Dark matter variations
在这个简短的演讲中，我们提醒了关于暗物质在我们附近的分布的重要未知数，并回顾了最近在其丰度极限方面的改进。
2015-04-30 hep-ph
Initial Scales, Supersymmetric Dark Matter and Variations of Neutralino-Nucleon Cross Sections
本文将具有普适软超临界破缺项的MSSM中的中性子-核子截面与暗物质探测器的极限进行了比较。我们的分析集中在相应的截面的稳定性相对于软项运行的初始规模的变化，发现规模越小，截面变得越大。例如，通过采用$10^{10-12}$ GeV而不是$M_{GUT}$，这是一个更明智的选择，特别是在某些超弦模型的背景下，我们发现参数空间中的广泛区域具有$10^{-6}$ -$10^{-5}$ pb范围内的截面，即当前暗物质实验敏感的区域。例如，这可以针对$\tanβ\gsim 3$获得。
2000-09-02 astro-ph hep-ph
Dynamical dark energy in 0'B braneworlds
本文在非超对称弦理论中构建暗气泡宇宙学新实现，利用0'B定向形得到尺度分离构造，产生对数变化的动力学暗能量，但分析表明其早期和晚期宇宙学在观测上不可行。
2025-02-27 gr-qc hep-ph hep-th
Dynamical Relaxation of the Dark Matter to Baryon Ratio
一个标量场与暗物质和重子的不同相互作用可以解释为什么它们的比例在今天是统一的。我们提供了三个工作的例子，检查他们对CMB的观察，大尺度结构，超新星Ia，和后牛顿重力测试。这样一种情况可以使超对称暗物质候选者的生活更加容易。
2004-10-28 astro-ph hep-ph hep-th
Dynamical generation of the weak and Dark Matter scale
假设自然应修改忽略二次发散，我们提出了一个简单的扩展的标准模型的弱规模动态生成的自动稳定的向量。将其识别为热暗物质，该模型具有一个自由参数。它预言了一个额外的标量，可在对撞机上检测到，它触发了一阶暗/电弱宇宙学相变，产生了引力波。真空的稳定性符合普朗克尺度。
2013-06-10 hep-ph
Dynamical Dark Matter: II. An Explicit Model
在最近的一篇论文（arXiv：1106.4546）中，我们介绍了“动态暗物质”，这是一个新的暗物质物理学框架，并概述了其基本理论原理和现象学可能性。与大多数传统的暗物质问题的方法，假设存在一个或多个稳定的暗物质粒子，我们的动态暗物质框架的特点是，稳定性的要求被取代的宇宙学丰度和寿命之间的微妙的平衡，在一个巨大的合奏个别暗物质组件。因此，这种设置共同产生了随时间变化的宇宙学暗物质丰度，不同的暗物质成分可以在整个当前时期相互作用和衰变。虽然我们以前的文件的目标是介绍这个框架的广泛的理论方面，目前的文件的目的是提供一个明确的动力学暗物质模型，并证明该模型满足所有的对撞机，天体物理和宇宙学的约束。因此，本文的结果构成了我们的整体动态暗物质框架的现象学可行性的“存在证明”，并表明动态暗物质确实是一个可行的替代传统的暗物质物理学的范式。因此，动力学暗物质必须与其他研究暗物质问题的方法一起考虑，特别是在涉及大额外维度或弦论的情况下，其中存在大量在标准模型对称性下是中性的粒子。
2012-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quintessence Dark Matter
针对观测提示的动力学暗物质及其与动力学暗能量共存信号，本文提出精质暗物质模型解释暗物质的宇宙时间演化，并指出指数精质可能是其起源。
2025-05-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
No evidence for dynamical dark energy in two models
为了研究暗能量是否随时间演化，我们提出了两个零检验，并利用宇宙微波背景辐射、重子声波振荡、Ia型超新星、普朗克2015透镜和宇宙计时器的数据组合来约束它们。我们发现，对于这两个模型，在$1.2σ$置信水平下没有动力学暗能量的证据。有趣的是，这两个模型都可以稍微缓解（i）当前的哈勃常数（$H_0$）在普朗克合作的全球拟合推导和Riess { \it et al.}的局部观测之间的紧张关系; (ii)普朗克-2015数据和几个低红移大尺度结构探测器之间的均方根密度涨落（$σ_8$）张力。
2017-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical Dark Energy and Spontaneously Generated Gravity
研究了具有尺度对称破缺势的标量场诱导引力模型的宇宙演化。在暴胀和再加热之后，辐射到物质的跃迁通过其非最小耦合影响这样的场的动力学。我们说明了如何，在一定条件下的潜力，这样的动态可以导致适量的暗能量解释目前的加速膨胀。
2012-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the Sound Speed of Dynamical Dark Energy
本文详细研究了动态暗能量（DE）的声速$c_s^2$，它与经典微扰直接相关，特别是在状态方程穿过宇宙学常数边界的情况下，并揭示了它对宇宙微波背景（CMB）各向异性的影响。利用宇宙微波背景辐射（CMB）、Ia型超新星（SNIa）和星系团的观测数据，利用马尔可夫链蒙特卡罗方法，对暗能量的声速进行了全局分析.我们发现暗能量的声速受当前观测的约束很弱，因此未来在非常大的角尺度（低多极）上对CMB的精确测量是必要的。
2008-01-16 astro-ph hep-ph hep-th
Planck 2015 constraints on spatially-flat dynamical dark energy models
通过分析普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性数据和重子声学振荡（BAO）距离测量，确定了空间平坦倾斜动力学暗能量XCDM和$ϕ$ CDM暴胀模型的约束条件. XCDM是一个简单而广泛使用的动力学暗能量的物理不一致的参数化，而$ϕ$ CDM模型是一个物理上一致的模型，其中一个具有逆幂律势能密度的标量场$ϕ$为当前加速的宇宙膨胀提供动力。与标准$Λ$ CDM相比，这两个模型都具有一个附加参数，并且与标准倾斜平坦- $Λ$ CDM模型相比，这两个模型都更好地拟合TT +低P+透镜+ BAO数据，其中$Δχ^2 = -1.26\ (-1.60)$用于XCDM（$ϕ$ CDM）模型相对于$Λ$ CDM模型。虽然这比标准$Λ$ CDM提高了1.1 $σ$（1.3 $σ$），因此并不显著，但不能排除动态暗能量模型。此外，这两个动力学暗能量模型都减少了普朗克2015 CMB各向异性和弱透镜$σ_8$约束之间的张力。
2019-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Dynamical Explanation of the Dark Matter-Baryon Coincidence
本文提出一种动力学机制，通过标量场调整暗物质与重子质量，解释两者能量密度巧合，并预言新力及密度依赖的质子质量。
2023-10-11 hep-ph
Is $w \neq -1$ evidence for a dynamical dark energy equation of state ?
目前对暗能量状态方程参数$w$的限制预计在未来十年内将提高一个以上的数量级。如果$|w-1| \gsim 0.01$在当前时间附近，但暗能量动力学足够慢，那么未来的约束可能会排除宇宙学常数，同时与时间无关的状态方程参数一致。在本文中，我们表明，虽然可以构建具有这种行为的模型，但它们确实需要进行重大的微调。因此，如果观测到的宇宙加速是由暗能量成分引起的，那么发现$w \neq -1$本身就构成了动力学暗能量状态方程的有力证据。
2009-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark matter from dynamical SUSY breaking
我们考虑动力学超对称性破缺的明确模型，其中暗物质是一个10 - 100 TeV的强相互作用的复合态，没有携带标准模型的量子数。这些结构是众所周知的超对称性破缺机制的简单变体，增加了允许大的“风味”对称性。暗物质是这种对称性下最轻的复合模量，是一种可行的冷暗物质候选者，具有丰富的热遗迹。这是一个有吸引力的可能性，在低尺度规范介导的情况下，引力子是最轻的超粒子。一个与超对称性破缺有关的轻R-轴子存在于这些隐藏的扇区中，并作为暗物质和标准模型之间的门户。这种情况与目前和今后的间接探测实验有关。
2010-03-31 hep-ph
Exploration of interacting dynamical dark energy model with interaction term including the equation-of-state parameter: alleviation of the $H_{0}$ tension
我们研究了相互作用项$Q$包含状态方程参数$w$的相互作用动力学暗能量模型.利用宇宙微波背景、重子声学振荡和Ia型超新星的数据组合，对相互作用动力学暗能量模型进行全局拟合，发现在$Q$函数中加入一个$w$变化因子，可以改变耦合常数$β$与其他参数之间的关联，从而对$β$的拟合结果产生巨大影响.在该模型中，$H_{0}$在$3.54 σ$水平的拟合值低于$H_{0}$的直接测量值。相对于$Q$不包含$w$的相互作用动力学暗能量模型，包含常数$w$的$Q$模型更受当前主流观测的青睐.为了获得更高的$H_{0}$拟合值，缩小不同观测值之间的$H_{0}$差异，在相互作用动力学暗能量宇宙学中考虑了相对论性粒子有效数、中微子总质量和大质量无菌中微子等附加参数.我们发现，在这些模型中，$H_{0}$张力可以进一步降低，但仍处于约$3 σ$水平。
2021-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical friction from self-interacting dark matter
本文通过理想化N体模拟研究自相互作用暗物质对旋近黑洞动力学摩擦的影响，发现自相互作用通常会增强摩擦力，但在低于声速时可能减弱，并指出Chandrasekhar公式可能低估减速效应。
2024-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Randomness in the Dark Sector: Emergent Mass Spectra and Dynamical Dark Matter Ensembles
一般来说，暗区的非极小模型，如动力学暗物质，证明了具有不同质量、宇宙学丰度和与标准模型耦合的单个暗成分的系综的存在。也许这些特征中最关键的是质量谱，因为这对确定宇宙学丰度和相应状态的寿命有很大帮助。对于暗区，可以想象出许多不同的基本理论结构，每一种结构都产生了自己的质量谱和相应的态密度。在本文中，相比之下，我们调查的频谱质量出现统计基本上是随机的过程。我们发现了一个态密度$n(m)$，它作为质量的函数而减小，并且实际上有一个上限$m_{\rm max}$，超过该上限$n(m)=0$。我们还表明，这种“涌现”的状态密度是特别吉祥的动力学暗物质框架的角度来看，导致宇宙学的丰度和衰变宽度是适当的平衡对彼此在整个暗物质合奏。因此，在黑暗部门的随机性与动态暗物质很自然地共存，我们研究的前景观察暗物质间接探测实验中的信号，这种情况下。
2016-01-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Implication of nano-Hertz stochastic gravitational wave on dynamical dark matter through a dark first-order phase transition
基于PTA观测到的随机引力波背景，研究通过早期宇宙暗一阶相变场景探讨动力学暗物质（Q-ball和超冷暗物质）的形成机制，为观测结果提供解释。
2024-02-13 hep-ph
Variations on the Vev Flip-Flop: Instantaneous Freeze-out and Decaying Dark Matter
在这项工作中，我们考虑一个简单的模型，暗物质和确定区域的参数空间的遗迹丰度设置通过运动学阈值，打开和关闭，由于热效应。我们讨论瞬时冻结，其中暗物质突然冻结时，连接暗物质的热浴通道关闭，和衰减的暗物质，其中暗物质冻结，而相对论和后来的衰减时，运动学阈值暂时打开。这些机制可以发生在一步或两步相变附近。在所有情况下，热效应提供了这种动态行为，同时确保暗物质保持稳定，直到今天。
2019-12-11 hep-ph
Dynamical Dark Energy Implies a Coupled Dark Sector: Insights from DESI DR2 via a Data-Driven Approach
本研究采用数据驱动的无模型方法，结合DESI DR2等多组宇宙学数据，通过高斯过程回归证实动态暗能量的2σ迹象，并发现低红移下暗能量与暗物质存在相互作用的2σ信号，表明动态暗能量若被证实则需引入耦合暗域作为ΛCDM的扩展。
2025-08-02 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Searching for dark matter and variation of fundamental constants with laser and maser interferometry
自然界基本常数的任何微小变化，都可能是由暗物质或某些尚未发现的宇宙场引起的，都会改变干涉仪内光束的相位，而干涉仪可以非常精确地测量光束的相位。激光和脉泽干涉测量可用于寻找基本常数的线性时间漂移，通过瞬态时间效应探测拓扑缺陷暗物质，以及通过振荡效应寻找由标量暗物质场组成的残余相干振荡凝聚体。我们提出的实验需要对现有设备进行微小的修改或不进行修改，并提供广泛的物理参数的重要和不受约束的空间。
2015-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark matter induced dynamical symmetry breaking
本文在经典标度不变的希格斯-伸缩子模型中引入暗物质标量场，利用暗物质质量作为唯一大尺度，以三个自由参数同时解释电弱对称性破缺和暗物质遗迹丰度，并预言可由未来实验检验的希格斯传递直接探测截面。
2023-04-14 hep-ph
Dynamical Electroweak Symmetry Breaking at the LHC on Supercomputers and in the Sky (Asymmetric Dark Matter)
我简要回顾了基本的挑战和模型的优点打破电弱对称性动态。然后，我将介绍（超）最小的步行technicolor模型，其建设已成为可能，由于最近的进展，在理解的相图强耦合理论作为函数的数量的味道，颜色和物质表示。我会提到可能的相关对撞机签名。有趣的是，不对称的暗物质是一个自然的可能性，在我们的模型提供了有趣的候选人衰变暗物质模型已被探索占电子/正电子宇宙射线的PAMELA和ATIC过剩。
2008-12-09 hep-ph
The asymmetry and the diurnal variation in axionic dark matter searches
在目前的工作中，我们研究可能的时间依赖性的影响，在轴子暗物质搜索采用谐振腔。我们发现，共振的宽度，这取决于轴子均方速度在当地的框架，将显示出每年的变化，由于地球绕太阳的运动（调制）。此外，如果实验变成定向的，采用合适的谐振腔，人们预计相对于太阳的运动方向，在观察到的宽度大的不对称性。由于地球绕其轴旋转，这些不对称性将表现为观测宽度的日变化。
2015-07-06 hep-ph
Pantheon+ constraints on dark energy and modified gravity: An evidence of dynamical dark energy
我们使用最新的Ia型超新星样本Pantheon+来探索宇宙尺度上的新物理学。具体地说，根据这个新的样本，我们约束相互作用的暗能量和Hu-Sawicki $f(R)$引力模型，并采用模型无关的高斯过程来调查是否有暗能量演化的证据。我们发现，Pantheon+本身只是给出了弱约束。然而，Pantheon+与宇宙微波背景、重子声学振荡和宇宙计时器的数据组合给出了对修正的物质膨胀率$ε=0.048\pm0.026$的强约束，这表明在$1.85\,σ$置信水平下，宇宙暗扇区中的动量可能从暗能量转移到暗物质。在此期间，我们得到了一个非常严格的约束偏离广义相对论$\log_{10} f_{R0}< -6.32$在$2\,σ$的置信水平。有趣的是，当将Pantheon+与宇宙计时器和宇宙微波背景数据相结合时，我们在红移范围$z\in[0.70,1.05]$中发现了一个超过$2\,σ$置信水平的类似于精粹的暗能量信号。这意味着暗能量的本质实际上可能是动态的。
2022-09-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for Scalar Dark Matter in Atoms and Astrophysical Phenomena: Variation of Fundamental Constants
我们建议通过标量暗物质对电磁精细结构常数和粒子质量的影响来寻找标量暗物质。形成振荡经典场的标量暗物质产生“缓慢”的线性时间漂移和基本常数的振荡变化，而形成拓扑缺陷的标量暗物质产生自然常数的瞬态时间变化。这些变化可以用原子钟、激光干涉仪和脉冲星定时测量来寻找。原子光谱学和大爆炸核合成测量已经给出了标量暗物质与光子、电子和轻夸克的二次相互作用参数的改进边界，最高可达15个数量级，而大爆炸核合成测量首次提供了标量暗物质与大质量矢量玻色子的相互作用参数的约束。
2015-11-12 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Dynamical friction in dark matter superfluids: The evolution of black hole binaries
本文研究含中心大质量黑洞暗物质尖峰的超流体核心中，圆轨道天体所受动力学摩擦及其导致的双星引力波相位偏移，发现该效应低于 LISA 探测阈值，可用于区分超流体与无碰撞暗物质模型。
2024-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Dark Matter distribution in the Milky Way: microlensing and dynamical constraints
我们表明，目前的微透镜和动力学观测的银河系允许设置有趣的约束暗物质的局部密度和档案的斜率向银河系中心。假设最先进的模型的重子在银河系中的分布，我们发现，最常见的讨论暗物质配置文件（即Navarro-Frenk-White和Einasto）是一致的微透镜和动力学观测，而极端的压缩配置文件被强烈排除。当采用一个重子模型，同时也包括对气体的描述时，我们的分析提供了一个局部暗物质密度的确定，在1σ处ρ_0=0.20-0.56 GeV/cm ^3，这与文献中基于不同技术的估计是一致的。
2011-11-17 astro-ph.GA hep-ph
Dark Matter-Induced Multi-Phase Dynamical Symmetry Breaking
我们考虑了经典尺度不变的Higgs-Escherton动力学对称性破缺模型，扩展了一个额外的标量场，发挥了暗物质的作用。希格斯玻色子是在不同对称性破缺相之间的临界边界附近的光，在那里超越通常的吉尔德纳-温伯格近似的量子校正变得相关。这意味着暗物质和希格斯现象学之间有更紧密的联系。该模型只有三个自由参数，但它允许观测到的暗物质遗迹丰度，同时尊重所有的约束。由希格斯玻色子介导的直接探测截面仅由暗物质质量决定，并可在未来的实验中进行测试。
2022-04-04 astro-ph.CO hep-ph
Testing for dynamical dark energy models with redshift-space distortions
星系功率谱的红移空间畸变可以用来测量物质密度扰动的增长率Δ_m。对于广义相对论中的动力学暗能量模型，我们给出了f（z）sigma_8（z）的一个方便的解析公式，表示为红移z的函数，其中f=d ln delta_m/d ln a（a是宇宙学尺度因子），sigma_8是在8 h^{-1} Mpc尺度下的过密度的均方根振幅。只要暗能量状态方程w不发生显著变化，声速不小于1，我们的公式就可以应用于不完美流体、精粹和k-本质的模型。我们还将观测约束的暗能量模型的常数w和跟踪的精髓，从最近的数据红移空间扭曲。
2013-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical Heating from Dark Compact Objects and Axion Minihalos: Implications for the 21-cm Signal
研究通过21厘米信号探测暗致密天体和轴子微晕的动态摩擦加热效应，发现其对暗物质的贡献及对轴子类粒子的灵敏度提升。
2025-11-28 astro-ph.CO hep-ph
Time variation of the atmospheric neutrino flux at dark matter detectors
最低能量的宇宙射线通量（$\lesssim 10$ GeV）受到太阳活动周期的调制，从而引起一种时间变化，这种变化预计会延续到这些能量的大气中微子通量中。在这里，我们估计这种时间变化的大气中微子通量在五个潜在的地下位置的多吨级暗物质探测器（CJPL，神冈，LNGS，SNOlab和SURF）。我们发现，在太阳活动极小期和极大期之间，通量的归一化在高纬度地区如SURF由$\sim 30\%$改变，而在LNGS由较小的量$\lesssim 10\%$改变。一个暗物质探测器，在太阳活动周期中运行一段时间，将是最有效的识别这种时间变化。这开启了将中微子引起的核反冲与暗物质引起的核反冲区分开来的可能性，从而允许利用时间信息突破“中微子底”的可能性。"
2021-10-27 astro-ph.HE hep-ph
Tightening the reins on non-minimal dark sector physics: Interacting Dark Energy with dynamical and non-dynamical equation of state
本研究通过引入非动力学与动力学形式的暗能量状态方程拓展相互作用暗能量模型，结合多组宇宙学观测数据分析，大幅收窄模型参数空间，发现仅靠该框架难以完全消解哈勃常数张力。
2024-09-12 astro-ph.CO hep-ph
Dynamical friction in ultralight dark matter: Plummer sphere perspective
研究了Bose-Einstein condensate超轻暗物质中Plummer球状星团的动力学摩擦，给出了力分量的解析表达式，并发现大尺寸比和高Mach数下其与点探针存在显著偏差。
2025-07-15 astro-ph.GA hep-ph
Dynamical Dark Matter and the Positron Excess in Light of AMS
AMS-02实验最近公布的数据证实，宇宙射线正电子分数随着能量的增加而增加，最高可达约350 GeV。在过去的十年里，试图用暗物质衰变来解释这种正电子过剩的尝试变得越来越复杂，并导致了一些关于衰变中的暗物质粒子的普遍预期：例如，这种粒子不能经历简单的两体衰变到轻子，它们必须具有相当重的TeV尺度质量。在本文中，相比之下，我们表明，动力学暗物质（DDM）不仅可以匹配现有的AMS-02数据的正电子过剩，但也完成了这一壮举显着较轻的暗物质成分经历简单的两体衰变到轻子。此外，我们还证明了这一点可以在不与费米和普朗克对衰变暗物质的许多其他竞争约束相冲突的情况下实现。最后，我们证明了动力学暗物质框架做出了一个相当稳健的预测，即正电子分数应该趋于平稳，然后大致保持恒定，达到约1 TeV，而不会经历任何急剧的下降。事实上，如果我们用衰变的暗物质来解释正电子过剩，我们发现能量小于1 TeV的正电子部分中存在一个平台，可以被视为动力学暗物质的“确凿证据”。
2013-10-28 astro-ph.CO hep-ph
Variation of the quadrupole hyperfine structure and nuclear radius due to an interaction with scalar and axion dark matter
本文研究标量和轴子暗物质引起的核半径与电四极矩变化，发现电四极超精细结构敏感度比磁结构高1-2个数量级，并提出利用Yb$^+$光钟跃迁限制夸克质量、QCD参数及暗物质相互作用的变化。
2023-09-14 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Lines and Boxes: Unmasking Dynamical Dark Matter through Correlations in the MeV Gamma-Ray Spectrum
在间接探测实验中识别暗物质的特征通常对于涉及非最小暗扇区（如动态暗物质（DDM））的场景比涉及单个暗粒子的场景更具挑战性。这个额外的困难是因为总的暗物质丰度在不同质量的不同组成粒子的集合中的分配往往会“涂抹”光子和其他宇宙射线粒子的注入光谱，这些粒子是通过暗物质湮灭或衰变产生的。因此，暗区在这些宇宙射线通量谱上的印记通常采取连续特征的形式，而不是尖锐的峰或线。然而，在本文中，我们确定了一个明确的签名，非最小的黑暗部门，如DDM，可以克服这些问题，并有可能被观察到在兆电子伏范围内的伽马射线望远镜。我们讨论了这种签名可能出现的具体情况，并证明了这种签名可以被利用，以显着提高我们的能力，以解决独特的光谱特征的DDM和其他非最小的黑暗部门在未来的伽马射线设施。
2017-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Modulation and diurnal variation in axionic dark matter searches
在目前的工作中，我们研究可能的时间依赖性的影响，在轴子暗物质搜索采用谐振腔。我们发现，共振的宽度，这取决于轴子均方速度在当地的框架，将显示出每年的变化，由于地球绕太阳的运动（调制）。此外，如果实验变成定向的，采用合适的谐振腔，人们预计相对于太阳的运动方向，在观察到的宽度大的不对称性。由于地球绕其轴旋转，这些不对称性将表现为观测宽度的日变化。
2015-11-26 astro-ph.GA hep-ph
Globular cluster distributions as a dynamical probe of dark matter
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
通过研究球状星团在暗物质晕中的动力学行为，利用N体模拟和半解析模拟探讨其作为冷暗物质模型的测试工具的潜力，发现球状星团系统能够独立于恒星动力学数据证明暗物质晕的存在。
2026-07-09 astro-ph.GA hep-ph
Variation of $α$ from a Dark Matter Force
我们考虑了一个主要耦合到暗物质和不稳定的标准模型态的长程标量力，如μ子，具有微小的强度。探测这种类型的力将对观测提出挑战。我们指出，感生背景标量场对暗物质数密度的依赖性会导致不稳定粒子的质量具有时空变化。这些变化，反过来，通过阈值校正，在精细结构常数$α$的值上留下印记，可以在天文学和宇宙学测量中检测到。我们的机制可以容纳这种偏差，$(α_{_{\rm CMB}}-α_{\rm present})/α_{\rm present} = (-3.6\pm 3.7)\times 10^{-3}$的普朗克数据的轻微偏好。在这种情况下，必要的参数通常意味着违反等效原则可能在未来的实验范围内。
2018-12-12 astro-ph.CO hep-ph
Manifestations of dark matter and variations of fundamental constants in atoms and astrophysical phenomena
我们提出了一个概述的光玻色暗物质，包括轴子，赝标类轴子和标量暗物质，形成一个相干振荡的经典场或拓扑缺陷（孤子）的检测的最新进展。我们强调新的高精度的实验室和天体物理测量，其中所寻求的影响是线性的基础之间的相互作用强度的暗物质和普通物质，在传统的探测方案相比，暗物质，其中的影响是二次或更高阶的基础相互作用参数，是非常小的。新的地面实验包括用原子钟、光谱学、原子和固态磁力测量、扭摆、超冷中子和激光干涉测量进行测量。新的天体物理观测包括脉冲星定时、宇宙辐射透镜、大爆炸核合成和宇宙微波背景测量。我们还讨论了各种最近提出的机制，诱导缓慢的漂移，振荡变化和瞬态的时间变化的基本常数的性质由暗物质，这提供了一个更自然的方式产生宇宙学的演变的基本常数相比，传统的暗能量型理论，它调用（近）无质量的基础领域。因此，测量基本常数的变化为我们寻找暗物质提供了一种新的工具。
2015-09-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Direct Detection of Dynamical Dark Matter
动态暗物质（DDM）是暗物质物理学的另一个框架，其中暗物质候选者是具有不同质量，寿命和宇宙学丰度的组成场的系综。在这个框架中，正是这些量在整个系综中相互平衡，确保了现象学的可行性。在本文中，我们研究的DDM合奏的直接检测的前景。特别是，我们研究了DDM模型的参数空间上的直接检测实验的电流限制所施加的约束，我们评估了检测这样的合奏的前景，并根据下一代直接检测实验的数据将其与传统的暗物质候选者区分开来。具体来说，我们主要集中在通过自旋独立的相互作用的弹性散射占主导地位的情况下，原子核和组成粒子的合奏之间的相互作用速率。我们还简要讨论了修改这些假设的影响。
2012-09-27 astro-ph.CO hep-ph
Dynamical alignment of visible and dark sector gauge groups
我们讨论了在局域SU '（2）xU'（1）对称下具有“私有”规范玻色子的类轻子暗族。通过两个标量场M_i与Higgs场和暗轻子类粒子的耦合，暗规范群和可见规范群的乘积SU '（2）xU'（1）xSU_w（2）xU_Y（1）被动态破缺为对角（类矢量）子群SU（2）xU（1）.用真空期望值代替M_i场后，Higgs二重态以标准方式耦合到暗规范群的SU '（2）左手二重态和右手单重态，但不耦合到额外规范玻色子。这定义了一个新的希格斯门户，在那里“暗轻子”可以贡献给暗物质，并通过希格斯交换与标准模型物质相互作用。它还定义了一个具有内部相互作用的暗物质模型。在低能量下，标准模型希格斯玻色子使可见区和暗区的两个电弱型对称群对齐，并在这两个区产生质量。我们还确定了在黑暗的部门，允许形成暗原子的暗轻子类粒子的束缚态的电荷分配。最简单的单组分暗物质模型预测暗物质质量约为96 GeV，但相应的核子反冲截面被氙基实验排除。然而，多组分模型或具有暗SU '（2）双重介质而不是希格斯门的模型仍然可行。
2017-08-05 astro-ph.CO hep-ph
Topological defects as effective dynamical dark energy
本研究探讨拓扑缺陷模拟动力学暗能量的可能，发现宇宙弦未获数据偏好，但百分比级畴壁贡献可改善ΛCDM模型拟合，表明拓扑缺陷是可行的宇宙学模型扩展方向。
2025-06-11 astro-ph.CO hep-ph
Probing fast oscillating scalar dark matter with atoms and molecules
轻标量暗物质与物质的标量耦合预计在几种情况下引起自然基本常数的变化。这种变化可以通过原子光谱法等方法来搜索。灵敏的原子观测值主要是由于精细结构常数或电子质量的可能变化而产生的。迄今为止，大多数搜索都集中在常数的缓慢变化上（即调制频率$<$ 1 Hz）。在最近的一项名为WReSL（周末放松搜索实验室）的实验\mbox{[Phys. Rev. Lett. 123, 141102 (2019)]}中，我们报告了对射频波段快速变化的直接搜索。这样的搜索是特别有动机的一类弛豫暗物质模型。我们讨论了WReSL实验，改进测量快速基本常数变化的进展报告，并讨论了计划的工作扩展到分子，其中快速变化的核质量可以灵敏地搜索。
2021-01-28 hep-ph physics.atom-ph
On Diurnal and Annual Variations of Directional Detection Rates of Dark Matter
对弱相互作用大质量粒子（WIMP）作为暗物质的方向敏感直接探测将提供暗物质（DM）的明确的非引力特征。由于地球自转引起的DM信号的日变化是银河系WIMP的重要特征。由于地球自转轴相对于WIMP风向的特定方向，在探测器上观测到的WIMP风的视向可以在一天内发生很大的变化。在这项工作中，我们计算了定向探测率与他们的日常和每年的调制在地球上的暗物质实验考虑的几何和动力学的地球太阳系统的详细特征，以及太阳在银河系的运动。本文还考虑了一种不同于通常的暗物质晕标准晕模型的晕模型，即暗盘模型，并对两种模型的结果进行了比较。我们证明了两种类型的气体探测器，即DRIFT（目标材料CS2）和NEWAGE（目标材料CF4），使用时间投影室技术测量反冲核的方向性的结果。计算了特定探测器的WIMP质量和反冲能对事件率日变化的依赖关系，并探讨了所考虑的探测器的质量和反冲能的敏感范围。
2012-04-13 astro-ph.CO hep-ph
The Dynamical Response of Dark Matter to Galaxy Evolution Affects Direct-Detection Experiments
在几个旋转周期内，棒星系的动力学过程导致了暗物质晕的非轴对称结构。使用N体模拟银河系般的棒星系，我们确定了一个被困的暗物质成分，一个阴影酒吧，并在暗物质分布，影响预测的暗物质检测率为目前的实验中的强烈响应唤醒。重子盘的存在与众所周知的动力学过程（如螺旋结构和棒不稳定性）一起增加了盘平面中的暗物质密度。我们发现，合并的恒星和影棒演化的幅度，当孤立的磁盘的轴对称引力势的影响，占超过30%的盘平面密度的整体增加。这是显着大于先前声称的偏离标准晕模型。暗物质密度和银河棒驱动的运动学尾流增加了整体暗物质的可探测性，特别是对于具有较高$v_{min}$的实验。这些天体物理学的功能增加了检测率的两个以上的因素相比，标准的晕模型和高的最小反冲能量阈值的实验的一个因素的10倍。这些相同的功能增加（减少）低（高）最小反冲能量实验的年度调制。我们提出的物理参数，为什么这些动态是通用的棒星系，如银河系，而不是一个特定的星系模型。
2016-09-05 astro-ph.GA hep-ph
Prospects for measuring time variation of astrophysical neutrino sources at dark matter detectors
本文评估未来百吨级氙、氩暗物质探测器测量太阳和大气中微子通量时间变化的灵敏度，并给出随探测器参数变化的标度关系。
2024-02-28 astro-ph.HE hep-ph
Phenomenological Constraints on Axion Models of Dynamical Dark Matter
在最近的两篇论文（arXiv：1106.4546，arXiv：1107.0721）中，我们介绍了“动态暗物质“（DDM），这是暗物质物理学的一个新框架，在这个框架中，稳定性的要求被一个微妙的平衡所取代，这个平衡是在单个暗物质成分的巨大集合中，在这些成分的集体行为上，它超越了通常与传统暗物质候选者相关的行为。我们还提出了一个明确的模型，涉及在大额外的时空维度的轴子，并证明了该模型具有所有必要的功能，构成一个可行的实现一般DDM框架。在本文中，我们完成了我们的研究进行了一般性的分析，所有的唯象约束，这是相关的体轴子DDM模型。虽然本文中的分析主要是针对我们特定的DDM模型，我们的许多研究结果具有重要意义的散装轴子理论一般。我们的分析也可以作为一个原型的理论，其中存在大量的相互作用和衰变粒子的现象学研究。
2012-03-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dynamical constraints on a dark matter spike at the Galactic Centre from stellar orbits
在这项工作中，我使用天文测量和光谱数据的S2星在银河系中心（GC）到2016年，以获得特定的限制周围的中央超大质量黑洞Sgr A* 的暗物质（DM）穗的大小。这些限制是最好的直接约束的DM尖峰在GC的非湮灭DM和排除尖峰半径大于几十秒差距的尖头外晕和几百秒差距的核心外晕。
2018-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
