Linear scale bounds on dark matter--dark radiation interactions and connection with the small scale crisis of cold dark matter
现代宇宙学中的一个悬而未决的问题是冷暗物质范式的小尺度危机。越来越多的注意力最近致力于自相互作用的暗物质模型作为一个可能的答案。然而，解决所谓的“失踪卫星”问题还需要存在额外的相对论性粒子（称为暗辐射），与早期宇宙中的暗物质散射。在这里，我们调查的影响，不同的理论模型设计的暗物质暗辐射相互作用的大尺度宇宙学观测。我们使用宇宙微波背景数据，把约束的暗辐射成分和它的耦合到暗物质。我们发现，数据所允许的耦合值意味着一个截止尺度的晕质量函数与银河系中的卫星观测相匹配。
2017-06-26 astro-ph.CO hep-ph
A dark matter scaling relation from mirror dark matter
镜像暗物质和其他类似的耗散暗物质候选者需要一个能量源来稳定螺旋星系中的暗物质晕。以前曾有人提出，普通超新星可能提供所需的能量。通过将超新星提供给晕的能量与辐射冷却损失的能量相匹配，我们在这里导出了一个粗略的标度关系$R_{SN} \propto ρ_0 r_0^2$（$R_{SN}$是超新星速率，$ρ_0, \ r_0$是暗物质中心密度和核心半径）。这种关系与从晕质量大于$3\times 10^{11} M_\odot$的螺旋星系的研究中推断出的暗物质特性是一致的。我们推测，其他观测到的星系的星系团可能会解释这种耗散的暗物质的框架内。
2013-12-26 astro-ph.CO hep-ph
Non-WIMP Candidates
非WIMP暗物质候选者包括由极小性激发的粒子，由实验异常激发的候选者，以及主要由聪明的反传统者的愿望激发的奇异可能性，以突出我们对暗物质的本质是多么的无知。在这篇评论中，我讨论的候选人不是WIMP，但仍然分享相同的理论动机作为WIMP，也自然有正确的遗物密度。有两个类：超级弱相互作用暗物质，其中所需的遗迹密度通过衰变继承;无弱相互作用暗物质，其中暗物质的质量和耦合一起缩放以维持所需的热遗迹密度。
2010-02-19 astro-ph.CO hep-ph
A Family of WISPy Dark Matter Candidates
由非热产生的玻色子构成的暗物质可能具有非常低的质量，可能低于eV。轴子和隐藏的光子是这种“暗”极弱相互作用轻（细）粒子（WISP）的突出例子。用于它们的非热生产的合适机制是未对准机制。它们与标准模型（SM）粒子的主要相互作用是通过光子。在这篇笔记中，我们想超越这些标准的例子，并讨论了广泛的标量和赝标量玻色子与SM物质费米子通过导数相互作用。合适的轻候选者自然产生为伪南布-戈德斯通玻色子。特别是我们感兴趣的例子，灵感来自familons，其相互作用有一个非平凡的风味结构。
2014-01-10 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Dark Matter: a Review (the April Fool Edition)
在过去的几十年里，关于暗物质的存在和性质的证据不断积累。根据候选粒子的不同，暗物质可以呈现出几种宇宙学定义的模型之一：热暗物质、冷暗物质、暖暗物质、自相互作用暗物质和模糊暗物质。在本文中，我回顾了这些模型的相关性和地位，是否有可能为一个以上的这些模型，每个构成的暗物质的一部分，并讨论了确定这些模型中的任何一个是否可以成功地描述我们自己的宇宙的属性和演化的前景。
2020-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Inert-Sterile Neutrino: Cold or Warm Dark Matter Candidate
在通常的粒子模型中，只有质量在千电子伏范围内并且是温暖的暗物质，无菌中微子才能解释宇宙的暗物质。严格的宇宙学和天体物理学界限，特别是X射线观测所施加的界限，适用于它们。我们指出，在一个特定的变化的惰性双重模型中，不育中微子可以解释宇宙中的暗物质，可能是冷或热的暗物质候选人，即使质量远远大于keV的范围。这些惰性-惰性中微子在早期宇宙中以非热的方式产生，它们是稳定的，与标准模型粒子的耦合非常小，这使得它们在直接或间接的暗物质搜索中很难被探测到。原则上，它们可以在对撞机中通过发现模型中的其他粒子来揭示。
2009-12-22 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological constraints on the velocity-dependent baryon-dark matter coupling
利用普朗克微波宇宙微波背景辐射（CMB）和斯隆数字巡天（SDSS）Lyman- $α$ forest数据，给出了MeV以下暗物质质量的重子-暗物质相互作用截面的宇宙学约束.为了探索暗物质质量$m_χ\lesssim 1$ MeV的暗物质的自由流效应可以抑制可观察到的小尺度密度波动，除了存在重子-暗物质耦合的声振荡阻尼，我们应用类似于传统的暖暗物质的近似处理暗物质的自由流。我们还证明了重子-暗物质横截面边界的质量依赖性（对于暗物质质量下降到$m_χ \sim 5~{\rm keV}$），相反，暗物质质量独立的横截面约束的光暗物质在以前的文献中声称的MeV尺度以下。
2019-02-03 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter directional detection in non-relativistic effective theories
我们将暗物质定向探测的形式推广到任意的单体暗物质-核子相互作用。新的理论框架推广了目前所使用的理论框架，该框架仅基于两种类型的暗物质-核子相互作用。它包括14个暗物质-核子相互作用算符，8个同位素相关的核响应函数，以及暗物质速度分布前2阶矩的Radon变换。利用最近通过数值原子核结构计算得到的核响应函数，计算了由CF $_4$、CS $_2$和$^{3}$ He构成的暗物质定向探测器对14个暗物质-核子相互作用的反冲能谱.我们突出了新的功能，提出的理论框架，并提出了我们的球形暗物质晕和流的暗物质粒子的结果。该研究为暗物质定向探测实验的模型无关分析奠定了基础。
2015-05-24 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric WIMP dark matter
在现有的具有全局对称性的暗物质模型中，暗物质的残余丰度要么等于反暗物质（热WIMP）的残余丰度，要么大得多，基本上没有剩余的反暗物质（非对称暗物质）。通过探索耦合的暗物质和反暗物质玻尔兹曼方程的原始不对称性的后果，我们发现在这两个极端之间插值的参数空间的大区域。有趣的是，这种新的非对称WIMP框架可以容纳广泛的暗物质质量和湮灭截面。现今的暗物质数量通常是不对称的，但这种不对称性很弱，以至于暗物质湮灭的间接信号没有被完全抑制。我们将我们的结果应用于现有模型，并指出即将到来的直接检测实验将限制相关参数空间的大范围。
2011-08-03 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter from Leptogenesis
我们提出了一种新的实现的非对称暗物质，其中的暗物质和轻子的不对称性同时产生通过两个部门leptogenesis。右手中微子既与标准模型耦合，又与暗物质所在的隐藏扇区耦合。这个框架同时解释了轻子不对称性、暗物质丰度和中微子质量。与以前实现的不对称暗物质，该模型允许范围广泛的暗物质质量，从千电子伏到10 TeV。特别是，非常轻的暗物质可以在不违反实验限制的情况下被容纳。我们讨论了我们的模型，突出有趣的现象学的可能性的几个变种。其中之一是，晚期衰变重新填充了对称的暗物质成分，提供了一种新的机制，可以在当前时期产生大的湮灭率，并允许混合的暖/冷暗物质。在第二种情况下，暗物质与活跃的中微子混合，从而提出了一种独特的方法，通过稀薄生成来填充无菌中微子暗物质。在后期，振荡和暗物质衰变导致有趣的间接探测信号。
2011-02-14 astro-ph.CO hep-ph
The Real Gauge Singlet Scalar Extension of Standard Model: A Possible Candidate of Cold Dark Matter
本文考虑了标准模型的一个最简单的推广，其中在标准模型中引入了一个带有离散对称性$Z_2$的实SM规范单重标量。这个额外的标量可以是冷暗物质的可行候选者，因为$S$的稳定性是通过在$S$上应用$Z_2$对称性来实现的。考虑到$S$可能是冷暗物质的候选者，我们求解了玻尔兹曼方程，得到了在5 GeV到1 TeV标量质量范围内，当Higgs质量为120 GeV时，$S$的冻结温度和残余密度。由于$HHSS$耦合$δ_2$出现在拉格朗日依赖于标量质量$m_S$和Higgs质量$m_h$的值，我们约束$m_S - δ_2$参数空间，通过使用WMAP限制宇宙中的暗物质的残余密度和最近正在进行的暗物质直接搜索实验，即CDMS-II，CoGeNT，DAMA，EDELWEISS-II，XENON-10，XENON-100的结果。从这样的分析中，我们发现两个不同的质量区域（较低和较高的质量域）这样的暗物质候选人，满足WMAP限制和实验结果考虑在这里。我们已经估计了可能的差分直接检测率和总检测率的年度变化的标量暗物质候选人$S$的两种探测器材料，即锗，锗。最后，我们计算了由于两个130 GeV纯量暗物质湮灭为两条单能$γ-$射线而产生的来自银河系中心的$γ-$射线通量。
2013-01-03 astro-ph.CO hep-ph
A comprehensive analysis of the dark matter direct detection experiments in the mirror dark matter framework
镜像暗物质提供了一个框架来解释现有的暗物质直接探测实验。在这里，我们面对这个理论与最新的实验数据，注意各种已知的系统的不确定性，在淬火因子，探测器分辨率，银河系的旋转速度和速度色散。我们进行了详细的分析DAMA和CoGeNT实验假设一个可以忽略不计的通道分数，并发现数据可以完全解释内的镜像暗物质的框架。我们还表明，镜像暗物质候选人可以解释最近的数据从CDMS/Ge，EdelweissII和CRESSTII实验，我们指出的方法，在不久的将来，该理论可以进一步测试。
2010-08-04 astro-ph.CO hep-ph
LC Circuits for the Direct Detection of Ultralight Dark Matter Candidates
产生超轻暗物质的宇宙学机制对玻色子暗物质候选者的本征宇称不敏感，但同样的量在直接探测实验中起着至关重要的作用。在超轻类轴子暗物质存在下对电动力学的修改是众所周知的，并且已被用于实现这种亚电子伏质量尺度暗物质的灵敏探针，并且对于隐藏光子暗物质也存在类似的研究。在这里，我们重新架构的修改电动力学的超轻暗物质的正本征宇称，重点是标量的情况下。特别是，我们表明，共振LC电路的轴子搜索可以修改，以检测标量暗物质粒子，通过利用大电场开发用于中子EDM实验。我们提出的实验装置可以改善以前的敏感搜索标量粒子从“光透过墙”的实验，探测标量光子耦合约三个数量级的小$1\times 10^{-11} - \,4\times 10^{-8}$ eV质量（$2\, {\rm kHz} - 10\,{ \rm MHz}$频率）范围内。
2021-09-16 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter asymmetry in supersymmetric Dirac leptogenesis
我们讨论了在超对称狄拉克稀薄创生方案中的非对称或对称暗物质候选者。通过引入一个与右手中微子耦合的单重态超场，可以避免暗物质的过剩问题，并产生各种可能的暗物质候选者。如果单线态是最轻的超对称粒子（LSP），那么它就自然成为非对称的暗物质。另一方面，右手中微子是对称的暗物质候选者，其残余密度可以通过通常的热冻结过程来确定。传统的中性伴子或引力伴子LSP也可以是一个暗物质候选者，因为它从右手中微子的非热产生可以被适当地控制。在我们的方案中，重超对称粒子的晚期衰变主要产生右手中微子和中微子，这对大爆炸核合成的标准预言是无害的。
2012-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Lightest U-parity Particle (LUP): a hidden sector dark matter candidate
我们引入了一个新的暗物质候选者，最轻的U宇称粒子（LUP）。我们建议它作为一个很好的暗物质的候选者，特别是在R宇称破坏超对称模型。
2008-08-26 hep-ph
Saving supersymmetry and dark matter WIMPs -- a new kind of dark matter candidate with well-defined mass and couplings
由于超对称性和暗物质WIMP都还没有被观测到，人们对它们的真实性越来越悲观。在这里，我们讨论一个新的超对称理论和一个新的暗物质候选人，这是自然与目前的实验结果相一致，但这意味着大量的新现象等待发现在可预见的未来。
2018-11-01 hep-ph
Radiative seesaw models linking to dark matter candidates inspired by the DAMPE excess
我们提出两种可能性来解释暗物质探索（DAMPE）最近报道的1.4 TeV附近的电子/正电子通量过剩的辐射跷跷板模型的框架中，其中一个提供了一个费米暗物质候选人，另一个提供了玻色子暗物质候选人。我们还显示了独特的功能，这两个模型的中微子质量结构。
2017-12-04 hep-ph
Dark sector unifications: dark matter-phantom energy, dark matter -- constant $w$ dark energy, dark matter-dark energy-dark matter
本文提出了一种新的方法，统一的暗物质和暗能量的宇宙流体。介绍了一个模型，其中宇宙流体声速平方被定义为状态方程（EoS）参数的函数。它示出了如何对数的一部分，这个函数的结果在动力学制度以前没有观察到的宇宙流体模型。结果表明，在一个特定的动力学制度的模型表现为统一的暗物质和幻影暗能量。此外，它表明，该模型可以描述暗物质-暗能量统一，其中暗能量渐近行为的暗能量与一个常数EoS参数大于-1。在特定的参数范围内，统一流体模型也再现了类似于$Λ$ CDM模型的全局扩展，其中流体声速对于小的标度因子值为零，并且对于大的标度因子值为小的，甚至为零。最后，它显示了如何该模型可能有助于描述宇宙流体暗物质-暗能量-暗物质统一。得到了产生这种瞬态暗能量行为的模型参数的物理约束。
2019-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Particle Dark Matter Candidates
在本期中收集的一系列简短评论提出了粒子物理模型预测的宇宙学暗物质（DM）的各种候选者。范围从超轻轴子扩展对象覆盖。虽然可能的候选人名单还远未完成，但它给出了暗物质粒子物理学广泛领域的味道。
2017-04-21 hep-ph
Machine-Learned Dark Matter Subhalo Candidates in the 4FGL-DR2: Search for the Perturber of the GD-1 Stream
探测星系晕中没有恒星成分的暗物质晕下仍然是一个挑战。我们使用监督机器学习来识别4FGL-DR 2中无关联伽马射线源中具有类似暗物质光谱的高纬度伽马射线源。在$|b| \geq 10\mathrm{^\circ}$的843个4FGL-DR 2无关联源中，我们选择了73个暗物质次晕候选者。在Neil Gehrels Swift天文台（Swift）覆盖的69个中，有17个显示至少有一个X射线源在95% LAT误差椭圆内，52个我们没有发现新的来源。这一最新的暗晕候选清单使我们能够调查可能的暗物质子结构负责的GD-1恒星流的扰动。特别是，我们研究的可能性，所谓的GD-1暗subhalo可能会出现作为一个4FGL-DR 2伽马射线源从暗物质湮灭到标准模型粒子。
2021-09-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Alternative dark matter candidates: Axions
轴子可以说是暗物质的最佳候选者之一。当衰变常数大于10^9 GeV时，轴子在早期宇宙中主要是以非热的方式产生的，因此是“冷的”，它们的速度色散小到足以适应大尺度结构。此外，如此大的衰减常数确保了宇宙学时间尺度的稳定性和宇宙学长度尺度下无碰撞流体的行为。在这里，我们回顾了轴子暗物质的预测和实验室实验中寻找轴子暗物质的实验努力的艺术状态。
2016-12-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A New Direction in Dark-Matter Complementarity: Dark-Matter Decay as a Complementary Probe of Multi-Component Dark Sectors
在暗物质的单组分理论中，暗物质产生、湮灭和散射的$2\to 2$振幅可以通过各种交叉对称性相互关联。这些交叉关系是著名的互补性的核心，而互补性是现有不同暗物质搜索技术和策略的基础。相比之下，在暗物质的多组分理论中，可能有许多不同质量的不同暗物质组分。这就为暗物质的互补性开辟了一个新的“对角线”方向：暗物质从较重的成分衰变到较轻的暗物质成分的可能性。在这项工作中，我们讨论了这个新的方向可能与其他相关，并表明，增强互补性出现可以是一个重要的成分，在探测和约束参数空间的这种模型。
2015-02-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sterile Neutrinos as Dark Matter Candidates
在这些简短的课堂讲稿中，我们将介绍无菌中微子作为暗物质的候选者。我们讨论特别是它们的生产通过振荡，它们的辐射衰减，以及可能的观测签名和约束。
2021-10-26 hep-ph
Sensitivity of accelerator-based neutrino experiments to neutrino-dark matter interaction: Elko as a viable dark matter candidate
我们分析了基于加速器的中微子实验的潜力，如深地下中微子实验，约束一个五维运营商调解一个超越标准模型之间的相互作用质量维1费米子场，标记elko，中微子。我们确定的参数空间，埃尔科是一个可行的暗物质的候选人。
2022-10-13 hep-ph
Dark Matter -- Possible Candidates and Direct Detection
宇宙学观测和理论计算表明，宇宙中存在着大量的不可见和未知的物质或暗物质。它们存在的证据，可能的候选人和他们可能的直接检测进行了讨论。
2007-03-29 hep-ph
Dark Matter: Motivation, Candidates and Searches
宇宙中大部分引力物质的物理性质是完全神秘的。这暗物质存在的天体物理学证据和天体物理学限制其属性将进行审查。将介绍最受欢迎的暗物质候选者，并讨论当前和未来直接和间接寻找它们的尝试。
1997-12-29 hep-ph
Modified Dark Matter: Relating Dark Energy, Dark Matter and Baryonic Matter
修正的暗物质（MDM）是受引力热力学启发而提出的暗物质的唯象模型。对于一个正宇宙学常数（$Λ$）的加速宇宙，这种唯象的考虑导致了与$Λ$相关的临界加速参数的出现。这种临界加速度是MDM的一种有效的唯象表现，在星系自转曲线中的暗物质和重子物质之间的相关性中可以发现。由此产生的MDM质量配置文件，这是敏感的$Λ$，与观测数据在银河系和集群尺度是一致的。特别是，相同的临界加速度出现在银河系和集群数据拟合的基础上MDM。此外，使用一些强大的定性参数，MDM似乎在宇宙尺度上工作得很好，即使定量研究仍然缺乏。最后，我们评论修改后的暗物质，这可能会导致新的非粒子唯象学，并可能解释为什么，到目前为止，暗物质检测实验未能检测到暗物质粒子的量子的某些非局部方面。
2017-09-13 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Neutrino dark matter candidate in fourth generation scenarios
我们概述了第四代中微子暗物质候选者的限制条件，并研究了使其成为可行的暗物质候选者的可能途径。由于LEP约束告诉我们第四代中微子必须相当重（> M_Z/2），与其他三种中微子形成鲜明对比，因此第四代中微子的基本性质可能是不同的。我们认为，一个额外的规范对称性B-4L_4区别于标准模型的三个轻中微子，这也有利于促进第四代主要右手中微子的一个很好的冷暗物质候选人。它为暗物质直接探测和大型强子对撞机实验提供了可区分的预测。
2011-09-02 hep-ph
The local dark matter distribution in self-interacting dark matter halos
在EAGLE流体动力学模拟中，我们研究了类银河系中暗物质自相互作用对局域暗物质分布的影响。这些模拟是用两种不同的自相互作用暗物质模型进行的，一种是恒定的，另一种是速度依赖的自相互作用截面。我们发现，在有暗物质自相互作用和重子的模拟中，类银河晕的局部暗物质速度分布与在有重子的无碰撞暗物质模拟中得到的结果基本相似.在这两种情况下，当地的暗物质的速度分布符合最佳拟合麦克斯韦分布。在有或没有暗物质自相互作用的模拟中包括重子增加了局部暗物质密度，并将暗物质速度分布向更高的速度移动。为了研究直接检测的影响，我们计算直接从模拟得到的暗物质晕积分，并将其与最佳拟合麦克斯韦速度分布得到的积分进行比较。我们发现，麦克斯韦分布提供了一个很好的适合大多数晕的晕积分，没有任何显着的差异，不同的暗物质自相互作用模型的结果。
2022-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Hidden Hot Dark Matter as Cold Dark Matter
我们发现，隐藏的热暗物质，隐藏的部门暗物质的相互作用，去耦时，它是相对论性的，是一个可行的暗物质候选人提供它从来没有在热平衡与粒子的标准模型。这种隐藏的热暗物质可能会重新加热到比可见宇宙更低的温度和数密度，因此，简单地用它的热丰度来解释宇宙中所有的暗物质，同时避开了结构形成对热暗物质的典型约束。我们发现质量范围从~3 keV到~10 TeV。虽然从未与标准模型平衡，但这类模型可能在物质功率谱中或通过与标准模型粒子的超弱相互作用具有独特的观测特征。
2009-12-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Directional Direct Detection of MeV Scale Boosted Dark Matter in Two Component Dark Matter Scenario via Dark Photon Interaction
本研究针对双组分暗物质模型中较重暗物质湮灭产生的MeV尺度助推轻暗物质，探索定向直接探测（如核乳胶探测器NEWSdm）的有效性，聚焦质子、碳等轻核靶，为探测常规方法无法覆盖的低质量暗物质参数空间提供新途径。
2025-04-17 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Fermionic partner of Quintessence field as candidate for dark matter
Quintessence是暗能量的可能候选者。在本文中，我们研究的费米子合作伙伴的Quintessino的现象。我们的研究结果表明，对于适当的模型参数的选择，Quintessino是一个很好的候选人冷或暖暗物质。在我们的方案中，宇宙的暗能量和暗物质在一个手征超场中连接。
2004-04-22 astro-ph hep-ph
Dark matter candidate with well-defined mass and couplings
我们提出了一个与希格斯玻色子相关但自旋$1/2$暗物质候选者，其质量与希格斯玻色子相当。这种粒子是一种弱相互作用粒子，其R宇称为$-1$，但它可以通过与W和Z玻色子的非常规耦合与中性伴子区分开来。一种新的带电自旋1/2粒子也被预测在更高的能量。
2017-06-03 hep-ph
Note on Unitarity Constraints in a Model for a Singlet Scalar Dark Matter Candidate
我们研究了单重标量暗物质候选模型中的微扰么正性约束。考虑Higgs粒子和暗物质候选者实Klein-Gordon标量场的弹性两粒子散射过程，微扰么正性约束了标量场的自耦合.
2004-10-07 astro-ph hep-ph
A dark matter hail: Detecting macroscopic dark matter with asteroids, planetary rings, and craters
本文研究宏观暗物质与太阳系小天体的相互作用，通过分析其对小行星、行星环和类地天体的破坏、蒸发及陨石坑效应，在先前未约束的暗物质参数空间上设置了新的竞争性界限。
2025-08-21 astro-ph.CO astro-ph.EP hep-ph
Concentrated Dark Matter: Enhanced Small-scale Structure from Co-Decaying Dark Matter
我们研究的宇宙学后果的共同衰变的暗物质-最近提出的机制耗尽密度的暗物质通过衰变的近简并粒子。这个框架的一般预测是宇宙历史上早期暗物质占主导地位的阶段，这导致小尺度上暗物质扰动的增强增长。我们计算的早期物质占主导地位的阶段的持续时间，并表明，扰动是强大的对冲洗从自由流。增强的小尺度结构预计今天将以紧凑的微晕形式存在，并可能导致间接探测实验的显着提升因素，如FERMI，其中暗物质将作为点源出现。
2017-11-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stable Bound States of Asymmetric Dark Matter
最简单的非对称暗物质束缚态的可重正化有效场论包含两个额外的规范单重场，一个是暗物质，另一个是暗物质湮灭成的介体粒子。我们研究这样一个模型的物理与狄拉克费米子的暗物质和一个真正的标量介体。在一定的参数范围内，暗物质与介质的汤川耦合产生稳定的非对称暗物质束缚态。我们推导出包括由$N\gg1$暗物质粒子形成的块金在内的束缚态的性质。我们还考虑了早期宇宙中束缚态的形成和暗物质束缚态的直接探测。我们的许多结果也适用于对称的暗物质。
2016-08-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The domain of thermal dark matter candidates
我们认为，在一般情况下，热暗物质候选人的可能的参数空间。我们假设，暗物质粒子是基本的，并在一个隐藏的部门与温度$T'$，这可能不同于标准模型的温度，$T$的热平衡。候选者位于$T'/T$与$m_{\rm dm}$平面中的一个区域中，该区域由模型独立的理论考虑和观测约束限定。前者包括从相对论性（相对论性底）和非相对论性（幺正性壁）时去耦的最大湮灭截面的暗物质候选者的限制，而后者涉及大爆炸核合成（$N_{\rm eff}$天花板）和自由流。我们提出了三个简化的暗物质的情况下，具体展示了如何每个适合的域。
2021-05-04 hep-ph
Direct detection of boosted dark matter in two component dark matter scenario
本研究针对含隐藏$U(1)_D$对称性的双组分暗物质模型，探究银心重暗物质湮灭助推轻暗物质的探测问题，提出利用NEWSdm等定向直接探测实验检验该场景，算出5千克探测器年预期事例率最高达O(10)个。
2024-12-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A Dark Matter candidate from Lorentz Invariance in 6 Dimensions
我们研究了独特的6维orbifold与手征费米子的一个稳定的暗物质候选人是目前由于洛伦兹不变性的orbifold，没有额外的离散对称性强加的手。我们提出了一个宇宙额外维度模型，其中几百GeV的标量光子是暗物质的良好候选者。该模型的光谱具有几何特征，与以前的卡鲁扎-克莱因暗物质模型相比，具有明显的区别特征。该模型的5维极限是自然界卡鲁扎-克莱因暗物质的极小模型。尽管宇宙学倾向于低质量范围，但由于在同一KK能级中状态之间的分裂相对较小，该模型对LHC来说将是一个挑战。
2009-07-28 hep-ph
Dark Matter Candidates in a Visible Heavy QCD Axion Model
本文讨论了可见重QCD轴子模型中的暗物质候选者。在那里，引入了质量尺度大于标准模型的标准模型的镜像复制扇区。通过增大镜像扇区的质量尺度，在不破坏Peccei-Quinn机制的情况下，利用镜像扇区中的轴向反常使QCD轴子变重，从而解决了强$CP$问题.由于镜像复制扇区具有与标准模型扇区相同的对称结构，因此该模型预测了多个稳定粒子。正如我们将要展示的那样，镜像带电π介子和镜像电子可以成为暗物质的可行候选者。它们是具有长程作用力的自相互作用暗物质。我们还证明了在一定的参数范围内，镜像中子可以轻于镜像质子。在那里，当镜像中子的质量在$100$ TeV左右时，它也可能是一种可行的暗物质候选者。它还表明，镜像中微子也可以是一个可行的候选人的暗物质。
2017-02-01 hep-ph
Composite Dark Matter and Puzzles of Dark Matter Searches
DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中暗物质搜索的积极结果，与其他小组的结果放在一起，可能意味着宇宙学暗物质的非平凡粒子物理解决方案。带-2电荷的稳定粒子，在O-氦“原子”（OHe）中与原始氦结合，代表了暗物质的一种特定的比冷的核相互作用形式。在地球物质中OHe的速度变慢，因此在低温实验中直接探测地下暗物质的方法是难以实现的。然而，在DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中，Na和I核对OHe的辐射俘获会导致能量释放在2-5 keV区间内的年变化。
2010-03-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Low Scale Leptogenesis and Dark Matter Candidates in an Extended Seesaw Model
通过引入额外的单重态中微子和单重态标量玻色子，我们考虑了跷跷板机制的一种变体，并展示了在这种情况下如何成功地实现了低尺度的轻生。我们研究如果新引入的中性粒子，无论是单态马约拉纳中微子或单态标量玻色子，可以是一个候选人的暗物质。我们还讨论了暗物质探测的影响，通过散射的探测物质的核对我们的方案暗物质。此外，我们还研究了在LHC上寻找不可见的希格斯衰变的意义，这可能是我们对暗物质的设想的一个探索。
2008-05-29 hep-ph
Constraining the interaction strength between dark matter and visible matter: II. scalar, vector and spin-3/2 dark matter
通过对暗物质遗迹密度的观测、CDMS和XENON的直接探测实验以及PAMELA对反质子质子比的间接探测，研究了标量、矢量和自旋3/2暗物质与标准模型粒子相互作用的约束条件.采用模型无关的方法，构造了6维的一般4粒子算符，研究了暗物质与标准模型粒子的有效相互作用.我们发现，从不同的实验的约束是互补的。这些约束条件之间的比较可能会排除一些有效的暗物质模型，并限制其他一些参数。与自旋无关的直接探测对某些算子有很强的约束，而反质子到质子数据的间接探测在某些情况下比直接探测或轻暗物质（其质量小于70 GeV）的遗迹密度更灵敏。自旋为3/2的暗物质的一些运营商的约束被证明是类似的狄拉克费米子暗物质的类似运营商。目前的暗物质直接和间接搜索实验中仍有一些操作员不敏感。
2012-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Warm Surprises from Cold Duets: N-Body Simulations with Two-Component Dark Matter
本研究通过双组分冷暗物质的N体模拟，发现重组分向轻组分的湮灭可使轻组分呈现温暗物质特性且无质量观测限制，模型与观测数据吻合，为地面暗物质探测提供参考。
2023-12-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Candidates from Particle Physics and Methods of Detection
暗物质的身份是天体物理学和粒子物理学的核心问题。在过去，领先的粒子候选者是冷的和无碰撞的，并且通常预测在粒子对撞机上丢失的能量信号。然而，最近的进展大大扩大了动机良好的候选人名单和暗物质的可能签名。本文首先对粒子物理的标准模型及其存在的问题作了简要的概述。然后，我们讨论了几个暗物质的候选人，这些问题的动机，包括WIMP，超级WIMP，轻引力子，隐藏的暗物质，不育中微子和轴子。对于每一个这些，我们批判性地研究粒子物理学的动机，并提出其预期的生产机制，基本属性，直接和间接检测，粒子对撞机和天体物理观测的影响。即将进行的实验将发现或排除其中的许多候选者，而这些进展可能会开启一个最大和最小可观测长度尺度研究之间前所未有的协同作用的时代。
2010-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Gravitational Focusing of Wave Dark Matter
一个巨大的天体使局部的暗物质分布变形，导致局部的暗物质密度过高。这种现象通常被称为引力聚焦。在太阳系中，由于太阳的引力聚焦导致地面实验中暗物质信号的调制。我们考虑质量小于10 eV的轻玻色暗物质的引力聚焦。这种暗物质候选者的波动性质导致了局部超密度和光谱中的独特特征，这两者都可以通过实验相关。我们提供了一个形式主义，捕捉引力聚焦和波暗物质的随机性，特别注意粒子暗物质的相似性和差异。当暗物质的德布罗意波长变得与系统的大小相当或小于系统的大小时，和/或当暗物质的速度色散足够小时，观察到密度对比度和光谱中的独特图案。虽然引力聚焦效应对于松弛的晕暗物质成分通常保持在百分之几的水平，但对于暗物质子结构，它们可能要大得多。有几个动机良好的暗物质子结构，我们调查如何每个子结构响应太阳的引力势。讨论了波动暗物质与粒子暗物质行为相似的极限。
2022-04-02 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Comment on "A New Dark Matter Candidate: Non-thermal Sterile Neutrinos"
我指出，被认为是“冷”暗物质候选者的无菌中微子将通过与轻中微子的混合而衰变。这导致不育中微子的质量上限约为200 keV，但可能有助于它们的检测。
2000-03-14 astro-ph hep-ph
Massive Gravitons as Feebly Interacting Dark Matter Candidates
我们详细介绍了我们发现的手征增强大质量自旋2引力子的生产截面，低于电弱对称性破缺标度，使他们成为理想的暗物质候选人的冻结机制。结果是独立的物理在高尺度，并指向质量在keV-MeV范围。因此，引力子是一种亚MeV的暗物质粒子，受到小尺度星系结构的青睐。我们应用新的计算与多膜的Randall-Sundrum模型，显示了一个显着的参数空间的前两个大质量引力子饱和的暗物质遗迹密度。
2023-03-09 hep-ph
Doubly Coexisting Dark Matter Candidates in an Extended Seesaw Model
我们研究如何共存的两粒子暗物质的情况下，可以实现在扩展的跷跷板模型，我们以前提出的，以适应小中微子质量和低尺度leptogenesis与引进的单重Majorana中微子$S$和单重标量$ϕ$。现在，我们施加离散对称$Z_2 \times Z_2^{\prime}$和引入新的重单线态标量粒子$Φ$，使以前介绍的$S$和$ϕ$是双重共存的暗物质候选人的新的重正化相互作用项。根据两个暗物质候选者的质谱，$SS\longrightarrow ϕϕ$或$ϕϕ\longrightarrow SS$的湮灭过程特别令人感兴趣，因为过程的湮灭截面可以如此之大，以至于衰变粒子的残余丰度应该降低，这反过来又使得对其参数空间的约束放松，与一个且只有一个暗物质候选者的情况相比。我们讨论了暗物质探测的影响，通过散射的探测物质的核对我们的方案暗物质候选人。我们还研究了在大型强子对撞机上寻找看不见的希格斯衰变的影响，这可能会作为我们的暗物质的情况下的探针。
2009-04-28 hep-ph
The relic density of shadow dark matter candidates
本文给出了冷暗物质候选者的残余密度的计算结果，它来自一个暗能量和暗物质的模型，该模型由一个渐近自由规范群SU（2）Z（QZD）描述，在很低的尺度下（λ Z ~ 10^（-3）eV），耦合常数α Z ~ 1，而在高能时α Z ~弱耦合. QZD的暗物质候选者是两个相互作用较弱的大质量粒子形式的费米子。我们的研究结果表明，对于质量在50和285 GeV之间的暗物质，它们可以解释宇宙中相当大的一部分或整个暗物质。
2008-06-23 astro-ph hep-ph
Possible candidate of the cold dark matter and mass origin discovered from the $β$ decay
由于有人不同意我的观点，这篇论文已被作者撤回。
2000-12-30 astro-ph hep-ph
A simple inert model solves the little hierarchy problem and provides a dark matter candidate
我们讨论了标准模型的一个最小的扩展，其中两个单重标量态，只与希格斯玻色子的相互作用被添加。它们的质量和相互作用强度是固定的，这两个要求是取消对希格斯玻色子质量的单圈二次修正，并提供一个可行的暗物质候选者。在核散射实验中直接探测这些新态中最轻的态是可能的，其截面在未来的实验中可以达到。
2012-08-02 hep-ph
Dark matter candidate in an extended type III seesaw scenario
中微子质量产生的III型跷跷板机制通常使用至少两个$Y = 0$，$SU(2)_L$轻子三重态。我们增加了这样一个模型与第三个三重态和不育中微子，这两个都是奇数下的保守$\Z_2$对称性。由于所有的新物理都局限于$\Z_2$奇数扇区，其低能量表现形式是在一些高维算子中，一种费米子暗物质候选者被发现出现了。我们确定的情况下，这是一致的所有约束条件的遗迹密度和直接搜索的参数空间的区域，并允许广泛的群众的暗物质候选人。
2015-01-23 hep-ph
