Increasing the Neutralino Relic Abundance with Slepton Coannihilations: Consequences for Indirect Dark Matter Detection
我们指出,如果最轻的超对称粒子(LSP)是一个希格斯诺或维诺类中性伴子,与slepton共湮灭的净效应是增加遗迹丰度,而不是产生通常的抑制,这发生在LSP是比诺类。增强的原因在于冻结时的有效热平均截面:slepton湮灭(和共湮灭)的效率低于中性伴子-电荷伴子系统,因此slepton共湮灭有效地充当冻结时的寄生自由度。然而,LSP的热遗迹丰度对应于冷暗物质丰度较小的LSP质量值,和较大的中性伴子对湮灭截面值。反过来,在给定的热中性伴子遗迹丰度下,这意味着更大的间接探测率,这是由于来自太阳的反物质、伽马射线和中微子的通量增加而产生的中性伴子对湮灭。
2007-01-09 astro-ph hep-ph
Indirect detection of neutralino dark matter
暗物质探测实验越来越接近探测非重子暗物质的初级粒子物理候选者所需的灵敏度。间接探测方法包括在来自地球或太阳中心的宇宙射线和高能中微子中寻找反物质和伽马射线,特别是伽马射线线,这些射线和中微子是由暗物质粒子的吸积和湮灭引起的。综述了近年来在理论和实验方面的进展。
1999-02-11 astro-ph hep-ph
Indirect detection of light neutralino dark matter in the NMSSM
我们探讨了在扩展希格斯扇区超对称模型(NMSSM)中间接探测中性伴子暗物质的前景。我们首次计算了NMSSM中性伴子对湮灭为两个光子和两个胶子的单圈振幅,并指出额外的图(相对于MSSM),具有潜在的轻CP-奇希格斯玻色子玻色子交换,可以强烈地增强这些辐射模式。由于在太阳和地球的遗迹中性中微子湮灭中微子望远镜预期的信号进行了评估,以及在空间为基础的伽马射线,反质子和正电子搜索实验,并在低能量反氘搜索的中性中微子湮灭信号的检测的前景。我们发现,在低质量制度的信号捕获在地球上的MSSM相比,增强,NMSSM中性伴有一个远程的可能性影响太阳动力学。此外,反物质实验是一个很好的探测银河系NMSSM暗物质。我们还发现,增强的双光子衰变模式,使一个单色的伽马射线线内的NMSSM检测的可能性比在MSSM更有前途。
2006-10-02 astro-ph hep-ph
Indirect detection of neutralino dark matter candidates in anomaly-mediated supersymmetry breaking scenarios
我们考虑一个模型中的中性伴子暗物质的候选人所产生的异常介导的超对称性破缺计划,并检查其可检验性通过寻找奇异的宇宙射线产生的中性伴子对湮灭在黑暗的星系晕。我们发现,该模型已经受到现有的反质子和正电子测量的限制,并可能在即将到来的这些宇宙射线物种的测量中进一步测试。我们还表明,中性伴子湮灭的单色伽马射线通量在这个模型中增强到两个数量级的替代方案。高能伽马射线实验望远镜在银河系中心方向探测到的伽马射线通量大大超过了标准发射模型的理论预期。我们证明,如果至少有10%的这种过剩是由于在调查中的模型中的中性伴子湮灭的连续能谱的伽马射线辐射,相关的伽马射线线将被检测到即将到来的伽马射线实验。
2001-05-06 astro-ph hep-ph
Supernovae and Light Neutralinos: SN1987A Bounds on Supersymmetry Revisited
对于非普适的高更子质量,对撞机实验并没有提供最轻的中性伴子质量的下限。我们回顾了导致轻中性伴子$M_\lsp \lsim {\cal O}(1\gev)$的超对称参数空间,发现这类中性伴子几乎是纯的双伴子。在此基础上,我们研究了超新星1987A(SN 1987A)的中性伴子低质量边界。我们考虑了在电子正电子湮没和核子核子双辐射中双原子的产生。对于电子正电子湮没,我们考虑了超新星核心的温度和简并度的径向和时间依赖性。我们还单独考虑Raffelt准则,并表明这两个导致一致的结果。对于在$NN$碰撞中产生的双星,我们使用Raffelt准则,并结合最近的进展,在理解的强相互作用的计算部分,以估计的影响,双星辐射的SN 1987 A中微子信号。考虑到这两个比诺生产渠道,使我们能够确定单独的和合并的限制中性伴子质量作为一个功能的选择和夸克质量。对于$M_\lsp \sim 100 \mev$,选择子质量在300至900 GeV之间的值与超新星中微子信号不一致。另一方面,在以前的作品相比,我们发现,SN 1987 A提供几乎没有约束的夸克质量:只有一个小窗口的值约300 GeV可以被排除在外,即使这样,这个窗口关闭一次$M_\lsp \gsim 20 \mev$。
2003-04-30 astro-ph hep-ph
One-loop corrections to neutralino-stop coannihilation revisited
本文讨论了在最小超对称标准模型中对中性子终止共湮灭为顶夸克和胶子的${\cal O}(α_s)$超对称QCD修正。这个特定的通道在MSSM参数空间的宽范围内具有相当轻的光阑,在数值上是重要的。我们讨论的技术细节,如重整化方案和相空间切片方法与两个截止。我们还评论的改进与给定的过程中的早期工作。此外,我们第一次研究了非常有趣的相互作用的neutralino-stop coannihilation与neutralino-pair湮灭成夸克对的现象,考虑到完整的次领先阶超对称量子色动力学修正。我们表明,这些修正的数值影响的总(共)湮灭截面,最后在理论上预测的中性伴子遗迹密度是显着的。
2014-09-09 hep-ph
Indirect Detection of CMSSM Neutralino Dark Matter with Neutrino Telescopes
我们回顾了在约束最小超对称标准模型框架下探测超对称暗物质的前景,并比较了间接和直接探测能力。
2003-01-24 hep-ph
Indirect Detection of Neutralino Dark Matter up to TeV Scale
本文介绍了超对称性参数空间搜索的结果,包括最小超引力、非普适超引力和最小超对称性,以及对中性伴子暗物质间接探测的启示。我们特别注意的影响,探测器的阈值,太阳吸收的中微子和强子化的中性湮没产物。已知这些效应在计算准确的事件发生率时非常重要。
2001-02-02 hep-ph
Model-Independent Comparison of Direct vs. Indirect Detection of Supersymmetric Dark Matter
我们比较了中性伴子从不同核的弹性散射速率与太阳和地球中性伴子湮灭产生的高能中微子所引起的向上μ子通量。我们考虑了中性伴子与原子核的标量相互作用和轴矢量相互作用。我们发现,事件率在一公斤的锗是大致相当于一个$10^5$ -到$10^7$ -m $^2$ μ子检测器的中性伴子主要标量耦合到核。对于轴向耦合中性伴子,50克氢探测器的事件率与10至500米$^2$ μ子探测器的事件率大致相同。预期的实验背景有利于即将到来的标量耦合的弹性散射探测器,而中微子探测器的轴向矢量耦合的优势。
1994-12-02 astro-ph hep-ph
On-shell renormalization of neutralino and chargino mass matrices in R-parity violating models - Correlation between LSP decays and neutrino mixing angles revisited
本文给出了两种R宇称破坏模型的中性伴子和荷子质量矩阵的壳层重整化方案,即双线性R宇称破坏模型和具有一个右手中微子超场的munuSSM模型。我们讨论了在这两种模型中如何正确地获得中微子质量和混合角以及与现有DRbar计算的差异。这两个模型都预测了中微子混合角和违反R宇称衰变的比率之间的相关性,例如中性子_1-> 1 W,这可以在LHC中进行测试。我们指出,在某些情况下,为了可靠地预测中微子物理和对撞机物理之间的关联,必须包括对中微子1-> 1 W衰变的完整的NLO修正。此外,我们简要地讨论了这些衰变在公共程序CNNDecays中的实现。
2011-12-06 hep-ph
Direct and Indirect Detection of Neutralino Dark Matter In Selected Supersymmetry Breaking Scenarios
寻找超对称暗物质的各种方法对具有不同性质的WIMP敏感。这样做的一个后果是,暗物质探测的现象学在不同的超对称破缺场景中会有很大的不同。在本文中,我们考虑在各种各样的超对称破缺的情况下,不同的探测方法和技术对超对称暗物质的敏感性。我们讨论了各种天体物理实验,如直接实验,伽马射线卫星,中微子望远镜和正电子和反质子宇宙射线实验,测试各种超对称破缺的情况下的能力。我们还讨论了什么样的信息可以揭示超对称性破缺的互补实验的结果相结合。我们强调各种实验技术之间的差异。
2003-09-03 astro-ph hep-ph
Chargino and Neutralino Decays Revisited
本文对最小超对称标准模型中电荷伴子和中性伴子的衰变进行了全面的分析,其中中性伴子$χ_1^0$被假定为最轻的超对称粒子。我们的重点是,特别是在三体衰变的次轻的中性伴子和最轻的电荷到最轻的中性伴子和费米子反费米子对,包括矢量玻色子,希格斯玻色子和sfermion交换图,在后者的贡献,在第三代的充分混合包括在内。对重费米子和超对称粒子质量的辐射修正也将被考虑在内。我们提出了完整的解析公式的Dalitz密度和积分部分衰变宽度的情况下,无质量的费米子,以及微分衰变宽度的表达式,包括最终费米子的质量和极化的衰变电荷和中性伴子。然后,我们讨论这些衰变模式,特别是在场景中的参数$\tan β$是大的,在模型中没有普遍的高吉诺质量在大统一尺度,一些新的衰变通道,如衰变到胶子和$q\bar{q}$对,打开。
2001-04-11 hep-ph
Indirect Neutralino Detection Rates in Neutrino Telescopes
在太阳或地球中心湮灭的中微子可能会产生可探测到的中微子信号。本文在标准模型的最小超对称扩展下导出了中微子望远镜的间接探测率。我们表明,即使施加所有的现象学和实验的限制,使理论可行的,参数空间的区域存在,已经可以探测现有的中微子望远镜。我们比较了LEP2超对称性的发现潜力以及直接检测,并指出了方法的互补性。
1996-07-04 hep-ph
Neutralino-Nucleon Scattering Revisited
本文详细讨论了超对称中性伴子与核子或原子核的弹性散射,着重讨论了与自旋无关的相互作用。我们仔细对待夸克交换贡献的QCD效应。特别是,我们确定了一类条款,即使在没有混合的中性伴子和夸克部门生存;相应的夸克和胶子运营商也出现在深非弹性轻子核子散射(“扭曲-2运营商”)的分析,所以他们的强子矩阵元素是众所周知的。我们也再次强调了左手夸克和右手夸克的超伴子混合的重要性,以及较重标量希格斯玻色子的贡献。我们使用我们的精确计算的散射振幅更新预测的宇宙遗迹中性伴子搜索与锗探测器的信号率。一般而言,计数率随模型参数的值(甚至符号)变化很大;典型结果介于几次$10^{-4}$和几次$10^{-1}$事件/(kg $\cdot$天)之间。
1993-07-01 hep-ph
Indirect detection of a subdominant density component of cold dark matter
我们通过弱相互作用的暗物质候选者,可能构成不是所有的,但只有一个次主导的组成部分,银河系冷暗物质间接手段检查的可探测性。我们表明,间接检测中性伴子在地球和太阳的湮灭的可能性并没有严重阻碍减少中性伴子遗迹密度。在地下探测器中,太阳中性伴子湮灭产生的上行μ子通量可以保持在10 μ子/km^2/yr的可探测性阈值之上,因为中性伴子构成了1%或更多的晕暗物质。类似地,地球中中性伴子湮灭的信号也可以在中性伴子密度为晕的1%时保持高密度,实际上只有在接近这个低密度时才能观察到轻于150 GeV的中性伴子。我们还表明,有许多模型,同时具有很高的直接和间接的检测率,使一些模型的歧视可能,如果一个信号被认为是在任何当前的暗物质搜索。
2002-09-23 hep-ph
Indirect signals from light neutralinos in supersymmetric models without gaugino mass unification
我们检查中性伴子的自湮灭产生的间接信号,在星系晕或天体内部,在一个有效的MSSM模型的框架内没有高吉诺质量统一在大统一尺度。我们比较我们的理论预测与目前的实验数据的伽马射线和反质子在空间和上行μ子在中微子望远镜。结果提出了广泛的中性伴子质量,虽然我们的讨论集中在轻中性伴子。我们发现,只有反质子信号是潜在的能够设置非常低质量的中性伴,低于20 GeV的约束。来自银河系中心和高纬度地区的伽马射线信号需要非常陡峭的轮廓或大量的团块才能达到可检测的水平。上行的μ子信号在很大程度上低于来自太阳的中微子通量的实验灵敏度;对于来自地球的通量,实验灵敏度提高约一个数量级(具有低能量阈值)可以使可访问的中性伴子质量接近O,Si和Mg核质量,共振捕获是有效的。
2004-04-27 astro-ph hep-ex hep-ph
Indirect Evidence for Neutralinos as Dark Matter
利用WMAP测量的残骸密度,可以用一种与模型无关的方法确定WIMP湮没截面。如果假设WIMPS是超对称的中性伴子,那么超对称参数空间中只有有限的区域与湮灭截面相匹配。结果表明,由此产生的正电子,反质子和伽马射线从中性伴子湮灭(主要进入b-bbar夸克对)提供了正确的形状和数量级的银河系模型中丢失的伽马和硬正电子通量,并与反质子的生产是一致的。
2003-12-02 hep-ph
We have investigated neutralino dark matter in the framework of minimal supersymmetric Standard Model focusing on the coannihilatioin region. In this region, where the particle whose mass is tightly degenerated with the neutralino dark matter exists, we can solve the Lithium problem in the case of lepton flavor being violated. It turns out that Sommerfeld enhancement is important in the coannihilation region so that the dark matter signal becomes large enough to be observed by the current sensitivity of indirect experiments.
2021-02-08 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Further investigation of a relic neutralino as a possible origin of an annual-modulation effect in WIMP direct search
我们分析的年度调制效应,测量DAMA合作与新的实施,进一步两年运行,在可能的解释的背景下,在遗迹中性子。我们强加在一组超对称配置,选择的年度调制数据,来自WIMP间接测量的约束,并讨论了随后的遗迹中性伴的功能。我们批判性地讨论了直接和间接的WIMP搜索事件率分析中的主要理论不确定性的来源。
2000-01-29 astro-ph hep-ph
Indirect, Direct and Collider Detection of Neutralino Dark Matter
我们通过间接探测中性伴子暗物质,研究了在最小超引力(mSUGRA)模型中发现超对称性的前景。我们研究中微子望远镜中μ介子的探测率,以及气球和空间实验中光子、正电子和反质子的探测率。我们比较发现在这些渠道达到达到直接探测暗物质,也达到了对撞机实验,如费米实验室Tevatron,欧洲核子研究中心LHC和$\sqrt{s}=0.5-1$ TeV线性$e^+e^-$对撞机。我们特别注意区域的模型参数空间符合最近的WMAP结果的暗物质密度的宇宙。我们发现冰立方中微子望远镜以及第三代直接暗物质探测实验应该能够覆盖参数空间双曲分支/焦点(HB/FP)区域的{\it整个} WMAP允许的部分。这与CERN LHC或线性$e^+e^-$对撞机的情况相反,在那里只能访问HB/FP区域的一小部分。此外,我们发现,$γ$的,$e^+$的和$\bar{p}$的检测应该发生在HB/FP区域的大部分,以及在低$m_{1/2}$部分的$A$湮灭漏斗,并将补充通过在这些地区的对撞机搜索。
2004-07-13 astro-ph hep-ph
Searching for Relic Neutralinos
提出了直接和间接寻找遗迹中性伴子的理论期望。结合中性伴子遗迹丰度值讨论了各种调查手段之间的互补性。
1994-12-13 astro-ph hep-ph
Combining the data of annual modulation effect in WIMP direct detection with measurements of WIMP indirect searches
在以前的论文中,我们表明,DAMA/NaI实验的数据的WIMP直接检测,这表明一个可能的年度调制效应,是广泛兼容的解释方面的遗迹中性伴子作为宇宙中的暗物质的主要组成部分。在本说明中,我们讨论了相关的超对称中性伴子配置的可探测性的间接寻找遗迹粒子的两个最有前途的方法:测量宇宙射线反质子和测量中微子通量从地球和太阳。
1998-09-02 astro-ph hep-ph
Direct/indirect detection signatures of nonthermally produced dark matter
我们研究了直接和间接检测中性伴子暗物质产生的非热的可能性,例如长寿命粒子的衰变,这是很容易实现的异常或海市蜃楼调解模型的情况下。在这种情况下,需要大的自湮灭截面来解释目前的暗物质丰度,它导致银河系中心的伽马射线信号和暗物质湮灭的正电子通量显着增强。结果发现,GLAST和PAMELA将找到信号或给出严格的约束,这样的非热产生的中性伴子暗物质的情况。
2008-09-22 astro-ph hep-ph
Neutralino Dark Matter beyond CMSSM Universality
我们研究了偏离超对称大统一理论普适性对中微子遗迹密度的影响,以及中微子遗迹密度的直接探测和间接探测,特别是中微子望远镜的探测。我们发现,最有趣的模型是那些值$M_3|_{GUT}$低于通用的情况。
2003-02-05 astro-ph hep-ph
Implications of a New Solar System Population of Neutralinos on Indirect Detection Rates
最近,一个新的弱相互作用大质量粒子(WIMP)暗物质的太阳系人口已被提出存在。我们调查的情况下,当WIMP是最轻的中性中微子的MSSM,最小的超对称扩展的标准模型,在中微子望远镜(由于在地球上的WIMP湮灭)的间接信号的人口的影响。计算了这个新粒子群的速度分布和俘获率,并计算了中微子望远镜中来自地心的中微子诱导μ子通量。信号的强度对新种群的速度分布非常敏感。我们分析估计这个分布使用的WIMP角动量正交于黄道平面的分量的近似守恒。结合一个固定的捕获率从标准的银河系WIMP人口与一个线性上升,随着时间的推移,从新的人口,以获得当今在地球上的湮灭率的非线性问题也解析解决。我们表明,新的人口的影响可能是至关重要的质量低于150 GeV左右,从地球中心的预测μ子通量的增强高达100倍,与以前公布的估计发生。由于新的WIMP人口,下一代中微子望远镜应该能够探测质量范围为60-130 GeV的更大的参数空间区域。
1999-09-08 astro-ph hep-ph
Direct and Indirect Detection of Neutralino Dark Matter and Collider Signatures in an $SO(10)$ Model with Two Intermediate Scales
我们研究了中性伴子暗物质的可探测性,通过直接和间接的搜索,以及对撞机签名的$SO(10)$模型与两个中间尺度。我们比较了直接暗物质检测截面和μ介子通量由于中性伴子湮灭在太阳中,我们在这个模型中获得的mSUGRA预测和灵敏度的当前和未来的实验。在这两种情况下,我们发现,随着模型偏离mSUGRA的程度增加,可检测性会提高。为了研究对撞机签名,我们选择了两个基准点,代表模型的主要唯象特征:较低的值的$|μ|$和减少第三代sfermion质量由于额外的汤川耦合贡献的重整化群方程,并增加第一代和第二代slepton质量由于新的高吉诺回路的贡献。我们表明,在大型强子对撞机的测量可以区分这种模型从mSUGRA在这两种情况下,通过计数事件包含轻子衰变$Z^0$玻色子,重中性希格斯玻色子玻色子,或类似的-符号轻子对。
2010-06-10 hep-ph
Towards the Final Word on Neutralino Dark Matter
我们提出了一个完整的唯象招股说明书热遗迹中性。包括索末菲增强遗迹丰度和晕湮灭计算,我们获得直接,间接和对撞机发现的前景与质量参数$M_1,M_2,|μ| < 4$ TeV的所有中性子,冻结了所观察到的暗物质丰度,标量超伙伴去耦。大部分遗留的中性伴子部分将通过氙1 T和LZ的直接探测实验以及CTA的间接探测来发现。我们强调指出,只要$M_{1,2} < 4$ TeV的能量足够大,下一代直接探测实验就能发现热遗迹希格斯玻色子。在100 TeV强子对撞机上的带电轨道补充了对遗迹酒鬼的间接搜索。热遗迹bino-winos仍然逃避所有计划的实验,包括消失的带电轨道搜索。然而,它们可以在100 TeV的对撞机上通过压缩电弱子搜索发现,完成对遗迹中性伴子表面的全面覆盖。
2015-10-12 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
Panglossian Prospects for Detecting Neutralino Dark Matter in Light of Natural Priors
在大多数全球拟合的约束最小超对称模型(CMSSM)的间接数据,先验的可能性的任何两个点在tan β被视为平等的,和更基本的μ和B希格斯位参数是固定的潜在的最小化条件。我们发现,如果相反,一个平坦的(“自然”)事先措施亩和B放置,一个强烈的偏好存在的焦点区域,从粒子物理和宇宙学数据的拟合。特别地,我们发现最轻的中性伴子是混合的双希格西诺(~10%希格西诺)。这种混合的中性伴子与原子核有很大的弹性散射截面,这为地下直接探测实验和中微子望远镜带来了非常有前途的前景。特别地,后验概率分布的大部分落在当前直接检测约束的数量级内的参数空间内。此外,太阳中的中性伴子湮灭预计每年会在冰立方产生数千个中微子诱导的μ子事件。因此,假设框架的CMSSM和使用自然的先验措施,模数警告有关天体物理的不确定性,我们很可能生活在一个世界的直接和间接检测中性伴暗物质的良好前景。
2008-09-22 astro-ph hep-ph
Prospects for Indirect Detection of Neutralino Dark Matter
在粒子物理学模型中出现的暗物质候选者结合了弱尺度超对称性,通过它们湮灭成中微子、光子或正电子,可以产生可探测的信号。大量相关实验正在计划或进行中。“逻辑上可能的”参数空间是不实用的。通过在最小超引力的框架中工作,我们可以以透明的方式调查实验对彼此的影响,以及直接搜索,对撞机搜索,低能实验和自然性。我们发现,各种各样的实验提供了有趣的探针。特别有希望的信号出现在混合gaugino-Higgsino区域。这个区域受到低能粒子物理学的约束,并且由于焦点机制而自然地从最小的超引力中产生。间接的暗物质搜索和传统的粒子搜索是高度互补的。在宇宙学的优先模型中,如果存在质量低于250 GeV的带电超伴体,那么在大型强子对撞机开始运行之前,一定会出现一些超对称性的特征。
2000-10-24 astro-ph hep-ex hep-ph
Light Neutralinos in the NMSSM
用马尔可夫链蒙特卡罗扫描码发现了(1-15)GeV范围内的次极小超对称标准模型中性伴子暗物质候选者。为了达到这样的质量,需要一个非常轻的、类似单态的希格斯粒子和/或CP奇希格斯粒子。轻标量希格斯玻色子可以产生大的直接探测截面,适合于解释最近的信号主张。通过共振光赝标希格斯交换的中性子湮灭可以过度产生来自矮球状星系的伽马射线的间接产额。因此,直接和间接检测实验探测不同的配置的NMSSM与轻中性伴子DM候选人。
2011-11-21 hep-ph
The Quest for Supersymmetry: Early LHC Results versus Direct and Indirect Neutralino Dark Matter Searches
我们比较了大型强子对撞机(LHC)的超对称性搜索的第一个结果,对中性伴子暗物质敏感的实验的当前和近期性能。我们限制我们的研究,以特定切片的参数空间的约束最小超对称扩展到标准模型CMS和ATLAS排除限制已提交到目前为止。我们表明,在参数空间上,最轻的中性伴子拥有热遗迹丰度匹配的宇宙学观测推断的值。然后,我们计算率,并估计的性能,实验敏感的直接和间接的信号从中性伴子暗物质。我们认为,这是一个独特的时间点,在那里寻求超对称性-至少在其实际和简单的化身之一-正在经历一个密切的审查,从大型强子对撞机和暗物质搜索,这是协同和互补的。如果发现的时间最终解开,对撞机计划和直接和间接的暗物质搜索的当前性能正处于一个结合点,为突破标准模型的物理性质提供了独特的机会。
2011-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Clumpy Neutralino Dark Matter
我们研究了在银河系暗晕是暗物质的情况下探测中性伴子暗物质的可能性。我们发现,在各种天体物理参数的习惯假设下,反质子和连续伽马射线信号的中性伴子湮没在晕把最强的限制在一个中性伴子晕的块状。我们认为,间接检测从地球和太阳的中微子不应该受到太大的影响。我们确定的情况下,在参数空间中的伽马射线线,正电子和扩散的中微子信号在晕湮灭可能会提供有趣的信号,在即将到来的探测器。
1998-06-04 astro-ph hep-ph
Neutrino Oscillation Effects in Indirect Detection of Dark Matter
如果中微子振荡在解释大气中微子亏损中起作用,那么同样的现象必然也会影响到暗物质的间接探测信号,暗物质是由地核中的中微子湮灭产生的μ介子-中微子通量。本文研究了nu_mu -> nu_tau振荡对地球内部捕获的中性伴子产生的上行μ子信号的影响。
2000-11-17 astro-ph hep-ex hep-ph
A Statistical Analysis of Supersymmetric Dark Matter in the MSSM after WMAP
通过对参数空间的广泛随机扫描,研究了一般味对角MSSM中的超对称暗物质。我们发现,与标准的mSUGRA传说相比,绝大多数可行的模型具有higgsino或wino样最轻的中性伴子,并产生远低于WMAP约束的遗迹丰度。在WMAP范围内的中性伴子遗迹密度的模型中,类希格西诺中性伴子仍然占主导地位,尽管也存在相当大比例的双星。在后一种情况下,遗迹密度抑制机制被证明是必不可少的,以获得正确的中性伴子丰度。然后,我们进行了统计分析和一般性的讨论中性伴暗物质的直接检测和间接检测中微子望远镜和反物质的搜索实验。我们指出,目前的数据只排除了一个边缘部分的可行的参数空间,和模型的热遗迹丰度位于WMAP范围内将显着探讨只有在未来的直接探测实验。最后,我们强调的重要性遗迹密度增强机制的间接检测的角度来看,特别是在未来的反物质搜索实验。
2004-07-05 astro-ph hep-ph
A comparison between the detection of gamma rays and positrons from neutralino annihilation
我们研究了中性伴子暗物质在星系晕中湮灭产生的正电子和γ射线的间接探测。考虑HESS数据作为构成γ射线背景的谱,我们在具有非普适标量质量和Gaugino质量的一般超引力框架下比较了GLAST和PAMELA实验的前景。我们表明,与约10的升压因子,PAMELA将与GLAST典型的NFW尖形配置文件的竞争。
2006-11-23 astro-ph hep-ph
IceCube, DeepCore, PINGU and the indirect search for supersymmetric dark matter
一种可能是最轻的CP-甚至是标准模型(MSSM)最小超对称扩展中的希格斯粒子的发现,以及迄今为止在LHC上缺乏超对称性证据的现象,具有许多深远的影响,包括超对称暗物质的现象学。在这项研究中,我们重新评估并更新了用中微子望远镜探测超对称中性中微子的前景,特别关注IceCube/DeepCore望远镜及其拟议的扩展PINGU。用IceCube探测器MSSM中性暗物质模型以一种重要的方式对来自太阳的高能中微子进行了验证,该模型具有正确的希格斯质量。这是特别是中性伴子暗物质模型产生硬中微子光谱的情况下,在广泛的质量范围内,而PINGU预计将提高检测器的灵敏度,特别是在低中性伴子质量范围内的模型。
2013-12-16 hep-ph
Relic abundance and detection prospects of neutralino dark matter in mirage mediation
我们分析了中性伴子暗物质的热遗迹丰度,并讨论了它在海市蜃楼调解中的直接和间接探测的未来前景。
2006-10-27 hep-ph
Implications for relic neutralinos of the theoretical uncertainties in the neutralino-nucleon cross-section
本文讨论了核子中夸克质量和夸克标量密度的不确定性对中性子核子截面的影响。我们研究这方面的影响,确定中性伴子的宇宙学性质,来自测量的WIMP直接检测。我们表明,在目前的理论不确定性,DAMA年度调制数据是兼容的中性伴子作为一个主要的暗物质组成部分,在某种程度上,这是甚至大于以前得出的。我们还评论了间接暗物质探测实验的上述不确定性的影响。
1999-09-02 astro-ph hep-ph
Direct, Indirect and Collider Detection of Neutralino Dark Matter In SUSY Models with Non-universal Higgs Masses
在具有引力介导超对称破缺的超对称模型中,为了抑制不必要的味道变化过程,超对称软破缺的sfermion质量m_0具有普遍性。然而,同样的动机并不适用于软破断的希格斯质量,在大统一理论尺度下,它通常具有独立于物质标量的质量。我们探讨了单参数和双参数非普适Higgs质量模型(NUHM 1和NUHM 2)的唯象意义,并考察了与Omega_CDM h^2,BF(b --> s,gamma)和(g-2)_mu约束相容的参数范围。与mSUGRA模型相比,NUHM 1和NUHM 2模型在tan(β)较低时都能达到暗物质A湮灭漏斗,而在m0较低时都能达到高质量的暗物质湮灭区.我们表明,在唯象学可接受的参数空间范围内,中性伴子冷暗物质的间接和直接探测可能存在可观测的速率。我们还研究了NUHM模型对费米实验室Tevatron,CERN LHC和Sqrt(s)=0.5-1 TeV e+e-线性对撞机的影响。新的可能性包括:非常轻的s-top_R、s-charm_R夸克和slepton_L质量,以及轻电荷伴子和中性伴子以及H、A和H^+/-希格斯玻色子。
2005-07-28 hep-ph
Gamma-ray detection from neutralino annihilation in non--universal SUGRA scenarios
我们分析了在超重力情况下,非普适软标量和高吉诺质量的中性伴子暗物质的间接探测。特别地,计算了由于中性伴子湮灭而从银河系中心产生的伽马射线通量。在参数空间的重要区域,它可以显着增加(约两个数量级)相对于普遍的情况。将这一结果与目前和计划进行的实验的灵敏度进行了比较,这些实验包括卫星探测器EGRET和GLAST以及地面大气望远镜HESS。例如,对于$\tanβ< 35$,GLAST和HESS的灵敏度区域只能在非通用场景中达到。
2005-06-27 astro-ph hep-ph
CMSSM with Yukawa Quasi-Unification Revisited
本文重新研究了mu>0的约束最小超对称标准模型,并补充了一个允许可接受的b夸克质量的“渐近”Yukawa耦合准统一条件.施加更新的约束,从冷暗物质丰度在宇宙中,B物理,μ子异常磁矩,和质量最轻的中性CP-甚至希格斯玻色子的mh,我们发现,允许的参数空间是相当有限的,但不是不自然的小与冷暗物质丰度抑制只有通过neutralino-stau共湮灭。质量在(341-677)GeV之间的最轻中性伴子可能通过其与核子的自旋无关的截面在未来的冷暗物质直接搜索中被探测到。在模型允许的参数空间中,我们得到mh=(117-122.2)GeV。
2011-09-17 hep-ph
Neutralino Cold Dark Matter in a One Parameter Extension of the Minimal Supergravity Model
在最小超引力模型(mSUGRA)框架内,中性伴子的残余密度的预期超过了WMAP的测定,除非中性伴子a)具有显著的希格斯玻色子成分,b)具有接近重希格斯玻色子的一半的质量,或c)可以有效地与带电粒子或有色粒子共湮灭。在一个1参数扩展的mSUGRA模型,其中包括非普遍的希格斯质量,我们表明,协议与WMAP数据可以在很宽的范围内获得mSUGRA参数的情况a)和b),使现象学的影响可能比mSUGRA更加多样化。我们表明,直接和/或间接检测中性伴子暗物质应该是可能的,在各种当前和计划的设施。
2005-04-07 astro-ph hep-ph
Phenomenology of Dirac Neutralino Dark Matter
在具有完整R对称性(而不是只有R宇称)的超对称模型中,中性伴子是狄拉克费米子而不是马约拉纳。在这篇文章中,我们讨论了中性伴子暗物质在这种模型中的现象学,包括热遗迹丰度的计算,以及直接和间接搜索的限制和前景。由于大的弹性散射截面与核预测R对称模型,我们被迫考虑一个中性伴子,主要是比诺,很少higgsino混合。我们发现了一个大的参数空间区域,在该区域中,质量在10和380 GeV之间的双类狄拉克中性伴子可以通过slepton交换湮灭,以提供与观测到的宇宙学密度一致的热遗迹丰度,而不依赖于共湮灭或共振湮灭。狄拉克中性伴子的间接探测的特征与马约拉纳实验中的预测有很大的不同,湮灭主要发生在$τ^+ τ^-$、$μ^+ μ^-$和$e^+ e^-$的末态,没有标准的手征抑制。与马约拉纳暗物质候选者不同,狄拉克中性伴子通过矢量耦合(通过$Z$和夸克交换)与原子核发生自旋无关的散射,从而在直接检测实验中产生潜在的大速率。这些和其他特点使得狄拉克中性伴子在最近的直接和间接检测异常的背景下潜在的兴趣。我们还讨论了一个小马约拉纳质量项的引入打破了$R$对称性,分裂成一对近简并的马约拉纳状态的狄拉克中性伴子的情况。
2013-11-04 astro-ph.CO hep-ph
Supersymmetric dark matter in M31: can one see neutralino annihilation with CELESTE?
人们普遍认为暗物质存在于星系和星系团中。假设这暗物质是由最轻的,稳定的超对称粒子,假设是中性伴子,其间接检测的可行性,通过观察一个弥漫的伽马射线信号,由于中性伴子湮灭在M31的检查。为此,首先,暗物质晕的近螺旋星系M31的观测建模,然后由此产生的伽马射线通量估计超对称模型配置。我们的结论是,在有利的条件下,如中性伴子的快速吸积的中央黑洞在M31和/或存在的许多团块内的光环与$r^{-3/2}$内部配置文件,中性伴子湮灭伽马射线信号是边缘检测正在进行的合作CELESTE。
2002-10-08 astro-ph hep-ph
Indirect search for dark matter: prospects for GLAST
本文研究了我们的星系晕、M31、M87和矮星系天龙座和人马座的GLAST卫星通过γ射线湮灭产物间接探测中性伴子的可能性。伽马射线通量的两个代表性的能量阈值,0.1 GeV和1.0 GeV,在GLAST的空间分辨率变化很大。除了由修改后的普卢默配置文件或潮汐截断国王配置文件描述的矮星,通量进行了比较,晕与中央尖点和核心。研究表明,无论子结构的轮廓如何,子结构都只能略微增强伽马射线发射。如果密度分布有一个中心核,中性伴子质量小于50 GeV,那么在银河系高纬度地区,预期的伽马射线强度超过1 GeV,这与EGRET数据得出的剩余辐射一致,而对于中心尖点,只有大幅增强才能解释观测结果。只有当中性伴子质量低于300 GeV并且密度分布具有中心尖点时,GLAST才能从M31探测到0.1 GeV和1.0 GeV以上的通量,在这种情况下,中心黑洞产生的伽马射线发射显著增加。对于人马座,只要中性伴子质量低于50 GeV,GLAST就可以探测到0.1 GeV以上的通量。从M87和Draco的通量总是低于GLAST的灵敏度极限。
2004-05-13 astro-ph hep-ph hep-th
Direct and Indirect Detection and LHC Signals of Bino-Higgsino Dark Matter
如果最轻的暗物质中性伴子有足够大的希格斯诺分量,那么它在核子上的自旋无关和自旋相关的截面就可以足够大,很快就可以在直接和间接测量中被探测到。本文概述了混合双希格斯诺暗物质的一些特性。如果观测到的遗迹密度被双希格斯诺暗物质饱和,它就确定了允许的双希格斯诺混合量,并为其他可观测量提供了预测,这些可观测量可以在大型强子对撞机(LHC)上进行测试。我们研究了B_s -> mu^+ mu^-的截面与分支比之间的相关性。对于混合的双希格斯诺暗物质,中性伴子的质量差可以小于M_Z。这将导致两个较重的中性伴子衰变产生过量的轻子对,超出标准模型的预测。我们讨论了双轻子不变质量分布的影响,并概述了一种方法来提取中性伴子参数测试的高吉诺质量统一和推导的遗迹密度从天体物理探测和大型强子对撞机测量的相互作用。
2010-12-07 astro-ph.EP hep-ph
Collider signals and neutralino dark matter detection in relic-density-consistent models without universality
我们提出了简要的超对称模型,其中无论是中性伴子组成或其质量进行调整,使热遗迹中性伴子从大爆炸饱和的冷暗物质在宇宙中的测量丰度。我们首先回顾最小超引力(mSUGRA),然后检查它的各种单参数扩展,我们放松了假设的软超对称性破缺参数的普遍性。我们的目标是关联残余密度允许的参数选择与预期的现象,在直接,间接和对撞机暗物质搜索实验。对于每一个非通用的模型,我们首先提供了图,以方便选择“暗物质允许”的参数空间点,然后提出每个模型的显着特点,在Tevatron,LHC和ILC的搜索,也直接和间接的暗物质搜索。我们提出的基准方案,允许一个比较和对比的非通用模型彼此之间,并与范式mSUGRA框架。我们发现,从mSUGRA内的遗物密度约束的分析得出的sparticle属性和对撞机信号的许多影响不结转到简单的单参数扩展的mSUGRA框架。我们发现,在许多残留密度一致的模型,有一个(或多个)可检测的边缘不变的质量分布相同的味道,相反的符号双轻子在超对称级联衰变事件在LHC。最后,我们扫描这些不同模型的参数空间,要求与LEP 2对电荷ino质量的约束以及观察到的遗迹密度保持一致,并检查直接和间接暗物质检测的前景。我们发现,在大量的情况下,导致早期宇宙中性伴子湮灭率很大(从而产生测量的遗迹密度)的机制也提高了中性伴子暗物质的直接探测率,而且往往也提高了间接探测率。
2008-04-18 hep-ph
Indirect Detection of Dark Matter in km-size Neutrino Telescopes
目前正在计划建造千米级的中微子望远镜。它们将比目前运行的探测器大两到三个数量级,但它们将具有更高的μ子能量阈值。本文讨论了间接探测中性伴子暗物质在太阳和地球中被捕获并湮灭为高能中微子的面积和能量阈值之间的权衡。我们还研究了一个更高的阈值上的互补性不同的搜索超对称暗物质的效果。
1998-06-06 astro-ph hep-ph
Higgs Bosons and the Indirect Search for WIMPs
我们研究了在地球和太阳中性伴子湮灭中产生的MSSM希格斯玻色子对WIMPs探测信号的贡献。我们发现,这一贡献是非常重要的,结果表明,对于大于200 GeV的中性伴子,来自太阳的μ子通量的下限为10^{-7} - 10^{-8} m^{-2} yr^{-1}。我们注意到,由于超对称带电的希格斯玻色子玻色子,人们可以预期来自太阳的高能τ中微子通量为10^2 m^{-2} yr^{-1}。
2001-01-19 hep-ph
Neutralino Dark Matter from MSSM Flat Directions in light of WMAP Result
最小超对称标准模型(MSSM)有一个真正超对称的方法来解释当前宇宙中的重子不对称性和冷暗物质,即“阿弗莱克-戴恩重子/暗物质起源”。"Q球的相关晚期衰变直接将重子不对称性和暗物质的起源联系起来,也预示了LSP的特殊性质。在本文中,我们调查的前景,间接检测这些暗物质候选人观察来自太阳的高能中微子通量,和硬正电子通量的晕。我们还更新了以前的分析,直接检测hep-ph/0205044通过实施最近的结果从WMAP卫星。
2003-08-11 astro-ph hep-ph
Indirect Signals from Dark Matter in Split Supersymmetry
我们研究了从γ射线、正电子和反质子中间接探测分裂超对称中暗物质的可能性。最有希望的信号是伽马射线线,它可能在下一代探测器上被观测到。对于某些晕轮廓和高质量的中性伴子,在目前的实验中甚至可以看到这条线。如果在星系晕密度中有一个中心尖峰,那么连续的伽马射线信号就可以被观测到。发现这些信号与MSSM模型中的信号相似。这些间接信号补充了其他实验,在参数空间的区域最容易观察到,例如重维诺和希格西诺主导的中性伴子,这是直接探测和加速器搜索最不容易获得的。
2005-09-09 hep-ph
In Wino Veritas? Indirect Searches Shed Light on Neutralino Dark Matter
对伽马射线的间接探测约束(包括连续谱和谱线)已经对维诺暗物质设置了很强的约束。通过结合费米LAT和HESS的结果,我们表明:光非热温暗物质被强烈排除;热温暗物质是允许的,只有当银河系暗物质分布有一个显着的(>~0.4 kpc)的核心;和合理的NFW和Einasto分布的整个范围的温质量从100 GeV到3 TeV可以排除。轻的、非热的Wino暗物质的情况在具有衰减模量的场景中特别有趣,这些场景将宇宙重新加热到低温。通常,这种模型已经讨论了低再热温度,不远远高于几兆电子伏的BBN界限。我们表明,允许的维诺遗物密度的限制,推动这样的模型更高的再加热温度,因此更重的模量。即使对于一个由NFW剖面组成的扁平晕模型,其核心在1千秒差距内是恒定密度的,太阳附近的密度为0.3 GeV/cm ^3,对于150 GeV的Winos电流数据,再热温度也被限制在1.4 GeV以上。因此,对于维诺质量是引力子质量之下的一个环因子的模型,数据支持比引力子重一个数量级以上的模量。我们讨论了这个结果对超对称性状态的一些发人深省的影响。我们还评论了其他中性伴子暗物质的情况下,特别是混合双/希格西诺暗物质的情况。我们表明,在这种情况下,直接和间接搜索是互补的,并可能覆盖大部分的参数空间。
2013-07-16 astro-ph.CO hep-ph
On prospects for dark matter indirect detection in the Constrained MSSM
在约束MSSM的框架下,我们导出了银河系中心方向的漫射γ辐射通量和由于中性伴子暗物质湮灭而导致的星系晕正电子通量的最可能范围。我们发现,对于一个给定的晕模型,并假设平坦的先验,68%的概率范围内的集成伽马射线通量跨越约一个数量级,而95%的概率范围可以大得多,并扩展到四个数量级(甚至超过五个小区域在小中性伴子质量)。GLAST对信号的检测能力主要取决于晕圈轮廓的尖度。另一方面,正电子通量似乎太小而不能被PAMELA探测到,除非增强因子至少是十阶和/或晕轮廓非常尖。我们还简要讨论了我们的结果的灵敏度先验的选择。
2008-11-14 astro-ph hep-ph