Probing Inelastic Signatures of Dark Matter Detection via Polarized Nucleus
本研究提出利用极化靶暗物质散射，通过分析极化三阶微分事件率，研究非弹性暗物质的质量劈裂和Migdal效应，以克服中微子背景和自旋不确定等探测难题。
2024-03-18 hep-ph
Inelastically Decoupling Dark Matter
提出一种新的冷热遗迹暗物质候选体iELDER，其丰度由非弹性散射冻结及3→2自湮灭决定，质量在MeV-GeV范围，与普通物质耦合弱，并通过玩具模型和QCD类π介子理论展示探测前景。
2025-08-06 hep-ph
Long-lived Dark Higgs and Inelastic Dark Matter at Belle II
非弹性暗物质是光热暗物质的一个有趣的场景，它与所有宇宙学探测以及直接和间接的暗物质探测完全一致。在暗物质$χ_1$和它较重的孪生子$χ_2$之间所需的质量分裂是由暗希格斯场自然引起的，暗希格斯场也提供了一个简单的机制，将质量赋予装置中存在的暗光子$A'$。相应的暗希格斯玻色子$h'$自然是最轻的暗扇形状态，因此通过希格斯混合衰变为标准模型粒子。在这项工作中，我们研究的签名与位移顶点和失踪的势头在美女II，所产生的暗希格斯粒子与暗物质。我们发现Belle II对这种情况非常敏感，特别是如果在不久的将来可以使用位移顶点触发器。
2021-09-16 hep-ph
Heating up Neutron Stars with Inelastic Dark Matter
中子星可以提供对暗物质性质的新见解，因为这些致密的物体非常有效地捕获暗物质粒子。最近的研究表明，在暗物质捕获过程中的能量转移可以导致中子星明显的加热，这可能是用即将到来的红外望远镜观察到的。我们研究这种加热的背景下，非弹性的暗物质，在传统的核反冲为基础的直接检测实验的信号被高度抑制时，动量转移是小的相比，质量分裂之间的暗物质状态。中子星允许更大质量分裂的非弹性散射，因为暗物质粒子在下落过程中被加速到接近光速的速度。使用一个有效的运营商的费米子DM散射非弹性的方法，我们表明，一个非常冷的中子星的观测将导致非常严格的限制的相互作用强度，在大多数情况下，比任何现在，或未来，在地球上的直接检测实验强得多。这对于弹性散射和质量分裂高达$\sim 300 MeV$的非弹性散射都成立。
2018-09-12 hep-ph
Low-Scale Gauge Mediation and Composite Messenger Dark Matter
在最近的工作中，我们提出了一个可能的复合信使规范调解模型中的暗物质。在本文中，我们讨论了一个可能的超对称性破缺的情况下，正确的暗物质丰度和一个成功的规范调解可以实现的复合信使模型的细节。
2009-12-09 hep-ph
Very Heavy and Composite Dark Matter: Theory and Experimental Searches
Arthur B. McDonald Canadian Astroparticle Physics Research Institute（阿瑟·B·麦克唐纳加拿大高能粒子物理研究所）；Queen’s University（女王大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（基础物理前沿研究所）
本文探讨了远重于弱标度的暗物质的理论和实验研究，包括复合和耗散机制及多散射检测方法。
2026-02-27 hep-ph
Direct-detection constraints on inelastic dark matter with a scalar mediator
Institute for Nuclear Research（核问题研究所）；Tomsk Polytechnic University（托木斯克理工大学）
本文基于标量媒介的非弹性暗物质模型，研究直接探测实验对暗物质参数空间的约束，特别关注MeV-GeV质量范围内的可行区域。
2026-10-05 hep-ph
Astrophysical probes of inelastic dark matter with a light mediator
考虑非弹性暗物质模型，其中费米子在U（1）规范对称性破缺下带电，引入微小的Majorana质量项将费米子分裂为两个态，轻态是暗物质的候选态.如果规范玻色子是轻的，它可以在暗晕中调解弹性和非弹性的暗物质自相互作用，导致观测结果。利用基于分波分析的数值方法，我们精确地计算了弹性和非弹性自散射截面。我们假设一个热冻结的情况下，固定的规范耦合常数使用的遗物密度约束。然后，我们专注于六个基准质量的暗物质，涵盖了广泛的范围从$10~{\rm MeV}$到$160~{\rm GeV}$和地图参数区域的弹性散射截面每单位质量内的$1~{\rm cm^2/g} - 5~{\rm cm^2/g}$，有利于解决小尺度的冷暗物质的问题。如果重态可以衰变到轻态和无质量的物质，非弹性上散射过程可以冷却晕并导致核心坍缩。以星系与证据的暗物质密度的核心，我们进一步推导出参数空间上的约束。对于质量低于$10~{\rm GeV}$的暗物质，质量分裂必须足够大，以阻止矮晕中的向上散射，从而避免核心坍缩约束;而对于更高的质量，仍然可以允许向上散射过程。我们的结果表明，天体物理观测可以提供强大的测试暗物质模型与大的弹性和非弹性自相互作用。
2019-11-26 hep-ph
Luminous Signals of Inelastic Dark Matter in Large Detectors
我们研究发光的暗物质信号的模型与非弹性散射。暗物质$χ_1$从地球中的元素非弹性散射，被踢到激发态$χ_2$，随后在探测器内衰减为单能光子。由于地球的每日自转和问题的各向异性，光子信号表现出很大的恒星日调制：由于太阳相对于银河系的运动，暗物质风来自天鹅座的方向，岩石覆盖层是各向异性的，暗物质散射角也是各向异性的。这使得出色的分离信号从背景。我们研究了两类大型地下探测器对这种调制光子线信号的灵敏度：大型液体闪烁体中微子实验，包括Borexino和JUNO，以及拟议的大型气体闪烁体定向探测实验CYGNUS。Borexino（JUNO）的灵敏度超过了质量分裂$δ\gtrsim 240 (180)$ keV的非弹性核反冲氙实验的界限，是${350 \text{ keV} \lesssim δ\lesssim 600 \text{ keV}}$非弹性暗物质的唯一探针。对于$δ\lesssim 150$ keV，CYGNUS的灵敏度至少与使用$\sim 10 \; {\rm m}^3$体积检测器的氙实验相当，并且可以通过更大的体积和改进的背景抑制来显著更好。这种改进导致了一种不寻常的情况，即即使弹性和非弹性散射截面相当，非弹性信号也成为搜索暗物质的最佳方式。
2019-08-13 hep-ph
Inelastic Dark Matter As An Efficient Fuel For Compact Stars
暗物质以弱相互作用的大质量粒子的形式被预测会被引力捕获并在恒星中积累。虽然这些粒子随后的湮灭导致能量注入恒星核心，但弹性散射的暗物质粒子通常不会产生足够的能量来显著影响恒星现象。然而，与原子核非弹性散射的暗物质粒子（这样它们就能使DAMA报告的年度调制与CDMS和其他实验的零结果相一致），可以以更高的速率被致密恒星捕获并湮灭。因此，居住在高暗物质密度环境中的老白矮星可以防止冷却到几千开氏度以下。因此，对矮球状星系或银河系内部千秒差距内的古老冷白矮星的观测，可能为非弹性暗物质假说提供有价值的检验。
2010-01-29 hep-ph
Examining scalar portal inelastic dark matter with lepton fixed target experiments
Tomsk Polytechnic University（托木斯克理工大学）；Institute for Nuclear Research（核物理研究所）
本研究通过轻子特定标量通道检验亚GeV非弹性暗物质，利用NA64e、LDMX和NA64μ实验探测标量介质与标准模型轻子的耦合。
2025-12-24 hep-ph
Identifying Minimal Composite Dark Matter
本文从强动力学中识别最小复合标量暗物质，通过直接探测和对撞机限制，对比基本标量暗物质，提出区分两种模型的关键特征。
2022-07-31 hep-ph
Interfering Composite Asymmetric Dark Matter for DAMA and CoGeNT
我们提供了一个简单的机制来调和直接的暗物质实验结果。我们考虑光不对称复合暗物质，它通过希格斯粒子和光子交换从原子核散射。我们证明，这两个通道之间的干扰自然容纳的实验结果。我们发现，这种情况发生的顺序电弱的复合规模。我们还提供了一个模型实现的基础上强动力学在电弱尺度。
2011-05-27 hep-ph
WIMP Dark Matter in Composite Higgs Models and the Dilaton Portal
我们研究在什么条件下标量粒子是一个可行的WIMP暗物质候选人与希格斯和玻色子相互作用。该理论是一个复合的希格斯模型与顶部的部分复合性，希格斯和暗物质候选人都出现在一个新的物理部门的陪集SO（6）/SO（5）的伪戈德斯通玻色子。我们强调的作用，直接和间接的搜索中的搜索。我们发现，一个暗物质粒子的质量约为200-400 GeV和一个相对较轻的粒子是一个公平的预测模型。
2016-02-17 hep-ph
Composite Weak Bosons and Dark Matter
三个弱玻色子是两个费米子和它们的反粒子的束缚态。也存在三个费米子的两个束缚态。其中一个是中立和稳定的。这种粒子提供了我们宇宙中的暗物质。
2022-04-08 hep-ph
Spin-dependent sub-GeV Inelastic Dark Matter-electron scattering and Migdal effect: (I). Velocity Independent Operator
本文利用NR-EFT和XENON1T数据研究亚GeV非弹性暗物质的自旋依赖电子散射与Migdal效应，比较三种速度分布模型，发现放热情形的排除限显著强于吸热情形，且吸热限制在不同速度分布下最多相差一个数量级。
2023-04-12 hep-ph
Candidates for Inelastic Dark Matter
虽然我们还没有确定DAMA数据是否代表了新物理学的真正发现，但在这些解释中，非弹性暗物质（IDM）可以很好地匹配DAMA的能谱，同时不与其他直接探测搜索的结果相矛盾。在本文中，我们调查的一般属性，一个可行的IDM候选人必须有和搜索简单的模型，实现这些属性的自然方式。我们首先确定IDM参数空间的区域，允许直接检测搜索，包括DAMA，特别注意较大的IDM群众。我们观察到，一个非弹性的暗物质候选人与电弱相互作用可以自然地满足观测约束，同时产生正确的热遗迹丰度。我们评论其他几个建议的暗物质的DAMA信号的解释，并表明，提出的替代方案之一-弹性散射的暗物质关闭电子-是强烈不赞成时，调制和未调制的DAMA光谱数据考虑在内。然后，我们概述了IDM模型的一般基本特征，在该模型中，非弹性散射的核介导的大量规范玻色子的交换，并构建自然模型的上下文中的弯曲额外的维度和超对称性。
2009-08-17 hep-ph
Ultraviolet Completion of a Composite Asymmetric Dark Matter Model with a Dark Photon Portal
复合不对称暗物质的情况自然地解释了为什么暗物质质量密度与可见物质质量密度相当。这样的场景一般需要一些低于复合尺度的熵传递机制;否则，它们的晚期宇宙学与观测不相容。暗光子和可见光子之间的微小动力学混合是低能入口的一个有希望的例子。在本文中，我们证明了在黑暗和可见扇区的大统一解释了微小的动力学混合的起源。我们特别考虑一个简单的复合非对称暗物质模型，其中非对称暗物质进行$B-L$收费紫外线完成。在这种设置中，非对称暗物质的寿命是由$B-L$对称性解释的，而暗物质的不对称性源于热稀薄生成产生的$B-L$不对称性。在我们的最小设置中，标准模型扇区和暗扇区分别统一为$SU(5)_\mathrm{GUT} \times SU(4)_\mathrm{DGUT}$规范理论。该模型生成所需的$B-L$门户运算符，同时抑制不需要的高维运算符，这些高维运算符可能会洗掉生成的$B-L$不对称性。
2018-12-07 hep-ph
Detection of Inelastic Dark Matter via Electron Recoils in SENSEI
低阈值实验SENSEI使用超低噪声硅Skipper-CCD探测来自晕的光暗物质，实现了对光DM电子散射截面的最严格限制。在这项工作中，我们调查的非弹性DM-电子散射过程中的SENSEI数据和推导的非弹性暗物质模型与$U(1)$规范玻色子作为介质的约束。通过与弹性散射过程的比较，发现伴随质量分裂的下散射过程$δ\equiv m_{χ_2}-m_{χ_1}<0$受到更强的限制，而上散射过程$δ>0$受到的限制较弱。对于具有质量分裂$δ\sim -5$ eV的下散射过程，DM质量$m_χ$可以被排除到低至0.1 MeV。
2022-10-06 hep-ph
Capture and Indirect Detection of Inelastic Dark Matter
我们计算的捕获率为暗物质在太阳的模型，其中占主导地位的相互作用与原子核是非弹性的-暗物质向上散射到附近的黑暗“伙伴”状态，一个小分裂的顺序为100千电子伏。这种模型先前已被证明是兼容的DAMA/LIBRA数据，以及从所有其他直接检测实验的数据。非弹性暗物质的运动学确保了铁的散射对捕获的主要贡献。根据目前的直接探测实验结果，我们对当前和未来的中微子望远镜的中微子率进行了预测。来自Super-Kamiokande和IceCube-22的电流边界显著地限制了这些模型，假设湮灭进入两体标准模型的最终状态，例如W+W-，t-tbar，b-bbar或tau+tau-。湮灭成第一代和第二代夸克和轻子通常是允许的，湮灭成新的力载体也是允许的，这些力载体主要衰变成e+e-、mu+mu-和pi+pi-。
2009-11-17 hep-ph
Gravity-mediated (or Composite) Dark Matter
暗物质可能有一个电弱的起源，但与可见部分的沟通完全通过引力相互作用。在一个解决层次问题的设置，我们提出了一个新的暗物质的情况下，引力介质，所产生的额外维度的紧致化，负责暗物质的相互作用和它的遗迹在宇宙中的丰度。我们写了一个明确的例子，这种机制在扭曲的额外的维度，并制定出其约束。我们还开发了一个双图片的模型，基于一个四维的情况下，部分复合。我们表明，引力介导的暗物质是相当于一种机制，产生可行的暗物质的情况下，在强耦合，近共形理论，如在复合希格斯模型。
2014-01-22 hep-ph
Heavy long-lived coannihilation partner from inelastic Dark Matter model and its signatures at the LHC
共湮灭机制是一个很好的动机替代简单的热冻结机制，其中暗物质遗迹密度可以通过与暗物质相似质量的伙伴粒子的共湮灭来获得。当伙伴粒子是中性的时，暗物质的非弹性性质可以帮助它逃脱直接检测极限。在这项工作中，我们专注于共湮灭的情况下，湮灭截面是占主导地位的伙伴伙伴对湮灭。我们特别感兴趣的参数空间的共湮灭的合作伙伴是长寿的，这导致在对撞机位移签名。在这种情况下，与伙伴暗物质湮灭所占的主导地位相比，它为共湮灭暗物质打开了重质量参数空间。具体地说，我们提出了一个对称性破缺的非弹性标量暗物质模型，实现了伙伴-伙伴对湮灭的支配。然后，我们从遗迹丰度、直接和间接暗物质探测以及对撞机搜索等方面研究了共湮灭伙伴衰变的两种不同实现方式以及存在的限制。我们重点研究了长寿命的共湮灭伙伴衰变为暗物质加轻子的通道。高亮度LHC对100- 700 GeV的重暗物质和共湮灭伙伴能达到很好的灵敏度。
2022-03-23 hep-ph
Inelastic dark matter mediated by natural dark photon
School of Physics, Jiulonghu Campus, Southeast University（东南大学物理学院）
本文提出自然暗光子介导的非弹性暗物质模型，通过圈图动力学混合和暗标量质量劈裂，解释LUX-ZEPLIN实验事件并缓解IceCube中微子约束。
2026-09-24 hep-ph
Dark matter in (partially) composite Higgs models
我们从四维规范汤川强相互作用费米子理论出发，构造了具有复杂伪Nambu-Goldstone（pNGB）暗物质态的复合和部分复合Higgs模型.在电弱对称性下，费米子是部分规范的，动力学电弱对称性破缺的扇区是最小的。pNGB的暗物质粒子是稳定的，由于一个$\mathrm{U}(1)$ technikary-like对称性，也存在于模型的technicolor限制。然而，遗迹密度是粒子反粒子对称的，并且是由于热冻结，而不是由于不对称而导致的彩色极限。pNGB希格斯粒子是复合的或部分复合的，这取决于标准模型费米子质量的起源，这影响了暗物质现象学。我们用一个在SU（4）$\times$ SU（2）$\times$ $\mathrm{U}(1)$全局对称下不变量的模型例子来说明这些重要特征。
2019-01-31 hep-ph
Chiral Composite Asymmetric Dark Matter
非对称暗物质（ADM）方案解决了暗物质（DM）质量为$\mathcal{O}(1)$ GeV时的重子-暗物质符合问题.基于类QCD强动力学的复合ADM模型特别有动力，因为强动力学自然地同时提供$\mathcal{O}(1)$ GeV的DM质量和大的湮灭截面。在这些模型中，亚GeV暗光子通常在将暗扇区中的过量熵转移到可见扇区中中起着重要作用，即，标准模型部门。本文构造了一个手征复合ADM模型，其中$U(1)_D$规范对称性嵌入手征味对称性中。由于手征味对称性的动力学破缺，该模型自然地提供了亚GeV范围内的暗光子和暗π介子的质量，这两者对于成功的ADM模型起着至关重要的作用。
2021-07-28 hep-ph
Composite Asymmetric Dark Matter with a Dark Photon Portal
非对称暗物质（ADM）是一个有吸引力的框架，它将宇宙中观察到的重子不对称性与暗物质密度联系起来。一个复合粒子在一个新的强动力学是一个有前途的候选人ADM的强动力学自然解释ADM质量在GeV范围。其大的湮灭截面，由于强动力学离开的非对称分量是占主导地位的对称分量。在这种复合ADM场景中，暗扇区在早期宇宙中具有相对较大的熵密度。大的暗区熵导致了宇宙的过闭合，或者充其量与宇宙微波背景和成功的大爆炸核合成的观测相矛盾。因此，复合ADM模型通常需要一些入口来将暗扇区的熵转移到标准模型扇区中。在本文中，我们考虑一个暗光子门户与质量在sub-GeV范围和动力学混合的标准模型光子。我们详细研究了暗光子的可行参数空间，它可以在暗光子门模型中找到广泛的应用。我们还提供了一个简单的复合ADM与暗光子门户工作的例子。我们的模型是兼容的热leptogenesis和$B - L$对称性。考虑到派生的约束，我们表明，参数空间在很大程度上是由直接检测实验测试。
2018-12-06 hep-ph
Inelastic dark matter, small scale problems, and the XENON1T excess
我们研究了一个通用的模型，其中暗部门是由一个马约拉纳暗物质$χ_1$，其激发态$χ_2$，无论是在电弱尺度，和一个轻暗光子$Z'$与$m_{Z'} \sim 10^{-4}$ eV。光$Z'$增强了自散射弹性截面$χ_1 χ_1 \to χ_1 χ_1$，足以解决冷暗物质的$N$体模拟中的小尺度问题。暗物质通过$ε$参数化的动力学混合与SM通信。非弹性散射过程$χ_1 χ_1 \to χ_2 χ_2$随后是快速衰变$χ_2 \to χ_1 Z'$，产生高能$Z'$。通过设置$δ\equiv m_{χ_2} - m_{χ_1} \simeq 2.8$ keV和$ε\sim 10^{-10}$，可以用暗光电效应解释氙1T实验中电子反冲数据的过量。暗物质的残余丰度也可以通过具有暗规范耦合常数$α_X \sim 10^{-3}$的湮灭$χ_1 χ_1 (χ_2 χ_2) \to Z' Z'$由热冻结机制来调节。
2021-10-22 hep-ph
Fitting CoGeNT Modulation with an Inelastic, Isospin-Violating $Z'$ Model
对CoGeNT实验观测到的年调制数据进行了重新分析，结果表明，如果CoGeNT观测到的年调制异常是暗物质粒子与核碰撞引起的，则可以用包含非弹性暗物质和同位旋破坏相互作用的$Z'$模型进行拟合，并且可以避免XENON 100的约束.这个$Z'$模型受到对撞机物理学的强烈约束，$Z'$的质量上限大约是暗物质质量的两倍。
2011-08-19 hep-ph
A simple model for magnetic inelastic dark matter (MiDM)
提出了一个简单的磁非弹性暗物质（MiDM）模型，它是含有右手中微子（$N_R$）、单电荷标量（$S$）和类矢量带电费米子（$E$）的标准模型的最小推广.在这个框架中，暗物质通过磁偶极相互作用非弹性地散射离开原子核，从而过渡到质量分裂（$δ$）为100 keV的近简并态。该模型的约束来自直接检测实验、DAMA和COGENT。在我们的分析中，我们没有找到任何参数空间使用最近的年度调制数据从COGENT，其中DAMA和COGENT是相互一致的。遗迹密度的界限提供了一个更强的约束。我们发现，这个最小的扩展SM结合了DM候选人，可以解释间接检测结果，同时与文物密度测量是一致的。在大型强子对撞机上可以产生右手中微子和产生右手中微子磁矩的带电粒子。
2011-12-15 hep-ph
Inelastic Scattering Effects on Attenuation of Boosted Dark Matter
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；Henan Normal University（河南师范大学）
研究非弹性散射对增强暗物质衰减的影响，将共振散射纳入地球衰减框架并结合其他通道，利用 PandaX - 4T 数据对自旋无关的增强暗物质 - 核子截面得出新约束。
2026-10-21 hep-ph
Effect due to compositeness of nucleons in deep inelastic lepton nucleus scattering
分别选取重子-介子和夸克-胶子为基本组元，在光锥形式下讨论了轻子核深度非弹性散射中束缚核子的离壳行为.结果表明，考虑核子内部夸克结构的影响时，导出的束缚核子标度变量和计算的原子核结构函数与考虑重子-介子作为有效基本组元时的结果不同。这意味着纯粹的重子-介子描述给出了束缚核子结构函数的不准确的离壳行为，因此夸克-胶子似乎是最适合用于核描述的自由度。从理论上证明了EMC效应不能用核束缚效应来解释。
1993-01-02 hep-ph nucl-th
Improved Constraints on Inelastic Dark Matter
我们进行了广泛的研究DAMA年度调制数据的背景下，非弹性暗物质。结合DAMA光谱信息和其他直接探测实验的结果，我们发现在95%的置信水平下，质量m > 15 GeV的非弹性暗物质被排除在外.然而，在较小的m，非弹性暗物质构成了一个可能的解决方案的DAMA难题。
2009-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Probing Inelastic Dark Matter at the LHC, FASER and STCF
研究在 LHC、FASER 和 STCF 上利用长寿命粒子、位移 μ 子喷注、软轻子及单光子信号检验 1 MeV–210 GeV 非弹性暗物质的可行性。
2024-07-03 hep-ph
Prospects of boosted magnetic dipole inelastic fermion dark matter at ILC-BDX
Institute for Nuclear Research（核物理研究所）；Tomsk Polytechnic University（托木斯克理工大学）
本文研究了ILC-BDX对通过非对角磁偶极子算符与标准模型光子耦合的不弹性费米暗物质的探测灵敏度，计算了暗物质状态在类似轫制辐射过程中通过高能电子与靶核散射产生的生产率，并探讨了不同质量分裂对探测范围的影响。
2026-08-19 hep-ph
Connecting Low scale Seesaw for Neutrino Mass to Inelastic sub-GeV Dark Matter with Abelian Gauge Symmetry
最近报道的过量的电子反冲事件的XENON 1 T实验的动机，我们提出了低规模的跷跷板方案内的轻中微子质量的$U(1)_X$规范扩展的标准模型，也预测稳定以及长寿命的暗扇区粒子。在$U(1)_X$规范对称性下，跷跷板实现所需的新场以及暗物质以无异常的方式带电。一个单重标量场，有效地引起轻子数违反，因此马约拉纳轻中微子质量无论是在树或辐射水平，也分裂的暗物质场成两个准简并态。虽然亚电子伏特中微子质量和非零暗物质质量分裂是以这种方式相关的，亚GeV尺度的非弹性暗物质的现象可以是非常丰富的，如果质量分裂是keV的规模。我们发现，对于合适的参数空间，这两个组件与keV分裂可以有助于总暗物质密度的本宇宙，而开放的可能性，较重的暗物质候选人进行向下散射的电子。我们检查费米子和标量非弹性暗物质的候选人，可以引起的XENON 1 T过剩，同时与其他现象学的界限相一致的模型的参数空间。我们还讨论了一般的情况下，质量分裂~ $Δm$之间的两个暗物质组件可以更大，有效地产生一个单一的组件暗物质的情况。
2021-04-22 hep-ph
Composite Higgs models, Dark Matter and Lambda
我们认为，暗物质可以用一个稳定的复合费米子X^0来识别，它出现在全息AdS/CFT模型中，其中希格斯玻色子玻色子以复合伪戈德斯通玻色子的形式出现。X ^0的预言性质满足宇宙学上的界限，其中m_X = O（TeV）。因此，通过对电弱对称性破缺机制的深入理解，可以解开暗物质之谜，进而通过提出希格斯真空的离散结构，可以从另一个角度解决宇宙学常数问题。
2009-01-08 hep-ph
Decaying Dark Matter Baryons in a Composite Messenger Model
质量为O（100）TeV的重子束缚态，在低标度规范介导下由强相互作用的信使夸克组成，自然可以成为冷暗物质。有趣的是，我们发现这样的重子暗物质一般是亚稳态的，这种暗物质的衰变可以自然地解释PAMELA合作组最近观察到的异常正电子通量。
2008-11-28 hep-ph
Earth-Catalyzed Detection of Magnetic Inelastic Dark Matter with Photons in Large Underground Detectors
本文提出利用地球催化非弹性散射产生的单能光子在大型地下探测器中搜索弱标度磁性非弹性暗物质，并通过数值模拟证明 CYGNUS 与氙探测器的协同观测可提供强有力证据。
2024-06-10 hep-ph
LHC Lifetime Frontier and Visible Decay Searches in Composite Asymmetric Dark Matter Models
LHC的寿命前沿将在不久的将来探测暗区，而固定靶实验上的可见衰变搜索也在探索暗区。复合非对称暗物质与暗光子门是解释暗物质与可见物质符合问题的一个很有前途的框架。暗强动力学在暗区提供了丰富的结构：最轻的暗核子是暗物质，而强湮灭成暗π子耗尽了暗物质的对称成分。暗光子缓解了宇宙学问题。与此同时，暗光子使暗强子在地球实验中寿命更长。此外，暗强子是通过同一个暗光子产生的。在这项研究中，我们讨论了复合非对称暗物质模型的可见衰变搜索。对于几个GeV的暗核子，当暗光子的动力学混合角为$ε\gtrsim 10^{-4}$时，LHC寿命前沿MATHUSLA和FASER有可能发现它们的衰变。另一方面，固定靶实验，特别是SeaQuest，将对质量低于GeV的暗π介子具有很大的灵敏度，除了LHC寿命边界外，还具有动力学混合$ε\gtrsim 10^{-4}$。在暗光子参数空间中，这些对暗强子的预测灵敏度与未来暗光子搜索的灵敏度（如Belle-II和LHCb）相当。
2022-04-18 hep-ph
Probing inelastic sub-GeV dark matter at the DUNE near detector
Grupo Física Teórica y Aplicada, Universidad EIA（应用理论物理组，EIA大学）；Instituto de Física, Universidad de Antioquia（物理研究所，安蒂奥基亚大学）
本文研究了在最小且紫外完整框架下不弹性暗物质的探测，通过暗Higgs机制产生暗光子质量，利用暗光子介导的新湮灭通道，评估DUNE近端探测器对子千电子伏暗物质的探测能力。
2026-08-06 hep-ph
Composite 2HDM with singlets: a viable dark matter scenario
研究了整体对称性$\text{SO}(7)$破缺为$\text{SO}(5)\times \text{SO}(2)$的非最小复合Higgs模型.该模型的结果是一个复合的双希格斯模型（2HDM）配备了两个额外的单线态，其中最轻的可以是一个可行的暗物质候选人。该模型能够再现正确的暗物质遗迹密度都通过通常的热冻结和通过较重的单线后期衰变。在热冻结的情况下，它是可能的，以逃避目前的实验限制，即使是最小的微调所允许的电弱精密测试。
2019-11-19 hep-ph
Explaining the LZ High-Energy Recoil Event with Inelastic Sneutrino Dark Matter in Supersymmetry
Henan Institute of Science and Technology（河南科技大学）；Centre for Theoretical Physics, Henan Normal University（河南师范大学理论物理中心）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
本研究用反跷跷板扩展的次最小超对称标准模型中的非弹性斯诺中微子暗物质解释LZ高能核反冲事件，提出三种机制抑制太阳中微子信号，并确认存在满足所有暗物质、希格斯和味物理约束的参数点。
2026-10-07 hep-ph
Signatures of Large Composite Dark Matter States
我们研究了大型复合暗物质（DM）态与标准模型（SM）扇区的相互作用。与SM核的弹性散射可以相干增强到A ^2，其中A是复合态中组分的数量（存在一些模型，其中可以实现非常大的A > 10 ^8的DM态）。对于给定的直接探测事件率，这种增强使碰撞机处的预期信号减弱高达1/A。此外，DM状态的空间扩展性质导致额外的特征形状因子修改散射过程的动量依赖性，从而改变直接检测实验中的反冲能谱。特别是，能量反冲谱的波峰和波谷是可能的，这样的功能可以证实只有O（50）事件，独立于假设的晕速度分布。大的复合态通常也会产生与直接探测和间接探测现象学潜在相关的低能集体激发。我们计算的形状因子的一个通用类这样的激发-量子化的表面模式-发现它们可以导致相干增强，但一般次主导，非弹性散射在直接检测实验。最后，我们研究了天体物理对象的捕获率的修改，遵循弹性形状因子，以及DM状态之间的非弹性相互作用的影响，一旦捕获。我们认为，非弹性相互作用可能会导致DM崩溃到一个密集的配置在该对象的中心。
2015-06-01 hep-ph
Asymmetric Accidental Composite Dark Matter
这项工作的目标是找到最简单的意外复合暗物质模型，可以动态地产生一个不对称的暗物质候选人，最轻的暗重子，同时湮灭对称分量的UV完成。在这个框架中，暗物质是一个封闭的$\mathrm{SU}(N)$规范群的偶然稳定的束缚态，可以与可见扇区发生微弱的相互作用。这种候选的不对称性的产生是通过重标量$ϕ$的两种味道的非平衡衰变发生的，质量为$M_ϕ> 10^{10}$ GeV。在这样的尺度之下，模型恢复了暗物质候选者的偶然稳定性或长寿命。当暗重子的质量小于75 TeV时，对称分量被剩余的约束相互作用湮没。
2022-05-17 hep-ph
Axion-Mediated Inelastic Dark Matter
本文研究轴子介导的暗物质-原子核散射，指出非QCD轴子对直接探测的必要性，并在SUSY钟表轴子模型中展示XENONnT对参数空间的约束能力。
2024-08-06 hep-ph
For Whom the Xenon Recoils: Magnetic Inelastic Dark Baryons
University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Fermilab（费米国家加速器实验室）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；University of Oregon（俄勒冈大学）
本文提出暗重子暗物质模型，通过跃迁磁偶极算子产生非弹性散射，解释LZ实验单事件，预测伴随光子信号，支持方向性探测。
2026-09-09 hep-ph
Pauli form factor contributions to the inelastic proton bremsstrahlung and dark photon production
本文研究非弹性质子轫致辐射产生暗光子的过程，首次纳入泡利形状因子贡献并获得新劈裂函数，通过数值计算细化T2K、DUNE和SHiP实验对暗光子参数的灵敏度。
2025-01-17 hep-ph
The $Z$ resonance, inelastic dark matter, and new physics anomalies in the Simple Extension of the Standard Model (SESM) with general scalar potential
本研究在带一般标量势的SESM模型中分析Z共振与非弹性暗物质，给出CP守恒下的可行参数空间及CP破坏下的散射情形与基准点，结合XENON实验数据给出相关约束。
2023-10-05 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
The Status of Inelastic Dark Matter
根据DAMA实验最近的积极结果，以及CDMS Soudan，Edelweiss，ZEPLIN-I和CRESST的新的零结果，我们重新研究了具有标准晕的非弹性暗物质的框架。在这个最初用来调和CDMS和DAMA之间紧张关系的框架中，暗物质粒子只能通过跃迁到一个近似简并的态（大约是$100 \kev$重）才能从核中散射出来。我们发现，最近的数据显着约束的参数空间的框架，但仍然有区域符合所有的实验结果。由于增强的年度调制和显着不同的能量依赖在这种情况下，我们强调需要更多的信息，数据采集的日期，以及信号和背景的能量分布。我们还研究了"混合中微子“暗物质的具体情况，并隔离了该特定模型的宇宙学感兴趣的参数空间区域。在不久的将来，重靶实验（如ZEPLIN或CRESST）对极限的显著改善应该能够证实或排除非弹性暗物质的情况。在混合微中子模型中，在即将进行的锗实验中应该会看到弹性散射特征，包括CDMS Soudan的未来结果。
2005-07-25 hep-ph
Leptophilic Composite Asymmetric Dark Matter and its Detection
我们提出了一个同时解释宇宙重子不对称性和暗物质遗迹密度的模型。在这个模型中，暗物质的候选者是由暗夸克组成的暗重子。引入标量介体，耦合到标准模型轻子和暗夸克，同时产生重子和暗重子的不对称性。研究了该模型的直接检测和碰撞检测。我们发现目前的地下直接探测实验和大型强子对撞机都很难探测到这个模型。但未来的轻子对撞机，如CEPC，有很大的潜力，通过“位移轻子喷流”信号来探测模型参数空间的很大一部分。
2021-06-09 hep-ph
Composite Weak Bosons and Dark Matter
弱玻色子是两个费米子和它们的反粒子的束缚态，记为单介子。相关规范群SU（2）的禁闭尺度为0.5 TeV。除了弱玻色子之外，还存在新的玻色子，一个SU（2）-三线态和一个单线态，质量为0.5 TeV。中性单重玻色子及其反粒子是稳定的，提供了宇宙中的暗物质。
2013-04-16 hep-ph
Searching for elusive dark Higgs boson in spin-1/2 inelastic dark matter models at Belle II
KIAS（韩国科学技术研究院）；Yonsei University（延世大学）；Nanjing Normal University（南京师范大学）
本研究探讨了在Belle II实验中通过暗Higgs辐射和稀有B介子衰变过程检测自旋1/2非弹性暗物质模型中稀有暗Higgs玻色子的可能性。
2026-01-01 hep-ph
Towards a fundamental safe theory of composite Higgs and Dark Matter
我们提出了一种新的范式，允许定义一个复合理论在电弱尺度，定义良好的所有方式到任何能量的安全装置在紫外线。该理论从一个完整的UV固定点流到IR固定点的强动力学（这给出了所需的步行），然后在TeV尺度上产生质量间隙。我们讨论了两个模型，具有复合希格斯，暗物质和部分复合所有SM费米子。UV理论也可以嵌入到Pati-Salam部分统一中，从而消除了由$\mbox{U}(1)$运行产生的不稳定性。最后，我们发现一个暗物质候选者仍然允许在$260$ GeV，或$1.5 \sim 2$ TeV的质量，后者的质量范围将覆盖下一代直接检测实验。
2020-05-18 hep-ph
