Leptonic Dark Matter with Scalar Dilepton Mediator
提出了一种简单而优雅的机制来解决自相互作用的暗物质具有轻标量介体的问题，以及由于前者的增强索末菲产生和衰变而导致的对宇宙微波背景（CMB）的破坏。其关键思想是将具有U（1）轻子数守恒的狄拉克中微子推广到暗区。最简单的情况是由单位轻子数的标量或费米子暗物质伴随着轻标量双轻子介体组成，后者衰变为两个中微子。
2019-01-05 hep-ph
Probing a dark photon using rare leptonic kaon and pion decays
稀有的轻子K介子和π介子衰变$K^+(π^+) \to μ^+\, ν_μ\, e^+ e^-$可以用来探测质量为${\cal O}(10)$ ~MeV的暗光子，其背景来自虚光子。这是最相关的16.7兆电子伏的暗光子提出来解释最近观察到的6.8 $σ$异常$^8$ Be跃迁的原子基合作。我们评估了未来的实验如何与标准模型粒子的暗光子耦合的不同方案的范围，并表明，很大一部分的首选16.7兆电子伏暗光子参数空间可以果断地探测。我们还展示了使用角分布来进一步区分信号与背景。
2016-12-21 hep-ph
SU(2)_N Model of Vector Dark Matter with a Leptonic Connection
费米子和标量暗物质的模型比比皆是。在这里，我们考虑矢量暗物质，从SU（2）_N扩展的标准模型。它有许多有趣的性质，包括中微子质量的反向跷跷板机制的可能实现。在这个模型中，计算暗物质残余丰度时，暗物质的湮灭并不取决于它对标准模型粒子的横截面，而是取决于与标准模型中的粒子处于热平衡的其他新粒子的横截面。
2014-12-22 hep-ph
Leptonic New Force and Cosmic-ray Boosted Dark Matter for the XENON1T Excess
最近报道的XENON1T中的过剩可以用新的轻子力来解释，这种力没有规范异常。我们集中在两个场景有和没有暗物质。在场景#1中，规范轻子数为U（1）$_{L_e-L_j}$、$j=μ$或$τ$的规范玻色子提供了太阳中微子和电子之间的非标准相互作用，这增加了XENON1 T探测器中电子反冲事件的数量。在场景2中，新的规范玻色子只与电子和暗物质耦合，然后宇宙射线电子可以将它们的动量传递给晕中的暗物质。增强的暗物质产生${\cal O}(1)$ keV的电子反冲信号。暗物质在新的规范相互作用的帮助下，有效地加热了我们银河系中的中子星，超过了中子星捕获晕暗物质的$\sim1500$ K。因此，我们建议利用未来的红外望远镜来测试我们的方案。
2020-09-09 hep-ph
Right-handed neutrinos: dark matter, lepton flavor violation and leptonic collider searches
我们研究了存在于大多数标准模型扩展中的重右手中微子的轻子味违反（LFV）相互作用，该扩展在环水平上解决了暗物质（DM）和中微子质量。为了探讨这些LFV相互作用的碰撞机效应，我们施加的假设，模型参数给出正确的值的DM残留物密度和满足的LFV过程$\ell_α\rightarrow\ell_βγ$和$\ell_α\rightarrow3\ell_β$的约束。我们还调查了探测这些相互作用的可能性，因此右手中微子，在轻子对撞机通过不同的最终状态签名。
2017-05-19 hep-ph
Alternative $[SU(3)]^4$ Model of Leptonic Color and Dark Matter
讨论了轻子色和暗物质的$[SU(3)]^4$替代模型。它在$M_U \sim 10^{14}$ GeV处统一，并且具有低能子组$SU(3)_q \times SU(2)_l \times SU(2)_L \times SU(2)_R \times U(1)_X$和$(u,h)_R$而不是$(u,d)_R$作为$SU(2)_R$下的双重态。它具有内建的全局$U(1)$暗对称性，即广义$B-L$。类似于$SU(3)_q$夸克三重态，它有$SU(2)_l$血红素偶重态，它们带有半整数电荷，并被$SU(2)_l$规范玻色子（粘子）限制。与夸克偶素类似，它们的矢量束缚态（hemionia）非常适合在未来的$e^-e^+$对撞机上进行探索。
2018-01-03 hep-ph
Impact of leptonic unitarity and dark matter direct detection experiments on the NMSSM with inverse seesaw mechanism
在次最小超对称标准模型中，中微子质量的产生机制是反跷跷板机制，最轻的超中微子在巨大的参数空间中可能成为暗物质的候选者。在这种情况下，轻子么正性破坏的微小性和最近的XENON-1 T实验可以限制暗物质物理。特别是，他们设定了中微子汤川耦合$λ_ν$和$Y_ν$的上限。我们研究这样的影响，通过编码的约束在一个似然函数，并进行详细的扫描与嵌套抽样算法的理论的参数空间。我们表明，这些限制是相辅相成的，在限制理论，在某些情况下，他们是非常严格的。我们还研究了未来LZ实验对理论的影响。
2020-12-06 hep-ph
Unifying the flavor origin of dark matter with leptonic nonzero $θ_{13}$
我们提出了一个味对称的方法来统一暗物质（DM）的起源与非零的$θ_{13}$轻子部门。在这个框架中，打破$U(1)$味对称性的残余$Z_2$确保DM的稳定性，并引起对现有的基于$A_4$的三双峰中微子混合的修改，以获得所需的非零$\sin θ_{13}$。这导致在一系列的希格斯门户耦合的DM，可以潜在地访问在各种正在进行的和未来的直接和对撞机搜索实验。
2016-06-22 hep-ph
Rare Leptonic Processes Induced by Massless Dark Photon
本文在未破缺 U(1) 规范扩展下引入无质量暗光子，通过偶极算符研究其与带电轻子的轻子家族破坏相互作用，给出 μ 子衰变改进约束和 τ 衰变新界限，并探讨未来轻子对撞机中的可能信号。
2023-06-16 hep-ph
Flavor origin of dark matter and its relation with leptonic nonzero $θ_{13}$ and Dirac CP phase $δ$
我们提出了一个最小的扩展的标准模型，包括PDMATHAMM味对称性建立的暗物质的遗迹丰度之间的相关性，测量的WMAP和普朗克卫星实验和非零值观测到的$\sin θ_{13}$在DOUBLE CHOOZ，大亚湾，RENO和T2 K。在高尺度下，味对称性被破缺为剩余的$\mathcal{Z}_2$对称性，这不仅保证了暗物质的稳定性，而且对现有的基于$A_4$的三双峰中微子混合模型进行了修正.该偏差进而表明所需的$\sin θ_{13}$的非零值。我们假设暗物质在现有的$A_4$对称下是中性的，而在$U(1)$味对称下是带电的。因此，在这种设置中，$\sin θ_{13}$的非零值预测了$U(1)$下的暗物质电荷，这可以在各种正在进行的和未来的直接和对撞机暗物质搜索实验中进行测试。我们还指出了非零轻子CP相$δ$的参与，它在分析中起着重要的作用。
2017-05-16 hep-ph
Probing the Dark Sector through Mono-Z Boson Leptonic Decays
多年来，对撞机对暗物质产生的研究一直是基于高pT标准模型特征和大的缺失横向能量的平衡。轻子衰变产生的单Z玻色子具有清晰的特征，其优点是可以精确测量衰变的电子和μ子。这个签名不仅使重建的Z玻色子休息框架，但也可能恢复的基础生产动力学通过衰变轻子角分布。在这项工作中，我们利用轻子Z玻色子衰变所携带的全部信息来限制暗区的耦合强度参数。我们研究了具有标量、矢量和张量介质的简化暗扇区模型，观察到它们在角系数分布上的不同特征，特别是角系数可以用来区分自旋0和自旋1模型的不同情形，包括奇宇称和奇电荷共轭宇称模型.为了最大限度地提高统计能力，我们进行了一个矩阵元方法的研究与事件似然函数的动态建设。我们参数化的检验统计量，使敏感性从矩阵元素是量化的，通过一项测量的形状差异。我们的研究结果表明，形状的差异提供了显着的改善的限制，特别是对于标量介体模型。我们还提出了一个例子应用的矩阵元素的运动学，一个更简单的方法，是适用于实验数据。
2018-02-07 hep-ph
Leptonic WIMP Coannihilation and the Current Dark Matter Search Strategy
我们讨论了弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质（DM）模型在电弱尺度及以上的程度，可以在未来的高能和天体粒子物理实验的结论性探讨。我们认为简化的模型与二进制一样的暗物质和slepton一样的共湮灭的合作伙伴，并发现微扰模型产生所观察到的遗迹丰度至少10 TeV。我们强调，共湮灭可以增加或减少暗物质遗迹丰度。计算了直接探测实验对DM核散射的灵敏度，考虑了间接探测边界，并估计了未来质子对撞机对slepton对产生的灵敏度。我们发现，目前和未来的实验将能够探测狄拉克DM模型高达至少10 TeV。然而，目前和未来的搜索将不敏感的马约拉纳暗物质模型的质量超过2或4 TeV，分别为一个或十个共湮灭的合作伙伴，留下约70%的参数空间不受约束。这表明需要新的实验思路来访问共湮灭马约拉纳暗物质的模型。
2019-02-13 hep-ph
A Mini-review on Vector-like Leptonic Dark Matter, Neutrino Mass and Collider Signatures
我们回顾了一类模型，其中标准模型（SM）是由矢量轻子增强：一个二重态和一个单线态，这是一个完整的离散$Z_2$对称下的奇数。因此，这些额外的矢量轻子的中性成分是稳定的，并且表现为暗物质。我们研究了模型参数的唯象约束，并阐明了暗物质的遗迹密度、直接探测和对撞机特征的参数空间。在这样的模型中，我们进一步添加了超荷2的标量三重态，并研究了其后果。特别地，在电弱对称性破缺（EWSB）之后，三重态标量得到感生真空期望值（vev），这不仅给轻中微子而且给矢量类轻子二重态DM产生Majorana质量。由于DM的Majorana质量，$Z$介导的与核子的弹性散射被禁止，因此允许模型从严格的直接搜索边界中生存。没有标量三重态的DM由于单重态分量的大贡献而生活在小的单重态-二重态轻子混合区（$\sinθ\le 0.1$）中，并且与带电伴星NLSP（最轻的稳定粒子旁边）具有小的质量差（$Δm \sim 10$ GeV），以帮助共湮灭以产生正确的残余密度。这两种观测结果在标量三重态的存在下都发生了一定程度的变化，以帮助强子安静轻子末态在LHC上的可观测性，而人们也可以通过NLSP的位移顶点信号来确认/排除模型，NLSP是模型在遗迹密度和直接搜索允许参数空间中的特征签名。
2019-05-13 hep-ph
Natural $Z'$ model with an inverse seesaw and leptonic dark matter
本文考虑一个只与重子负轻子数和超荷耦合的Z ′玻色子模型。除了通常的右手中微子外，我们还加上一对带有分数轻子荷的费米子，因此我们称之为轻子。其中一个轻子在附加Z_2电荷下被取为奇数，另一个则为偶数。这使得中微子质量有一个自然的（逆）跷跷板机制。奇怪的轻子是暗物质的候选者，但必须被Z '玻色子或希格斯玻色子共振湮灭，后者负责给前者质量。考虑到对撞机和模型的宇宙学边界，我们发现在LHC上可以看到Z '-玻色子和/或额外的希格斯玻色子。有了更多的瘦体对，瘦体发生是可能的。
2013-02-13 hep-ph
Leptonic CP Violation and Leptogenesis
本文综述了在具有零纹理的基本轻子质量矩阵的特殊味结构框架下，低能CP破坏与轻子生成之间联系的一些最新结果。
2007-12-13 hep-ph
Multilepton signatures for scalar dark matter searches in coannihilation scenario
我们重新审视标量单态暗物质（DM）的情况下，一对暗轻子的合作伙伴，形成一个矢量狄拉克费米子偶。额外的二重态通过一个非标准模型的Yukawa结构与标准模型（SM）轻子二重态和标量单重态耦合。其结果是，（i）由于额外的费米子态通过规范和汤川相互作用与其他暗扇区粒子以及SM相互作用，它产生了新的DM湮灭过程，包括对湮灭以及共湮灭通道，（ii）这样的汤川结构开辟了新的轻子末态产生通道，从而大大增强了在LHC中寻找暗物质的截面。使用合适的运动学观测量，我们训练一个{ \em提升决策树}（BDT）分类器，以有效的方式从背景中分离增强但仍然微弱的轻轻子信号。另一方面，同样的技术被应用于研究$τ$标记的喷流在寻找DM信号。
2020-06-18 hep-ph
Probing the anomalous positron fraction origin with fully leptonic decaying gravitino dark matter candidates
由PAMELA、AMS-02、CALET、DAMPE和Fermi-LAT等空间实验测量的电子和正电子宇宙射线通量在高能时显示出与标准天体物理学来源的预期相比出乎意料的行为。特别是，AMS-02的观测为一种新的正电子和电子来源提供了令人信服的证据，而这种来源仍然未知。可能的情况包括暗物质的贡献或未解决的天体物理来源，如附近的恒星。研究表明，大多数基于暗物质的解释往往会产生过多的伽马射线，与河外伽马射线背景（EGB）的测量结果相冲突。虽然这种情况似乎是相当普遍的，但它最终取决于候选暗物质的性质。在这项工作中，我们重新审视了一个模型，其中引力子是一个暗物质的候选人通过R-宇称违反耦合衰变到SM粒子。我们表明，三线性耦合允许的衰变通道产生更多的电子和正电子和更少的光子相比，双线性耦合允许的通道。事实上，当单独考虑AMS-02数据时，我们发现三线性模型与EGB约束是兼容的。然而，当考虑DAMPE或CALET测量的电子和正电子通量之和而不是AMS-02数据时，这一结果可能会改变。因此，为了进一步评估该模型，需要澄清这些实验收集的数据之间的差异
2020-11-18 hep-ph
Muon g-2 Anomaly and Dark Leptonic Gauge Boson
寻找MeV-GeV尺度暗规范玻色子的主要动机之一是长期存在的μ介子g-2异常。由于固定靶实验和稀有介子衰变等积极的探索，μ介子g-2的有利参数范围迅速缩小。根据最新的数据，它实际上被排除在流行的暗光子模型之外。我们综述了这个问题，并研究了一个潜在的替代模型的基础上规范轻子数或U（1）_L。U（1）_L的μ子g-2有利参数区在暗光子情况下经受住了所有的关键约束，但在大通量中微子实验中受到了新的约束。
2014-11-15 hep-ex hep-ph
Gamma-ray Constraints on Hadronic and Leptonic Activities of Decaying Dark Matter
虽然PAMELA和Fermi报告的宇宙射线电子和正电子的过剩可以用暗物质主要衰变为带电轻子来解释，但这并不一定意味着暗物质不应该有任何强子衰变模式。为了量化允许的强子活动，我们推导出的限制暗物质衰变到WW，ZZ，hh，qqbar和gg使用费米和HESS的γ射线数据。我们还得到了轻子e+e-，mu+mu-和tau+tau-最终状态的γ射线约束。我们发现，暗物质必须主要衰变为μ + μ-或τ + τ-，以同时解释报告的过剩，并满足所有的伽马射线约束。
2009-12-28 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Some Implications of the Leptonic Annihilation of Dark Matter: Possible Galactic Radio Emission Signatures and the Excess Radio Flux of Extragalactic Origin
我们给出了暗物质候选者湮灭为2轻子和4轻子末态的射电辐射的理论预言。然后，我们比较我们的结果与已知的无线电测量的天空温度作为频率的函数。特别是，我们计算了一些暗物质候选人的无线电发射湮灭成中间玻色子，随后衰变成一个4轻子通道的热湮灭截面。我们发现，在频率范围内从$20\,{\rm MHz}$到$5\,{\rm GHz}$，这个通道可以产生一个更强的签名比直接湮灭成轻子。
2019-11-28 astro-ph.HE hep-ph
P stabilizes dark matter and with CP can predict leptonic phases
我们发现自发破缺的宇称（P）或左右对称性以一种美丽的方式稳定了暗物质。如果暗物质有一个非真实的内禀宇称\pm i（例如马约拉纳费米子），宇称可以确保它不能衰变为所有具有真实内禀宇称的正常粒子。然而，如果在轻子或暗扇区中不存在马约拉纳耦合，则可以重新定义P对称性以去除相对非真实的本征相位。因此，如果暗物质由于宇称而稳定，那么中微子和暗物质费米子就必须具有马约拉纳质量。我们还考虑了具有内禀宇称\pm i的类矢量二重态费米子。强CP问题通过附加CP来解决。在最小强CP求解模型中，轻子CP相位在树的水平上消失，这是一个可检验的预测。在实验上，如果没有发现轻子CP相（发现它们与0或π一致），则可以证明本工作中的模型类型，其中CP是自发或软破缺的，并且还存在第二个隐藏或软破缺的对称性，如P，Z_2或Z_4。然而，轻子CP破坏可以出现在这些模型的密切相关的或一些非最小的版本。
2013-10-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Neutrinos, leptonic CP violation and the origin of matter
本文综述了中微子物理与宇宙学重子不对称性产生的热轻子生成机制之间的联系。特别注意的是，在低能量和高能量的轻子CP破坏之间建立一个桥梁的问题。
2005-12-10 hep-ph
Constraints on the Dark Photon Parameter Space from Leptonic Rare Kaon Decays
随着宇宙射线观测中发现的异常和粒子物理学标准模型中未解决的问题，如μ子的异常磁矩的差异，标准模型的U（1）扩展的想法出现了。这个扩展允许暗物质通过交换一个不包括在标准模型中的光子状大质量力载体$A'$来相互作用。我们讨论了利用稀有K介子衰变的数据来约束暗光子参数空间的可能性。因此，我们分析衰变$K\rightarrow μνA'$作为一个信号过程，并计算预期的标准模型背景。利用这些结果，我们计算新的限制$A'$参数空间，提供新的稀有K介子衰变实验的动机，以扩展现有的$A'$界限。
2012-10-08 hep-ex hep-ph
Leptonic Indirect Detection Signals from Strongly Interacting Asymmetric Dark Matter
具有TeV质量和强自相互作用的粒子通常具有正确的湮灭截面，如果湮灭的最终产物是带电轻子，则可以解释观测到的宇宙电子和正电子过剩。我们提出了一个明确的强耦合TeV尺度的暗物质的模型，其遗迹丰度与观测宇宙的物质-反物质不对称性有关。利用带有标准模型轻子数的算符将标准模型的B-L不对称性转移到暗区。轻子数的破坏自然会在后期引起暗物质粒子-反粒子的振荡，使得今天的暗物质-反物质湮灭。暗物质在暗区湮灭为较轻的强相互作用粒子，通过转移算符衰变为轻子。由于超对称破缺，暗区的强动力学处于弱尺度。正确的暗物质丰度是自动获得的自然值的无量纲参数，类似于传统的WIMP的情况。
2010-08-11 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic rays from Leptonic Dark Matter
如果暗物质具有轻子数，那么很自然地预期暗物质湮灭和/或衰变主要产生标准模型轻子，而产生的反质子的数量可以忽略不计。为了说明这样一个简单的想法，我们考虑一个方案，右手sneutrino暗物质通过微小的R宇称破坏相互作用衰变到标准模型粒子。有趣的是，带电轻子和中微子是直接产生的，它们可以导致预测的正电子分数出现一个尖峰。此外，右手中微子的衰变也产生了弥散的连续伽马射线，这可能是EGRET观测到的过量伽马射线的原因，而初级反质子通量可以被抑制。PAMELA和FGST天文台将检验这些关于正电子、伽马射线和反质子的宇宙射线通量的预测。
2008-12-18 astro-ph hep-ph
Detection of Leptonic Dark Matter
弱相互作用大质量粒子（WIMP）是宇宙中冷暗物质的最佳候选者之一。超对称WIMP的唯象学研究近年来得到了很大的发展。然而，还有其他可能性没有被讨论得那么多。一个例子是右手大质量中微子，最近在大质量中微子的Zee模型的背景下提出。这种TeV量级的轻子WIMP（简称LIMP）乍看之下似乎基本上是不可探测的。然而，我们指出，辐射诱导的轻子和光子湮灭率必然是相当大的，并提供了一个明显的伽马射线签名的星系晕的湮灭。这为有能力观测银河系中心的空气切伦科夫望远镜（如HESS和CANGAROO阵列）以及GLAST太空望远镜提供了机会。此外，对正电子宇宙射线通量的贡献原则上是可检测的，但这需要在暗物质晕分布中非常强的局部密度增强。
2002-11-20 astro-ph hep-ph
A Leptonic ALP Portal to the Dark Sector
本文提出轻子型ALP门户模型，通过多MeV类轴子粒子与SM轻子及暗物质费米子耦合，解释反常磁矩差异与暗物质relic丰度，并指出现有实验约束将参数空间限制在狭窄区域，未来可检验。
2024-03-27 astro-ph.CO hep-ph
Minimal Vector-like leptonic Dark Matter and Signatures at the LHC
我们提出了一种在超越标准模型（SM）的情形下具有可重整化相互作用的最小矢量轻子暗物质（DM），其中SM增加了一个矢量双态和一个单态轻子。额外的费米子在离散的$Z_2$对称下是奇数，而其余的SM粒子是单线态，因此为DM提供了稳定性。在这种情况下，我们表明，DM出现作为一个混合物的中性分量的矢量类二重态和单重轻子。单重态-二重态混合（$\sin θ$）在产生正确的残余物密度以及通过经由$Z$和Higgs中介的相互作用获得空直接DM搜索结果方面起着至关重要的作用。混合也受到不可见的Z和希格斯衰变宽度的强烈约束。我们发现，正确的残余丰度DM可以在一个大的区域的参数空间的DM质量大于$ M_Z/2$和$\sin θ\le 0.1$。讨论了大型强子对撞机（LHC）中具有对撞机特征的模型唯象的细节。特别是，我们表明，对于$\sin θ\le 0.01$，带电同伴的DM可以引起一个可观察到的位移顶点签名，标志着一个显着偏离其他费米DM的情况下，同时保持文物丰度完好无损。
2016-06-22 hep-ph
Improved Treatment of Dark Matter Capture in Neutron Stars II: Leptonic Targets
中子星在极端条件下庇护着物质，为基本相互作用提供了一个独特的试验场。我们最近开发了一种改进的治疗暗物质（DM）捕获中子星，适当地结合了许多重要的物理效应，并概述了有用的分析近似，是有效的时，散射振幅是独立的质量中心的能量。我们现在将该分析扩展到所有交互类型。我们还讨论了超越零温度近似的效果，这提供了一个提升的捕获率的低质量暗物质，并给出近似的暗物质的上散射率和蒸发质量。我们将这些结果应用于暗物质从轻子目标的散射，正确的相对论描述是必不可少的。我们发现，潜在的中子星灵敏度DM轻子散射截面大大超过电子反冲实验，特别是在亚GeV制度，与亚MeV DM远远超出了未来的地面实验的灵敏度。
2021-03-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Leptonic Dark Energy and Baryogenesis
我们考虑重子生成的情形，其中重子（B）和轻子（L）的数目之差以这样一种方式守恒，即标准模型扇区中的B-L不对称性被存储在暗能量扇区中的相反符号的不对称性所补偿。因此，我们引入一个玩具模型，其中复杂的精华场在后期具有B-L不对称性。我们确定了产生的重子不对称性在可见部门的初始条件范围很大，很容易实现的观察到的数量级的值。虽然产生的重子不对称性的大小取决于基础暴胀模型的细节，但在许多情况下，它与再加热温度无关。我们还讨论了不稳定性的可能来源，如Q球的形成。
2006-07-12 astro-ph hep-ph
Leptonic scalar portal: Origin of muon $g-2$ anomaly and dark matter?
我们提出了一个模型来解释4.2 $σ$ μ子$g-2$异常和遗迹密度的暗物质（DM），DM与标准模型（SM）通过一个标量门户玻色子$φ$携带黑暗和SM轻子数，并介导非对角的电子和μ子之间的相互作用，允许$e \leftrightarrow μ$过渡。在反应$e Z \to μZφ$中，高能电子被靶核散射，产生$φ$，随后迅速产生不可见的衰变$φ~\to$ ~DM粒子，并在末态有大的能量缺失伴随着单个μ子的事件中寻找。有趣的是，在2016-2018年收集的$\simeq 3\times 10^{11}$电子数据样本中观察到了几个具有类似特征的事件，用于在CERN SPS的NA 64实验中寻找光暗物质[PRL { \bf 123}，121801（2019）]。到目前为止，这些事件归因于背景，使我们能够对$φ$质量和耦合设置第一个约束，同时决定性地探测这些事件的起源和剩余参数空间的一大部分，以在不久的将来与升级的NA 64探测器或其他计划的实验。
2022-07-07 hep-ex hep-ph
PAMELA data and leptonically decaying dark matter
最近PAMELA公布了他们关于正电子和反质子比率的第一个结果。在新数据的激励下，我们研究了宇宙线的传播模型，计算了次级正电子和反质子谱。低能正电子比可以与对流传播模型中的数据相一致。高于$\sim 10$ GeV的PAMELA数据显示出明显的正电子比过剩。然而，次级反质子与数据大致一致。正电子过剩可能是暗物质湮灭或衰变的直接证据。我们通过假设暗物质湮灭或衰变到不同的最终状态，将正电子和反质子光谱与数据进行比较。PAMELA数据实际上排除了夸克对作为主要的末态，不利于规范玻色子末态。只有在轻子末态的情况下，正电子和反质子谱才能同时得到解释。我们还比较了衰变和湮灭的暗物质的情况下，占PAMELA的结果，更喜欢衰变的暗物质。最后，我们在R宇称破缺的超对称框架下考虑了一个衰变中性伴子暗物质模型。PAMELA数据与中性伴子质量$600\sim 2000$ GeV和寿命$\sim 10^{26}$秒拟合良好。我们还证明了质量在2TeV左右的中性伴子可以同时拟合PAMELA和ATIC数据。
2008-11-26 astro-ph hep-ph
Leptoquarks, Dark Matter, and Anomalous LHC Events
质量在$550-650$ GeV区域的轻夸克可能是最近CMS在$eejj$和$e νjj$通道中发现的过剩的候选者。我们讨论的模型，其中leptoquark衰变主要是暗物质和喷气机，从而给一个分支带电轻子和喷气机的最终状态，可以匹配的数据。质子衰变约束、暗物质间接和直接探测数据以及希格斯粒子不可见的衰变边界的汇合导致了少数预测模型，这些模型将在即将到来的直接探测实验中得到最终验证或排除。一路上，我们提出了强大的限制，这种leptoquark模型产生的μ子磁矩使用电流和预计的实验灵敏度，以及从$K$和$B$介子混合，轻子和半轻子介子衰变。
2014-11-11 hep-ph
Characterising Dark Matter Interacting with Extra Charged Leptons
在一个简化的亲轻子暗物质（DM）的情况下，介质是携带轻子量子数的新带电费米子，DM候选者是标量或矢量，分析了不同边界的互补性.在这个框架中，额外轻子和DM在$\mathbb Z_2$对称下是奇数的，因此轻子介体只能与DM态和各种味道的标准模型（SM）轻子相互作用。我们表明，有可能重新定义DM自旋（标量或矢量），以及介质的性质，通过宇宙学，味道和对撞机数据的综合分析。我们提出了一个明确的数值分析的可行的参数空间的一组基准点，我们的情况。
2018-03-21 hep-ph
Dark Matter, Cosmic Positrons in Alpha Magnetic Spectrometer Experiment and Particle-Cosmology with Yang-Mills Gravity
本文讨论了一个由具有轻子力的高能反电子中微子组成的暗物质模型，它是由与李-杨的$U_1$规范对称性相联系的守恒轻子电荷$g_\ell$产生的。暗物质的高能中微子（HEN）模型基于早期宇宙的粒子宇宙学，认为在早期宇宙中，中子衰变过程$n\to p^+ + e^- +\ovν_e$在夸克和反夸克的产生、碰撞和禁闭过程之后占主导地位。HEN模型揭示了以下结果：在物质宇宙中，电子、质子和反电子中微子的数量几乎相等。宇宙中普遍存在着不可观测的带有轻子荷$g_\ell$的反电子中微子$\ovν_e$。虽然反电子中微子暗物质的总质量在宇宙中可以忽略不计，但由于相对论性$\ovν_e$，其静态力涉及因子$E_ν/m_ν\approx 10^6$，其增强的引力和轻子力可能导致观察到的平坦旋转曲线。我们估计轻子荷为$g_\ell \approx 7 \times 10^{-21}$。该模型预言反电子中微子暗物质可以通过统一电弱理论的弱相互作用与宇宙线质子相互作用产生正电子，即$\ovν_e + p^+ \to e^+ +n$。反电子中微子暗物质为阿尔法磁谱仪（AMS）的实验提供了线索，该实验探测到了宇宙射线正电子超过预期的有趣过量。暗物质的HEN模型提出了利用现代精密的卡文迪什实验对电子间新的李杨力进行实验检验。
2021-09-19 gr-qc hep-ph hep-th
Signatures of Sneutrino NLSP in Gravitino Dark Matter Scenario at the LHC
我们提出了一个超对称模型的现象学与sneutrino作为下一个最轻的超对称粒子（NLSP）的引力子暗物质的情况下，在大型强子对撞机。我们专注于轻子签名和研究的可行性，一个特定的三轻子签名作为一个可能的发现渠道的超对称性。
2009-09-25 hep-ph
Leptonic dark matter annihilation in the evolving universe: constraints and implications
宇宙电子和正电子过剩被解释为可能的暗物质（DM）湮灭产物。在这项工作中，我们调查的可能影响，这样的DM湮灭的情况下，在宇宙的演化历史。我们首先计算了河外$γ$ -射线背景（EGRB），它是由DM湮没带电轻子的末态辐射和电子/正电子与宇宙微波背景的逆康普顿散射产生的。DM晕轮廓和最小晕质量，这还没有很好地确定从目前的N体模拟，EGRET和费米望远镜的EGRB数据的约束。然后讨论了轻子DM模型对宇宙演化的影响，如星系际介质的再电离和加热、中性氢21 cm信号和结构形成的抑制等。我们发现，对氢21厘米信号的影响可能会显示有趣的DM湮灭的签名，但对恒星形成的影响并不显着。未来对21 cm信号的观测可用于对DM的性质进行新的约束。
2010-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Leptonic signatures for SUSY at the LHC
大多数弱尺度超对称（SUSY）模型预测了CERN LHC中SUSY物质的可观测产生率。超对称对撞机事件中可能存在大量的喷流、孤立轻子和非孤立轻子以及缺失的E_T。首先讨论了混合轴子/轴子与中性伴子冷暗物质在超对称模型中的优点，然后我调查了在LHC通过轻子签名检测超对称物质的前景。在mSUGRA范式模型中，胶子和夸克的级联衰变应该产生高速率的多喷注加多轻子事件，允许探测m_{\tg} \sim 3（1.8）TeV的值，以获得积分亮度为100 fb^{-1}的\simeq m_{\tg}（m_{\tq} \gg m_{\tg}）。在参数空间的有限区域内，直接产生高吉诺和斯莱普通也是可能的。即使在LHC运行的第一年，在多μ子加喷流通道（不切割缺失的E_T）中的可观测信号也可以在有趣的参数范围内出现。高度动机汤川统一超对称模型-其中的暗物质预计是混合的轴子/axino类型-应该可能是可测试的，在第一年的大型强子对撞机运行，由于大速率的胶子对生产其次是级联衰变。
2009-09-08 hep-ph
The B -- TAU FCNC connection in SUSY Unified Theories
在超对称大统一的背景下，强子和轻子软破缺扇区之间建立了联系。这种关系在这里被利用，特别是在B物理的FCNC过程。它示出如何涉及第三代轻子FCNC的界限转化为FC B衰变的约束。在第二部分的贡献，我们表明，在K和B衰变的轻子的普遍性测试可以代表一个有趣的处理，以获得有关信息的金额FCNC在第二和第三代费米子。
2006-09-26 hep-ph
Novel bounds on neutrino portal dark matter from leptonic meson decays
本研究以轻子型介子衰变$M \to \ell \barν_\ell$为探针，针对含中性费米子与标量的中微子门户暗物质模型，解析计算三体衰变、单圈辐射修正两类效应，结合π、K衰变轻子味普适性实验数据，得到了优于现有结果的参数空间新约束。
2025-11-11 hep-ex hep-ph
Effect of polarisation and choice of event generator on spectra from dark matter annihilations
如果要使用间接探测搜索来区分暗物质粒子模型，那么了解次级粒子（如中微子、带电反粒子和本地宇宙中暗物质湮灭产生的伽马射线）的预期能谱至关重要。在这项工作中，我们研究了事件发生器的选择和最终状态粒子的极化对这些预测的影响。对于各种湮灭通道和暗物质质量，我们比较了与Pythia 8和Herwig 7的所有上述二次粒子物种的产量。我们调查如何极化的最终状态可以改变这些结果，并做了广泛的研究如何极化可以影响预期的中微子通量从暗物质湮灭在太阳的中心。我们发现，事件发生器之间的差异是较大的强子最终产品，如反质子，比轻子最终产品的产量。关于极化，我们相反地发现轻子谱的最大差异。轻子光谱的巨大差异表明，在从太阳中的暗物质湮灭中寻找中微子时，包括极化效应的重要性。然而，我们发现这些差异最终会被太阳中中微子的传播效应所抵消。
2020-01-13 astro-ph.HE hep-ph
Probing Hidden Leptonic Scalar Portals using the NA64 Experiment at CERN
本研究展示了CERN NA64实验通过蒙特卡罗模拟在100 GeV电子碰撞中探测暗区轻子型标量门户$e\ ightarrowμ$跃迁的潜力，发现其能探测与缪子$g-2$异常和暗物质遗迹预测兼容的大部分参数空间。
2024-04-24 hep-ex hep-ph
Constraints on leptonically annihilating Dark Matter from reionization and extragalactic gamma background
PAMELA、Fermi和HESS实验（PFH）已经显示出宇宙正电子和电子通量的异常过剩。一个非常令人兴奋的可能性是，这些过剩是由于湮灭暗物质（DM）。本文利用河外弥散γ射线背景的观测资料和末次散射面的光学厚度测量值，计算了轻子湮灭DM的约束条件，并与m_{DM} - <σ_AV>平面上PFH有利区的约束条件进行了比较。使用PYTHIA蒙特卡罗工具指定了能量输入的详细形式后，我们求解了辐射转移方程，这使我们能够确定宇宙介质吸收的能量以及剩余的漫伽玛背景能量。我们发现，对于τ^{-}+τ^{+}湮灭通道，来自光学深度测量的约束能够完全排除PFH有利区，而对于μ^{-}+μ^{+}湮灭通道，则几乎完全排除PFH有利区。事实证明，这些约束是相当强大的，几乎不依赖于低红移集群提升。来自伽马射线背景的约束对假设的晕浓度模型敏感，并且对于幂律模型，排除了PFH对所有轻子湮灭通道有利的区域。我们还发现，有可能有模型，完全符合宇宙在低红移。然而，这些模型在z > ~100处产生太大的自由电子分数，并且与光学深度测量相冲突。此外，在这些情况下的湮没截面的大小是大于PFH数据所建议的。
2009-08-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Note on the dark matter explanation of the ARCADE excess and AMS data
在本文中，我们表明，从AMS的正电子数据似乎排除了解释的ARCADE各向同性无线电背景过剩的自湮灭暗物质。在早期的工作中，人们发现，轻暗物质的轻子湮灭通道提供了一个很好的适合的过剩，由于同步辐射的末态粒子。然而，限制来自AMS的正电子数据的自湮灭截面现在严重约束轻自湮灭暗物质和截面低于热遗迹已经测试轻子湮灭渠道。结合这两个结果，我们的结论是，在自湮灭暗物质的无线电背景中的过量的解释被排除在外。
2014-12-18 astro-ph.CO hep-ph
DAMA/LIBRA and leptonically interacting Dark Matter
我们考虑了暗物质（DM）只与轻子有树级相互作用的假设。这样一个框架，其中DM反冲对原子中的电子绑定，已被提出作为一个解释每年调制的闪烁信号在DAMA/LIBRA相对于没有一个信号的核反冲在实验中，如CDMS或XENON10。然而，即使在这样一个亲轻子DM的情况下，也存在环诱导的DM-强子相互作用，其中从虚轻子发射的光子耦合到核的电荷。使用一般的有效场论方法，我们表明，如果这样的相互作用是在一个或两个回路的水平，然后DM-核散射占主导地位的DM-电子散射。这是因为后者受到束缚态波函数的抑制。一个得到的情况类似于标准的DM-核散射分析与相当大的张力之间的DAMA和CDMS/XENON10的结果。这一结论不适用于DM和轻子之间的赝标或轴向矢量耦合的情况，在那里，圈图消失。在这种情况下，根据DM电子散射对DAMA信号的解释强烈地不受信号的光谱形状的影响。此外，如果DM可以湮灭为中微子或τ轻子，所需的截面被排除了许多数量级使用的超神冈束缚的中微子从DM湮灭在太阳。
2009-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Matter Asymmetries in the $Z_N$ Dark matter -companion Models
本文指出 $Z_{N\geq 3}$ 对称的 WIMP 暗物质半湮灭模型自然提供暗物质不对称性所需的 Sakharov 要素，通过伴子不对称衰变转移至可见部分，并首次发现热运动效应增强 CP 破坏参数，基于 Boltzmann 方程分析可同时满足遗留密度与重子不对称性。
2024-07-24 hep-ph
Neutrino masses, muon g-2, dark matter, lithium problem, and leptogenesis at TeV-scale
中微子质量非零和暗物质存在的观测证据要求物理学超越标准模型。引入了一个含有额外标量和轻子矢量类费米子的模型。通过引入Z_2对称性，可以通过单圈效应产生TeV量级的中微子质量和反常μ子磁矩.对暗物质、锂问题和稀薄成因的解释作了尝试。这种情况可以在LHC和/或未来的实验中进行测试。
2009-05-21 hep-ph
Dark Matter Interpretations of the Electron/Positron Excesses after FERMI
PAMELA在正电子部分和费米和HESS在电子+正电子通量中观察到的宇宙线过剩可以用DM湮灭或衰变到轻子末态来解释。最终状态为tau或4 mu给出了对过量的最佳拟合。然而，在湮灭的情况下，它们与光子和中微子的约束是不相容的，除非DM有一个准恒定的密度分布。涉及电子的末态受到的约束较少，但与过剩态的拟合很差，除非隐藏的扇形辐射使它们的能谱更平滑，允许用轻子模的组合来拟合所有数据。一般来说，比TeV轻的DM不能满足过剩，所以PAMELA应该在更高的能量下找到更大的正电子分数。DM的解释可以通过费米望远镜10 GeV以上的伽马观测来检验：如果电子过剩在DM晕中无处不在，环境光的逆康普顿散射会产生一个很好的预测伽马过剩，费米望远镜应该很快就能探测到。
2010-02-24 hep-ph
B-physics anomalies: The bridge between R-parity violating Supersymmetry and flavoured Dark Matter
近年来，已经积累了大量的实验迹象，表明在B衰变中，涉及$b \to c τν$和$b \to s \ell^+ \ell^-$的轻子味普适性破坏效应。一个可能的新物理学解释可以在R-宇称破坏超对称性的框架内寻求，它包含了通过轻子夸克，树级交换和涉及纯轻子相互作用的单圈图来解释异常的必要成分。此外，一个近似的$U(2)^2$味对称，尊重规范耦合统一，成功地控制这些相互作用的强度。然而，来自轻子过程和$Z$玻色子衰变的强约束排除了$2 σ$水平上的大部分相关参数空间。此外，R宇称破坏剥夺了超对称性的暗物质候选者。出于这些不足之处，我们引入了一个新的规范单线态超场，根据味对称性收费，并表明其第三代，标量分量可能会参与回路图，缓解上述紧张局势，而在同一时间重现所观察到的遗迹丰度。我们得到了一个解决方案，这两个异常，也是完全符合丰富的味道和暗物质现象。最后，我们评估了在未来实验中探索该模型的前景。
2019-11-26 hep-ph
Neutrino Topology Reconstruction at DUNE and Applications to Searches for Dark Matter Annihilation in the Sun
我们考虑了一种新的中微子能量和拓扑重建技术在DUNE。特别是，我们表明，当传入的中微子的方向是已知的，可以使用测量的方向传出轻子和强子粒子重建测量不佳的量，如强子级联能量。我们表明，这种替代技术产生的能量分辨率，这是目前的重建方法相媲美的总和测量的能量。作为一个概念的证明，我们应用这种新的重建方法在太阳中寻找暗物质湮灭。我们表明，使用来自轻子和强子相互作用产物的方向信息可以有效地拒绝背景并隔离信号，从而提供竞争敏感性。
2019-06-17 astro-ph.HE hep-ph
The Higgs Connection -- Flavor and Dark Matter
夸克和轻子的三个家族，一个希格斯粒子统治着它们，在黑暗中把它们束缚起来。
2014-04-28 hep-ph
AMS-02 electrons and positrons: astrophysical interpretation and Dark Matter constraints
我们在这里提出了一个定量分析的AMS-02数据的目的是调查天体物理源和暗物质在他们的解释之间的相互作用。首先，我们表明，AMS-02轻子测量是在一个非常好的协议与假设，所有的电子和正电子是初级或次级天体物理过程的结果。然后，我们将暗物质添加到图片中，以确定哪些是关于其湮灭截面（或寿命）的信息，这些信息可以通过拟合AMS-02数据来推断，其中暗物质和天体物理源共同贡献于不同的轻子观测值。特别是，通过执行马尔可夫链蒙特卡罗采样的参数空间的理论，我们试图在表征可能的暗物质贡献的观测数据的意义，我们推导出强大的上限上的暗物质湮灭/衰变率。
2015-07-30 astro-ph.HE hep-ph
Condensates of ultralight axions and a link of leptonic scales to dark matter
确定超轻轴子的质量是为了得到在普朗克质量量级的Peccei-Quinn标度下的U（1）$_A$对称破缺标度$ Λ$。它被假定为一个星系的质量与低表面亮度的主要贡献是由一个模糊的暗物质（块）的意义上的轴子物种。为了将自转曲线拟合到银河系自转曲线上，我们使用了Soliton-Navarro-Frenk-White模型，该模型根据泊松-薛定谔系统的解，假设在晕中有一个凝聚核和相关的轴子。此外，三种常用的质量密度分布被认为是：Navarro-Frenk-White，伪等温和Burkert模型。一个轴子质量$m_a$的$0.675\times10^{-23}\,$ eV的提取，再现以前的结果在文献中。这意味着一个有效的杨-米尔斯尺度为$Λ\sim 287\,$ eV，它只是一个因子，比用来描述第一轻子族的SU（2）理论的杨-米尔斯尺度小。SU（2）$_{\rm CMB} $宇宙学模型表明，三个SU（2）杨-米尔斯理论，每一个都是关于轻子二重态（e，$ν_e$），（$μ$，$ν_μ$）和（$τ$，$ν_τ$）的形成，对暗物质的电流密度有同样的贡献。孤立块的参数，如引力玻尔半径或维里质量，仅由普朗克质量和相应的轻子质量决定。如果星系中暗物质的主要成分是e-团块，那么$ τ- $和$ μ$ -团块的混合物就可能解释星系中心大质量致密天体的存在，而$ τ$ -团块则可能与球状星团和晕质量有关。这可能…
2021-08-04 hep-ph hep-th
KeV dark matter in minimal extended seesaw model and its predictions in neutrinoless double beta decay and baryogenesis
我们在最小扩展跷跷板机制下发展了标准模型的$A_4 \times Z_4 \times Z_2$对称性扩展，成功地预言了中微子质量和混合模式。该模型打破了中微子质量矩阵的$μ-τ$对称性，解释了非零$θ_{13}$的轻子混合。我们研究了keV尺度的无菌中微子作为暗物质候选者的唯象结果以及其他唯象，如中微子振荡观测值、无中微子双β衰变、通过轻子生成的重子生成等。我们还从轻子混合矩阵计算了Dirac CP破坏相$δ_{CP}$和两个Majorana相$α$和$β$。模型参数和中微子观测值的最佳拟合值计算$χ^2$分析。该模型预测中微子混合角的最佳拟合值为$\sin^2θ_{23}=0.555,\ \sin^2θ_{12}=0.301$和$\sin^2θ_{13}=0.022$。对有效中微子质量$m_{ββ} \sim (0.97 - 5.02)$ meV、有效电子质量$m_β \sim (0.084-0.41)$ eV和活跃中微子质量之和$\sum m_{i} < 0.12$ eV也观察到与实验数据一致的显著结果。该模型不赞成在3 $σ$级别与给定的参数空间的倒置层次。
2023-03-02 hep-ph
