暗弦

引力介导的（或复合的）暗物质与天体物理学数据的对抗

Gravity-mediated (or Composite) Dark Matter Confronts Astrophysical Data

我们认为天体物理界的一种新形式的暗物质，所谓的引力介导的暗物质。在这种情况下，暗物质通过引力共振组成的中介扇区与我们通信，即新标量（radion）和大质量自旋2共振（massive graviton）。我们考虑特定的模型自然电弱对称性破缺或弱尺度暗物质的背景下，在扭曲的额外的维度和他们的复合材料的模型。主要的暗物质湮灭机制是由于KK引力子与大量传播的规范玻色子的相互作用。我们强加的限制单色或连续光子从费米LAT和HESS。我们还探讨了费米伽马射线线可能是引力介导的暗物质的表现的情况。

解决暗物质直接探测中的天体物理学不确定性

Resolving astrophysical uncertainties in dark matter direct detection

我们研究了银河系暗物质粒子的假设速度分布对核反冲探测器结果解释的影响。通过将实验数据转换为变量，使天体物理学的未知数变得明确，不同的实验可以在没有关于暗物质晕的隐含假设的情况下进行比较。我们扩展这个框架，包括年度调制信号，以及多个目标元素。最近的结果DAMA，CoGeNT和CRESST-II可以带入协议，如果速度分布是非常各向异性的，从而允许一个大的调制分数。然而，CDMS和XENON的限制不能通过单独诉诸这种天体物理不确定性来回避。

非临界弦宇宙学和天体物理学数据中的弛豫暗能量

Relaxation dark energy in non-critical string cosmologies and astrophysical data

在这次演讲中，我们简要回顾了非临界（耗散）弦宇宙学的基本特征，并将其中一些模型与超新星数据进行了比较。我们特别注意的离壳层和非临界弦宇宙的动力学演化方程的贡献，以及玻尔兹曼方程的物种丰度。后者可能对修改物理上吸引人的粒子物理模型（如超对称性）的天体物理约束产生重要影响。数据拟合表明，非临界弦宇宙学可能是LambdaCDM模型的可行替代方案。

弦论在天体物理数据和LHC上的表现

Manifestations of String Theory in Astrophysical Data and at the LHC

随着大型强子对撞机的出现和宇宙学数据的不断涌入，近年来弦论的唯象方面重新受到关注，许多问题已经被适当地纳入这个框架。在这篇论文中，我们提出了新的与弦相关的候选者，作为暗能量和暗物质的起源，并提出了在大型强子对撞机上寻找弦共振的方法。

局部暗物质分布和直接探测实验的天体物理不确定性

Astrophysical uncertainties on the local dark matter distribution and direct detection experiments

弱相互作用大质量粒子（WIMP）直接探测实验中的微分事件率依赖于局域暗物质的密度和速度分布。因此，需要对当地的暗物质分布进行精确建模，以获得对WIMP粒子物理性质的可靠约束。数据分析通常使用一个简单的标准晕模型，这可能不是一个很好的近似真实的银河系（MW）晕。本文综述了在模拟类MW星系中观测到的局域暗物质密度、圆速度和逃逸速度以及局域暗物质分布的研究。我们讨论了这些量的不确定性对能谱及其时间和方向依赖性的影响。最后，我们总结了处理这些天体物理不确定性的各种方法的概述。

Kerr限的天体物理破坏作为弦论的一个可能的特征

Astrophysical Violations of the Kerr Bound as a Possible Signature of String Theory

在4D广义相对论中，黑洞的角动量受到克尔界的限制。我们认为，在弦论中，这个界限可以被突破，致密的黑洞状物体可以旋转得更快。在这样的“超旋”附近，从吸积物质到辐射的能量转移效率可以达到100%，而极端克尔（或史瓦西）黑洞的最大效率为42%（或6%）。发现活动星系核、GHBCs或伽马射线暴源等超自旋天体，可以被视为弦论的实验支持。

量化天体物理对暗物质直接探测结果的解释

Quantifying Astrophysical Uncertainties on Dark Matter Direct Detection Results

由于我们对星系中的暗物质相空间缺乏了解，我们试图估计自旋无关的暗物质-核子截面的约束的不确定性。我们先拟合暗物质的密度，然后再研究与这些拟合相兼容的Jeans方程的可能解，以了解我们在太阳半径处可能期望的速度色散。我们考虑到非麦克斯韦速度分布的可能性和一个黑暗的磁盘的可能存在。结合所有这些影响，我们仍然发现，在解释的直接检测实验的高（>100 GeV）质量的暗物质候选人的不确定性是小于一个数量级的截面。

光暗物质与天体物理约束

Light dark matter versus astrophysical constraints

来自DAMA的直接暗物质探测的线索，CoGeNT实验指向具有违反同位旋和可能非弹性耦合的轻暗物质。然而，一系列天体物理学的限制正在迅速关闭光暗物质的窗口。我们指出，如果遗迹密度是由湮灭成不可见的状态，这些限制可以逃避。作为一个例子，我们提出了一个准狄拉克暗物质模型，通过两个U（1）规范玻色子相互作用，其中一个耦合到重子数，另一个与光子动力学混合。湮灭主要是进入“暗中微子”，它们不与SM混合，但可以提供一小部分暗辐射。这个模型很快就可以通过几个寻找这种轻规范玻色子的实验来测试，我们预测两者都可以被检测到。该模型还需要第四代夸克，它们的存在可能会增加Tevatron和LHC中希格斯玻色子的截面。

暗物质物理的引力探测器

Gravitational probes of dark matter physics

暗物质的性质是粒子物理学中最紧迫的问题之一。然而，迄今为止，我们对暗区的所有知识都来自于它与天体物理系统的引力相互作用。此外，天文学的结果仍然有巨大的潜力来限制暗物质的粒子特性。我们引入了一个简单的二维参数空间，它根据粒子物理相互作用强度和新物理出现的特征天体物理尺度对模型进行分类，以促进粒子物理学和天文学领域之间的交流。我们调查了已知的天体物理异常，暗示非平凡的暗物质粒子物理，并提出了一个理论和观测计划，为未来的天体物理测量，将阐明暗物质的性质。

发光模型中暴胀暗物质的天体物理约束

Astrophysical Constraints on Inflationary Dark Matter in the Luminogenesis Model

无碰撞冷暗物质的假设本身不能调和几个天体物理学的矛盾（尖与核问题，丢失的卫星问题，太大而不能倒的问题）。自相互作用的暗物质为解决所有这些问题提供了一个有前途的框架，自相互作用的截面在文献中得到了适当的限制。根据Tulin，Yu和Zurek的工作[1]，我们可以约束暗物质质量和假设一般标量Yukawa型相互作用的光介质的质量。特别是，我们约束的强烈耦合的暴胀暗物质的发光模型，统一模型与规范组$SU(3)_C \times SU(6) \times U(1)_Y$，打破了标准模型与额外的规范组的暗物质时，暴胀卷到其真正的真空。发光模型还受到通货膨胀的限制，我们发现一个上限的尺度对称性破缺的暴胀和去耦规模$M_1$的某些表示的规范组。我们强调，发光模型使天体物理约束，暗物质的性质，和通货膨胀之间的独特的连接。

对弦论的天体物理学和局部约束：失控的弦子模型

Astrophysical and local constraints on string theory: runaway dilaton models

弦论的一个明确预言是自旋为2的引力子存在一个动力学标量伙伴，称为引力子。这将违反爱因斯坦等效原理，导致过多的可能观察到的后果，这是一个宇宙学背景下，包括动态暗能量和时空变化的自然基本常数。达穆尔、皮亚扎和韦内齐亚诺的逃逸玻色子方案是一类特别有趣的受弦论启发的模型，原则上可以使无质量玻色子与实验数据相一致。在这里，我们使用最新的背景宇宙学观测，天体物理和实验室测试的稳定性的精细结构常数和本地测试的弱等效原理，提供更新的约束条件下，各种简化的假设。总的来说，我们发现与标准的$Λ$ CDM范式的一致性，我们改善了现有的约束耦合的重子物质的一个因素，6和黑暗部门的一个因素。在一西格玛水平上，当前数据已经排除了阶数单位的暗扇区耦合，这将是它们的自然值。

radio telescope从磁化天体物理源寻找冷暗物质轴子的共振转换

The radio telescope search for the resonant conversion of cold dark matter axions from the magnetized astrophysical sources

研究了在天体物理源强磁场（如中子星磁层中的磁场）存在下，冷暗物质（CDM）轴子绝热共振转换为光子的条件。我们证明了即将到来的射电望远镜，如SKA（平方公里阵列）可以探测这些光子信号的CDM轴子的可能性。

弦紧化中暗物质与暗辐射的相关性

Correlation between Dark Matter and Dark Radiation in String Compactifications

弦紧化中的再加热一般是由最轻模量的衰变驱动的，最轻模量的衰变产生标准模型粒子、暗物质和表现为暗辐射的亮隐藏扇区自由度。这种共同的起源使我们能够发现暗物质和暗辐射之间有趣的相关性。通过结合现有的中微子种类有效数N_eff的上界和费米数据中作为暗物质质量m_DM的函数的再加热温度的下界，我们得到了（N_eff，m_DM）平面上的强约束.在这个平面上的大部分允许区域对应于非热的场景与希格斯诺类暗物质。只有当N_eff趋于其标准模型值时，才允许热暗物质。我们表明，上述情况是实现微扰模稳定的模型中，暗辐射的生产是不可避免的，因为大量的封闭弦轴子保持轻，不被吃掉异常U（1）s。

暗弦及其与标准模型的耦合

Dark Strings and their Couplings to the Standard Model

我们考虑由一个隐藏扇区U（1）_X对称性扩展的标准模型，该对称性在TeV尺度下被一个附加标量场的真空期望值自发破缺.我们研究“暗弦”的解决方案，在这个模型和它们的属性，由于希格斯门和规范动力学混合运营商。我们发现，暗弦与Higgs和Z玻色子通过线性耦合有效地相互作用，与轻子和重子通过Aharonov-Bohm耦合有效地相互作用，从而可能对具有自发破缺的额外U（1）对称因子的暗物质模型产生新的宇宙学约束.

Dark photon limits from magnetic fields and astrophysical plasmas

Dark photons may kinetically mix with our photon and modify Maxwell's equations. We examine their impact on the Lorentz force acting on the plasma in astrophysical magnetospheres. Solving the relevant magnetohydrodynamic equations, we show that any dark photon effect is negligible. The existing bound on dark photons with a mass below $10^{-14}$ eV, coming from Pioneer 10 observations of Jupiter's magnetosphere, relies on such an effect and is thus unreliable. To rectify this, we use recent Juno analyses to isolate any dark photon-induced modification of the Jovian magnetic field and hence plac…

暗能量的天体物理约束

Astrophysical Constraints on Dark Energy

暗能量（即，一个宇宙学常数）在牛顿近似下导致一个排斥力，该排斥力随距离线性增长，并且可以具有天体物理学后果。例如，暗能量力克服了来自孤立物体的引力（例如，矮星系），质量为$10^7 M_\odot$，距离为$~ 23$ kpc。束缚卫星的可观测速度（旋转曲线）可能会受到显著影响，因此可以用来测量或限制暗能量密度。在这里，{ \it isolated}意味着附近大型星系（特别是它们的暗物质晕）的引力效应可以忽略不计;孤立矮星系的例子包括Antlia或DDO 1903

暗物质的表现和原子基本常数的变化与天体物理现象

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。

暗弦对半局域弦的影响

The effect of dark strings on semilocal strings

最近有人提出暗弦存在于暗物质的新模型中，解释了银河系中过量的电子产生。我们研究了这些暗弦与半局域弦的相互作用，半局域弦是标准模型玻色子扇区在极限$\sin^2θ_{\rm w}=1$中的解，其中$θ_{\rm w}$是温伯格角。虽然嵌入阿贝尔-希格斯弦存在的通用值的耦合常数，我们表明，半局部的解决方案与非零凝聚内部的字符串核心只存在以上的希格斯规范玻色子质量比的临界值时，与暗字符串相互作用。超过这个临界值，这是大于1，每单位长度的半局域暗弦的解决方案的能量总是小于嵌入阿贝尔-希格斯-暗弦的解决方案，我们表明，阿贝尔-希格斯-暗弦变得不稳定，超过这个临界值。与无相互作用的情况不同，我们可以预期半局域弦在希格斯玻色子与规范玻色子的质量比大于1时是稳定的。而且，当半局域弦与暗弦相互作用时，非相互作用情形下的单参数解族不再存在。

Study of potential self-annihilation signal from dark matter particles in some prospective astrophysical dark matter sources

With the growing interest in indirect detection for dark matter signature, the thesis aims to investigate the signal originating from the self-annihilation of dark matter candidates. The methods for targeting the dark matter signal are two-fold, on one hand, we explore the gamma rays resulting from dark matter particles. On the other hand, we focus on complementary radio properties.

弦紧缩的天体物理方面

Astrophysical aspects of string compactifications

本文探讨了弦紧缩低能有效场论中模场的天体物理影响，特别是多标量-张量理论对中子星等天体的引力效应。

精细结构常数稳定性的天体物理学试验中的暗能量和等效原理约束

Dark energy and Equivalence Principle constraints from astrophysical tests of the stability of the fine-structure constant

对基本耦合（例如精细结构常数$α$）稳定性的天体物理测试正在成为新物理学越来越强大的探测器。在这里，我们将讨论如何这些测量，结合当地的原子钟测试和Ia型超新星和哈勃参数数据，约束最简单的一类动态暗能量模型，其中相同的自由度被假定为提供两个暗能量和（通过无量纲耦合，$ζ$，电磁扇区）的$α$的变化。具体地，当前数据紧密地约束$ζ$和当前暗能量状态方程$w_0$的组合。此外，在这些模型中，新的自由度不可避免地耦合到核子（通过它们的质量的$α$依赖性），并导致违反弱等效原理。我们得到的Eötvös参数$η$，通常比目前的直接强的间接界限。我们讨论了我们的研究结果的模型依赖性，并简要评论了即将到来的高分辨率超稳定光谱仪将如何使显着更严格的约束。

Dark Matter In Extreme Astrophysical Environments

Exploring dark matter via observations of extreme astrophysical environments -- defined here as heavy compact objects such as white dwarfs, neutron stars, and black holes, as well as supernovae and compact object merger events -- has been a major field of growth since the last Snowmass process. Theoretical work has highlighted the utility of current and near-future observatories to constrain novel dark matter parameter space across the full mass range. This includes gravitational wave instruments and observatories spanning the electromagnetic spectrum, from radio to gamma-rays. While recent se…

用于参数化暗物质直接探测中天体物理不确定性的信息散度

Information divergences to parametrize astrophysical uncertainties in dark matter direct detection

本文提出用多种信息散度刻画暗物质速度分布与中心分布的偏差，并通过星流叠加离散化，在给定距离内优化以界定散射截面限制。

粒子暗物质天体物理学研究中的统计问题

Statistical Issues in Astrophysical Searches for Particle Dark Matter

在这篇评论中出现的粒子暗物质，即间接检测（暗物质湮灭成标准模型粒子）或直接检测（暗物质粒子散射在深地下探测器）的天体物理搜索的统计问题进行了讨论。这些搜索的一个特别方面是在滋扰参数（天体物理因素），是退化的参数（质量和湮灭/衰变截面的粒子）非常大的不确定性的存在。的可能性的方法已成为最强大的工具，提供至少一个动机良好的方法，将滋扰参数，并通过允许优于更传统的数据叠加的目标的组合，增加实验的灵敏度。天体物理学搜索中出现的其他统计挑战在很大程度上类似于任何新的物理学搜索，例如在对撞机上，一个主要的例子是计算试验因子。频率论方法主要用于假设检验和区间估计，贝叶斯方法用于冗余参数估计和复杂参数空间中的参数估计。基本的统计概念将被揭露，从实验搜索和警告将指出具体的例子说明。

在简单弦论模型中寻找暴胀：天体物理学的观点

Searching for Inflation in Simple String Theory Models: An Astrophysical Perspective

试图将弦论与天体物理学观测联系起来的努力受到了一个术语的阻碍，在这个术语中，大量令人生畏的东方褶皱、卡勒势等阻碍了宇宙学家试图从最近的文献中计算出特定弦论解的天体物理学观测值。我们试图帮助弥合这一差距，给出了详细的例子，针对天体物理学家和高能理论家一样，如何计算预测熟悉的宇宙学参数时，开始与10维弦论行动的教学阐述。这是通过研究弦论中的暴胀来完成的，因为暴胀是早期宇宙物理学如何确定宇宙学参数的主导范式。我们分析了三个显式弦模型，从最近的文献中，每个包含一个无限数量的“真空”的解决方案。我们对一些自然的候选暴胀子，即所谓的“模场”进行了数值研究，但没有发现暴胀。我们还发现，在最简单的模型中，在适当的场重新定义之后，大量的这些真空的差异仅在于乘以有效暴胀子势的总常数，这种差异既不影响势的形状，也不影响其支持慢卷暴胀的能力。这说明，即使有无限多的真空，也不能保证有膨胀的真空。这可能是我们所研究的模型的简单性造成的。相反，似乎需要更复杂的弦论模型，这表明明确识别弦景观的膨胀子集将是一个挑战。

利用天体物理中微子味寻找超轻暗物质

Ultra-light Dark Matter Search with Astrophysical Neutrino Flavour

本文提出将IceCube基于天体物理中微子味信息得到的洛伦兹破坏耦合限制转用于约束超轻暗物质，从而在低质量区给出强的中微子–暗物质耦合限制。

暗物质直接探测目标的互补性

Complementarity of Dark Matter Direct Detection Targets

我们调查的重建能力的暗物质质量和自旋无关的截面从未来吨级直接探测实验使用锗，氙或氩作为目标。采用将在5至10年内上线的暗物质实验的曝光量、能量阈值和分辨率的现实值，量化不同目标之间的互补程度。我们研究了控制局部暗物质密度和速度分布的天体物理参数的不确定性如何影响重建。对于一个50 GeV的WIMP，天体物理学的不确定性降低了质量重建的准确性，对于氙和锗，与天体物理学量固定的情况相比，最高可达$\sim 4$。然而，与单独的锗或氙相比，氩、锗和氙数据的组合使约束能力增加了$\sim 2$的因子。我们表明，未来的直接探测实验可以实现一些天体物理参数的自校准，他们将能够约束的WIMP质量只有很弱的外部天体物理约束。

快子暗能量模型的宇宙学和天体物理学约束

Cosmological and astrophysical constraints on tachyon dark energy models

滚动快子场模型是解释最近宇宙加速的候选模型之一。在这些模型中，场与规范场相互作用，导致精细结构常数$α$的变化。在这里，我们利用最近的观测进展，并使用相结合的背景宇宙学观测的Ia型超新星和天体物理和本地测量的$α$，以改善这类模型的约束。我们发现，$α$上的约束意味着场动力学必须是非常缓慢的，从而导致在$99.7\%$置信水平上的当今暗能量状态方程$(1+w_0)<2.4\times10^{-7}$的约束。因此，目前和即将到来的标准背景宇宙学观测探测器无法将这类模型与宇宙学常数区分开来，而对$α$变化的探测可能做到这一点，因为它们具有特征性的红移依赖性。

Cosmological and astrophysical probes of dark baryons

We examine the cosmological and astrophysical signatures of a "dark baryon," a neutral fermion that mixes with the neutron. As the mixing is through a higher-dimensional operator at the quark level, production of the dark baryon at high energies is enhanced so that its abundance in the early universe may be significant. Treating its initial abundance as a free parameter, we derive new, powerful limits on the properties of the dark baryon. Primordial nucleosynthesis and the cosmic microwave background provide strong constraints due to the inter-conversion of neutrons to dark baryons through the…

直接探测实验的天体物理学不确定性

Astrophysical uncertainties on direct detection experiments

直接探测实验准备探测以弱相互作用大质量粒子（WIMP）形式存在的暗物质。在这些实验中预期的信号取决于超本地WIMP密度和速度分布。首先，我们回顾了模拟暗物质分布的方法。然后讨论了局域暗物质密度、圆周速度和逃逸速度的观测测定以及类银河系暗物质晕的数值模拟结果。在每一种情况下，我们都强调了所做的不确定性和假设。然后，我们概述了在直接检测实验中预期的信号中产生的不确定性，特别是事件率的能量，时间和方向依赖性。最后，我们讨论的天体物理学的不确定性时，从直接探测实验解释数据的处理技术。

Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper: Probing dark matter with small-scale astrophysical observations

The current understanding of dark matter comes largely from measurements of the total matter content in the universe, from the distribution of gravitating matter on very large scales, and from rotation curves and velocity dispersions on sub-galactic scales. However, small-scale structure may well hold the key to unlocking the particle physics of the still-mysterious 85% of matter in the universe. Novel small-scale astrophysical probes of new particles and dark matter will become possible with a large data volume of high-precision measurements enabled by next-generation gravitational-wave detec…

毫荷电原子暗物质的天体物理约束

Astrophysical constraints on millicharged atomic dark matter

非弹性暗物质的一些模型在某些新的$U(1)'$规范对称性下证明了束缚态的存在。如果这个新的暗光子与标准模型光子动力学混合，那么这些束缚态中的组成粒子可以获得分数电荷。这种电荷使暗物质介质色散。我们计算这种介质的折射率的频率依赖性，并使用从天体物理源的光的频率依赖性的到达时间来约束介质中的暗原子的属性。利用蟹状星云脉冲星的光波长观测，我们发现暗（电子）质子的电毫荷小于暗原子质量低于100 keV的电荷$e$，假设暗精细结构常数$\boldsymbolα=1$。我们估计，未来对伽马射线暴的宽带观测可以对质量在keV范围内的暗原子的毫电荷产生约束，这些约束与现有的对撞机约束具有竞争力。

在直接暗物质搜索中驯服天体物理学偏见

Taming astrophysical bias in direct dark matter searches

我们探索系统的偏见，在未来的直接检测实验中的暗物质的识别和比较重建的暗物质属性时，假设一个自洽的暗物质分布函数和标准麦克斯韦速度分布。我们发现，系统偏差的暗物质的质量和截面的测定所产生的错误的假设，其分布函数的顺序为~1σ。如果对银河系质量模型做出错误的假设，就会产生更大的系统偏差。然而，在这两种情况下，偏差大大减轻边缘化的银河系模型参数。我们还表明，速度分布可以重建在一个无偏的方式为典型的暗物质参数。我们的研究结果突出了使用标准麦克斯韦速度分布的暗物质质量和横截面确定的鲁棒性，以及以统计一致的方式考虑天体物理不确定性的重要性。

镜像暗物质的天体物理试验

Astrophysical tests of mirror dark matter

镜像物质是一种自碰撞的暗物质候选者。如果精确镜像宇称是自然界的守恒对称，那么宇宙中可能存在一个平行的隐藏（镜像）扇区，它具有与我们（可见）扇区相同的粒子和相同的物理定律。这两个扇区仅通过引力相互作用，因此镜像物质自然是“暗”的。测试这种暗物质候选者最有希望的方法是观察它的天体物理特征，如大爆炸核合成，原始结构的形成和演化，宇宙微波背景和大尺度结构功率谱。

PAMELA和Fermi-LAT数据的天体物理学解释对将来寻找来自暗物质湮灭的正电子信号的意义

Implications of an astrophysical interpretation of PAMELA and Fermi-LAT data for future searches of a positron signal from dark matter annihilations

PAMELA和Fermi-LAT的最新数据可以解释为高能正电子的新天体物理来源的证据。在这种情况下，这些天体物理学上的正电子构成了另一个背景，与来自暗物质湮灭的正电子形成对比。在本文中，我们研究的影响，在未来的实验中探测正电子暗物质信号的前景背景。特别是，我们确定了新的区域（质量，$\sigmav$）平面AMS-02实验检测到的几个暗物质的情况下，不同的传播模型。我们发现，由于增加的背景，这些地区的特点是湮灭率的一个因素或三个大于传统的背景。也就是说，PAMELA和Fermi-LAT对目前数据的天体物理学解释意味着，从暗物质湮灭中检测正电子比以前认为的更具挑战性。

宇宙弦与暗弦的相互作用

Cosmic strings interacting with dark strings

受星系中过量电子产生的天体物理观测的启发，人们提出了新的暗物质部门理论模型，其中标准模型通过吸引力相互作用耦合到暗物质部门。标准模型与“暗弦”的耦合是近年来研究的热点。在这里，我们讨论了暗弦和标准宇宙弦之间的相互作用，并表明它们可以形成束缚态。在相互作用项的存在下，Bogomolny-Prasad-Sommerfield（BPS）界存在，依赖于相互作用参数，我们观察到，暗弦和宇宙弦之间的相互作用是最有效的，如果这两个字符串是相同的。此外，我们的模型允许暗弦的解决方案，可以降低他们的能量耦合到电磁场。我们还研究了这些解决方案的引力性质，并表明，它们成为超大质量的奇异时空的引力耦合值较大相比，非相互作用的情况下。此外，赤字角的解决方案减少增加相互作用。

Interactions of Astrophysical Neutrinos with Dark Matter: A model building perspective

We explore the possibility that high energy astrophysical neutrinos can interact with the dark matter on their way to Earth. Keeping in mind that new physics might leave its signature at such energies, we have considered all possible topologies for effective interactions between neutrino and dark matter. Building models, that give rise to a significant flux suppression of astrophysical neutrinos at Earth, is rather difficult. We present a $Z^{\prime}$-mediated model in this context. Encompassing a large variety of models, a wide range of dark matter masses from $10^{-21}$ eV up to a TeV, this …

Higgs-Stueckelberg模型中毫荷电暗物质的天体物理学方面

Astrophysical aspects of milli-charged dark matter in a Higgs-Stueckelberg model

本文研究了标准模型的一个扩展，其中引入了两个新的矢量玻色子，第一个玻色子$Z'$通过通常的最小耦合耦合到标准模型，在标准模型中产生一个扩大的规范扇区。第二个玻色子$A'$场，在模型的暗区，保持无质量，并产生一个暗光子$γ'$。一个混合的混合方案被认为是基于一个组合的希格斯和Stueckelberg机制。在类康普顿过程中，被WIMP散射的光子被转换成暗光子。在天体物理学的应用中，研究了这一过程，估计了白矮星和中子星对恒星冷却的影响。

逆跷跷板模型中左右对称尺度的天体物理约束

Astrophysical Constraints on the scale of Left-Right Symmetry in Inverse Seesaw Models

我们重新审视最近研究的超对称规范逆跷跷板模型（An et al.，2012年），以纳入天体物理约束最轻的超对称粒子（LSP）的寿命，使LSP构成宇宙的暗物质。An等人（2012年）的作者认为轻中微子LSP可以扮演非弹性暗物质（iDM）的角色，这样所需的iDM质量分裂和微小的马约拉纳中微子质量可以有一个共同的起源。在这里，我们考虑这个模型的一个广义版本，没有任何额外的离散对称性。我们指出，在一般的超对称规范反跷跷板模型中，由于R宇称$(R_p = (-1)^{3(B-L)+2s})$自发破缺，当引入规范对称性所允许的不可重正化算符后，LSP不可能是完全稳定的，而是衰变为标准模型粒子.我们表明，强烈的天体物理约束LSP寿命使sneutrino暗物质比标准的中性伴暗物质更自然。我们还表明，sneutrino暗物质的长寿命约束左右对称性破缺标度$M_R < 10^4 GeV$。

来自银河系中心天体物理和暗物质源的反质子特征

Antiproton signatures from astrophysical and dark matter sources at the galactic center

我们银河系的中心是一个以极端现象为特征的复杂区域。超大质量人马座A* 黑洞的存在，高暗物质密度和更高的重子密度能够产生非常高能的过程。事实上，高能伽马射线已经被不同的望远镜观测到，尽管它的起源还不清楚。在这项工作中，我们限制了可能的反质子通量分量与此信号。预期的次级天体物理反质子背景已经饱和了观测数据。这意味着任何其他重要的天体物理来源导致不一致的过量，因为与上述背景相对应的理论不确定性很小。约束条件取决于扩散模型和源的光谱特征。特别地，我们考虑由幂律，单色信号和标准模型粒子-反粒子通道产生描述的反质子谱。

AMS-02电子和正电子：天体物理学解释和暗物质约束

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。

重暗光子手册：宇宙学和天体物理学的限制

The Heavy Dark Photon Handbook: Cosmological and Astrophysical Bounds

本研究探讨了质量在10^-1至10^3 MeV范围内的暗光子的宇宙学和天体物理学限制，通过分析宇宙学观测和超新星相关限制，推导出保守的暗光子约束。

Axion Gegenschein: Probing Back-scattering of Astrophysical Radio Sources Induced by Dark Matter

We investigate a novel technique for the astrophysical detection of axions or axion-like particles in the dark matter halo of the Milky Way based on stimulated decay of axions, which we call axion gegenschein emission. Photons from the brightest known radio sources with a frequency equal to half the axion mass stimulate axion decay while propagating through the dark matter halo, causing radio emission in a direction precisely opposite to the incoming photon in the axion rest-frame and creating a countersource for every radio source, with an image smoothed by the dark matter velocity dispersion…

基于天体物理观测探索含有费米子暗物质的混合中子星

Exploring Fermionic Dark Matter Admixed Neutron Stars in the Light of Astrophysical Observations

本研究通过求解双流体TOV方程结合贝叶斯推断分析天体物理观测数据，发现当前观测主要约束DMANS的暗物质分数，且该分数主要由高密度下强子EoS的硬度决定。

The Dark Universe after Reheating in String Inflation

We study the production of dark matter and dark radiation after reheating in string inflation models where the Calabi-Yau has a fibred structure and the visible sector lives on D3 branes. We show how the interplay between different physical constraints from inflation, reheating, supersymmetry breaking and dark radiation, leads to distinct predictions for the nature of dark matter.

来自宇宙弦的高能天体物理中微子

High-Energy Astrophysical Neutrinos from Cosmic Strings

本文研究了宇宙弦环群体发射中微子的观测能谱，考虑了直接发射和通过标量粒子衰变间接发射两种模型，发现其能谱与 IceCube 观测的高能天体物理中微子能谱不匹配，最大贡献仅约 45%，但可能在能谱中产生凸起，并给出了各模型的可行参数空间。

来自天体物理中微子味对超轻暗物质的限制

Ultra-light Dark Matter Limits from Astrophysical Neutrino Flavor

本文利用IceCube对洛伦兹破缺场的限制，约束中微子与超轻暗物质的耦合，获得的限制比现有及未来地面中微子实验严格一个数量级，并指出未来探测灵敏度有望进一步提升。

宇宙弦坍缩形成原始黑洞的天体物理约束

Astrophysical Constraints on Primordial Black Hole Formation from Collapsing Cosmic Strings

原始黑洞（PBH）可能是由宇宙弦环的坍缩形成的。PBH质谱的谱形可以通过弦网络的标度参数来确定。本文重新分析了河外γ射线、银河γ射线和宇宙射线通量观测的谱幅极限以及可能形成稳定黑洞遗迹的限制。新的约束是非常接近的那些来自规范化的宇宙弦模型的宇宙微波背景各向异性。

来自宇宙弦和暗光子暗物质的纳赫兹引力波

Nanohertz gravitational waves from cosmic strings and dark photon dark matter

本文研究了PTA观测结果对宇宙弦及由其衰变产生的暗光子暗物质的物理意义，发现暗光子质量在m~10^{-6}--10^{-4}eV时可同时解释PTA引力波信号与暗物质丰度。

包括天体物理学不确定性对局部暗物质搜索的影响

Bracketing the impact of astrophysical uncertainties on local dark matter searches

太阳系内暗物质密度和速度分布的不确定性阻碍了对暗物质（DM）实验的理论解释。为了量化这些不确定性，我们提出了一个参数，其特征在于从标准的麦克斯韦-玻尔兹曼形式的真实速度分布的偏差，然后我们确定不同的值的这个参数的最积极的和最保守的限制上的暗物质散射截面与核的不确定性，在当地的暗物质密度可以占平凡。这使我们能够以一种独立于模型的方式，将天体物理学不确定性对直接探测实验和/或中微子望远镜极限的影响纳入其中。我们发现，目前的限制，假设标准晕模型是最多的一个因素$\sim 2$弱于最积极的可能的约束。此外，结合中微子望远镜和直接检测的限制（在统计上有意义的方式），我们表明，DM在质量范围$\sim 10 - 1000$ GeV的限制不能削弱超过10倍左右，所有可能的速度分布。最后，我们证明，我们的方法也可以采用DM发现的情况下，使我们能够避免偏见的DM属性的重建。

暗能量第五元素天体物理学地位的证据

Evidence for the Fifth Element Astrophysical status of Dark Energy

10年前哈勃图所揭示的遥远Ia型超新星加速膨胀的证据代表了基础物理学和宇宙学的一次重大现代革命。对于引力在大尺度上变得相斥这一事实的解释，究竟是应该在广义相对论中找到，还是应该在一个新的引力理论中找到，目前还不清楚。然而，这种加速的现有证据都来自天体物理观测。在接受对基础物理学的重大修订之前，批判性地审视天体物理学观测的现状及其解释中可能存在的局限性是很有趣的。在这篇评论中，主要的各种观测探测器以及解释它们的框架，特别注意复杂的天体物理学和理论假设，可能会限制实际证据的加速膨胀。即使用怀疑的眼光审视，宇宙加速膨胀的证据也是强有力的。对它的起源的调查似乎是现代物理学最迷人的挑战。

亚GeV暗物质通过单声子激发探测中的天体物理不确定性

Astrophysical Uncertainties in Sub-GeV Dark Matter Detection via Single Phonon Excitations

首次系统研究局部暗物质速度分布不确定性如何传播到暗物质-单声子散射的直接探测率，通过引入均方根匹配方法比较三种基准晕模型，发现模型内参数变化主导不确定性，并给出O(1%)到O(100%)的预测率偏差。

IceCube HESE和回旋μ子事件的天体物理和暗物质联合解释

A Combined Astrophysical and Dark Matter Interpretation of the IceCube HESE and Throughgoing Muon Events

我们执行一个组合的可能性分析的IceCube 6年的高能量启动事件（HESE）和8年贯穿μ子事件超过10 TeV使用两个组件的中微子通量模型。双分量通量可以是纯粹的天体物理来源，也可以是标准模型之外的贡献，例如衰变的重暗物质。我们发现，天体物理加上暗物质的解释是温和的首选目前的数据在纯粹的天体物理解释。对于天体物理中微子，我们考虑了两种不同的源味成分，分别对应于标准π介子衰变源和μ介子阻尼π介子衰变源。我们发现，后者是略优于前者作为高能量的组成部分，而低能量的组成部分并没有表现出任何这样的偏好。我们还考虑到多信使伽马射线的约束，并发现我们的两个组件的配合是与这些约束兼容，而单组件的幂律bestfit的HESE数据被排除。天体物理学加上暗物质的解释的两个组件通量被发现是温和的首选由目前的数据和伽玛射线的约束，在纯粹的天体物理学的解释。

引力波暗 sirens 作为天体物理探针：推断星系-并合关系并识别单个宿主

Gravitational-wave dark sirens as astrophysical probes: inferring galaxy-merger relations and identifying individual hosts

本研究将引力波暗 sirens 技术从宇宙学工具拓展为天体物理探针，通过分层框架同时推断致密双星在星系中的分布及单个宿主，并验证了 GW170817 的宿主识别能力。