Sommerfeld enhancement of resonant dark matter annihilation
本文证明窄共振与 Sommerfeld 长程力对暗物质湮灭截面的增强可完全因子化,并考察 Higgs 门户及 MSSM 启发情景中的超共振湮灭可行性。
2023-09-28 astro-ph.CO hep-ph
Big Bang Nucleosynthesis constraints on resonant DM annihilations
本文通过ACROPOLIS v1.3.0系统研究共振增强暗物质湮灭的BBN约束,首次给出s波和p波共振湮灭的约束,发现p波约束显著更强。
2025-01-24 astro-ph.CO hep-ph
Resonant annihilation of long-lived massive colored particles through hadronic collisions
在色约束温度T_C /sim为200 MeV时,假设长寿命大质量有色粒子(MCP或Y)将被约束在无色奇异强相互作用大质量粒子(SIMPs)中。两个长寿命的MCP在两个SIMP的碰撞时形成束缚态(Y /bar{Y})。我们研究了MCP湮灭对共振衰减特性(Y /bar{Y})和外来SIMPs的结合能或能级的敏感性。本文假设(Y /bar{Y})的形成主要通过(Y/bar{Y})的共振进行。我们制作了一个Y /棒{Y}湮灭有效截面的玩具模型。然后针对指定(Y /bar{Y})共振的性质、SIMP的结合能、MCP的初始丰度和质量的不同参数集计算SIMP的丰度。计算出的SIMP各粒子的残余丰度是重子的2 × 10^{-8}-3 × 10^{-4}倍。它们可以比以前的估计高得多,但不能比以前的估计小得多。丰度可以是一致的,这取决于参数与可能的情况下,SIMPs绑定到核和随后的外来核反应减少原始丰度的7 Li或增强那些9 Be和/或B在早期宇宙。通过以轻元素丰度为观测量对湮灭过程的详细研究,可能会获得关于早期宇宙中夸克-强子相变的独特信息。
2011-12-23 astro-ph.CO hep-ph
Resonant Dark Forces and Small Scale Structure
暗力可以影响暗物质(DM)的宇宙学历史,既可以解释矮星系中观测到的核心,也可以通过湮灭暗力玻色子来确定DM遗迹密度。对于GeV-TeV的DM质量,DM自散射在矮星系晕表现出量子力学共振,类似于索末菲增强湮灭。我们表明,一个简单的模型DM与暗力可以容纳所有的天体物理界的自相互作用晕和解释所观察到的遗物密度,通过一个单一的耦合常数。
2012-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Nonabelian Dark Matter with Resonant Annihilation
我们构造了一个基于超规范对称性SU(2)_X x U(1)_{B-L}的模型,它可以提供规范玻色子作为弱相互作用的大质量粒子暗物质.暗物质的稳定性自然由SU(2)_X的一个子群--离散的Z_2对称性来保证。暗物质通过交换规范玻色子与标准模型费米子相互作用,规范玻色子是SU(2)_X × U(1)_{B-L}规范玻色子的线性组合。只要适当地选择真空期望值自发破坏SU(2)X对称性的新标量多重态的表示,新规范玻色子质量之间的关系就能自然地导致暗物质的共振对湮灭。在探索新规范耦合的参数空间的约束条件下,从对撞机的数据和观测到的遗物密度,我们使用的结果来评估的暗物质散射核子的截面,并将其与最新的直接检测实验的数据进行比较。我们发现允许的参数区域,可以探测到未来的直接搜索暗物质和LHC搜索新粒子。
2014-02-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sommerfeld enhancement from unstable final-state particles in dark matter annihilation
Tokyo University of Science(东京科学大学);The University of Osaka(大阪大学)
暗物质湮灭中,不稳定末态粒子的窄衰变宽度通过共振效应显著增强湮灭截面,影响暗物质 relic abundance 预测。
2026-09-30 astro-ph.CO hep-ph
Probing Flavor Structure of Cosmic Ray $e^\mp$ Spectrum and Implications for Dark Matter Indirect Searches
测量高能宇宙线电子/正电子(CRE)为间接探测暗物质(DM)和探测邻近星系源提供了重要手段。本文基于DAMPE、Fermi-LAT、AMS-02和CALET实验测量的宇宙线CRE谱,对DM湮灭成带电轻子的味结构进行了系统的分析。我们研究了可能的TeV尺度DM粒子在附近的subhalo,这是建议解释可能的峰值结构的DAMPE CRE数据的湮灭。我们特别注意可能的非共振过剩(除了可能的峰状结构),并证明,这种非共振过剩可以主要产生于衰变的μ子产生的DM湮灭在subhalo。利用这些结果,我们通过拟合CRE数据,研究了DM湮灭$χχ\to e^+e^-, μ^+μ^-, τ^+τ^-$中轻子末态的味成分。我们证明了末态$μ^+ μ^-$和$τ^+ τ^-$的衰变可以提供非共振过剩,而峰值过剩则来自于$e^+ e^-$末态。我们进一步分析了使用费米-LAT $γ$ -射线测量的轻子味组成的约束。我们发现,味道的组成是一致的费米-LAT数据在相对较低的银河系纬度,而最终状态的分数$τ^\pm$是严重有界的。
2020-08-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Sommerfeld Enhancements for Thermal Relic Dark Matter
热遗迹暗物质的湮灭截面决定了其遗迹密度和间接探测信号。我们确定有多大的间接信号可能是在场景中与萨默托增强湮灭,受约束的暗物质有正确的遗物密度。这项工作完善了我们以前的分析,通过详细的治疗共振索末菲增强和索末菲增强冻结的效果。索末菲增强提出了许多有趣的问题,在冻结计算中,我们发现,截止的共振增强,力载体的平衡,动力学解耦的温度,和效率的自我相互作用,以保持热速度分布都发挥了作用。这些效应可能会产生惊人的后果;例如,对于共振增强的索末菲湮灭,暗物质冻结出来,但随后可能发生化学重新耦合,这意味着与天真的预期相反,间接信号受到高度抑制。在最小的情况下,与标准的天体物理学假设,并调整所有参数,以最大限度地提高信号,我们发现,力载体质量m_phi = 250 MeV和暗物质质量m_X = 0.1,0.3和1 TeV,最大索末菲增强因子S_eff = 7,30和90,分别。这样的提升太小,无法解释PAMELA和费米的过度。非极小模型可能需要较小的升压,但S_eff的界限也可能更严格,并且需要专门的冻结分析。具体来说,我们专注于4亩的最终状态,但我们也讨论了4 e和其他模式,偏离标准的天体物理假设和非最小粒子物理模型,我们概述了所需的步骤,以确定这些考虑可能会导致一个自洽的解释PAMELA或费米过剩。
2010-09-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Hidden Charged Dark Matter
暗物质能像电子在标准模型中那样通过电荷守恒而稳定吗?我们研究了暗物质是隐藏的可能性,即在所有标准模型规范相互作用下是中性的,但在隐藏扇区的精确U(1)规范对称性下是带电的。这些候选者在无WIMP模型中得到了预测,在超对称模型中,隐藏的暗物质具有所需的热遗迹密度,质量范围很广。隐藏的带电暗物质具有许多中性暗物质所不具有的新颖性质:(1)束缚态的形成和化学冻结后的Sommerdan增强湮灭可能会降低其残余密度,(2)类似的效应大大增强了z ~ 30红移处原晕中的暗物质湮灭,(3)隐藏光子的康普顿散射延迟了动力学解耦,抑制了小尺度结构,卢瑟福散射使这种暗物质发生自相互作用和碰撞,从而可能影响子弹星系团的性质和观测到的星系晕的形态。我们在一个无WIMP模型中分析了所有这些效应,其中隐藏扇区是最小超对称标准模型的简化版本,暗物质是隐藏扇区状态。我们发现带电隐藏的暗物质是可行的,并与正确的遗迹密度为合理的模型参数和暗物质质量在1 GeV < m_X < 10 TeV的范围内。同时,在优选的参数范围内,该模型预测了小星系的暗物质晕中的核心以及未来观测可能达到的其他晕属性。因此,这些模型提供了一个可行的和动机良好的框架碰撞暗物质与索末菲增强,与天体物理学和暗物质搜索的新的影响。
2009-06-11 astro-ph.CO hep-ph
Supersymmetric Resonant Dark Matter: a Thermal Model for the AMS-02 Positron Excess
我们建立了一个热暗物质模型,在满足宇宙微波背景(CMB)测量的约束条件下,通过共振湮灭来解释PAMELA,Fermi-LAT和AMS-02观测到的正电子过剩现象.具有挑战性的要求是,共振具有两倍的暗物质质量,达到百万分之一。我们通过引入一个$SU(3)_f$暗味对称性来实现这一点,该对称性自发地破缺为$SU(2)_f \times U(1)_f$。共振态是暗物质味多重态中最重的状态,所需的质量关系受到真空结构和超对称性的保护,不受辐射修正的影响。暗味对称性破缺产生的伪南武戈德斯通玻色子(PNGB's)可以比1 GeV稍轻,并且主要从运动学上衰变为两个μ子,随后衰变为正电子。PNGB是在共振暗物质半湮灭中产生的,其中两个暗物质粒子湮灭成一个反暗物质粒子和一个PNGB。在我们的模型中的暗物质质量被限制在低于约1.9 TeV的拟合热遗迹丰度,AMS-02数据和CMB的约束。标准模型(SM)粒子的超伴子可以与SM粒子一起级联衰变为轻PNGB,在对撞机上产生该模型的相关信号。其中一个有趣的特征是SM希格斯玻色子玻色子加上两个准直μ子的共振,这在LHC运行2中具有极好的发现潜力。
2017-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Resonant SIMP dark matter
我们考虑了在局域暗$U(1)_D$下带有两个单重态复标量场的模型中的共振SIMP暗物质。当$U(1)_D$分解为$Z_5$离散子群后,较轻的标量场成为在较重的标量场共振附近具有增强的$3\rightarrow 2$湮灭截面的SIMP暗物质.对于SIMP的微扰耦合,SIMP的自散射截面和残余密度的界可以同时满足。SM超荷和暗规范玻色子之间的小规范动力学混合可以用来使SIMP暗物质在冻结过程中与SM处于动力学平衡。
2016-03-02 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter transient annihilations in the early Universe
宇宙学演化可以改变早期宇宙中的暗物质(DM)性质,使其与今天的性质大不相同。因此,今天的遗迹丰度和DM限制之间的关系需要重新审视。我们提出了新的\textit{transient}湮灭DM,这有助于减轻压力DM零检测结果。作为一个具体的例子,我们考虑矢量门DM和重点的暗光子的质量演化。当宇宙冷却下来时,规范玻色子的质量可以单调增加,并跨越几个重要的阈值;在早期宇宙中打开新的瞬态湮灭通道。这些通道在宇宙晚期要么被禁止,要么被削弱,这有助于逃避间接搜索。特别是,瞬态共振通道可以生存的直接检测(DD),而无需调整DM的暗光子质量的一半,并可以很快通过未来的DD或对撞机实验进行测试。该场景的一个特征是存在亮暗标量。
2022-03-01 astro-ph.CO hep-ph
Resonant Sub-GeV Dirac Dark Matter
我们研究了亚GeV狄拉克暗物质候选者通过暗光子介质共振增强湮灭的现象学和探测前景。该模型回避了宇宙学对早期宇宙中光热粒子的限制,同时也适用于当前和即将到来的地球实验。我们对参数空间进行了全局分析,考虑了加速器和直接探测实验的边界,以及大爆炸核合成、宇宙微波背景和暗物质自相互作用产生的边界。我们还将讨论扩展到暗物质子成分的情况。我们发现,大区域的参数空间仍然是可行的,即使是一个温和的共振增强的情况下,并证明了不同的实验策略,进一步探索这种情况下的互补性。
2021-11-20 astro-ph.CO hep-ph
Self-resonant Dark Matter
本文综述了自共振暗物质场景,利用多组分暗物质在质量相近时于 $u$ 通道形成的共振条件,无需轻媒介即可增强自散射与湮灭,并探讨了小尺度问题、遗迹密度及探测信号。
2023-04-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Self-resonant dark matter with $Z_4$ gauged symmetry
Chung-Ang University(中央大学);Chungnam National University(忠南国立大学)
本文提出一个双组分标量暗物质模型,利用$Z_4$对称性使暗物质成分稳定,并通过Yukawa势增强弹性散射过程,用于解释星系小尺度问题。
2026-03-28 astro-ph.CO hep-ph
Enhancement of $p$-wave dark matter annihilation by quasi-bound states
本研究针对$p$波及更高分波暗物质湮灭的Sommerfeld增强现象,通过准束缚态的量子力学机制解释其速度依赖共振峰与普适标度,给出WKB近似表达式,并验证其在wino暗物质等模型中的间接探测意义。
2024-03-11 astro-ph.CO hep-ph
Resonant Pseudo-Dirac Dark Matter as a Sub-GeV Thermal Target
本研究重新审视了共振区域中pseudo-Dirac暗物质的热历史,发现激发态未被去布居但不违反CMB界限,并提出了新的探测信号可能性。
2023-08-03 astro-ph.CO hep-ph
Enhanced n-body annihilation of dark matter and its indirect signatures
我们研究了可能的间接签名的暗物质湮灭过程与非标准的缩放与暗物质密度,特别是两个以上的暗物质粒子参与湮灭过程的情况下。我们指出,这样的过程可以在不违反么正性的情况下在低速下强烈增强,类似于索末菲增强的标准情况下的两体湮灭,可能导致可见的信号在间接搜索。我们详细研究了这种多体湮灭对宇宙电离历史和宇宙微波背景的影响,发现与二体情况不同,主导信号可以自然地出现在宇宙黑暗时代结束后,结构形成的开始。我们研究了银河系中心、星系晕和星系团的互补约束,并概述了每次搜索都会产生最强约束的情况。我们还表明,如果有一个人口的超紧凑的致密暗物质团块存在于银河系中具有足够陡峭的密度轮廓,那么它可能会检测到点源照明的多体湮灭,即使没有大的低速增强。最后,我们提供了一个案例研究的模型,其中3-体湮灭占主导地位的冻结过程,特别是共振制度,一个大的低速增强自然产生。
2018-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Self-resonant Dark Matter
我们提出了一种新的索末菲增强的暗物质相互作用的机制,而不需要光介质。考虑具有三重耦合的双组分暗物质模型,我们发现在暗物质弹性散射中,其中一个暗物质粒子导致$u$通道共振。从$u$ -通道梯形图的总和,我们得到了一个具有延迟项的Bethe-Salpeter方程,并确定了索末菲因子的两个暗物质组件的弹性散射的第一次。我们讨论了我们的研究结果的影响,增强暗物质自散射和湮灭。
2021-11-04 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Dark Matter that can form Dark Stars
宇宙中形成的第一批恒星可能是由弱相互作用的暗物质粒子湮灭提供动力的。这些所谓的暗星,如果被观测到的话,可能会给我们关于暗物质本质的线索。在这里,我们检查粒子暗物质的模型满足暗恒星形成的条件。我们发现,在一般的模型与热暗物质导致暗星的形成,有几个显着的例外:重neutralinos在存在的coannihilations,湮灭是共振的暗物质冻结,但不是在暗星,一些模型的亲中微子暗物质湮灭成中微子只有和轻于约50 GeV。特别是,我们发现,在标准宇宙学的热DM候选人总是形成一个暗星,只要它的质量是重约50 GeV和热平均的湮灭截面是相同的去耦温度和在暗星的形成过程中,例如在湮灭截面与非零的S波贡献的情况下。
2010-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Mitigating Direct Detection Bounds in Non-minimal Higgs Portal Scalar Dark Matter Models
最小标量希格斯门暗物质模型与最近的直接探测实验如LUX和XENON的结果越来越紧张。本文系统地研究了$ \mathbb{Z}_2$稳定的单重标量Higgs门的最小扩展方案在直接探测实验中的应用前景。我们认为既扩大稳定对称性$\mathbb{Z}_3$,并将多部功能的黑暗部门。我们证明,在这些非极小模型的湮灭,共湮灭和半湮灭过程的相互作用,大大放宽了目前和建议的直接检测实验的约束,同时饱和观测到的暗物质遗迹密度。我们特别探索共振半湮灭通道内的多组分$\mathbb{Z}_3$框架,这将导致新的未探索的参数空间区域,这将是难以约束的直接检测实验在不久的将来。阐明了多组分$\mathbb{Z}_3 \times \mathbb{Z}_3'$框架中暗物质交换过程的作用。我们作出定量估计,以阐明这些模型的参数空间的不同允许区域中的各种湮灭过程的作用。
2017-10-23 astro-ph.CO hep-ph
Explain DAMPE Results by Dark Matter With Hierarchical Lepton-Specific Yukawa Interactions
我们建议通过标量或狄拉克费米子暗物质(DM)湮灭与双电荷标量介质,具有轻子特定的汤川耦合解释在1.5 TeV的DAMPE电子过剩。这种轻子特异性汤川耦合的层次结构是通过Froggatt-Nielsen机制产生的,因此暗物质湮灭产物可以主要是电子。LEP 2对中间矢量玻色子产生的严格限制可以在我们的场景中避免。在标量DM的情况下,我们讨论了DM直接湮灭为轻子和DM湮灭为标量介质,然后衰变的另一种情况。我们还讨论了在s波湮灭过程较小或螺旋度被抑制的情况下的Breit-Wigner共振增强和Sommerfeld增强。通过这两种类型的增强,可以放松对参数的约束,并且在解释DAMPE结果时将打开模型构建的新方法。
2018-01-23 astro-ph.CO hep-ph
Enhanced Line Signals from Annihilating Kaluza-Klein Dark Matter
人们早就知道单色伽马射线线提供了消灭暗物质的潜在确凿信号。在这里,我们证明了这种情况是特别有趣的卡鲁扎-克莱因暗物质,因为共振湮灭一般预计小,但不一定消失的相对速度的湮灭粒子。我们计算的贡献,从那些迄今被忽视的共振,并表明,到单色光子的湮灭率可以显着增强,在某种程度上,这是更明显的比相关的连续光子的生产。对于有利的天体物理条件,这导致了TeV级卡鲁扎-克莱因暗物质的检测前景看好。我们还指出,在黑洞附近的情况可能更有趣,比如我们银河系中心的超大质量黑洞,那里的质心能量原则上比静止质量大得多。在这种情况下,卡鲁扎-克莱因暗物质的湮灭可能会显示出几条伽马射线线的引人注目且独特的特征,其等距间距对应于额外维度紧化半径的两倍。
2014-08-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Fermi Gamma Ray Line at 130 GeV from Axion-Mediated Dark Matter
我们把具有Peccei-Quinn(PQ)对称性的单重Dirac费米子看作暗物质。引入单重态复标量,通过Higgs门相互作用和电弱PQ异常,在暗物质和SM之间起中介作用。我们发现,一个共振湮灭的暗物质与轴子调解可以解释的单色光子线的费米LAT数据在130 GeV的异常相互作用,而湮灭截面与希格斯门相互作用的p波抑制。我们讨论了费米子暗物质的直接探测和希格斯标量的对撞机搜索之间的相互作用。我们还提出了一个紫外线完成的暗物质模型到NMSSM与PQ对称性。
2012-09-19 astro-ph.CO hep-ph
Impact of dark matter self-scattering on its relic abundance
弹性自散射不会改变暗物质粒子的数量,因此在计算其遗迹丰度时被忽略了。在这项工作中,我们强调的情况下,自散射的存在有显着的影响,通过修改的暗物质动量分布的湮灭过程的有效性。我们研究了几个例子冻结出的情况下,涉及共振和亚阈值湮灭,以及一个模型与一个额外的来源,暗物质粒子从一个较重的介质状态的衰变。有趣的是,当在暗物质动量分布函数的水平上进行计算时,我们发现额外的高能暗物质粒子注入到热布居上可以导致其最终遗迹丰度的$\textit{decrease}$。
2022-10-10 astro-ph.CO hep-ph
Halo Shape and Relic Density Exclusions of Sommerfeld-Enhanced Dark Matter Explanations of Cosmic Ray Excesses
暗物质与索末菲增强湮灭已被提出来解释观测到的宇宙射线正电子过剩在10 GeV至TeV的能量范围。我们表明,所需的增强意味着热遗迹密度太小,是所有的暗物质。我们还表明,暗物质是足够的自我相互作用,椭圆星系暗物质晕的观测排除大索末菲增强轻力载体。共振索末菲增强并没有改变这些结论,解决这些差异所需的天体物理学的提升是不利的,特别是当显着的自相互作用抑制晕子结构。
2010-03-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Naturally Resonant Dark Matter from Extra Dimensions
Indiana University(印第安纳大学);The University of Manchester(曼彻斯特大学);Los Alamos National Laboratory (LANL)(洛斯阿拉莫斯国家实验室);University of Sheffield(谢菲尔德大学)
本研究提出通过额外维度模型实现暗物质的自然共振结构,通过轴向向量耦合打开可行参数空间,并预测直接探测和加速器实验结果。
2026-09-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
LHC constraints on dark matter with (130 GeV) gamma ray lines
暗物质在我们的星系中湮灭成光子将构成其存在的令人兴奋的间接信号,正如费米/LAT数据中130 GeV暗物质的初步证据所强调的那样。在光子湮灭截面很大的模型中,通常需要暗物质与新的带电粒子耦合,或者由新的带电粒子组成,而新的带电粒子可以在对撞机中产生。我们考虑了LHC对这些类型的一些代表性模型的约束,包括同号双轻子,反号双轻子,模拟激发轻子的产生和衰变的事件,四光子事件,共振产生的复合矢量衰变成两个光子,和双光子事件的信号。
2013-11-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Scalar Dark Matter Candidates -- Revisited
鉴于探索GeV尺度以下新物理学的重大实验和观测进展,我们重新审视了MeV至GeV质量范围内轻标量暗物质的可能性,并通过费米子或矢量介体与电子耦合。我们建立了新的限制,从电子对撞机和固定目标光束,并推导出循环引起的过程,探测精密物理,在其他实验室探头的强度。此外,我们还计算了SN 1987 A的冷却边界,考虑了自散射、结构形成和宇宙学约束,以及直接探测实验中暗物质-电子散射的限制。然后,我们表明,约束的组合在很大程度上排除了这些粒子的银河湮灭可能解释长期存在的积分过剩的511千电子伏的光子在银河系的凸起观察到的可能性。作为这些结论的警告,我们确定了共振湮灭制度的矢量介质去近壳。
2021-03-17 astro-ph.CO hep-ph
Relic Abundance Predicts Universal Mass-Width Relations for Dark Matter Interactions
我们发现新的和普遍的关系符合标准遗迹丰度的暗物质粒子的属性。分析是基于第一次表征的$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
Testing Thermal-Relic Dark Matter with a Dark Photon Mediator
本文基于 DAMIC-M 等直接探测结果,系统检验了与暗光子耦合的热遗迹暗物质,发现复标量暗物质的直接湮灭区域几乎被完全排除,而 Majorana 和 Pseudo-Dirac 等模型仍可行,隔离湮灭区域对轻于 30 GeV 的暗物质被宇宙微波背景测量排除。
2025-05-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Beyond Collisionless Dark Matter: Particle Physics Dynamics for Dark Matter Halo Structure
从矮星系到星系团,暗物质(DM)的自相互作用对结构的形成和演化有着重要的意义。我们研究了自相互作用DM通过光介体的动力学,侧重于量子共振制度的散射截面具有非平凡的速度依赖性。虽然有长期存在的迹象表明,在宇宙中的小尺度结构的观测不符合碰撞DM的预测,DM自相互作用的理论研究和模拟集中在参数制度与简单的散射截面的解析解,与常数或经典的速度(和没有角)的依赖。我们设计了一种方法,使我们能够更广泛地探索自散射的速度和角度依赖性,在强耦合共振和经典制度,其中许多部分模式是必要的实现的结果。我们映射出整个参数空间DM自我相互作用-和结构观测的影响-作为耦合和DM和介质质量的函数。我们推导出一个新的解析公式来描述共振s波散射。最后,我们表明,DM自相互作用可以通过间接检测实验DM湮灭索末菲增强的观察。
2013-02-15 astro-ph.CO hep-ph
Resonant or asymmetric: The status of sub-GeV dark matter
本文综合实验室、天体物理和宇宙学约束,对亚GeV暗物质进行全局分析,发现费米子暗物质需共振或不对称,标量暗物质对称即可,并指出常用基准点已受约束,提出新基准点。
2025-05-26 astro-ph.CO hep-ph
Naturally resonant two-mediator model of self-interacting dark matter with decoupled relic abundance
Institute of Space Systems, German Aerospace Center (DLR)(德国航空航天中心空间系统研究所)
该研究提出最小热机制,引入两个媒介子解决暗物质遗迹丰度与自相互作用矛盾。通过数值分析确定可行区域,给出具体基准模型预测结果。还展示了规范理论实现相关关系及暗示暗物质统一起源,为暗物质研究提供新模型和预测。
2026-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph