Mirror dark matter and large scale structure
镜像物质是暗物质的候选者。在这篇论文中，我们重新研究了包含镜像暗物质的宇宙中密度扰动增长的线性机制。以绝热标度不变扰动为输入，我们确认，由此产生的处理功率谱比更熟悉的情况下，冷，暖，热暗物质更丰富。新的功能包括在一定规模的最大值$λ_{max}$，碰撞阻尼低于一个较小的特征规模$λ'_S$，与振荡扰动之间的两者。这些尺度是理论基本参数的函数。特别地，它们随着$x$（镜像等离子体温度与普通等离子体温度的比率）的减小而减小。对于$x \sim 0.2$，刻度$λ_{max}$变为银河。因此，镜像暗物质导致自下而上的大尺度结构形成，类似于传统的冷暗物质，对于$x \stackrel{<}{\sim} 0.2$。事实上，$x$的值越小，镜像暗物质就越接近线性状态下的标准冷暗物质。这种差异与线性区域中比$λ'_S$小的尺度有关，并且通常在非线性区域中，因为镜像暗物质是化学复杂的，并且在某种程度上是耗散的。莱曼- $α$森林数据和WMAP建立的早期再电离时期可能是区分镜像暗物质和WIMP风格的冷暗物质的关键。
2003-04-30 astro-ph hep-ph
Mirror dark matter
一个由粒子和力组成的镜像扇区提供了对宇宙中推断出的暗物质的简单解释。这个理论的状态进行审查-重点是如何解释令人印象深刻的DAMA/碘化钠年度调制信号的理论，同时也与其他直接检测实验的零结果一致。
2007-06-19 astro-ph hep-ph
Early Universe cosmology in the light of the mirror dark matter interpretation of the DAMA/Libra signal
镜像暗物质提供了一个简单的框架来解释DAMA/天秤座年度调制信号与其他直接探测实验的零结果一致。最简单的可能性是普通物质与镜像暗物质通过光子-镜像光子动力学混合（强度为10^（-9））相互作用。我们确认，这种幅度的光子镜光子混合是一致的，从普通的大爆炸核合成的约束，以及更严格的限制，从宇宙微波背景测量和大尺度结构的考虑。
2009-02-13 astro-ph hep-ph
Implications of the DAMA and CRESST experiments for mirror matter-type dark matter
如果把镜像物质与宇宙中的非重子暗物质等同起来，那么镜像原子可能是银河系暗物质晕的重要组成部分。镜像物质可以通过引力和光子-镜像光子动力学混合相互作用与普通物质相互作用-导致镜像带电粒子与具有有效电荷$εe$的普通光子耦合。这意味着镜像原子的原子核可以从普通原子的原子核上弹性散射，导致核反冲，这可以在现有的暗物质实验中检测到。我们表明，暗物质实验最敏感的这种类型的暗物质候选人（通过核反冲签名）是DAMA/NaI和CRESST/蓝宝石实验。此外，我们表明，DAMA/NaI实验获得的令人印象深刻的年度调制信号可以解释为镜像物质型暗物质的$|ε| \sim 4 \times 10^{-9}$和DAMA的绝对速率测量以及CRESST/蓝宝石数据的支持。这一$|ε|$值与从各种太阳系异常情况中获得的值一致，包括先驱者航天器异常、异常陨石事件和小行星爱神星上缺乏小陨石坑。它也与标准BBN一致。
2004-02-03 astro-ph hep-ph
Mirror matter-type dark matter
任何非重子暗物质理论都应该努力解释以下六个主要问题：（1）暗物质的基本粒子性质（质量、稳定性、暗度）;（2）普通和非重子暗物质（$Ω_B \sim Ω_{dark}$）在宇宙丰度上的相似性;（3）大尺度结构的形成;（4）微透镜事件;（5）螺旋星系中渐近平坦的旋转曲线;（6）令人印象深刻的DAMA/NaI年度调制信号。只有镜像物质类型的暗物质才能够解释所有这六个令人满意的特征。这篇文章的目的是提供一个最新的和教学审查这个暗物质候选人。
2004-07-30 astro-ph hep-ph
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
Spheroidal galactic halos and mirror dark matter
镜像物质被认为是暗物质的候选者。它有几个非常有吸引力的特点，包括自动稳定性和黑暗，能够模仿冷暗物质的广泛特征，而在线性密度扰动制度，并与所有直接暗物质搜索实验的一致性，无论是消极的（如CDMS II）和积极的（DAMA）。在本文中，我们考虑一个重要的未解决的问题：是否有合理的理由来解释为什么大多数的镜像物质在螺旋星系中存在的形式的气体{ \it spheroidal}星系晕周围的普通物质{ \it磁盘}？我们计算了一个数量级的估计，一个典型的螺旋星系的镜像光子光度今天是大约$10^{44}$尔格/秒。有趣的是，这种能量损失率与普通超新星爆炸提供的能量相似。我们讨论的情况下，超新星的力量可以用来加热镜像物质晕的气体部分，从而防止其崩溃的磁盘。在我们的分析中，{ \it宏观}普通镜不对称性起着基本的作用。
2004-07-26 astro-ph hep-ph
Explaining $Ω_{Baryon} \approx 0.2 Ω_{Dark}$ through the synthesis of ordinary matter from mirror matter: a more general analysis
新出现的宇宙学图像是一个空间平坦的宇宙，主要由三种成分组成：普通重子（$Ω_B \approx 0.05$），非重子暗物质（$Ω_{Dark} \approx 0.22$）和暗能量（$Ω_Λ \approx 0.7$）。我们最近提出，普通物质是由镜像物质合成的，其动机是，$Ω_B$和$Ω_{Dark}$的相似性表明普通和暗物质粒子的基本性质之间存在潜在的相似性。在本文中，我们概括了以前的分析，考虑更广泛的一类有效的运营商，非引力耦合的普通和镜像部门。我们发现，虽然所有考虑的运营商意味着$Ω_{Dark} = $几$\times Ω_B$，只有一个子集定量再现所观察到的比率$Ω_B/Ω_{Dark} \approx 0.20$。通过这些算符产生的$\sim 1$ eV质量标度暗示了与中微子振荡物理学的联系。
2004-03-25 astro-ph hep-ph
Cosmology with mirror dark matter I: linear evolution of perturbations
这是一系列论文中的第一篇，致力于研究平行镜像世界的宇宙学意义，平行镜像世界具有与普通世界相同的微观物理学，但具有更小的温度，并受到BBN约束的限制。普通扇区和镜像扇区的温度差异在结构形成的关键时期产生偏移，这在不同条件下在镜像扇区中进行。我们考虑绝热标量原始扰动作为输入，并分析了普通和镜像扇区结构形成的所有相关尺度（Jeans长度和质量，Silk尺度，视界尺度）的趋势，将其与CDM情况进行比较。这些尺度是理论的基本参数（镜像等离子体的温度和镜像重子物质的数量）的函数，特别是它们受到两个部门中宇宙学关键时期之间差异的影响。然后，我们用数值代码计算了镜像宇宙中所有组成部分的密度微扰线性区域的演化：普通重子和光子，镜像重子和光子，可能还有冷暗物质。我们分析了不同镜温和重子密度时微扰的演化，得出当x= T '/T小于x_eq时，镜重子-光子退耦发生在物质-辐射相等之前，镜重子与线性结构形成过程的CDM是等价的。事实上，x值越小，镜像暗物质就越接近线性状态下的标准冷暗物质。
2004-11-01 astro-ph hep-ph
Mirror dark matter and the new DAMA/LIBRA results: A simple explanation for a beautiful experiment
最近，DAMA/LIBRA实验令人信服地证实了DAMA/NaI年度调制信号，实验证明了我们星系晕中存在非重子暗物质。与此同时，在城市的另一个地方，其他实验，如CDMS和氙10没有检测到任何暗物质的证据。镜像暗物质是一种有希望的暗物质候选者，它可以使正DAMA年调制信号与其他实验的零结果相一致。我们重新分析DAMA年度调制信号的镜像物质解释，利用a）DAMA/LIBRA的新数据，包括年度调制信号的测量能量依赖性b）考虑到$NaI$晶体中的沟道效应的更新猝灭因子和c）CDMS/Ge，CDMS/Si和XENON 10实验的最新约束。我们表明，$He'$（和/或$H'$）占主导地位的晕与一个小的$O'$组件的最简单的可能性是足以充分解释所有的暗物质实验。我们还指出，隐藏扇区暗物质模型，虽然在理论上不太吸引人，约束较少，可以模仿镜像暗物质模型的成功，因此也是可行的。
2008-07-14 astro-ph hep-ph
Cosmology with mirror dark matter II: Cosmic Microwave Background and Large Scale Structure
这是第二篇论文的一系列致力于研究宇宙学的影响存在的镜像暗物质。平行的隐藏镜像世界与可观察世界具有相同的微观物理，并且仅通过引力耦合后者。原始核合成界限要求镜像扇区的温度T'应该比普通扇区的温度T'小，因此它的演化可能会大大偏离标准宇宙学。本文以标量绝热扰动为输入，在改变宇宙学参数的情况下，计算了普通宇宙微波背景辐射和镜像宇宙微波背景辐射以及大尺度散射的功率谱，并与CDM情况进行了比较。我们发现的CMB和LSS功率谱的差异，我们证明了LSS谱是特别敏感的镜参数，由于存在的镜像重子和碰撞镜丝绸阻尼的振荡功能。当x<0.3时，镜像重子-光子的退耦发生在物质-辐射相等之前，因此镜像和CDM情况下线性区的CMB和LSS功率谱是等价的。对于较高的x值，LSS谱强烈依赖于镜像重子的数量。最后，定性地比较了CMB谱和LSS谱的现有观测极限，我们发现当x<0.3时，所有的暗物质都可能由镜像重子组成，而当x>0.3时，LSS谱的谱型排除了暗物质完全由镜像重子组成的可能性，但它们可以作为常规CDM的混合物（高达50%）存在。
2004-11-01 astro-ph hep-ph
The Early Mirror Universe: Inflation, Baryogenesis, Nucleosynthesis and Dark Matter
可以存在一个平行的“镜像”世界，它与可观察世界具有相同的粒子物理学，并且只通过引力耦合后者。核合成界要求镜像扇区的温度比普通扇区的温度小。由于这个原因，它的演化应该大大偏离标准宇宙学，就像重子生成，核合成等关键时期而言。从解释两个扇区初始温度不同的暴胀假设出发，研究了早期镜像宇宙的时间历史。特别是，我们表明，在大统一理论或电弱重子生成的情况下，在镜像世界中的重子不对称性应该大于在可观察的，事实上，镜像重子可以提供占主导地位的暗物质组成的宇宙。此外，通过对核合成时期的分析，我们发现镜像氦的丰度应该远大于普通氦的丰度。简要讨论了镜像重子作为一种自相互作用的暗物质对大尺度结构形成、CMB各向异性、星系晕结构、微透镜等的意义。
2001-01-29 astro-ph hep-ph
Thermodynamics of the early Universe with mirror dark matter
镜像物质是一种很有希望的自碰撞暗物质候选者。在这里，我们研究的温度低于~100兆电子伏的早期宇宙中存在一个隐藏的镜像部门与完整的宇称对称性和引力相互作用的演化。这个温度范围是有趣的原始核合成分析，因此，我们专注于在这两个部门的自由度的时间演变。数值求解方程组，我们得到了一个有趣的预测，即在大爆炸核合成前后，随着温度的降低，超中微子族的有效数目增加，这有助于解决核合成和宇宙微波背景形成时期计算的超中微子族的数目之间的差异。
2008-09-07 astro-ph hep-ph
Astrophysical Implications of the Mirror World with Broken Mirror Parity
我们讨论的物理镜像（阴影）的世界是完全类似于可见的，除了它的“弱”规模是由一个或两个数量级以上的弱规模比标准模型。镜像中微子可以通过普朗克尺度诱导的高阶算符与普通中微子混合，这有助于解决目前的中微子难题，即太阳和大气中微子亏损，最近的LSND异常以及需要$\sim$ eV质量的中微子作为热暗物质。特别地，$ν_e$振荡成其镜像伙伴$ν'_e$，其参数自然地出现在MSW范围内。对额外轻粒子种类的核合成约束可以通过假设通常世界和镜像世界之间的非对称后暴胀再加热来实现。我们的建议的一个含义是，宇宙中的大部分暗物质可能是一个温暖的暗物质组成的keV范围的镜像中微子，而不是传统的冷暗物质，而镜像重子也可以作为耗散暗物质的贡献。还讨论了微透镜实验的反射镜Machos的影响。[Talk在1995年9月19日至26日在波兰比斯特拉举行的关于"标准模型及其后的粒子物理学和天体物理学“的第十九届国际会议上发表（将发表在会议记录上）。基于refs。\cite{BM,BDM}与A.D. Dolgov和R.N.莫哈帕特拉]
1996-02-16 astro-ph hep-ph
Implications of the DAMA/NaI and CDMS experiments for mirror matter-type dark matter
我们重新分析DAMA/NaI实验镜像物质型暗物质的影响，考虑到DAMA年度调制信号的能量依赖性的信息。这与CDMS实验的零结果相结合，导致相当好地定义了参数空间的允许区域。在不久的将来，DAMA/LIBRA，CDMS和其他实验将探测参数空间的允许区域，这些实验应该排除或证实DAMA/NaI年度调制信号的这种解释。特别地，我们预测在不久的将来，CDMS实验将在E_R < 15 keV的阈值反冲能区附近发现一个正信号。
2006-07-12 astro-ph hep-ph
Dark Energy and Dark Matter, Mirror World and E_6 Unification
在本演讲中，我们提出了平行的普通世界（O）和镜像世界（M）的概念。我们已经证明，在破镜宇称（MP）的情况下，在O-和M-世界的精细结构常数的演变是不相同的。假设超弦理论激发的E_6-统一在\sim 10^{18} GeV的尺度上恢复了破缺的MP，这必然导致在这个尺度上不同的E_6-破缺：在O-世界中是E_6 \to SO（10）\times U（1）_Z -，在M-世界中是E '_6 \to SU（6）' \times SU（2 ′_Z -.在只考虑渐近自由理论的情况下，我们给出了所有反规范常数α_i^{-1}在单圈近似下的运行。然后讨论了加速宇宙模型的一个“精髓”方案。这种情况与一个新规范群SU（2 π '_Z）的轴子（“加速子”）有关，该规范群的耦合常数g_Z在尺度Λ_Z \sim 10^{-3} eV处极端增长。
2007-12-13 astro-ph hep-ph
Detecting dark matter in electromagnetic field penetration experiments
暗物质的粒子形式，从一个隐藏的镜像部门最近被提出作为一个解释DAMA年度调制信号。这里我们假设光子和镜像光子之间存在一个小的混合。我们表明，具有这种性质的暗物质也可以在电磁场穿透实验中检测到。这样的实验可以用来测量暗物质晕风的速度和方向、局域密度、温度以及光子-镜光子混合相互作用的强度。另一个结果将是光子质量上限的显著提高。
2006-08-31 astro-ph hep-ph
Mirror dark matter discovered?
最近的天体物理数据表明，暗物质在星系团碰撞中表现出有争议的行为。在臭名昭著的子弹星系团的情况下，星系团的暗物质成分表现得像一个无碰撞系统。然而，它的行为在阿贝尔520集群表明一个显着的自我相互作用的横截面。基于WIMP的暗物质模型很难调和如此多样的行为。相反，镜像暗物质模型更灵活，对它们来说，暗物质的不同行为是一种自然的期望。
2008-08-20 astro-ph
Mirror Dark Matter and Core Density of Galaxies
Spergel和Steinhardt最近提出的一个建议，碰撞，但dissipationless暗物质可以解决核心密度问题，在暗物质为主的星系，如矮星系，我们提出了一个粒子物理实现。其实现是为了解释中微子之谜和微透镜异常而引入的非对称镜像宇宙模型。镜像重子是具有所需性质的暗物质粒子。时间尺度对于解决核心密度问题和镜像星的形成（在微透镜实验中观察到的MACHO）是正确的。被Silk阻尼均匀化的区域的质量介于矮星系和大星系之间。
2000-06-12 astro-ph
Mirror Dark Matter
任何关于暗物质的理论似乎都必须面对三个挑战：（1）为什么$Ω_{DM}$与$Ω_{Baryons}$的量级相同？(ii)由伽利略微透镜项目观测到的近太阳质量天体（$\sim 0.5 M_{\odot}$）是什么？以及（iii）了解矮星系和低表面亮度星系晕的浅核密度分布。受欢迎的冷暗物质候选者，超对称超对称线和轴子未能满足这些挑战。我们认为，在最近提出的用来解释中微子反常现象的镜像模型中，镜像重子比我们熟悉的重子重15-20倍，可以扮演冷暗物质的角色，并且在没有额外假设的情况下对上述三种性质都提供了合理的解释。
2000-04-04 astro-ph
Exotic meteoritic phenomena: The Tunguska event and anomalous low altitude fireballs -- manifestations of the mirror world?
有一些非常令人费解的陨石事件，包括（a）通古斯卡事件。这是唯一已知的低空大气爆炸的例子。这也是有记录以来规模最大的事件。值得注意的是，没有发现任何碎片或重要的化学痕迹。(b)异常的低空火球（在某些情况下）已被观察到击中地面。在这些情况下，碎片的缺失特别引人注目，但这不是它们异常的唯一原因。另一方面，有强有力的证据表明，我们银河系的大部分是由外来的暗物质--“暗物质”构成的。镜像物质是一个很有动机的暗物质候选者，因为它是黑暗和稳定的，如果粒子相互作用是镜像对称的，它就必须存在。如果镜像物质就是暗物质，那么太阳系中一定存在着一定数量的暗物质。我们证明，镜像物质理论允许一个简单的解释令人费解的陨石事件[（a）和（b）]，如果他们是由于镜像物质空间体。这种解释的一个直接结果是，镜像物质碎片应该存在于不同撞击地点的地面之内（或之上）。这种潜在的可回收材料的性质重要地取决于光子镜光子动力学混合参数$ε$的符号。我们认为，异常事件的广泛特征表明，$ε$可能是负的。讨论了探测地下镜像物质的策略。
2002-05-10 astro-ph cond-mat hep-ph
Testing Dark Energy with the Advanced Liquid-Mirror Probe of Asteroids, Cosmology and Astrophysics
小行星、宇宙学和天体物理学高级液体镜探测器（ALPACA）是一个拟议中的8米液体镜望远镜，测量南半球1000平方度的天空。这将是一个非常简单和便宜的望远镜，但仍然将提供一个强大的光学数据样本研究暗能量。大部分的宇宙学数据由夜间的、高信噪比的、多波段的Ia型超新星光变曲线组成。在三年运行结束时，ALPACA预计将收集100，000个SNe Ia，直到z~1。这将使我们能够减少目前影响标准蜡烛关系的系统性不确定性。该调查还将提供其他几个数据集，如探测物质功率谱中的重子声学振荡和剪切弱透镜测量。在这个初步的分析中，我们预测的限制暗能量参数从SN Ia和重子声学振荡。这两个数据集的结合将在最小先验假设下对暗能量参数提供竞争性约束。需要进一步的研究来解决弱透镜测量的准确性。
2006-03-30 astro-ph
Seven (and a half) reasons to believe in Mirror Matter: From neutrino puzzles to the inferred Dark matter in the Universe
宇称和时间反演是自然界基本对称性的明显而可信的候选者。假设这些对称性的存在意味着一种新的物质形式的存在，称为镜像物质。镜像物质理论（或精确宇称模型）做出了四个主要预测：1）宇宙中应该存在镜像物质形式的暗物质（即镜像星系、恒星、行星、流星体.），2)最大普通中微子-镜像中微子振荡如果中微子有质量，3）正电子偶素的有效寿命应该比QED预测的要短（在“真空”实验中）由于光子-镜像光子混合的影响，以及4）由于Higgs镜像- Higgs混合，Higgs的产生和衰变速率应比标准模型低50（假设希格斯质量的分离大于它们的衰变宽度）。目前，前三个预言已经有了强有力的实验/观测证据，而第四个预言还没有得到验证，因为粒子物理学标准模型中预言的希格斯玻色子还没有被发现。这些实验/观测证据是丰富多样的，从大气和太阳中微子亏损，到1990年的引力微透镜事件，太阳系外行星的奇怪性质，“孤立”行星的存在，正电子偶素寿命异常，通古斯卡和其他奇怪的“流星”事件，也许包括月球的起源。这篇文章的目的是提供一个不太技术性的审查这些想法以及一些新的结果。
2001-03-02 astro-ph hep-ex hep-ph
Detecting mirror matter on Earth via its thermal imprint on ordinary matter
镜像物质类型的暗物质可以存在于地球表面，在各种异常撞击地点可能会增加浓度。镜像物质碎片可以从普通物质环境中吸收热量，辐射镜像光子，从而冷却周围的普通物质。我们量化了这种效应，并建议它可以用来帮助定位镜像物质沉积物。这种方法与离心技术一起，似乎提供了最有前途的手段，实验检测镜像物质类型的暗物质在地球上。
2003-06-23 astro-ph cond-mat physics.geo-ph
