Gravitino dark matter from increased thermal relic particles
我们在非标准宇宙学，特别是膜世界宇宙学的背景下，研究了所谓的超弱相互作用方案，其中引力子是最轻的超对称粒子。作为次超光速粒子的候选粒子，我们研究了超轻子和超中微子。膜世界的宇宙学效应极大地提高了slepton或sneutrino NLSP的残余密度，因此质量为100 GeV的NLSP可以通过其衰变提供正确丰度的引力子暗物质。我们发现，适当的五维普朗克质量，这种情况下可以实现一致的约束从大爆炸核合成（BBN）的NLSP候选人的slepton和sneutrino。slepton NLSP的BBN约束比sneutrino的BBN约束更严格，因此，slepton NLSP情形下的引力子必须是相当热的。由于膜世界的宇宙学效应，热散射产生的引力子的能量密度被高度抑制，可以忽略不计。
2008-06-20 astro-ph hep-ph
Radio Halo and Relic Candidates from the Westerbork Northern Sky Survey
我们已经进行了一个系统的搜索弥漫无线电晕和遗迹的所有阿贝尔集群是可见的韦斯特博克北方天空调查（WENSS）。在这次调查中，我们发现了18个候选人，其中11个已经从文献中已知，7个，我们提供了第一个证据的弥漫性无线电发射。这个样本中的所有集群都显示了最近或正在进行的合并的其他证据。我们还研究了星系团X射线光度与晕射电功率之间的相关性。我们开发了一个非常简单的合并冲击模型，再现了这种相关性的意义，虽然它可能不像数据中的相关性那么陡峭。我们讨论了X射线-无线电相关性的影响，为未来的无线电晕的检测。
2000-10-12 astro-ph
Possible Relics from New Physics in the Early Universe: Inflation, the Cosmic Microwave Background, and Particle Dark Matter
本文综述了粒子理论与早期宇宙学之间的两种不同联系：（1）宇宙微波背景（CMB）暴胀检验和（2）粒子暗物质。宇宙扁平和原始密度扰动的尺度不变谱的暴胀预言将用即将到来的宇宙微波背景温度图进行精确的检验。随机引力波背景可以用CMB偏振图来探测。我还讨论了CMB地图的一些其他用途。粒子理论为宇宙中的暗物质提出了两个非常有动机的候选者：轴子和超对称粒子。在这两种情况下，有各种各样的实验正在进行中，以检测这些粒子。我回顾这些暗物质候选人和这些检测技术的属性。这里的大部分内容以前在astro-ph/9712215和hep-ph/9710467中出现过，但这里的文章更新并扩展了很多内容。
1998-09-16 astro-ph hep-ph
Possible influence of Dark Energy on the Dark Matter Relic Abundance
虽然WIMP CDM候选者和标量Quintessence场（暗能量的来源）之间的直接相互作用构成了严重的唯象威胁，但Quintessence的存在可能会在WIMP退耦的时刻产生早期宇宙膨胀率的深刻偏差，从而导致遗迹DM丰度的显着增强。我们认为这种现象的发生在一对夫妇的物理有趣的情况下，kination和标量张量理论的重力标量分量起着作用的精髓。超对称DM候选人的后果进行了简要讨论。
2005-01-26 astro-ph
Axino - New Candidate for Cold Dark Matter
当标准模型的超对称扩展与强CP问题的佩西-奎因解结合时，必然也包含轴子，轴子的费米子伙伴。与中性伴子和引力伴子相比，轴伴子的质量一般不属于超对称性破缺标度的量级，而且可以小得多。因此，Axino是一个有趣的稳定超伙伴候选人。当它们通过非热的非平衡中性伴子衰变或通过等离子体中粒子的散射和衰变通过竞争热产生机制产生时，轴伴子是宇宙中冷暗物质的天然候选者。如果再加热温度T_R小于约5 \times 10^4 GeV，则我们将几十MeV到几GeV（视情况而定）范围内的轴子质量确定为对应于冷轴子遗迹。在较高的T_R和较低的质量下，轴子可以构成温暖的暗物质。在轴子作为稳定遗迹的情况下，引力子问题找到了一个自然的解决方案。标准模型光谱中最轻的超伴子在高能探测器中保持稳定，但可能是中性的或带电的。通常对最轻中性伴子的残余丰度的限制条件Omega*h^2<1并不成立。
2001-02-27 astro-ph hep-ph
Bounds on Long-Lived Relics from Diffuse Gamma Ray Observations
我们将使用EGRET和COMPTEL的漫射伽马射线光谱测量的长寿的原始文物的界限。边界辐射和强子衰变与较强的边界适用于后者的衰变模式。我们提出了一个排除图中的遗物密度寿命平面，显示非平凡的依赖于质量的遗物。违反缩放质量的结果是不同的可能的散射过程，导致不同的电磁淋浴配置文件。对于较短的寿命，最严格的界限来自COMPTEL观测的低能量部分的频谱，而对于较长的寿命，EGRET的最高可观测能量给出了最严格的界限。我们讨论了暗物质候选人以及文物的质量密度大大低于临界密度的界限的影响。这些界限可以用来排除那些包含寿命比宇宙年龄的$10^{-4}$倍还长的遗迹的模型。
1997-04-14 astro-ph hep-ph
A Dark Matter Candidate from an Extra (Non-Universal) Dimension
我们表明，最近构建的五维（5D）模型与规范希格斯统一和明确的洛仑兹对称性破缺的散装，提供了一个自然的暗物质的候选人。这是在一定离散Z_2对称性下最轻的Kaluza-Klein粒子奇，引入它是为了提高模型的自然性，并且类似于KK宇称，但约束较少。暗物质候选者是5D规范场的第一个KK模式，并且电弱边界迫使其质量超过TeV尺度。它的对湮灭率太小，不能保证正确的遗迹丰度;然而，与有色粒子的共湮灭大大提高了有效的湮灭率，导致现实的遗迹密度。
2007-03-06 astro-ph hep-ph hep-th
Possible astrophysical signatures of heavy stable neutral relics in supergravity models
我们认为，在超引力的背景下，重稳定的中性粒子，并表明，引力抑制暴胀子衰变可以产生这样的粒子在宇宙学有趣的丰度在一个很宽的质量范围内$10^3 {\rm GeV} \leq m_X \leq 10^{11} {\rm GeV}$。在引力介导的超对称破缺模型中，一个重粒子可以衰变成它的超伴子和一个光子-光子对或引力子。这种衰变只会改变一种可能的暗物质候选者的身份。然而，对于$10^3 {\rm GeV} \leq m_X \leq 10^7 {\rm GeV}$，来自伽马射线背景和轻元素光解离的天体物理边界可能比过闭合边界更严格，因此排除了粒子作为暗物质的候选者。
2001-11-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Neutralinos as Dark Matter Candidates
本文综述了作为宇宙中暗物质候选者的中性伴子的一些性质。在介绍了对中微子遗迹丰度的评估之后，讨论了直接和间接探测的可能性，重点是中微子望远镜的测量。
1994-05-30 astro-ph hep-ph
Neutralino Relic Density including Coannihilations
在最小超对称扩展标准模型（MSSM）中计算了最轻超对称粒子--最轻中性伴子的残余密度。我们第一次把中性伴子和电荷伴子之间的共湮灭过程包括在任何中性伴子质量和组成下。我们使用最复杂的程序来整合截面和玻尔兹曼方程。我们妥善处理（子）阈值和共振湮灭。我们还包括单圈修正的中性伴子质量。我们发现共湮灭过程不仅对轻的类希格斯诺中性伴子很重要，而且对重的类希格斯诺中性伴子和混合的类高吉诺中性伴子也很重要。实际上，只要是$|μ| \lsim 2 |M_1|$，就应该包括共湮灭，而与中性伴子的组成无关。当$|μ| \sim |M_1|$时，共湮灭可以增加或减少宇宙学感兴趣区域内外的遗迹密度。我们发现，仍然有一个窗口的轻higgsino-like neutralino是可行的暗物质的候选人和coannihilations转移的宇宙学上界的neutralino质量从3到7 TeV。
1997-06-11 astro-ph hep-ph
Dark Matter Relic Abundance and Scalar-Tensor Dark Energy
引力的标量-张量理论提供了一个一致的框架来容纳超轻的精粹标量场。虽然等效原理在构造上受到尊重，但在核合成、宇宙微波背景和太阳系引力测试中可能会出现与广义相对论和标准宇宙学的偏差。在施加所有的边界来自这些观察，我们认为在WIMP退耦宇宙的膨胀率，表明它可以导致增强的暗物质遗迹密度高达几个数量级的标准情况。这种效应会对暗物质的超对称候选者产生影响。
2004-09-14 astro-ph hep-ph hep-th
Stable Superstring Relics and Ultrahigh Energy Cosmic Rays
近年来最令人感兴趣的实验结果之一是在GZK截止点以上观测到超高能宇宙射线（UHECR）。UHECR原色的可能候选者是质量为O（10^{12-15 GeV}）的Meta稳态物质状态的衰变产物，同时也是一个很好的冷暗物质候选者。我们研究了半现实杂交弦模型中可能出现的亚稳态物质状态，这些状态来自威尔逊线破缺的大统一体对称性。在我们研究的模型中，奇异物质态可以根据SO（10）对称性破缺的模式进行分类。我们表明，密码子，这是国家进行部分电荷$\pm1/2$，并限制在一个隐藏的规范组不能产生可行的暗物质。这是由于除了最轻的中性束缚态之外，密码子还产生亚稳定的带电束缚态。然而，该等状态仍可能导致UHECR事件。我们认为，带有“分数”U（1）_{Z '}电荷的奇异标准模型夸克的幺子，以及带有"分数“U（1）_{Z'}电荷的标准模型单线态，确实提供了可行的暗物质候选者，同时可以解释观测到的UHECR事件。
2001-07-05 astro-ph hep-ph hep-th
Supersymmetric candidates for dark matter
本文在最小超对称标准模型的框架下评述了遗留中性伴子的直接和间接探测率。理论估计进行了比较，从低背景探测器和中微子望远镜的最新实验极限。在DAMA/NaI合作的初步实验结果可能表明年度调制效应的假设下，检查了中性伴子的性质。
1998-04-28 astro-ph hep-ph
LIGHT PHOTINOS AS DARK MATTER
我们有充分的理由考虑低能超对称模型，其中包含非常轻的光子和胶子。在很多模型中，最轻的$R$ -奇数，含有一个胶子的颜色单重态，$\r0$，质量在1-2 GeV范围内，而稍微轻一点的光子，$\pho$，将作为残余的$R$ -奇数种而存在。对于这里考虑的轻光子质量，以前的计算导致了不可接受的光子遗迹丰度。但我们指出，当光和$R^0$质量接近时，除了光自湮灭以外的过程决定了遗迹的丰度。包括$\r0\longleftrightarrow\pho$过程中，我们发现，photino遗迹丰度是最敏感的$\r0$ - $\pho$质量比，并在模型的不确定性，在photino的临界密度可能会得到一个$\r0$ - $\pho$质量比在1.2至2.2的范围内。我们建议光子在500 MeV至1.6 GeV的质量范围内作为一个暗物质的候选人，并讨论了一种策略来测试的假设。
1995-04-24 astro-ph hep-ph
Is a Simple Collisionless Relic Dark Matter Particle Ruled Out?
暗物质（DM）晕的中心密度比结构形成的冷DM模型中预测的要低得多。确认它们具有有限中心密度的核心将使我们能够排除许多流行类型的无碰撞粒子作为DM的候选者。任何导致尖点晕的模型（如冷DM）在小尺度上已经面临严重的困难，热DM模型已经被排除在外。在这里，我表明，费米子温暖DM是不一致的广泛的相空间密度的DM晕观测附近的星系。
2000-06-28 astro-ph
Quintessence and the Relic Density of Neutralinos
最近发现的宇宙暗能量成分的原型模型是基于一个标量场的存在，该标量场的动力学演化在今天归结为一个非零的宇宙学常数。在过去--在大爆炸核合成之前--这个标量场可能经历了一段时间的动能化，在这段时间里，宇宙以比目前标准辐射主导的宇宙学所假设的要高得多的速度膨胀。我在这里检查的后果，这样一个时期的kination的遗迹丰富的中性伴子，并发现后者可能会高得多-由三个数量级-比在典型的推导估计。我简短地讨论了这种情况对暗物质候选者及其天体物理特征的影响。这个新的版本包含了对过冲问题的讨论（见第2节），并提供了一些观点来调和最初的暴力kination与今天宇宙学常数的存在。
2003-09-05 astro-ph
Dark Matter Candidates: A Ten-Point Test
在过去的三十年里，人们提出了一个非常丰富的非重子暗物质候选者的动物园。在这里，我们提出了一个10点测试，一个新的粒子必须通过，才能被认为是一个可行的DM候选人：I。它符合合适的遗迹密度吗？二.）{ \it冷吗}？三.）它是中立的吗？四.）是否与BBN一致？五.）它会让恒星演化保持不变吗？六.）它与自我互动的约束相容吗？七.）是否与{ \it direct} DM搜索一致？八.）它与伽马射线约束兼容吗？九.）它是否与其他天体物理学边界相容？X.）它可以通过实验来探测吗？
2008-01-25 astro-ph hep-ph hep-th
Dark Matter Candidate from Conformality
阿贝尔规范规范理论提供了超越标准模型的物理学共形性方法的候选者，该方法具有二次发散的新的抵消机制。一个$Z_2$对称性（R宇称）可以被强加并自然地导致一个暗物质候选者，这是一种具有弱相互作用湮灭截面的中性自旋1/2态，质量在100 GeV区域，非重子暗物质$Ω_{dm}$的残余密度可以与观测值$Ω_{dm} \simeq 0.24$一致。
2006-09-26 astro-ph
Underground Searches for Cold Relics of the Early Universe
我们在所有宇宙尺度上都有强有力的证据，从星系到有史以来观测到的最大结构，宇宙中的物质比我们能看到的要多。星系团和星系团会散开，除非它们被我们称为暗物质的物质结合在一起，因为它不以光子发光。虽然暗物质的数量及其分布已经相当确定，但我们对它的组成一无所知。主要候选者是弱相互作用大质量粒子（WIMPs），它们是大爆炸的“冷”热遗迹，即在结构形成时以非相对论方式运动。这些粒子可以通过它们与深地下低背景探测器中的原子核相互作用来探测。致力于观察WIMP相互作用的实验首次达到灵敏度，允许探测粒子物理学超对称理论预测的参数空间。目前的高灵敏度直接检测实验的结果进行了讨论，并提出了未来最有前途的项目。如果一个稳定的新粒子在弱尺度下存在，它似乎很可能在这十年内被发现。
2005-03-24 astro-ph
