冷暗物质暗物质。现实的扩展构成了一个暗孤子的桥梁过去（辐射和/或物质为主）和未来（宇宙学常数为主）爱因斯坦制度，其实验签名是一个温和的红移依赖冷暗物质不足的功能。
2001-11-29 astro-ph gr-qc
Dark Energy-Dark Matter Interaction from the Abell Cluster A586 and violation of the Equivalence Principle
我们发现，阿贝尔星系团A586表现出暗物质和暗能量之间的相互作用的证据，并认为这种相互作用表明违反等效原理的证据。这种违反是在两种不同的暗能量-暗物质相互作用模型的背景下发现的。
2007-09-16 astro-ph gr-qc hep-th
