Inelastic Dirac Dark Matter
相互作用微弱的热遗迹是有希望的暗物质候选者。其中,非弹性暗物质的场景通过抑制原子核的弹性散射来逃避直接检测。我们介绍了非弹性狄拉克暗物质,一个新的模型与两个狄拉克费米子在MeV-GeV的质量范围。在弱耦合下,暗物质在冻结之前可以脱离与标准模型的化学平衡和动力学平衡。在这种情况下,冻结是由像共散射这样的转换过程驱动的,而不是共湮灭。我们表明,非弹性狄拉克遗物是一致的宇宙学观测,特别是与核合成和宇宙微波背景。在对撞机和固定目标实验中探测暗区,是非常敏感的探测器。与强约束的伪狄拉克场景相比,非弹性狄拉克暗物质为现有和即将到来的实验提供了新的搜索目标,如Belle II,ICARUS,LDMX和SeaQuest。
2022-10-03 hep-ph
Dirac dark matter in a radiative neutrino model
我们提出了一个简单的辐射中微子质量方案与狄拉克暗物质的候选人,这是最低限度地实现了Z3对称性。我们引入了两个狄拉克中微子和两个惰性双重态。我们证明了该模型有一个大的允许区域,满足中微子振荡数据,轻子味违反,直接/间接检测暗物质和暗物质遗迹密度的约束。我们还提出了一个有效的参数化的中微子汤川耦合,它再现了所需的活性中微子质量矩阵。
2020-10-31 hep-ph
Leptonic Source of Dark Matter and Radiative Majorana or Dirac Neutrino Mass
U(1)轻子数的概念(只能被轻轻地打破)被应用于与轻子相互作用的暗物质模型。以前的暗生模型的马约拉纳或狄拉克中微子质量证明是可推导的,在这个框架中没有额外的对称性。只考虑完全可重整化理论。导出了一类具有$Z_n$($n \geq 5$)轻子和暗对称性的Dirac中微子模型,以及一个$Z_3$暗对称性的例子.
2019-12-27 hep-ph
Pseudo-Dirac Dark Matter in XENON1T
XENON 1 T暗物质实验最近报告了0.65吨/年的电子反冲曝光测量,这表明$2\sim 3$ KeV反冲超过探测器背景。在本文中,我们提出了一个伪狄拉克的暗物质的情况下,通过非弹性暗物质-电子散射来解释过剩。由于伪狄拉克暗物质的两个组分之间存在KeV尺度的质量分裂,轻微激发的组分可以在电子上向下散射。所需的暗物质质量约为10 GeV,具有4 KeV的质量分裂和与电子的统一耦合,这产生了观察到的XENON 1 T反冲事件,给出了适当的暗物质遗迹丰度,并满足对撞机搜索限制。
2020-06-29 hep-ph
Double type-II Dirac seesaw accompanied by Dirac fermionic dark matter
一个TeV尺度的Higgs二重态与标准模型Higgs二重态有一个小的混合,可以与几个右手中微子和标准模型轻子二重态有相当大的Yukawa耦合。这提供了一个可测试的狄拉克中微子质量产生。我们进一步考虑了一个包含$U(1)_{B-L}^{}$规范对称性的跷跷板机制,它预言了两个右手中微子和一个稳定的狄拉克费米子暗物质的存在,同时解释了两个希格斯二重态之间的小混合和宇宙重子不对称性的产生.
2019-07-25 hep-ph
Scotogenic $A_5 \to A_4$ Dirac Neutrinos with Freeze-In Dark Matter
辐射狄拉克中微子质量及其混合通过四维五体的非阿贝尔离散对称性$A_5$与暗物质联系在一起,而三维四面体的非阿贝尔离散对称性被软破缺为$A_4$。这种对来自暗物质的中微子家族结构的统一理解是通过规范对称性、可重整化的拉格朗日场论和软破缺离散对称性的相互作用而成为可能的。暗中性费米子是通过希格斯衰变产生的。
2022-02-26 hep-ph
Pseudo-Dirac Dark Matter Leaves a Trace
伪狄拉克暗物质是一种可行的暗物质,它起源于一个新的狄拉克费米子,它的两个外尔态在质量上被一个小的马约拉纳项稍微分裂。较重的原子衰变到较轻的原子,自然地发生在一个可探测的长度尺度上。因此,每当在对撞机中产生伪狄拉克暗物质时,它都会留下清晰的痕迹:一个与丢失的能量相关的可见位移顶点。此外,伪狄拉克暗物质的行为类似于遗迹丰度和马约拉纳在直接检测实验:它有有效的s波湮灭,但它缺乏危险的矢量相互作用的夸克在核。我们提供了一个一般的治疗使用的有效场论的方法,然后专门的超对称的情况下的伪狄拉克比诺。即使在能量缺失的情况下,也可以从衰变长度和产物不变质量的测量中提取暗物质质量和质量分裂。
2011-02-12 hep-ph
Dirac Neutrinos, Dark Energy and Baryon Asymmetry
我们探索了宇宙中中微子暗能量和重子不对称性的新起源。中微子通过狄拉克跷跷板机制获得小质量。与中微子质量产生相关的伪南布-戈德斯通玻色子提供了暗能量的候选者。宇宙学重子不对称性之谜通过中微子生成得到解决。
2007-10-27 hep-ph
Systematic classification of two loop d = 4 Dirac neutrino mass models and the Diracness-dark matter stability connection
我们提供了一个完整的系统分类的狄拉克中微子质量的四维算符的所有两圈实现。我们的分类是多层次的,首先从所有可能的不同的双环拓扑结构的分类开始。然后,我们讨论每个拓扑结构的可能图。然后考虑源自每个图的模型图。最后给出了一致性准则的定义和讨论。最后,作为例子,我们构建了两个明确的模型,这也有助于突出中微子的狄拉克性质和暗物质稳定性之间的密切联系。
2019-11-18 hep-ph
Two loop Induced Dirac Neutrino Model and Dark Matters with Global $U(1)'$ Symmetry
提出了TeV量级的双圈诱导Dirac型中微子模型。随后,自然地介绍了三种类型的暗物质粒子:费米子和两种玻色子。在这里,我们讨论分析两种可能性:两个组件的暗物质方案(狄拉克费米子和复合玻色子)和单一的暗物质一个(另一个真正的玻色子),比较现有的实验数据,如普朗克/WMAP和LUX。我们简要地提到的可能性来解释的差异的有效数的中微子物种的几个实验报告。
2014-04-01 hep-ph
Scotogenic dark matter and Dirac neutrinos from unbroken gauged $B-L$ symmetry
我们提出了一个简单的扩展标准模型,中微子自然小“暗生”狄拉克质量从一个完整的规范$B-L$对称,确保暗物质稳定。相关联的规范玻色子通过施图克尔伯格机制获得质量。确定了两种情况,并简要概述了由此产生的现象学。
2020-07-14 hep-ph
Singlet-Doublet Dirac Dark Matter and Neutrino Masses
我们研究了扩展的标准模型,解决了暗物质难题,并产生狄拉克中微子质量通过辐射跷跷板机制。新的场内容包括一个标量场,它在确定暗物质的遗迹丰度方面起着重要作用。我们分析了直接,间接和对撞机搜索的暗物质的光的现象。在这个框架中,暗物质候选者是狄拉克粒子,它是质量为$m_{χ_1^0}\lesssim 1.1\,\text{TeV}$的新单重态-二重态场的混合物。我们发现,这个模型的允许参数空间是更广泛的比著名的马约拉纳暗物质的情况。
2019-08-10 hep-ph
Bound States of Pseudo-Dirac Dark Matter
我们研究了一个简单的伪狄拉克暗物质模型中的束缚态谱,并研究了通过辐射俘获形成束缚态的速率与索末菲增强湮灭的速率之间的关系。我们使用这个模型作为一个例子来描绘新的功能诱导的质量分裂之间的存在下的暗物质和一个近简并的合作伙伴,相比的情况下,只有一个单一的暗物质的状态。我们提供了一个简单的分析处方估计的光谱的束缚态的系统中包含的质量分裂,这反过来又允许表征的共振由于近零能量束缚态,并验证这一估计为伪狄拉克暗物质和更复杂的情况下,维诺暗物质。我们证明,伪狄拉克暗物质的捕获率到深束缚态是一个很好的近似,简单地与索末菲增强因子。
2018-12-07 hep-ph
Brief on Dark Matter in the Type Ib Seesaw Model: a GeV-scale Dirac neutrino portal
Ib型跷跷板作为中微子质量起源的另一种解释,为中微子物理与宇宙学的联系提供了一种新的有趣的途径。在这个过程中,我们考虑一个最小的Ib型跷跷板模型,其中有效中微子质量算符涉及两个不同的希格斯二重态和一个重狄拉克质量。我们提出了一个最小的暗物质扩展模型,其中狄拉克重中微子耦合到一个暗狄拉克费米子和一个暗复杂的标量场,都在离散$Z_2$对称下是奇数,其中较轻的一个作为暗物质的候选人。针对费米子暗物质的情况,我们研究了Yukawa耦合、中微子入口耦合和暗标量与暗费米子质量比的参数空间,其中正确的暗物质残余丰度可以通过冻结机制产生.通过考虑标准模型中微子和重中微子之间的混合,可以在暗物质的产生和实验室实验之间建立联系。
2021-10-19 hep-ph
Radiative Dirac neutrino mass, DAMPE dark matter and leptogenesis
我们在一个辐射Dirac跷跷板模型中解释了DAMPE合作组最近报道的正负电子过剩现象,其中暗$U(1)_X$规范对称性可以(i)禁止三个右手中微子与标准模型轻子和Higgs二重态的树能级Yukawa耦合,(ii)预言存在三个暗费米子来抵消规范异常,(iii)介导最轻的暗费米子从核子中的可测散射。我们的模型也可以容纳一个成功的leptogenesis产生的宇宙重子不对称。
2017-12-04 hep-ph
Gauged Lepton Number, Dirac Neutrinos, Dark Matter, and Muon $g-2$
在标准模型的简单推广中,轻子数被提升为$U(1)_L$规范对称性. $U(1)_L$自发破缺三个单位,使得守恒的$Z_3^L$轻子对称性得以保留,保证了中微子是狄拉克费米子,它从先前提出的机制中获得自然小的质量。暗物质表现为单重标量,其暗对称性$Z_3^D$可从$Z_3^L$推导出来。可以解释μ子$g-2$。
2021-04-21 hep-ph
Dirac neutrino mass generation from dark matter
在2006年,标准模型的一个简单的扩展被提出,其中中微子通过与暗物质的耦合在单圈水平上获得辐射马约拉纳质量,因此术语“scotogenic”,来自希腊语“scotos”,意思是黑暗。本文在一个极小模型中讨论了狄拉克中微子质量的类似机制。在不同的参数空间范围内,各种候选的暗物质是可能的。特别是,最轻的狄拉克费米子出现在圈图中产生中微子质量可以是一个可行的暗物质候选人。马约拉纳案不存在这种可能性。本文讨论了在$A_4$背景下的中微子混合。一个可能的超对称扩展也简要讨论。
2012-08-04 hep-ph
Dark matter scenarios in a constrained model with Dirac gauginos
我们进行了第一次分析的暗物质的情况下,在一个约束模型与狄拉克Gauginos。所研究的模型是约束最小狄拉克-高吉诺超对称标准模型(CMDGSSM),其中高吉诺的马约拉纳质量项消失。然而,$R$ -对称性在希格斯扇区被明确的和/或有效的$B_μ$ -项打破。这导致费米子扇区中狄拉克态之间的质量分裂,而提供暗物质候选者的中性伴子成为伪狄拉克态。我们讨论了两种情况:统一在统一的统一尺度的所有标量质量的普遍情况下,与非普遍的希格斯软条款的情况下。我们确定了不同的区域中的参数空间,fullfil从暗物质丰度,超对称性和直接暗物质搜索和希格斯质量的限制的所有约束。这些点中的大多数都可以用下一代直接暗物质探测实验来测试。
2015-10-26 hep-ph
Dirac dark matter, neutrino masses, and dark baryogenesis
我们提出了一个规范重子数模型作为一个例子的模型,所有新的费米子需要消除的异常有助于解决的标准模型(SM)的唯象问题。暗费米子二重态,以及等单线态带电费米子,与一组SM单线态费米子一起,通过狄拉克-暗Zee机制参与产生小质量的中微子。其他的SM单线态解释了宇宙中的暗物质,而它们与惰性单线态标量的耦合是$CP$违反的来源。在存在强一阶电弱相变的情况下,这种“暗”$CP$违反允许成功的电弱重子生成机制。
2022-09-16 hep-ph
Bound-state dark matter and Dirac neutrino mass
我们提出了一个简单的理论,宇宙学暗物质(DM)的想法,今天可能主要是在稳定的中性强子热遗迹的形式。在我们的模型中,中微子质量是由有色DM组分的辐射交换产生的,这为暗物质和中微子质量提供了一个共同的起源。$B-L$对称性的精确守恒确保了暗物质的稳定性和中微子的狄拉克性质。这个理论可以被暗物质核反冲直接探测实验所证伪,这也可能导致下一代强子对撞机的信号。
2018-03-22 hep-ph
Light Dirac right-handed sneutrino dark matter
我们表明,大多数右手狄拉克中微子是一个可行的超对称轻暗物质的候选人。虽然狄拉克中微子与原子核的散射主要是通过$Z$玻色子交换,并严格受到$Z$玻色子不可见的衰变宽度的限制,但有可能实现足够大的核子散射截面,以解释在直接暗物质搜索(如CDMS II-Si或CoGeNT)中观察到的可能信号。即使考虑到XENON 100的限制,CDMS II-Si事件的信号区域的一小部分仍然在XENON 100排除的区域之外。
2013-09-03 hep-ph
Displaced Vertices from Pseudo-Dirac Dark Matter
在大型强子对撞机的暗物质搜索中,位移顶点是相对不寻常的特征。我们重新审视了伪狄拉克暗物质(pDDM)的模型,它可以容纳正确的遗物密度,逃避直接检测的限制,并一般提供可观察的碰撞签名的形式位移顶点。我们使用这个模型作为基准来说明分析中涉及的一般技术,单喷和位移顶点搜索之间的互补性,并提供了一个全面的研究,目前的界限和前景达到。
2018-06-21 hep-ph
$Z'$ Portal Dark Matter in $B-L$ Scotogenic Dirac Model
本文对$B-L$暗生Dirac模型中$Z'$门标量和Dirac费米子暗物质的唯象进行了详细的分析。为了在单圈水平上实现暗生狄拉克中微子质量,将非常规$B-L$电荷$Q$赋予右手中微子$ν_R$,并选取了三个典型值$Q=-\frac{1}{4},-4,\frac{3}{2}$进行说明.对LHC的双轻子特征、相对论自由度$N_\text{eff}$、暗物质遗迹密度、直接和间接探测等观测性质进行了综合研究。这些观测的基准场景的组合结果意味着共振区域$M_\text{DM}\sim M_{Z'}/2$是可行的参数空间。聚焦共振区域,扫描TeV尺度的暗物质也被执行,以获得当前允许的和未来的预期参数空间。
2018-05-05 hep-ph
Directional Dark Matter Detection in Anisotropic Dirac Materials
狄拉克材料,由于其小的${\cal O}(\mbox{meV})$带隙,是一个有前途的目标暗光子介导的散射和吸收的光暗物质。在本文中,我们描述了日常调制率的暗物质与狄拉克材料相互作用,由于在其晶体结构的各向异性。我们表明,日常调制是一个${\cal O}(1)$分数的总速率暗物质散射的狄拉克材料ZrTe $_5$。当存在时,调制由材料的介电张量相对于暗物质风的方向决定,并且当晶体被定向为使得暗物质风在一天中的两个不同时间与介电张量的最大和最小分量完全对准时,调制最大化。由于大调制,任何假定的暗物质散射信号都可以通过改变晶体相对于风的方向并观察每日调制模式如何变化来快速验证或排除。
2020-06-13 hep-ph
Two-Loop $Z_4$ Dirac Neutrino Masses and Mixing, with Self-Interacting Dark Matter
在$SO(10) \to SU(5) \times U(1)_χ$的上下文中选择规范$U(1)_χ$如何破缺,可以得到保持中微子为狄拉克费米子的$Z_4$轻子数。选择$Δ(27)$作为轻子的族对称性,可以禁止树能级狄拉克中微子质量。选择一组特定的自相互作用暗物质粒子,狄拉克中微子质量和混合可以在两个循环中产生。这个框架允许实现cobimalamartum中微子混合,即$θ_{13} \neq 0$,$θ_{23} = π/4$,$δ_{CP} = \pm π/2$,以及暗物质相互作用的光标量介质只衰变为中微子,从而不破坏宇宙微波背景(CMB)的理想功能。
2019-07-08 hep-ph
Dark matter stability from Dirac neutrinos in scotogenic 3-3-1-1 theory
我们提出了最简单的TeV尺度的暗生扩展的原始3-3-1理论,其中暗物质的稳定性与狄拉克性质的中微子,这是从一个完整的$B-L$规范对称性。新的规范玻色子通过希格斯玻色子的自发对称性破缺和施图克尔伯格机制的相互作用获得质量。
2020-07-24 hep-ph
Dark matter assisted Dirac leptogenesis and neutrino mass
本文提出了具有U(1)_{B-L} \times Z_{2}对称性的标准模型的一个最小扩张.在这个模型中,假设中微子是狄拉克的(即$B-L$是精确对称的),我们得到了中微子质量和宇宙中暗物质含量不为零的同时解。我们还用U(1)_D对称下的暗扇区辅助的狄拉克轻子生成解释了观测到的宇宙重子不对称性。暗扇区的后一种对称性在TeV尺度下被破缺,从而使中性规范玻色子Z_D具有质量。标准模型Z玻色子与规范玻色子Z_D在一个圈的水平上混合,从而为在地球实验室通过自旋无关的弹性散射探测暗物质铺平了道路。
2018-09-20 hep-ph
Dirac-Majorana neutrino type oscillation induced by a wave dark matter
本研究提出振荡标量暗物质可使Dirac与Majorana中微子质量相对大小周期性变化,诱发中微子类型振荡,预言无中微子双β衰变等事例率的周期调制,搭建起中微子物理与早期宇宙宇宙学的关联。
2023-11-10 hep-ph
Dirac neutrinos, dark matter stability and flavour predictions from Lepton Quarticity
我们建议将暗物质稳定性与中微子的狄拉克性质联系起来。这个想法是说明在一个简单的计划,小狄拉克中微子质量产生的I型跷跷板机制作为一个$Z_4$离散轻子数对称性的结果。后者意味着存在一个可行的WIMP暗物质候选者,其稳定性源于确保中微子Dirac性的相同对称性。然后使用对称群$Δ_{27}$和$A_4$来提取丰富多样的风味预测。
2017-12-04 hep-ex hep-ph
Asymmetric capture of Dirac dark matter by the Sun
如果能在太阳中捕获大量来自星系晕的暗物质,那么太阳模型目前存在的问题可能会得到缓解。我们讨论的情况下,暗物质是狄拉克费米子和背景晕由等量的暗物质和反暗物质的捕获过程。通过考虑的情况下,暗物质和反暗物质有不同的横截面上的太阳核,以及捕获过程被认为是一个泊松过程的情况下,我们发现,一个显着的不对称性之间的捕获的暗粒子和反粒子是可能的,即使在预期的范围内的湮灭横截面的热遗迹暗物质。由于在大范围的参数空间中,捕获的粒子数量与非对称暗物质模型具有竞争力,因此可以预期狄拉克暗物质的捕获会改变太阳物理学。因此,有可能在这些类型的模型中寻找太阳组成问题的解决方案。
2015-08-19 hep-ph
Two-loop Dirac neutrino mass and WIMP dark matter
我们提出了一个“暗生”机制,小中微子质量和宇宙学暗物质。中微子是狄拉克费米子,其质量只在负责暗物质的扇区中以两圈顺序出现。两个三重对称性保证了暗物质的稳定性和高阶轻子数的严格守恒。一个整体自发破缺的U(1)对称性导致了一个物理$Diracon$,它诱导了不可见的希格斯衰变,这些衰变加起来就形成了希格斯到暗物质的模式。这增强了对$m_h/2$以下自旋无关WIMP暗物质搜索的灵敏度。
2016-09-20 hep-ph hep-th
Dirac Neutrinos and Dark Matter Stability from Lepton Quarticity
我们建议将暗物质稳定性与中微子的狄拉克性质联系起来。这个想法是说明在一个简单的计划,小狄拉克中微子质量产生的I型跷跷板机制作为一个$Z_4$离散轻子数对称性的结果。后者意味着存在一个可行的WIMP暗物质候选者,其稳定性源于确保中微子Dirac性的相同对称性。
2016-06-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Double type-II seesaw accompanied by Dirac fermionic dark matter
在第二类跷跷板机制中,如果希格斯三重态是TeV量级的,并且与标准模型希格斯二重态有小的立方耦合,那么中微子质量的产生就可以通过实验来检验。我们发现,这种小的三重态-二重态耦合和宇宙重子不对称性可以同时由一个包含$U(1)_{B-L}$规范对称性的额外的跷跷板机制引起。同时,三个中性费米子抵消规范异常,除了可以接受的无质量费米子外,还可以形成稳定的狄拉克费米子暗物质。
2019-07-23 hep-ph
Constraints on dimension-seven operators with a derivative in effective field theory for Dirac dark matter
暗物质的有效场论已被广泛应用于暗物质探测的理论预测和实验分析。为了形成一个完整的基础上的有效运营商狄拉克DM EFT在7维,八个新的四费米子运营商与DM电流的导数最近被引入。我们讨论了这些新的运营商的理论预测,以约束DM质量和相关的能量标度的实验观测值和约束。从热遗迹丰度,间接和直接探测,以及LHC的约束的可观性。
2019-08-15 hep-ph
Radiative Dirac Neutrino Mass with Dark Matter and it's implication to $0ν4β$ in the $U(1)_{B-L}$ extension of the Standard Model
标准模型规范对称性由$U(1)_{B-L}$扩展,当$U(1)_{B-L}$自发破缺时导致剩余的$\mathbb{Z}_4$对称性。$U(1)_{B-L}$规范对称性通过引入奇异的SM单线态以及相应的$13$、$-14$和$15$的$U(1)_{B-L}$荷而使反常自由。$\mathbb{Z}_4$对称性确保了中微子的狄拉克性质,同时稳定了暗物质。狄拉克中微子质量是通过暗生方案产生的。暗物质,直接检测,宇宙学的约束,和对撞机的约束分析。$\mathbb{Z}_4$对称性预言了无中微子双β衰变($0ν2β$)的完全不存在,并给出了增强的无中微子四β衰变($0ν4β$)的预言,通过它可以检验这个模型。模型考虑到马约拉纳暗物质以及长寿命的暗物质候选者。
2019-03-29 hep-ph
One-loop Dirac neutrino mass and mixed axion/WIMP dark matter
我们认为Peccei-Quinn(PQ)机制是狄拉克中微子质量背后的机制,当这些质量是通过$d=5$有效算符$\bar{L}\tilde{H}N_Rϕ$在一个回路水平上产生的,其中$ϕ$是标准模型的单重标量。在这种设置中,PQ对称性保证了这样一个有效算子的单圈实现对狄拉克中微子质量的主要贡献,因为它禁止了从树级实现中产生的贡献。单圈中微子质量图中的所有介质都可以被PQ对称性破缺的剩余$Z_N$对称性所稳定,从而在轴子扇区之外形成一个暗扇区,并导致混合的轴子/WIMP暗物质场景。
2019-04-03 hep-ph
Dirac Neutrino Dark Matter
我们研究了暗物质是由质量在[O(1)GeV-几TeV]范围内的重狄拉克中微子组成的可能性,这些重狄拉克中微子与标准模型Z的耦合受到抑制,但非零,同时也与一个额外的Z'规范玻色子耦合。本文的第一部分提供了一个独立的模型分析的遗迹密度和直接检测的四个主要参数:质量,耦合到Z,Z'和希格斯玻色子。这些WIMP候选者在具有扩展电弱规范群SU(2)_L* SU(2)_R * U(1)的额外维模型中自然地作为Kaluza-Klein态出现。它们可以是稳定的,因为卡鲁扎-克莱因宇称或其他与重子数有关的离散对称性,例如,甚至在低质量和低耦合极限下,仅仅因为相空间抑制的衰变宽度。翘曲模型的一个有趣的方面是,额外的Z'通常只耦合到第三代,从而避免了通常的实验约束。在本文的第二部分,我们详细说明了在一个扭曲的大统一模型的情况。
2007-12-16 astro-ph hep-ph
Leptogenesis origin of Dirac gaugino dark matter
高吉诺(以及希格斯诺)的狄拉克性质可以在$R$对称超对称模型中实现。在这类模型中,狄拉克玻色子与狄拉克希格斯玻色子的少量混合物是一个很好的暗物质候选者。当用希格斯三重态超场的跷跷板机制来解释中微子质量和混合时,由重三重态衰变驱动的轻生过程不仅产生了物质-反物质的不对称性,而且产生了狄拉克-高更诺暗物质的不对称残余密度.暗物质的质量被证明是由重希格斯三重态的汤川耦合控制的,并且对于一个温和的汤川耦合层次,它可以自然地处于弱尺度。
2011-01-30 astro-ph.CO hep-ph
Multi-component secluded WIMP dark matter and Dirac neutrino masses with an extra Abelian gauge symmetry
本文提出一个具有额外阿贝尔规范对称性的完整紫外完备隐匿WIMP暗物质模型,包含双组分暗物质候选者、暗希格斯和暗光子,可产生狄拉克中微子质量,并满足宇宙学与理论约束。
2025-05-08 hep-ph
Dark matter stability and Dirac neutrinos using only Standard Model symmetries
我们提供了一个通用的框架,以获得稳定的暗物质随着自然小狄拉克中微子质量产生的环路水平。这是通过标准模型中已经存在的全局$U(1)_{B-L}$对称性的自发破缺来实现的。$U(1)_{B-L}$对称性被分解为剩余偶$\mathcal{Z}_n$ ; $n \geq 4$子群。剩余的$\mathcal{Z}_n$对称性同时保证了暗物质的稳定性,并保护了中微子的狄拉克性质。在我们的设置中的$U(1)_{B-L}$对称性是无异常的,并且也可以以简单的方式进行测量。最后,我们提出了一个明确的例子,使用我们的框架,以显示在行动中的想法。
2020-03-12 hep-ph
Quasi-Dirac fermion: A source of neutrino mass and dark matter
Faculty of Natural Sciences, Hung Vuong University(河江大学自然科学学院);Faculty of Physics, Hanoi Pedagogical University 2(河内第二师范大学物理系);Phenikaa Institute for Advanced Study, Phenikaa University(phenikaa大学高级研究院)
本文研究了受统一理论启发的中性向像费米子在TeV能标下可能成为准狄拉克态的现象,通过辐射机制产生中微子质量并稳定暗物质。
2026-03-13 hep-ph hep-th
Thermal production of light Dirac right-handed sneutrino dark matter
本文研究了在Dirac中微子模型中右手中微子暗物质的产生,其中中微子Yukawa的耦合常数很小。暗物质RH中微子是由早期宇宙中的热粒子散射和衰变产生的,由于汤川耦合小,没有达到热平衡。我们表明,不仅热粒子的衰变,而且热散射可以是一个主导的来源,以及在一个场景中的轻sneutrinos和带电slepton,而其他超对称粒子是重的非热生产。我们还讨论了这种情况下的宇宙学意义。
2018-10-01 hep-ph
Singlet Dirac dark matter streamlined
本研究在WIMP框架下提出仅含2种新粒子、4个自由参数的Z₆对称单态狄拉克暗物质模型,通过标量真空期望值产生暗物质质量并连接标准模型,验证了最高6 TeV的可行参数空间,且大部分可行模型可被未来直接探测实验检验。
2024-06-19 hep-ph
Scotogenic $U(1)_χ$ Dirac Neutrinos
本文将夸克和轻子的标准模型推广到包括规范对称性$U(1)_χ$,它是由$SO(10) \to SU(5) \times U(1)_χ$发展而来的。通过两个例子讨论了狄拉克中微子质量通过暗物质的辐射产生。一种是轻狄拉克费米子暗物质。另一种是考虑到标量暗物质与光标量介质的自相互作用,光标量介质只衰变为两个中微子。
2019-03-05 hep-ph
Systematic Study of One-Loop Dirac Neutrino Masses and Viable Dark Matter Candidates
我们在树水平和单圈水平上研究了六维有效算符产生小质量中微子的过程,中微子被假定为Dirac粒子。我们找出所有可能的树和一个回路图,导致有限的中微子质量。给出了相应的介质场和中微子质量的预言。通过引入软破缺阿贝尔对称性或有限非阿贝尔对称性,可以禁止中微子质量的低阶贡献。环内的信使可能是暗物质粒子。可能的暗物质候选人和相应的约束参数$α$进行了分析,为每个模型。
2018-06-24 hep-ph
Singlet-Doublet Dirac Dark Matter
我们分析了标准模型的一个简单的扩展,其中的暗物质粒子是一个狄拉克费米子,是一个单线态和SU(2)二重态的混合物。该模型只包含四个自由参数:单重态和二重态质量和两个新的Yukawa耦合。在这个模型中,直接检测边界非常强,并且要求暗物质粒子是单态的。因此,它的残余密度必须通过与偶线的共湮灭来获得。我们发现,暗物质的质量应该低于750 GeV,单重态-二重态质量差不能超过9%,直接探测实验提供了最好的机会来探测这种情况。最后,我们还表明,这个模型可以有效地出现在动机良好的扩展标准模型。
2015-10-21 hep-ph
Pseudo-Dirac Bino Dark Matter
虽然最小超对称标准模型(MSSM)的双主导最轻的中性伴子是一个有趣的和广泛研究的暗物质的候选者,其湮灭截面的p波抑制需要微调的MSSM光谱与WMAP观测一致。我们提出了伪狄拉克双星,出现在理论与D-型超光速破缺作为一个有趣的替代候选人的暗物质。由于这两个态在没有电弱对称性破缺的情况下是简并的,因此双原子的伪狄拉克性质给出了增强的共湮灭的自然机制。此外,最轻的状态可以与直接检测实验的极限一致,因为缺乏载体相互作用,如MSSM bino的情况。
2008-01-08 hep-ph
Simplified Dirac Dark Matter Models and Gamma-Ray Lines
我们研究简化的暗物质模型,其中的暗物质候选者是狄拉克费米子,只在一个新的规范对称性下带电。在这种背景下,人们可以动态地理解暗物质候选者的稳定性,并且通过新规范玻色子的湮灭不是速度抑制的。本文提出了在局域B-L规范对称性下荷电的最简单的狄拉克暗物质模型。我们详细讨论了理论预言的湮灭成两个光子,到标准模型希格斯粒子和一个光子,到Z规范玻色子和一个光子。我们的分析结果可用于任何荷电的狄拉克暗物质模型下的阿贝尔规范对称性。数值结果显示在B-L暗物质模型中。我们讨论了对撞机搜索和暗物质实验对模型的约束之间的相关性。
2015-10-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Split Dirac Supersymmetry: An Ultraviolet Completion of Higgsino Dark Matter
出于观察到希格斯四次耦合运行到零,在中间尺度,我们提出了一个新的框架模型的分裂超对称性,其中gauginos获得中间尺度狄拉克质量的$\sim 10^{8-11}$ GeV。标量质量产生于单圈有限贡献以及直接引力介导贡献。就像分裂的超对称性一样,一个希格斯双重态被微调成光。为了使希格斯四次粒子为零而引入狄拉克高吉诺的尺度与规范耦合统一所必需的尺度相同。因此,规范耦合统一仍然存在(非平凡的,由于伴随多重态),虽然有一个更高的统一尺度$\gtrsim 10^{17}$ GeV。$μ$ -项自然地处于弱标度,并且提供了实验验证的机会。我们提出了两种表现形式的分裂狄拉克超对称性。在“纯狄拉克”模型中,最轻的希格斯诺必须通过R宇称破坏耦合衰变,导致对撞机中出现一系列有趣的信号。在“超荷不纯”模型中,比诺获得了马约拉纳质量,与狄拉克胶子和维诺相比,它被抑制了一圈。这导致了弱尺度的希格斯诺暗物质,其整体质量尺度,以及中性成分之间的质量分裂,自然产生于相同的紫外动力学。我们概述了在对撞机和暗物质探测实验中发现伪狄拉克希格斯诺暗物质的挑战。
2014-05-14 hep-ph
New signatures of Dirac neutralino dark matter
超对称的暗物质在MSSM中得到了广泛的研究,在MSSM中,高吉诺具有马约拉纳质量。通过引入狄拉克-高吉诺质量,我们得到了一个丰富的现象学,LHC的信号是可以预期的。具体地说,在最小狄拉克-高吉诺模型(MDGSSM)中,我们有一个由两个额外的中性伴子和一个额外的电荷伴子扩展的电弱伴子扇区。比诺和葡萄酒般的状态带来了小的质量分裂,导致长寿命粒子(LLP)的场景频繁出现。在这方面的贡献,我们划定的MDGSSM,最轻的中性伴子是一个可行的暗物质候选人,逃脱电流暗物质直接检测的电弱子部门的参数空间。然后,我们专注于允许的区域,包含LLP和面对他们对相应的LHC搜索。最后,我们讨论了长寿命的中性伴子的主要情况下,目前没有搜索敏感。
2021-05-18 hep-ph
Minimal Dirac seesaw accompanied by Dirac fermionic dark matter
该研究扩展标准模型引入$U(1)_{B-L}^{}$规范对称性与四个右手性中微子,提出两个形成狄拉克费米子作为稳定暗物质、另两个通过5维算符实现最小狄拉克跷跷板的模型,还能解释宇宙重子不对称。
2025-08-20 hep-ph
Seesaw roadmap to neutrino mass and dark matter
我们描述了通过广义五维算子产生Majorana和Dirac中微子质量的多种途径。在标准模型希格斯偶线之外的新标量的存在意味着新的可能的场收缩,这在狄拉克中微子的情况下是必需的。我们还注意到,在狄拉克中微子的情况下,确保中微子狄拉克性质所需的额外对称性也可以对暗物质的稳定性负责。
2018-05-03 hep-ph
Composite neutrinos and the QCD axion: baryogenesis, dark matter, small Dirac neutrino masses, and vanishing neutron EDM
我们考虑一个手征规范理论,从轻的复合狄拉克中微子动态地出现,增加了一个QCD轴子解决强CP问题。我们表明,复合部门和轴子之间的相互作用也可以同时导致成功的重子生成,并产生一个正确的暗物质丰度通过"同生",而不矛盾目前的限制。我们预测$ΔN_{\rm eff} \geq 0.14$和$m_a$的范围$O(1)\>{\rm μeV}$-$O(10)\>{\rm meV}$,这可以坚定地测试即将到来的CMB实验和轴子搜索。
2021-12-29 hep-ph
From Dirac neutrino masses to baryonic and dark matter asymmetries
我们考虑一个SU(3)_c \times SU(2)_L \times U(1)_Y暗扇区,它平行于SU(3)_c \times SU(2)_L \times U(1)_Y普通扇区.暗区的超荷、重子数和轻子数与普通区相反。我们进一步引入了三种信使扇区:(i)两个或多个规范单态狄拉克费米子,(ii)两个或多个[SU(2)_L \times SU(2 ′_L)]-双重希格斯标量,(iii)至少一个规范单态狄拉克费米子和至少一个[SU(2)_L \times SU(2 ′_L)]-双重希格斯标量.重费米子单线态和/或Higgs双线态的轻子数守恒衰变可以同时在[SU(2)_L]-二重态轻子中产生轻子不对称性,在[SU(2 ′_L]-二重态轻子中产生相反的轻子不对称性,从而分别解释了宇宙学重子不对称性和暗物质残余密度。作为暗物质粒子的最轻暗核子的质量应该在5 GeV左右。通过对重费米子单线态和/或Higgs双线态的积分,我们可以得到由普通中微子和暗中微子组成的三个轻狄拉克中微子。如果进一步施加镜像离散对称性,我们的模型将不需要比传统的类型I,类型II或类型I +II跷跷板模型更多的未知参数。
2013-03-26 hep-ph