Impact of dark matter self-scattering on its relic abundance
弹性自散射不会改变暗物质粒子的数量，因此在计算其遗迹丰度时被忽略了。在这项工作中，我们强调的情况下，自散射的存在有显着的影响，通过修改的暗物质动量分布的湮灭过程的有效性。我们研究了几个例子冻结出的情况下，涉及共振和亚阈值湮灭，以及一个模型与一个额外的来源，暗物质粒子从一个较重的介质状态的衰变。有趣的是，当在暗物质动量分布函数的水平上进行计算时，我们发现额外的高能暗物质粒子注入到热布居上可以导致其最终遗迹丰度的$\textit{decrease}$。
2022-10-10 astro-ph.CO hep-ph
Precise dark matter relic abundance in decoupled sectors
暗物质（DM）作为原始等离子体的热遗迹越来越受到直接和间接搜索的压力，而在解耦扇区中的相同产生机制则受到较少的限制。我们扩展的冻结过程的标准治疗，这样的情况下，并进行精确计算所需的湮灭截面，以匹配所观察到的DM丰度。我们表明，这个“热截面”的典型值的差异一般是相当大的，可以达到数量级。我们的研究结果直接影响DM搜索在隐藏部门的情况下的解释。
2021-05-18 astro-ph.CO hep-ph
Dilaton dominance in the early Universe dilutes Dark Matter relic abundances
暗子场的作用及其与物质的耦合可能导致暗物质（DM）遗迹密度的稀释。这与经典的场景形成对比，在经典的场景中，由于膨胀率的修改，遗迹密度增加，因为宇宙在DM去耦时不是辐射主导的。此外，膨胀子场还通过与尘埃的耦合作用影响遗迹密度，使遗迹丰度降低。因此，两个独立的机制相互竞争，导致，在一般情况下，减少的遗迹密度。如果直接暗物质实验指向小的中性伴子-核子截面，这意味着小的中性伴子湮灭率和大的遗迹密度，至少在流行的超对称场景中，这个特征可能是受欢迎的，可以挽救这种情况。在存在稀释机制的情况下，可以满足两个实验约束。在非临界弦论的背景下，已经研究了介子在这种机制中的作用，但在这项工作中，我们遵循一个相当普遍的方法，假设介子只在大爆炸核合成之前的早期时代占主导地位。
2011-04-30 astro-ph.CO hep-ph
The Role of Electroweak Corrections for the Dark Matter Relic Abundance
分析了在早期宇宙中暗物质冻结的情况下红外发散和共线发散相消定理的有效性。特别地，我们计算了红外源对作为SU（2）_L多重态中性分量的暗物质粒子湮灭截面的电弱对数修正。包含具有最终状态W的过程可以显著地修改仅用虚拟W交换计算的截面。我们的研究结果表明，红外测井的列入是必要的精确计算的暗物质遗迹丰度。
2013-10-30 astro-ph.CO hep-ph
A Fourth Exception in the Calculation of Relic Abundances
我们认为，暗物质丰度是由非弹性散射的退耦而不是湮灭决定的。如果暗物质从热浴中散射到质量相当的状态，这种共散射机制通常就会实现。共散射指向比弱标度指数轻的暗物质，并且具有抑制的湮灭率，避免了间接检测的严格限制。暗物质向上散射到一些状态，这些状态的晚期衰变会导致宇宙微波背景的黑体光谱发生可观测到的扭曲。
2017-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Coannihilation Effects and Relic Abundance of Higgsino-Dominant LSPs
考虑到与最轻的超粒子几乎简并的超粒子的共湮灭，我们计算了以希格斯诺为主导的最轻超粒子的剩余丰度。我们表明，他们的遗迹丰度急剧减少的共同湮灭过程，因此他们是没有兴趣的宇宙学。
1992-08-26 hep-ph
Relic Abundances and the Boltzmann Equation
我讨论的有效性的量子玻尔兹曼方程的计算WIMP遗迹密度。
2000-07-10 hep-ph
Relic abundance and detection prospects of neutralino dark matter in mirage mediation
我们分析了中性伴子暗物质的热遗迹丰度，并讨论了它在海市蜃楼调解中的直接和间接探测的未来前景。
2006-10-27 hep-ph
Relic abundance of dark matter particles: new formulation and new result of abundance calculation
本文提出了一个计算冷暗物质粒子（如LSP）残余丰度的新理论框架，并讨论了新结果的一些一般特征。最重要的是玻尔兹曼方程的推广，包括离壳效应和宇宙介质的热平均。结果表明，在非常低的温度下，远低于质量的湮灭粒子，平衡丰度被抑制，而不是指数玻尔兹曼因子的温度的权力。当重粒子在如此低的温度下冻结时，这种变化会产生更大的残余丰度。
2000-02-10 hep-ph
Sommerfeld-corrected relic abundance of wino dark matter with NLO electroweak potentials
在前人工作的基础上，我们计算了wino暗物质在单圈阶下的共湮灭通道的电弱势，得到了包含Sommerfeld效应的次领先阶（NLO）wino遗迹丰度.
2020-09-01 hep-ph
DRAKE: Dark matter Relic Abundance beyond Kinetic Equilibrium
我们介绍德雷克，一个数值精度工具预测的暗物质遗迹丰度也在冻结过程中的动力学平衡的标准假设的情况下，可能不会得到满足。德雷克配备了一套三个专用的玻尔兹曼方程求解器，分别实现了传统上采用的暗物质数密度方程，耦合数密度和速度色散演化的类流体方程，以及相空间分布的完整数值演化。我们回顾这些方法的一般动机，并举例说明，突出三个具体类别的模型，动力学和化学解耦交织在一起的方式，定量影响的遗迹密度：i）暗物质湮灭通过一个狭窄的共振，ii）Sommercant-enhanced湮灭和iii）“禁止”湮灭的最终状态是运动学上无法进入的阈值。我们讨论了所有这些情况下的一些细节，表明普遍采用的，传统的治疗方法可能会导致在估计的遗物密度是错误的高达一个数量级。公开发布的德雷克，以及如何计算混凝土模型中的遗迹密度的几个例子，提供在drake.hepforge.org
2021-08-04 astro-ph.CO hep-ph
Final state Sommerfeld effect on dark matter relic abundance
如果暗物质（DM）的湮灭产物是非相对论性的，并且它们之间存在某种长程作用力，则末态粒子可能存在索末菲效应。我们研究这种影响DM遗迹丰度的热冻结的情况下。作为概念的证明，我们考虑DM对湮灭成最终状态对的情况，假设两个最终状态粒子之间的相互作用产生类库仑势，并且初始和最终状态粒子的质量相似，因此初始和最终状态粒子都是非相对论的。末态索末菲效应的大小取决于势的强度，以及末态和初态粒子的质量比。我们发现，FSS效应对DM遗迹丰度的影响可能很大，并且电弱大小的远程相互作用足够大，可以进行远远超出观测精度的校正。FSS效应的另一个特点是，当它的时间尺度比末态粒子的寿命长时，它可以被抑制。作为一个推论，我们还研究了在DM coannihilator的情况下，两个coannihilator之间的初始状态索末菲效应可以减少，由于他们的不稳定性，这可能需要考虑到一个精确的计算DM遗迹丰度。
2020-09-30 astro-ph.CO hep-ph
Relic Abundance Predicts Universal Mass-Width Relations for Dark Matter Interactions
我们发现新的和普遍的关系符合标准遗迹丰度的暗物质粒子的属性。分析是基于第一次表征的$s$通道共振湮灭过程中非常详细，跟踪所有的速度依赖性，存在多个尺度和治疗每个物理制度以上，以下，并分别接近阈值。共振政权以及扩展到包括非共振过程，然后减少到分析公式和不等式，描述了全方位的多维数值计算工作。这些结果消除了逐个模型重新计算遗迹丰度模型的需要，并减少了验证某些尺度和参数组合一致性的计算。非常简单的公式描述了$s$通道中间粒子的总宽度、质量和所涉及的耦合之间的关系。消除了质量的宽度，在暗物质质量和中间质量之间产生了新的一致性关系。这些公式足够通用，可以直接测试新粒子是否可以被识别为暗物质。共振质量和总宽度是在大型强子对撞机等加速器上直接观测到的量，它们足以确定新发现是否与暗物质的宇宙学界限一致。
2010-06-09 astro-ph.CO hep-ph
Relic Abundance of Asymmetric Dark Matter in Quintessence
我们研究了在具有一个激活相的精粹模型中非对称暗物质粒子的遗迹丰度。将标准宇宙学情形下的非对称暗物质的解析计算推广到非标准宇宙学情形，并具体讨论了具有激子相的精粹模型.我们发现哈勃率的增加改变了粒子和反粒子的残余密度。我们利用现今的暗物质丰度来限制非对称暗物质在一个动能相位的精粹模型中的哈勃率。
2013-08-01 hep-ph
Cosmological Abundance of Colored Relics
稳定或长寿命中性色粒子的宇宙学剩余丰度由于QCD禁闭后发生的湮灭而减少了几个数量级。我们计算了残余胶子的丰度和宇宙学边界。同样的后约束效应强烈地增强了与较轻的暗物质粒子的共湮灭，只要它们的质量差低于几个GeV。带电的有色粒子（如停止）可以形成重子，在某些模型中重子可以是（准）稳定的。
2018-11-20 hep-ph
Relic abundance of dark matter in the minimal universal extra dimension model
在包含第二Kaluza-Klein（KK）粒子共振过程的最小宇宙额外维模型中，研究了暗物质的残余丰度.在包括第二次KK共振过程后，暗物质的残余丰度减少了约30%。因此，与WMAP观测一致的额外维度的紧致化尺度1/R增加了几百GeV。因此，当λ R = 20时，宇宙学允许的紧化尺度是600 GeV < 1/R < 1400 GeV。
2006-05-26 hep-ph
From direct detection to relic abundance: the case of proton-philic spin-dependent inelastic Dark Matter
我们讨论的策略，使推断的热遗迹丰度的弱相互作用大质量粒子（WIMP）时，相同的有效的六维算子，解释了实验过量的直接检测假设驱动去耦冻结，并将其应用到亲质子自旋依赖非弹性暗物质（PSIDM）的情况下，一个唯象的设置包含两个状态$χ_1$和$χ_2$与$m_{χ_2}>m_{χ_1}$，我们已经表明在以前的文件中解释DAMA效应符合其他检测器的约束。我们更新pSIDM的实验约束，扩展分析到最一般的自旋相关的动量相关的相互作用允许的非相对论性有效场论（EFT），并考虑在我们的银河系中的WIMP速度分布的一个halo独立的方法和一个标准的麦克斯韦。利用直接探测数据确定模型参数计算遗迹丰度的问题受到$f(v)$的强烈敏感性和WIMP局域密度与WIMP-核子散射截面之间的简并性的影响。因此，DM直接探测实验对EFT的物理截止尺度不直接敏感，而是对不依赖于遗迹丰度的实际值的某些维度组合敏感。然而，这种简并性可以用来发展一个一致性测试的可能性，即WIMP是一个热遗迹摆在首位。当我们把它应用到pSIDM的情况下，我们发现，只有一个WIMP与夸克的标准自旋相关的相互作用${\cal O}_{spin}$可以是一个热遗迹，银河系的速度分布，从麦克斯韦。然而，所有的$χ_2$状态今天必须已经衰减，这需要除了由${\cal O}_{spin}$操作符提供的机制之外的一些附加机制。
2017-04-24 astro-ph.CO hep-ph
Relic Abundance of Asymmetric Dark Matter and the Scalar--Tensor Model
本文在标量-张量模型下分析了非对称暗物质粒子的残余丰度。我们将标准宇宙学情形下非对称暗物质残余密度的数值和解析计算推广到非标准宇宙学情形。我们专注于标量-张量模型。哈勃膨胀率在非标准宇宙学假设中是变化的。这在暗物质粒子的残余密度上留下了印记。本文研究了标量-张量模型中非对称暗物质粒子的残余密度变化的程度。我们利用观测到的现今暗物质丰度来寻找这个模型中参数空间的约束。
2015-08-19 hep-ph
Late-Time Entropy Production and Relic Abundances of Neutralinos
许多模型都有不需要的残余物，这些残余物应该在大爆炸核合成之前被熵产生所稀释。一个负责熵产生的场可能会产生稳定的弱相互作用的大质量粒子，如果运动学上可以接近的话。我们计算他们的遗物丰度积分耦合方程数值。将我们的结果应用于超对称标准模型，我们认为，如果再热温度为10 MeV量级，中性伴子最轻的超粒子将在大部分参数空间中过接近宇宙。
1998-05-01 hep-ph
Dark Matter Relic Abundance and Light Sterile Neutrinos
本文在一个简单的模型中计算了暗物质粒子湮灭为质量为$\lesssim 100 \text{ GeV}$的无菌中微子时的剩余丰度。与通常的标准计算不同，无菌中微子可能会在暗物质冻结之前脱离与热浴的热平衡。在这种情况下，如果希格斯粒子和不育中微子之间的汤川耦合$y_N$很小，这个过程会产生更大的$Ω_{\text{DM}} h^2$，所以我们需要暗物质和不育中微子之间更大的耦合来获得正确的残余丰度。
2017-01-18 hep-ph
Dark Energy and the Dark Matter relic abundance
两种机制，精粹标量可以提高遗迹丰富的暗物质粒子进行了讨论。这种效应会对暗物质的超对称候选者产生影响。
2004-09-22 astro-ph hep-ph
Non-perturbative Effect on Thermal Relic Abundance of Dark Matter
我们指出，当暗物质的组成粒子在SU（2）_L规范相互作用下是非单态的并且比弱规范玻色子重得多时，一种称为索末菲增强的非微扰效应会强烈地改变暗物质的热遗迹丰度.这类暗物质粒子的典型候选者是重的维诺和希金森类中性伴子。以类维诺中性伴子为例，研究了非微扰效应对暗物质残余丰度的影响。我们发现，它的热丰度减少了50%相比，微扰的结果。与观测到的暗物质丰度一致的类维诺中性伴子质量为2.7 TeV < m < 3.0 TeV。
2006-10-19 hep-ph
Thermal Relics in Modified Cosmologies: Bounds on Evolution Histories of the Early Universe and Cosmological Boosts for PAMELA
基于广义相对论扩展的替代宇宙学预测了大爆炸前核合成（BBN）时代早期宇宙中修改的热历史，该时代不直接受宇宙学观测的约束。当膨胀率相对于标准情况提高时，热遗迹通常与较大的遗迹丰度解耦。因此，与标准宇宙学相比，对于较大的湮灭截面，可以得到遗迹丰度的正确值。一个直接的结果是间接检测率提高。扩展我们以前的分析，我们得到更新的天体物理界的暗物质湮灭截面，并使用它们来约束替代宇宙学在前-BBN时代。我们还确定了这些替代宇宙学的特点，以提供正确的价值遗物丰度的热遗物的（大）湮灭截面所需的解释PAMELA结果的正电子分数，因此提供了一个“宇宙学提升”的解决方案的暗物质解释的PAMELA数据。
2010-06-21 astro-ph.CO hep-ph
Relic abundance of dark matter with coannihilation in non-standard cosmological scenarios
研究非标准宇宙学（quintessence与膜世界）中共湮灭对暗物质剩余丰度的影响，发现其减小速度略慢于标准场景。
2024-02-11 hep-ph
The Relic Abundance of Massive Colored Particles after a Late Hadronic Annihilation Stage
我们讨论了大量的长寿命的有色粒子的质量的顺序为1 TeV的遗迹丰度。我们首先考察大质量有色粒子只有标准颜色的情况。接下来我们考虑M.卢蒂，其中有色粒子在一个比粒子质量小得多的非阿贝尔规范群下变换。在这两种情况下，遗迹丰度减少通过一个“后期”强子湮灭阶段。在第二种情况下，残余夸克与普通夸克结合，形成分数带电体和反常重同位素，残余夸克丰度的界限变得非常严格。然而，夸克之间的力有一个新的限制部分，通过宏观弦表现出来，由此产生的有效的“非常晚”的湮灭将遗迹丰度降低到可接受的水平。讨论了在LHC上产生和探测这种粒子的前景以及所产生粒子的命运。
2007-12-17 astro-ph hep-ph
Precision calculations of dark matter relic abundance
暗物质湮灭通道有时会产生尖锐的共振。在这种情况下，通常的动量平均近似计算DM丰度可能是不准确的。我们开发了一个易于访问的动量依赖的框架计算DM丰度准确和有效地接近这些功能。我们将该方法应用于单重标量暗物质$s$通过希格斯门$λ_{\rm hs}s^2 h^2$与SM相互作用的情况，并与不同的动量平均方法的结果进行了比较。后者的准确性强烈依赖于弹性相互作用的强度和修正是大的，如果WIMP具有可忽略的相互作用以外的主要湮灭通道。然而，在单重标量模型中，标准模型散射诱导了有效的动力学平衡，验证了动量平均计算的20%的准确度。我们更新的光单重标量暗物质的允许区域的当前范围为$m_{\rm S} \in [56,62.5]$ GeV。
2020-09-14 astro-ph.CO hep-ph
Relic Abundance due to Cosmic Pair Annihilation
对发生在早期宇宙中的重稳定粒子的对湮灭进行了重新考虑，包括传统玻尔兹曼方程方法没有适当考虑的离壳效应。我们对时间演化的新计算表明，壳外效应抑制了冻结，总是具有更大的最终遗迹丰度。最终产额（数密度/温度^[3]）对湮灭的有效耦合不敏感，如果耦合不是太小，则其量级为（10^{- 8} \times（M/1 GeV）^{1/3}），其中$M$是重粒子质量。
1998-09-30 hep-ph
MadDM v.1.0: Computation of Dark Matter Relic Abundance Using MadGraph5
我们提出了MadDM v.1.0，一个数值工具来计算暗物质遗迹丰度的通用模型。该代码基于现有的MadGraph 5架构，因此很容易集成到任何MadGraph对撞机研究中。简单的Python界面提供了MadGraph 5的用户友好性，而不会牺牲功能。MadDM能够在包括多组分暗扇区、共振湮灭通道和共湮灭的模型中计算暗物质遗迹丰度。我们通过将MadDM的遗迹密度结果与现有工具和文献进行比较，在广泛的暗物质模型中验证了该代码。
2014-04-24 hep-ex hep-ph
Thermal relic abundance of the lightest Kaluza-Klein particle in phenomenological universal extra dimension models
具有卡鲁扎-克莱因宇称的通用额外维度模型为我们提供了暗物质的绝佳候选者。我们考虑了唯象的宇宙额外维度模型，其中卡鲁扎-克莱因（KK）质谱不同于最小宇宙额外维度模型的质谱，并计算了光子的第一KK模式的热遗迹丰度，同时考虑到第二KK粒子的产生。指出它的热遗迹丰度主要取决于KK光子与其他KK粒子之间的质量简并度，因为存在相当大的共湮灭效应。宇宙学上有利的紧化尺度范围从1 TeV到几TeV，即使在第一个KK粒子之一与第一个KK光子质量紧密简并的情况下。
2016-11-21 hep-ph
WIMP abundance and lepton (flavour) asymmetry
我们调查如何大轻子不对称性影响早期宇宙的演化在大爆炸核合成之前的时间，特别是它们如何影响的残骸密度的WIMP暗物质。与标准计算的遗迹WIMP丰度相比，我们发现减少，这取决于轻子味不对称性。我们发现轻子味不对称$l_f= {\cal O}(0.1)$的影响高达20%。
2012-03-02 astro-ph.CO hep-ph
Relic Abundance of Neutralinos in Heterotic String Theory: Weak Coupling vs. Strong Coupling
在$E_8 \times E_8'$杂化弦论中研究了超对称性被隐扇形的高吉诺凝聚自发破缺时稳定中性伴子的剩余丰度。在弱耦合区，非常大的标量质量（相对于高吉诺质量）会导致中性伴子的剩余丰度过大，这与大多数参数空间中的宇宙学观测结果不一致。这个问题不会出现在强耦合制度（杂合M理论），因为有标量和高吉诺质量一般是相同的数量级。
1998-05-20 hep-ph hep-th
Relic abundance of mass-varying cold dark matter particles
在耦合暗能量和暗物质的模型中，暗物质粒子的质量取决于暗能量场的宇宙演化。在本文中，我们在一个简单的模型中讨论了这种质量变化对冷暗物质残余丰度的影响。
2005-10-03 astro-ph hep-ph nucl-ex
Measuring Relic Abundance of Minimal Dark Matter at Hadron Colliders
我们考虑的特殊情况下，暗物质（DM）的候选人没有检测到直接检测程序时，实验灵敏度达到中微子通量背景。在这种情况下，如果DM候选者是WIMP类型，则在碰撞器处的DM搜索对DM遗迹丰度施加约束。具体地说，我们在最小DM模型的框架下考虑了三重态（五重态和七重态）DM，并探讨了在大型强子对撞机和未来100 TeV强子对撞机上发现DM候选者的可能性。如果在这种情况下，DM候选者在LHC被发现，那么需要额外的DM候选者来解释观测到的遗迹丰度。另一方面，在这些DM搜索程序在对撞机的空结果引起的DM遗迹丰度下限。
2018-10-17 hep-ex hep-ph
Kaluza-Klein Towers in the Early Universe: Phase Transitions, Relic Abundances, and Applications to Axion Cosmology
我们研究了在质量产生相变存在下的卡鲁扎-克莱因（KK）塔标量场的早期宇宙学，重点是总塔能量密度（或遗迹丰度）的时间发展以及它在不同KK模式中的分布。我们发现，这两个功能是非常敏感的相变的细节，并可以表现在各种方式的后期宇宙学意义。特别是，我们发现，相变和它产生的混合的时间属性之间的相互作用是负责增强和supplantation在后期的丰度，有时由许多数量级。我们绘制出完整的模型参数空间，并确定传统的分析近似是有效的，他们失败。在后一种情况下，我们还提供了新的分析近似，成功地模拟我们的结果。最后，我们将这种机制的例子中的一个类轴子字段的散装，映射这些现象在一个扩大的轴子参数空间，超出了那些可访问的标准治疗。一个重要的副产品，我们的分析是一个替代的“UV为基础的”有效截断KK理论的发展有一些有趣的理论特性，区分它从更传统的“IR为基础的”截断通常用于额外的维文献。
2017-12-11 astro-ph.CO hep-ph
On the Neutralino as Dark Matter Candidate - I. Relic Abundance
通过考虑中性伴子-中性伴子湮灭中的全部末态，对中性伴子质量${\rm 20\ GeV} \leq m_χ\leq {\rm 1\ TeV}$的宽范围内的中性伴子遗迹丰度进行了估算。在最小SuSy标准模型中进行分析，它不受严格的大统一理论假设的限制，而只受目前实验界的约束。我们还讨论了现象学方面，这是在同伴纸（II）。直接探测）的机会，成功地寻找暗物质中性伴子进行了调查。
1993-09-03 hep-ph
Asymptotic analysis of the Boltzmann equation for dark matter relic abundance
用匹配渐近近似法构造了控制冷暗物质热遗迹丰度的玻尔兹曼方程的解。残余密度的近似值是一个渐近级数有效的丰度不偏离其平衡值，直到小的温度显着。共振和阈值效应被考虑在领先的顺序和发现是可以忽略不计的，除非湮灭截面是可以忽略不计的阈值。比较以前尝试的建设和冻结近似常用的文献。高阶匹配的扩展进行了概述，并讨论了解决相关系统的影响。我们将我们的结果与使用基准模型的遗迹丰度的数值测定进行比较，发现了惊人的一致性。开发的方法也作为一个解决方案，包含一个无限阶的转折点的广泛的一类问题。
2020-09-08 hep-ph hep-th
Implications of a possible 115 GeV supersymmetric Higgs boson on detection and cosmological abundance of relic neutralinos
我们表明，一个超对称中性希格斯玻色子玻色子的质量约为115 GeV，并与LEP希格斯事件所需的其他先决条件将是兼容的遗迹中性伴子在当前的设置中的WIMP直接搜索的检测。因此，这个假定的希格斯粒子将非常适合于最近在WIMP直接实验中测量到的年度调制效应的残余中性伴子的解释。我们还表明，相关的中性伴子的宇宙学丰度达到宇宙学的兴趣值。
2001-05-14 hep-ph
Relic Abundance of Dark Photon Dark Matter
我们提出了一种新的机制，用于产生正确的遗迹丰富的暗光子暗物质在其广泛的质量范围内，延伸到$10^{-20}\,\mathrm{eV}$。暗物质丰度最初储存在一个轴子中，这个轴子与它的最小值不一致。当轴子开始振荡时，它通过快子不稳定性有效地将其能量转化为暗光子。如果暗光子的质量与轴子的质量$m_{γ'}/m_a = {\cal O}(10^{-3} - 1)$相差几个数量级，那么暗光子就构成了当今暗物质的主要形式。我们提出了一个数值晶格模拟的基准模型，明确实现我们的机制。这一机制坚定了许多寻找暗光子暗物质的实验的动机。
2018-10-16 hep-ph
Increasing the Neutralino Relic Abundance with Slepton Coannihilations: Consequences for Indirect Dark Matter Detection
我们指出，如果最轻的超对称粒子（LSP）是一个希格斯诺或维诺类中性伴子，与slepton共湮灭的净效应是增加遗迹丰度，而不是产生通常的抑制，这发生在LSP是比诺类。增强的原因在于冻结时的有效热平均截面：slepton湮灭（和共湮灭）的效率低于中性伴子-电荷伴子系统，因此slepton共湮灭有效地充当冻结时的寄生自由度。然而，LSP的热遗迹丰度对应于冷暗物质丰度较小的LSP质量值，和较大的中性伴子对湮灭截面值。反过来，在给定的热中性伴子遗迹丰度下，这意味着更大的间接探测率，这是由于来自太阳的反物质、伽马射线和中微子的通量增加而产生的中性伴子对湮灭。
2007-01-09 astro-ph hep-ph
Fermi-Dirac corrections to relic abundances
我们推导出了早期宇宙中大质量粒子数密度演化的方程，该方程正确地解释了费米-狄拉克（FD）统计。FD-校正是相当大的和潜在的重要性，如果解耦从热平衡发生在温度的顺序，或小于粒子的质量。这是一个例子。对于几MeV的τ中微子，在普通的弱相互作用下，
1992-11-09 hep-ph
Relic Abundance in a Secluded Dark Matter Scenario with a Massive Mediator
研究了暗物质（DM）粒子$d$的残余丰度，在一个隐蔽的DM方案中，$d$数的减少过程主要不是通过$d$与标准模型粒子的对湮灭，而是通过$dd \to mm$与随后衰变的介质粒子$m$的散射过程.本文指出，即使在质量$m_m$比DM粒子质量$m_d$重到不可忽略的程度的大质量介质中，也可以实现DM的宇宙学观测遗迹丰度。在简并的$d$情形（$m_d=m_m$）中，通过调节$dd \to mm$散射振幅足够大，并选择适当的介质粒子寿命，实现了DM残余丰度。早期宇宙中的DM演化表现出典型的“平台”行为，即两步数密度下降行为，第一步存在“假”冻结。在此基础上，提出了一种新的DM模型构建的可能性，即介质粒子$m$与DM粒子$d$统一为近似的暗对称多重态.在可重正化的场论框架下，提出了一个介子DM模型来说明这一思想。
2016-12-23 hep-ph
Diffusion-limited Relic Particle Production
我们研究了在早期宇宙中粒子数密度的热演化时，粒子有一个有限的扩散长度。假设当粒子的平均间距大于其扩散长度时，湮灭是不可能的，我们推导出在这种情况下冻结的玻尔兹曼方程的版本和近似解，精确到优于2%。当忽略扩散效应时，有限扩散长度的影响是增加最终遗迹冻结出丰度超过其相应值。当扩散仅受热背景散射的限制，并且湮灭截面受么正性约束时，对冻结丰度的显著影响需要远大于湮灭截面的散射截面。当残留粒子通过冻结机制产生时，也会出现类似的效果，但在这种情况下，有限的扩散长度是由于湮灭到感兴趣的残留粒子中的粒子的散射。对于冻结，有限的扩散长度的效果是减少最终残留粒子丰度。当散射截面或残留物质量非常大时，有限扩散长度的影响最为重要。虽然我们还没有找到一个特别引人注目的例子，这将影响以前的结果，与目前的兴趣，新的暗物质候选人，它可能成为一个重要的考虑。
2019-08-20 astro-ph.CO hep-ph
New Pathways to the Relic Abundance of Vector-Portal Dark Matter
在参数空间中，当暗光子$A^{\prime}$和暗物质$χ$的质量之比在$1 \lesssim m_{A^{\prime}}/m_χ \lesssim 2$范围内时，我们充分研究了矢量门暗物质模型的热冻结历史.在这个区域中，$2 \rightarrow 2$和$3 \rightarrow 2$湮灭过程在暗扇区内，以及暗扇区和标准模型之间的能量转移过程，在控制暗物质的热冻结方面发挥着重要作用。我们仔细地跟踪所有物种的温度，放松了以前研究的假设，即在整个暗物质冻结过程中，暗物质和标准模型扇区保持热平衡。我们的计算揭示了一组丰富的新途径，导致观察到的遗迹密度的暗物质，我们开发了一个简单的分析理解这些不同的制度。在我们的模型中的可行的参数空间提供了一个目标，为未来的实验寻找光（MeV-GeV）的暗物质，并包括区域的暗物质自相互作用截面是足够大的影响小尺度结构的星系。
2020-11-02 astro-ph.CO hep-ph
Relic Abundance of LKP Dark Matter in UED model including Effects of Second KK Resonances
我们重新评估了卡鲁扎-克莱因（KK）暗物质在普遍额外维度模型中的热遗迹密度。特别地，我们考虑了由第二KK粒子引起的共振对密度的影响。我们发现当希格斯玻色子质量足够大（m_h \gtrsim 200 GeV）时，由于共振作用，与密度相关的湮灭截面显著增强.结果，与不包括任何共振的结果相比，与WMAP观测一致的暗物质粒子的质量增加了。
2005-08-28 hep-ph
Relic Density of Asymmetric Dark Matter in Modified Cosmological Scenarios
我们讨论了遗迹丰度的非对称暗物质粒子在修改后的宇宙学方案，哈勃率是改变相对于标准的宇宙学方案。如果不对称暗物质粒子在这个时代冻结，修改后的哈勃速率会对不对称暗物质粒子的残余丰度留下印记。一般来说，我们参数化的修改哈勃率，然后计算的遗迹丰度的非对称暗物质粒子和反粒子。我们发现在修正后的宇宙学模型中，暗物质粒子和反粒子的丰度都得到了增强。在修正的宇宙学模型中，由于湮灭率的增加，非对称暗物质粒子的间接探测信号是可能的。应用普朗克数据，我们找到了修改后的宇宙学模型的参数的约束。
2018-11-01 hep-ph
Relic abundance of dark matter in universal extra dimension models with right-handed neutrinos
在具有右手中微子的普适额外维模型框架下研究了暗物质的残余丰度。这些模型摆脱了原来的普适额外维模型所具有的严重的Kaluza-Klein（KK）引力子问题。右手中微子的第一个KK粒子是该框架中暗物质的候选者，其残余丰度由三个过程决定：（1）宇宙晚期KK光子衰变为第一个KK右手中微子，（2）宇宙早期热浴产生第一个KK右手中微子，（3）宇宙晚期高KK右手中微子衰变为第一个KK右手中微子。当普通中微子质量足够大时，例如简并质谱情况，即使再加热温度较低，最后一个过程也会显着增加丰度。与宇宙学观测一致的额外维度的尺度可以是500 GeV，在具有右手中微子的宇宙额外维度模型的最小设置中。
2007-08-10 hep-ph
A map of the non-thermal WIMP
本文研究了重粒子在再加热结束时直接衰变产生的非热WIMP中的弹性散射效应。当再加热温度远低于冻结温度时，非热WIMP变得重要。通常，考虑两种极限情况。一种是产生的高能暗物质粒子由于与背景辐射的弹性散射而迅速热化。相应的残余丰度由再加热温度下的热平均湮灭截面确定。另一个是初始丰度太小，暗物质无法湮灭，因此最终的遗迹由初始量本身决定。我们研究了这两个极限之间的区域，并表明遗物密度不仅取决于湮灭率，但也对弹性散射率。特别是p波湮灭暗物质的残余丰度主要依赖于弹性散射率，因为湮灭截面对暗物质速度敏感。我们将参数空间分为几个区域，每个区域都有不同的机制来确定当前宇宙中暗物质的遗迹丰度。研究了直接检测的影响。
2017-03-06 astro-ph.CO hep-ph
Relic Abundances and Detection Rates of Neutralinos in String-Inpired Supergravity Models
我们计算了弦激发的超引力模型中中性伴子的“遗迹丰度”和“探测率”。特别是，我们调查的软超对称性破缺条款的卡-丘紧化，以及从介子主导的限制“普适”的情况。“非普适”方案从轨道弦论也纳入分析。在所有的情况下，在宇宙学感兴趣的区域，我们发现$m_{LSP}\geq 50$ GeV和直接检测率在O（$10^{-3}$事件/（Kg天））- O（$10^{-4}$事件/（Kg天））的范围内。还计算了来自太阳中捕获的LSP的“间接检测”率。
1996-10-14 hep-ph
Relic neutrino clustering in the Milky Way
标准宇宙学模型预测了残余中微子的存在，这是通过早期宇宙中相对论性物质的有效数量间接探测的。此外，从中微子味振荡我们知道至少有两个中微子质量态具有非零质量。由于宇宙的膨胀已经稀释了残余中微子的能量，那些大质量的中微子今天也是非相对论的。这意味着它们可以被困在强引力势中，比如银河系。本文回顾了银河系、仙女座星系团和室女星系团引力作用下产生的遗迹中微子的局部过密度的计算，并对PAPOMY计划等遗迹中微子探测实验的意义进行了评述。
2019-11-21 astro-ph.CO hep-ph
The impact of a strongly first-order phase transition on the abundance of thermal relics
我们研究了一个强烈的一阶电弱相变的热遗迹丰富的粒子物种，可以构成暗物质和去耦之前的相变发生的影响。我们定义了一个稀释因子引起的通用一阶相变，我们探索的最小超对称扩展的标准模型的参数空间，以确定哪些相变温度和稀释因子是相关的最轻的中性子作为暗物质候选人。然后，我们专注于一个特定的玩具模型设置，可以引起强烈的一阶电弱相变，并进行详细的计算稀释因子和过渡温度，比较我们的研究结果，实际中性伴子暗物质模型。典型的模型会产生过多的热遗迹密度，并可以挽救假设一个强烈的一阶电弱相变包括大质量（多TeV）的维诺或希格西诺类中性伴子，以及在更宽的质量范围内的比诺类中性伴子，质量低至400 GeV。如果大型强子对撞机的数据表明，推测的热中性伴子遗迹丰度大于冷暗物质密度，那么这种不匹配可能由电-弱尺度物理学来解释，在不久的将来，对撞机实验也将对其进行彻底的探索。
2009-11-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Big-bang nucleosynthesis and the relic abundance of dark matter in a stau-neutralino coannihilation scenario
在最小超对称标准模型中分析了大爆炸核合成的一种情景，这种情景与解释暗物质遗迹丰度的星形中性伴子共湮灭情景是一致的.我们发现，用中性伴子的质量为$300 \mathrm{GeV}$，用Stau与中性伴子的质量差为$(100 -- 120) MeV$，可以解释大爆炸核合成的观测值与预言值之间$\mathrm{^{7}Li}$丰度的可能下降。因此，我们可以用这些参数值同时解释暗物质和$\mathrm{^{7}Li}$的丰度。在这种情况下，staus的寿命预计为$O(100 -- 1000) sec$。
2008-10-15 astro-ph hep-ph
Supersymmetric CP violating Phases and the LSP relic density and detection rates
对于不同的$\tanβ$值，我们研究了弦激发模型中软超对称破缺项的CP破坏相位对最轻中性伴子（LSP）的剩余丰度和探测率的影响。我们发现，阶段有没有显着的影响LSP遗迹丰度，但可以有实质性的影响，对检测率。
1999-09-24 hep-ph
Despicable Dark Relics: generated by gravity with unconstrained masses
我们证明了一个通用的，有效的和纯粹的引力通道的存在，产生显着丰富的黑暗遗迹在通货膨胀结束后的再加热。该机制是目前的任何惰性标量与非最小曲率耦合$ξRχ^2$和文物生产是有效的自然值$ξ= {\cal O}(1)$。观测到的暗物质丰度可以达到从$m \sim 1 {\rm k eV}$到$m \sim 10^{8} {\rm GeV}$的广泛范围的遗迹质量，这取决于膨胀的规模和暗扇区耦合。令人沮丧的是，这些遗迹逃脱了直接，间接和对撞机的搜索，因为不需要与可见物质的非引力耦合。
2019-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark matter relic abundance from a critical-density instability
Mohammed V University（穆罕默德五世大学）
该研究提出通过临界密度不稳定性引发的快速湮灭事件，确定暗物质残余丰度，实现了非标准热历史的预测性模型。
2026-03-06 hep-ph
