Upper limit on dark matter mass in the inert doublet model
针对惰性二重态模型中的暗物质质量上限问题,推导其随暗物质与其他新粒子质量平方差变化的解析表达式,并给出20–80 TeV的取值范围。
2025-01-12 hep-ph
Constraining Inert Triplet Dark Matter by the LHC and FermiLAT
我们在大型强子对撞机上研究惰性三重态标量暗物质的对撞机现象。我们讨论了希格斯玻色子衰变为暗物质的可能性,并利用目前的实验数据和$R_{γγ}$来约束我们模型的参数空间。我们还调查了来自即将到来的测量,$R_{Zγ}$和单希格斯生产的暗物质的约束。我们将暗物质的湮灭截面解析地计算为$2γ$和$Zγ$,然后利用费米实验数据对惰性三重态模型的参数空间进行约束。我们发现,这个限制可以比LUX实验提供的低质量DM的约束。
2014-10-15 hep-ph
Neutralino Dark Matter with Inert Higgsinos and Singlinos
我们讨论了中性伴子暗物质产生的超对称模型与额外的惰性希格斯玻色子和singlinos,其中惰性意味着他们的标量伙伴没有得到真空期望值。作为一个例子,我们考虑了E $_6$ SSM的扩展中性伴子部分,它预测了三个希格斯双态对家族,加上三个单态,加上一个$Z'$,以及它们的费米超伙伴。我们表明,该模型预测的两个家庭的惰性二重态希格斯和单线态提供了一个几乎解耦的中性伴子部门与自然光LSP可以占冷暗物质遗迹丰度独立于其余的模型,提供两个通常的希格斯二重态的比例满足tan β < 2。
2009-05-16 hep-ph
Lepton Portal Limit of Inert Higgs Doublet Dark Matter with Radiative Neutrino Mass
本文研究了惰性Higgs双重态模型(IHDM)的一个推广,即在模型的$Z_2$对称性下,惰性Higgs双重态和重费米子都是奇数的情况下,用三个右手中微子和重带电轻子的拷贝来推广IHDM。中微子质量是以暗生的方式在一个环中产生的。假设中性标量的惰性希格斯粒子是暗物质的候选者,我们特别期待到该区域的参数空间,暗物质遗迹丰度主要是由惰性希格斯粒子与轻子耦合。这对应于小希格斯门户耦合的暗物质,以及大质量分裂内不同组成部分的惰性希格斯双重抑制共湮灭。这样的轻子入口耦合仍然可以产生正确的遗迹丰度,即使希格斯入口耦合是任意小的。这种微小的希格斯门耦合可能是抑制暗物质核子截面以及标准模型希格斯粒子微小的不可见分支比的原因,这些都将在正在进行的和未来的实验中进行探索。我们也简要地讨论了对撞机的影响,这样一个方案。
2017-03-25 hep-ph
Explore Inert Dark Matter Blind Spots with Gravitational Wave Signatures
由于暗物质信号在直接探测实验中的缺失和引力波在aLIGO的发现,我们讨论了通过相变引力波和未来轻子对撞机信号的互补搜索来探索一类标量暗物质模型的可能性.我们重点研究了惰性标量多重态暗物质模型和混合惰性标量暗物质模型,它们在早期宇宙演化过程中可能发生强烈的一级相变,并可能在未来的GW实验中产生可探测的相变GW信号,如eLISA,DECIGO和BBO.我们发现未来的GW签名,与圆形正负电子对撞机,可以进一步探索模型的盲点参数区域,在那里的暗物质-希格斯耦合是恒零,从而避免暗物质自旋无关的直接检测的限制。
2017-04-13 hep-ph
Impact of Inert Higgsino Dark Matter
我们考虑最近提出的一个耦合了最小超引力的超对称辐射跷跷板模型。该方法引入了传统的R宇称和$Z_2$不变性,保证了多组分暗物质系统的存在。我们假设惰性希格斯超多重态中最轻的中性伴子$\tildeχ$和费米子$\tildeξ$组成的一对是暗物质。如果$\tildeξ$比$\tildeχ$轻,并且最轻的中性惰性希格斯玻色子在运动学上被禁止衰变(第三种暗物质),那么$m_0{\rm \mathchar`-}M_{1/2}$平面中的允许区域就会大大增加,其中$m_0$和$M_{1/2}$分别是普适的软超对称破缺标量和高吉诺质量,尽管多组分暗物质系统的主要组分是$\tildeχ$。在最近的LHC极限之上有一个很宽的允许区域。
2011-12-19 hep-ph
Signatures of Dark Matter in Inert Triplet Models
在这次演讲中,我们将回顾暗物质在两个惰性三重态模型中的特征。对于超荷Y=0的第一个模型,WMAP数据和直接探测都支持5.5 TeV左右的暗物质质量。相比之下,对于Y=2的第二个模型,它被排除在直接检测实验,虽然暗物质,其质量约为2.8 TeV的WMAP允许。
2011-08-13 hep-ph
Dark matter data and quartic self-couplings in Inert Doublet Model
我们分析了宇宙的热演化在惰性双重模型的三个可行的区域的暗物质质量:低,中,高DM质量。这三个区域在可能的进化类型中表现出不同的行为。我们认为,IDM中的四次自耦合是天体物理分析的重要参数。
2011-12-13 hep-ph
Dark Matter and Collider Phenomenology in Radiative Type-III Seesaw Model with Two Inert Doublets
本研究针对含两个惰性二重态的辐射型III跷跷板模型,分析两种暗物质候选者的可行性,并指出该扩展模型能产生区别于单惰性二重态模型的全新对撞机特征。
2025-03-25 hep-ph
Lepton dark matter portal in the inert Zee model
惰性Zee模型是Zee模型在中微子质量方面的扩展。这个新模型解释了暗物质遗迹的丰度,产生了一个单圈中微子质量,并禁止了树级希格斯介导的味道改变中性电流。虽然该模型的暗物质现象与惰性偶态模型相似,但新的矢量类费米子的存在打开了轻子门户,成为一个新的暗物质湮灭通道。我们研究这样一个新的门户网站在低质量的制度的影响,并显示参数空间允许直接和间接搜索的暗物质。值得注意的是,我们发现,该地区为$m_{H^0} \lesssim$ 70 GeV的回收$λ_L \lesssim 10^{-3}$。我们还表明,未来的实验,如LZ和DARWIN可以测试模型的参数空间的大区域。
2021-02-17 hep-ph
Inert Doublet Dark Matter with an additional scalar singlet and 125 GeV Higgs Boson
在这项工作中,我们考虑一个模型的粒子暗物质,一个额外的惰性希格斯偶极子和一个额外的标量单线态被添加到标准模型(SM)拉格朗日。候选的暗物质只能从惰性双重态中获得。这一个组成部分的暗物质的稳定性是通过在这个额外的惰性双重态上施加$Z_2$对称性来保证的。这个额外的单重标量有一个真空期望值(VEV),并与标准模型的希格斯二重态混合,产生两个CP偶标量$h_1$和$h_2$。我们对待这些标量之一,$h_1$,是一致的SM希格斯玻色子的质量约125 GeV的大型强子对撞机实验报告。这两个CP偶标量影响这种惰性双重暗物质的湮灭截面,导致更大的暗物质质量区域,满足观测到的遗迹密度。我们还研究了$h_1 \rightarrow γγ$和$h_1 \rightarrow γZ$的过程,并与LHC的结果进行了比较。这也被用来约束本模型中的暗物质参数空间。我们发现质量为$\frac {m_1} {2} < m_H < m_W$ GeV($m_1 = 125$ GeV,质量为$h_1$)的候选暗物质满足LUX直接探测实验的最新边界。
2014-04-23 hep-ph
Indirect detection constraints on semi-annihilation of inert scalar multiplets
本文研究了惰性标量多重态的半湮灭过程,发现特定规范量子数下暗物质可通过热产生,并在尖峰星系密度分布下仍满足间接探测约束。
2024-07-01 hep-ph
A Class of Inert N-tuplet Models with Radiative Neutrino Mass and Dark Matter
我们提出了一类具有辐射中微子质量和稳定暗物质候选者的模型。中微子质量是由一个单圈图产生的,其地形与马云2006年的提议(使用惰性标量偶态和单态费米子)相同。我们推广这种方法,并确定所有新的领域不大于伴随表示的变体。当中微子质量图包含马约拉纳质量插入时,有两种可能性,这两种可能性都是已知的。如果质量插入是狄拉克类型的,则有七个额外的模型,其中两个被直接检测实验排除在外。其他五个模型也受到限制,只有标量暗物质是可行的。有惰性单重态、惰性二重态和惰性三重态的例子,为暗物质的惰性N重态模型提供了一个自然的设置,并具有获得辐射中微子质量的额外特征。我们表明,一些模型承认一个简单的解释(必要的)离散对称性,并简要讨论的情况下,表示大于伴随,可以承认连接到天体物理伽马射线信号。
2013-09-23 hep-ph
Mixed Inert Scalar Triplet Dark Matter, Radiative Neutrino Masses and Leptogenesis
超荷惰性标量多重态的中性分量,当其实部和虚部具有分裂的质谱时,可以提供稳定的暗物质粒子。否则,由$Z$玻色子介导的树能级暗物质-核子散射将远远超过实验极限。在本文中,我们专注于一个混合惰性标量三重态暗物质的情况下,一个复杂的标量三重态与超荷可以混合与另一个真正的标量三重态没有超荷通过重正化耦合到标准模型希格斯偶极子。我们考虑三种特定情况,它们携带全参数空间的大部分相关特征:(i)真实三重态的中性分量在暗物质粒子中占主导地位,(ii)复杂三重态的中性分量在暗物质粒子中占主导地位;(iii)真实和复杂三重态的中性分量同样构成了暗物质粒子。在考虑暗物质残留丰度和直接探测约束的前提下,我们对允许的参数空间进行了系统的研究,特别强调了三重态-二重态项和规范相互作用之间的相互作用.在这些混合惰性标量三重态的存在下,一些由惰性费米子二重态组成的重狄拉克费米子可以在单圈水平上产生一个微小的Majorana中微子质量项,从而成功地实现了解释宇宙重子不对称性的轻子生成.
2016-11-10 hep-ph
Constraining Inert Dark Matter by R_{γγ} and WMAP data
我们讨论的约束暗物质来自LHC希格斯数据和WMAP遗迹密度测量的惰性双重模型(IDM),这是一个最简单的扩展标准模型提供了一个暗物质(DM)的候选人。我们发现,结合双光子速率R_{γγ}和Ω_{DM} h ^2数据,可以对IDM的参数空间设置强限制,这种限制比XENON 100实验对低质量和中等质量DM提供的限制更强或相当。
2013-09-13 hep-ph
The inert doublet model of dark matter revisited
惰性二重态模型是标准模型的最小扩展,由第二个希格斯二重态组成,与夸克或轻子没有直接耦合,是可以解释暗物质的最简单的方案之一。本文详细研究了暗物质湮灭到三体末态对惰性偶极模型唯象的影响。我们发现,这种新的湮灭模式占主导地位,在参数空间的相关部分,在前面的分析中考虑到两体最终状态。在此基础上,对遗迹密度的计算进行了修正,并对模型的可行区域进行了位移。在得到不同参数下的真实可行区域后,我们计算了惰性希格斯暗物质的直接探测截面,发现它比只得到两体末态的直接探测截面小两个数量级。这些结果的其他影响,包括修改的希格斯衰变宽度和惰性希格斯暗物质的间接检测签名,也简要考虑。因此,我们证明了进入三体末态的湮灭是不可忽略的,因为它对惰性偶线模型的整个唯象学有重要的影响。
2010-07-21 hep-ph
Baryon number asymmetry and dark matter in the neutrino mass model with an inert doublet
如果把暗物质看作是惰性双重态中最轻的中性组分,那么带有惰性双重态标量的辐射中微子质量模型被认为是解释中微子质量、暗物质丰度和重子数不对称性的一个有希望的候选模型。我们重新检查这些性质,强加的所有数据的中微子振荡,这是最近提出的反应堆实验。我们发现,足够的重子数不对称似乎是不容易产生的一致的方式与所有的中微子质量和混合的数据,只要右手中微子保持在TeV区域。两个可能的修改模型进行检查。
2012-09-22 hep-ph
Inert Doublet Dark Matter and Mirror/Extra Families after Xenon100
最近的研究表明,镜像费米子,自然地存在于新物理学的许多方向,似乎需要一个惰性标量二重态才能通过电弱精确测试。这为考虑惰性双重态作为暗物质候选者提供了进一步的动机。此外,额外家族的存在增强了标准模型希格斯-核子耦合,这对希格斯和暗物质的搜索有着至关重要的影响。我们研究惰性暗物质质量的限制,鉴于最近的氙100数据。我们发现,惰性暗物质的质量必须位于一个非常狭窄的窗口74-76 GeV,而希格斯粒子的重量必须超过400 GeV。为了完整起见,我们讨论的情况下,较少的额外的家庭,一个轻希格斯玻色子的可能性打开,扩大暗物质质量窗口m_h/2-76 GeV。我们发现,氙100约束的DM-希格斯相互作用,这反过来又意味着一个下限的单色伽马射线流量从DM湮灭的星系晕。对于镜的情况下,预测的湮灭截面位于由费米LAT设置的电流限制的4-5倍以下,从而提供了一个有前途的间接检测信号。
2011-05-27 hep-ph
Bino Dark Matter and Big Bang Nucleosynthesis in the Constrained E6SSM with Massless Inert Singlinos
我们讨论了一个新的变种的E6启发超对称标准模型(E6 SSM)中的两个惰性singlinos是完全无质量和暗物质候选人有一个占主导地位的bino组件。一个成功的遗物密度是通过一种新的机制,在该机制中,比诺散射成较重的惰性希格斯诺在热冻结的时间非弹性。这两个无质量的惰性单线态中微子在大爆炸核合成时对中微子种类的有效数量有贡献,而精确的贡献取决于使它们保持平衡的Z'的质量。例如,对于mZ' > 1300 GeV,我们发现Neff \approx 3.2,其中附加贡献的小是由于熵稀释。我们研究了几个基准点的约束E6SSM与无质量惰性singlinos来说明这个新的情况。
2011-05-11 hep-ph
Low Energy Gamma Ray Excess Confronting a Singlet Scalar Extended Inert Doublet Dark Matter Model
最近对来自银河系中心区域的γ射线的研究证实,在1-3 GeV能量范围内存在异常的$γ$射线过剩。这可以解释为31-40 GeV的暗物质在$b \bar b$中的对湮灭的结果,其热湮灭截面为$σv \sim 1.4-2.0 \times 10^{-26}~\rm{cm^3/s}$。在这项工作中,我们重新惰性双重模型(IDM),以解释这种伽马射线过剩。以最轻的惰性粒子(LIP)作为一个稳定的DM候选人,我们表明,31-40 GeV的暗物质来自IDM将无法满足实验限制暗物质直接检测截面从正在进行的直接检测实验,也是不符合LHC的结果。我们发现,单重态扩展的惰性二重态模型可以很容易地解释所报道的$γ$ -射线过剩,这是以及与希格斯粒子的搜索结果在LHC和其他观察到的结果,如DM遗迹密度和直接检测的限制。
2014-08-25 hep-ph
Dark Matter in Inert Triplet Models
我们研究了惰性三重态模型,其中标准模型(SM)被扩展为具有Z2对称性的新SU(2)L三重态标量(Y=0或2).我们表明,三重态的中性成分可以是一个很好的暗物质候选者。特别是,对于超荷Y=0三重态模型,WMAP数据有利于暗物质质量约为5.5 TeV的区域,这也与直接探测实验一致。相比之下,对于Y=2模型,尽管质量约为2.8 TeV的暗物质被WMAP允许,但由于Z介导的树级散射过程增强了自旋无关的截面,因此直接探测实验将其排除在外。
2011-02-24 hep-ph
Illuminating Degenerate Dark Sector of Inert Doublet Model at Muon Collider
本研究探讨了未来缪子对撞机上的前向缪子设施揭示惰性双态模型(IDM)中简并标量暗物质扇的潜力,解决了传统LHC在探测高质量下极软衰变产物和微小产生截面时面临的独特挑战。
2025-08-08 hep-ph
Dark Matter and Dark Force in the Type-I Inert 2HDM with Local U(1)_H Gauge Symmetry
讨论了具有U(1)_H Higgs规范对称性的I型惰性双Higgs偶态模型(2 HDM)中的暗物质(DM)物理.为了避免Higgs介导的味问题,我们将局域U(1)H规范对称性赋予额外的Higgs二重态,并使其自发地分解为离散子群.荷U(1)H的Higgs二重态中最轻的中性标量分量H与标准模型(SM)费米子不存在Yukawa耦合,由于剩余的离散对称性,H是稳定的,它通过U(1)H规范玻色子(ZH)交换和SM玻色子交换与SM粒子相互作用。我们首先研究了U(1)H规范相互作用的约束,特别是通过SM规范玻色子和额外规范玻色子之间的动力学和质量混合。然后,我们讨论了暗物质物理在我们的2 HDM:热遗迹密度,和直接/间接探测的暗物质。额外的U(1)_H规范相互作用在降低DM热遗迹密度方面发挥着至关重要的作用。在具有局域U(1)_H对称性的惰性DM模型中,最重要的结果是:在具有Z_2对称性的惰性双态模型中,~ O(10)GeV暗物质的情况由于新的开放通道H_H -> Z_H Z_H,Z_H Z的出现而复活。奇异的Higgs衰变,h -> Z_H Z_H,Z Z_H,可能是具有局域U(1)_H对称性的惰性2 HDM的独特特征。
2014-11-20 hep-ph
Inert dark matter in three Higgs doublet model: a blind spot narrative
本文研究带 $\mathbb{Z}_3$ 对称性的两希格斯加惰性希格斯双峰模型,发现暗物质直接探测存在盲点,并通过真空稳定性、幺正性、遗迹丰度及轮廓似然分析约束参数空间。
2025-08-19 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
A New Viable Region of Inert Higgs Doublet Dark Matter Model with Scotogenic Extension
通过扩展惰性Higgs双态模型(IHDM),用三个右手单态中微子的拷贝来研究中间暗物质质量区.在内置的离散$Z_2$对称性的模型允许这些右手中微子耦合到通常的轻子通过惰性希格斯偶极子允许辐射中微子质量的可能性在暗生时尚。除了产生非零中微子质量,这样的扩展也可以恢复中间暗物质质量制度,$W$玻色子质量之间的几百GeV的纯IHDM不能产生正确的暗物质遗迹丰度。最轻的右手中微子衰变为暗物质的晚期过程使得通常处于中等质量状态的热丰度不足的暗物质有可能满足正确的残余丰度极限。这一宽的中间质量范围的恢复不仅与直接搜索实验有关,而且与中微子实验有关,因为最轻右手中微子的长寿命也导致最轻中微子质量几乎消失。
2017-12-20 hep-ph
Dark matter semi-annihilation for inert scalar multiplets
本研究探讨了包含一个或两个惰性多重态的暗物质半湮灭模型的可行性,发现单重态无有效模型,双多重态模型有限,并对最优模型验证了其能在宽质量范围内获得正确遗迹丰度。
2024-06-27 hep-ph
Dark Matter in a Singlet Extended Inert Higgs Doublet Model
在这项工作中,我们考虑了一个扩展的标准模型(SM)与一个惰性的希格斯偶极子和一个真正的标量单线态,以解决周围的暗物质(DM)的起源问题。在该模型中,CP-奇数和CP-偶数中性惰性组分中最轻的组分起着DM候选者的作用,其中模型参数受到许多理论和实验约束。这些约束包括真空稳定性、微扰性、LEP负搜索、电弱精确检验、Higgs双光子、Higgs不可见和Higgs未定衰变、DM遗迹密度和DM直接探测边界。使用这些约束,我们发现,这些模型的允许参数空间是相当大的,可以在即将到来的对撞机和天体物理搜索探索。
2022-11-16 hep-ph
Radiative Neutrino Mass & Majorana Dark Matter within an Inert Higgs Doublet Model
我们考虑一个扩展的标准模型(SM)与惰性的希格斯双重态和三个马约拉纳单重态费米子,以解决起源和中微子质量和暗物质(DM)的小问题。在该方案中,最轻的Majorana单重态费米子作为DM候选,模型参数空间可以被调节以避免轻子味违反过程和电弱精度检验等不同的实验约束.中微子质量是在单圈水平上由暗生模型产生的,它的小性是由惰性偶态CP-奇标量和CP-偶标量之间的简并所保证的。有趣的签名在轻子和强子对撞机进行了讨论。
2018-04-17 hep-ph
Collider and Dark Matter Searches in the Inert Doublet Model from Peccei-Quinn Symmetry
弱相互作用大质量粒子(WIMP)和轴子可以说是文献中最引人注目的暗物质候选者。它们能作为暗物质粒子共存吗?更重要的是,它们是否可以被纳入一个与实验数据一致的动机良好的框架中?在这项工作中,我们表明,这两个组件的暗物质可以实现在惰性的双重模型在一个优雅的和自然的方式凭借的Peccei-Quinn $U(1)_{PQ}$对称性的自发破缺到剩余的$Z_2$对称性。WIMP的稳定性是由$Z_{2}$对称性保证的,一个新的暗物质成分--轴子出现了。有两个有趣的结果:(i)在模型中实现Peccei-Quinn对称性所需的矢量夸克充当暗扇区和SM场之间的门户,在对撞机处具有超验型现象;(ii)两分量惰性双重模型重新打开了现象学上有趣的100-500 GeV质量区域。我们发现,该模型可以合理地有两个组件的暗物质,同时避免了低,高能量的物理约束,如单喷流和双喷流加上丢失的能量,以及间接和直接的暗物质检测边界。
2016-06-22 hep-ph
Searches for dark matter via charged Higgs pair production in the Inert Doublet Model at $γγ$ collider
惰性双态模型(IDM)是对标准模型(SM)的最简单的扩展,扩展了标量扇区,提供了一个标量暗物质粒子候选者。本文研究了在$γγ$对撞机上双电荷Higgs粒子的产生。通过扫描整个参数空间,我们得到了与正确的暗物质遗迹丰度相对应的参数点。在应用了所有的理论和实验限制之后,暗物质存在的参数空间受到了极大的限制。我们对IDM和SM背景下$H^+H^-$产生的信号进行了分析,并在运动学变量中选择了优化的选择条件以最大化信号显著性。通过信号与背景的比较,我们得到了在未来的$γγ$对撞机实验中可以检测到的参数点。
2020-06-11 hep-ph
Two component dark matter with inert Higgs doublet: neutrino mass, high scale validity and collider searches
本工作的思想是研究在多粒子暗扇区和重右手中微子存在的情况下,从高尺度有效性(Higgs真空的绝对稳定性和微扰性)出发,对暗物质(DM)允许的参数空间的约束,以解决正确的中微子质量问题。我们说明了一个简单的两个组件DM模型,由一个惰性$SU(2)_L$标量双峰和标量单线态,都稳定的额外的$\mathcal{Z}_2 \times \mathcal{Z}^{'}_2$对称性,这也有助于真空稳定性。我们证明了DM-DM相互作用有助于实现一个大的允许的参数空间的DM组件,通过逃避直接搜索约束。高标度有效性对模型提出了进一步的限制,例如,在惰性双重态的带电和中性分量之间的质量分裂,这对它在大型强子对撞机(LHC)上的轻子签名具有重要意义。
2020-02-15 hep-ph
Gravitational wave signatures from an extended inert doublet dark matter model
我们考虑一个粒子暗物质模型,它是通过在标准模型的标量扇区中增加一个额外的SU(2)标量偶极来实现的,这个额外的SU(2)标量偶极是“惰性的”(并且是稳定的),通过施加一个离散的$Z_2$对称性,在这个对称性下,额外的标量偶极是奇数(SM是偶数),并且它不产生任何真空期望值(VEV)。这种惰性双重态模型(IDM)中最轻的惰性粒子(LIP)可能是暗物质的可行候选者。IDM模型进一步扩展了一个额外的单重标量,这也是甚至在$Z_2$和发展VEV的自发对称性破缺。这个额外的标量单线混合SM希格斯和对角化的质量矩阵的两个CP甚至标量本征态得到其中之一是由于物理希格斯(质量为125.09 GeV)。LIP是扩展模型中的暗物质候选者。对于这样一个粒子暗物质模型,我们探讨了一阶电弱相变和随之产生的引力波(GW)在早期宇宙的那个时代,并计算这种波的强度和频率。然后,我们研究了未来星载原始GW探测器(如eLISA,BBO,ALIA,DECIGO,U-DECIGO和地基探测器aLIGO)探测此类GW的可能性。
2019-11-13 hep-ph
Testing the dark matter scenario in the inert doublet model by future precision measurements of the Higgs boson couplings
我们评估的辐射修正的希格斯玻色子耦合在惰性的双重模型,其中$Z_2^{}$奇标量双重场的最轻的组成部分可以是一个暗物质的候选人。在壳层方案中计算了$hVV$、$hff$和$hhh$耦合的单圈贡献,其中$h$是质量为125 GeV的希格斯玻色子,$V$是弱规范玻色子,$f$是费米子.我们研究如何单圈校正的希格斯玻色子耦合可以偏离标准模型的预测下,从微扰么正性和真空稳定性的情况下,该模型可以解释当前的暗物质数据的约束。当暗物质的质量略高于希格斯玻色子质量的一半时,很难通过直接寻找暗物质的实验来检验该模型。我们发现,在这种情况下,该模型可以在未来的对撞机实验进行测试,无论是直接搜索较重的惰性粒子或精确测量的希格斯玻色子耦合。
2016-05-27 hep-ph
Dark Matter with Two Inert Doublets plus One Higgs Doublet
随着希格斯玻色子玻色子的发现,人们对广义2-希格斯双重态模型(2 HDM)重新产生了兴趣。一个有一个惰性双重态加一个希格斯双重态(I(1+1)HDM)的模型,其中一个标量双重态是“惰性”的(因为它没有真空期望值,也不耦合到费米子),比2 HDM有优势,因为它提供了一个很好的暗物质(DM)候选者,即最轻的惰性标量。由于存在三个费米子族,我们考虑了两个标量二重态加一个Higgs二重态的模型(I(2+1)HDM),其中两个标量二重态是惰性的. I(2+1)HDM比I(1+1)HDM或2 HDM具有更丰富的现象学。我们讨论了新的区域DM遗迹密度在I(2+1)HDM与简化的耦合和地址的可能性,约束模型使用最近的结果从大型强子对撞机(LHC)和DM直接检测实验。
2014-08-14 hep-ph
Status of the Inert Doublet Model of dark matter after Run-1 of the LHC
惰性双重模型(IDM)是标准模型的最简单的扩展之一,可以提供一个可行的暗物质(DM)候选者。尽管它很简单,但它为宇宙学和大型强子对撞机预测了一个多功能的现象学。我们简要总结了IDM暗物质的直接DM探测实验和大型强子对撞机的搜索状态,重点是后者的模型参数空间的影响。特别是,我们讨论的后果,希格斯玻色子的发现,以及寻找双轻子伴随着失踪的横向能量在第一次大型强子对撞机运行和评论的前景,探测一些最难测试的IDM参数空间的区域在13 TeV运行。
2015-10-14 hep-ph
WIMP and FIMP dark matter in the inert doublet plus singlet model
我们考虑多组分暗物质模型,其中一个暗物质组分是弱相互作用(FIMP),而第二个是弱相互作用(WIMP)。该模型包含一个惰性标量双峰和一个复杂的标量单峰,并具有离散的$Z_4$对称性。我们确定的参数空间,满足理论约束,碰撞机的约束,遗迹密度以及直接和间接的检测限。我们讨论了通过对撞机和天体物理学研究来探测该模型的可能性。我们发现FIMP可能是占主导地位的DM分量,在这种情况下,WIMP的天体物理特征被大大抑制。我们还探讨的情况下,双峰可以衰减成对的单峰只留下一个DM组件,FIMP。这些场景受到BBN的限制,最好在对撞机上进行探索,因为天体物理特征被抑制了。
2022-05-09 hep-ph
Neutrino mass and asymmetric dark matter: study with inert Higgs doublet and high scale validity
我们考虑了标准模型的惰性Higgs双重态(IHD)扩展,伴随着三个右手中微子和一个暗扇区,由一个单重费米子和一个标量组成,以便为暗物质、中微子质量和中微子质量提供一个共同的框架.虽然右手中微子与IHD(质量在中间区域:80-500 GeV)的汤川耦合负责解释观察到的重子不对称性,但它与暗扇区的耦合解释了暗物质遗迹密度。IHD的存在也通过辐射修正解释了中微子质量。我们发现,在这种情况下,研究模型的高尺度有效性变得至关重要,因为它限制了参数空间显着。结果表明,存在一个小的,但不为零的贡献DM遗迹密度从IHD太。考虑到暗物质、中微子质量和模型的高尺度有效性,我们进行了研究,以寻找可行的参数空间。
2021-01-25 hep-ph
Dark matter in the Georgi-Machacek model with an additional inert doublet
我们研究了一个模型,扩展了Georgi-Machacek模型的惰性双峰,$Φ_2$。这允许模型包含一个天然的暗物质候选者,$H^0$。对于一些基准点在两个DM候选群众($m_{H^0} \in \{70,\,250\}$ GeV),我们确定的遗迹丰度,直接检测截面,和对撞机的限制。我们发现,对撞机的研究使用不约束模型。对于选定的参数区域,通过直接检测实验结果排除点。在较低的质点,我们没有找到一个可行的参数点,而在较高的质量,我们找到一个额外的点,满足所有应用的约束。
2017-12-03 hep-ph
Electroweak corrections to the direct detection cross section of inert higgs dark matter
惰性希格斯粒子模型是标准模型的最小扩展,其特征是一种可行的暗物质候选者,即所谓的惰性希格斯粒子($H^0$)。在本文中,我们计算和分析了在这个模型下,对暗物质直接探测截面的主要电弱修正。这些修正来自规范玻色子介导的单圈图,与树级结果相反,不依赖于未知的标量耦合$λ$。我们详细研究了这些贡献,并表明它们可以在一个显着的方式修改自旋无关的直接检测截面的预测。在这两个可行的制度的模型,$\mh<M_W$和$\mh\gtrsim 500 \gev$,我们发现在一个循环的截面是远远大于在树级的区域。我们还表明,在整个可行的参数空间,这个模型,这些新的贡献带来的自旋无关的截面的范围内,未来的直接检测实验。
2013-02-07 hep-ph
Lepton collider signatures of dark CP violation
我们研究了标准模型(SM)的一个扩展,其中两个副本的SM希格斯偶极子添加到标量部门。这些额外的双峰不产生真空期望值,因此,它们是\textit{inert}。这基本上导致了一个3-希格斯双重模型(3 HDM),其中有2个惰性和1个活性标量双重,我们将其表示为I(2+1)HDM。我们允许在\textit{inert}扇区中的CP违反,其中最轻的\textit{inert}状态通过$Z_2$对称性的守恒而被保护免于衰变为SM粒子,因此它是暗物质(DM)候选者。对于这种情况下,我们确定了一个吸烟枪签名的形式的生产阈值的\textit{inert}中性希格斯玻色子在$e^+e^-$对撞机的暗CP违反。
2020-04-07 hep-ph
Inert sextuplet scalar dark matter at the LHC and future colliders
我们研究了一个暗物质模型,该模型是在标准模型的基础上引入一个超荷1/2的惰性$\mathrm{SU}(2)_\mathrm{L}$六重态标量。在电弱对称破缺后,六重态和希格斯偶极之间的四次耦合分裂了六重态分量,产生了一个黑暗的扇区,其中有一个三重电荷,两个双电荷,两个单电荷和两个中性标量。较轻的中性标量玻色子充当暗物质粒子。我们调查这个模型的约束条件,从$\text{monojet} + /\!\!\!\!E_\mathrm{T}$和$\text{soft-dilepton} + \text{jets} + /\!\!\!\!E_\mathrm{T}$搜索在13 TeV的大型强子对撞机,以及从目前的电弱精度测试。此外,我们估计了100 TeV的$pp$对撞机和未来的$e^+e^-$对撞机的预计灵敏度,并发现这样的未来项目可以探测TeV的质量尺度。尽管如此,这样的质量尺度只对应于一个次主导的组成部分,所观察到的遗迹丰度,如果暗物质粒子完全源自热生产。
2020-11-03 hep-ph
Neutrino magnetic moment and inert doublet dark matter in a Type-III radiative scenario
本文在Type-III辐射机制中引入类矢量费米子三重态和惰性双态,同时解释暗物质遗迹密度、中微子质量与磁矩,并成功解释XENON1T反冲超出且满足多个实验限制。
2023-10-30 hep-ph
Neutrino masses, anomalous magnetic moments and dark matter with vector-like fermions and an inert scalar doublet
Department of Physics and Astrophysics, University of Delhi(德里大学物理与天体物理学系)
本文通过引入向量费米子和惰性标量双态扩展标准模型,解释中微子质量、异常磁矩和暗物质问题,同时满足实验约束。
2026-05-08 hep-ph
Dark matter in the Inert Doublet Model after the discovery of a Higgs-like boson at the LHC
我们检查惰性双重模型的光的希格斯玻色子的发现,质量约为126 GeV的大型强子对撞机。我们评估单圈修正的标量质量和执行的单圈重整化群方程的数值解。要求真空稳定性,微扰性和S-矩阵酉性,我们计算的规模,该模型可以外推。由此,我们得出的约束条件的模型参数的存在下,126 GeV的希格斯玻色子。我们进行了一个改进的计算的暗物质遗迹密度与希格斯质量固定的测量值,考虑到三体和四体的最终状态所产生的规范玻色子在暗物质湮灭的离壳生产的影响。讨论了与直接探测暗物质有关的问题,特别是强子不确定性的作用。对于满足所有模型约束条件的情形,给出了对有趣的衰变模式h ->γγ的预测,并讨论了在这个模型中,带电惰性标量对这种衰变率的潜在增强与暗物质的性质之间的关系.我们还应用LHC限制希格斯玻色子衰变到不可见的最终状态,这提供了额外的限制的质量的暗物质候选人。最后,我们提出了三个基准点,捕捉相关现象学的不同方面。
2013-09-25 hep-ph
Constraints on inert dark matter from metastability of the electroweak vacuum
暗物质的惰性标量偶极子模型在普朗克尺度下都是有效的。我们简要回顾了在这样的情况下,模型的界限,并确定参数空间,导致绝对稳定性和亚稳定性的电弱真空。
2015-09-02 astro-ph.HE hep-ph
Scalar Representations in the Light of Electroweak Phase Transition and Cold Dark Matter Phenomenology
用惰性$SU(2)_L$标量偶对扩展标准模型的最小Higgs扇区,可以提供轻暗物质候选者,同时诱导强相变来解释重子生成。然而,没有对称性原因来阻止使用具有更高$SU(2)_L$表示的标量的扩展。通过对模型参数的随机扫描,我们发现在弱电物理约束、强一级弱电相变和可能存在亚TeV冷暗物质的情况下,高阶表示比惰性二重态更不受欢迎.这是通过计算一般微扰行为和影响电弱相变的更高的代表性相比,惰性的双重模型。明确的相变和冷暗物质现象的背景下,惰性三重态和四重态表示用于详细说明。
2014-02-07 hep-ph
Dark matter and electroweak phase transition in the mixed scalar dark matter model
在标量单重态-二重态混合暗物质模型框架下研究了电弱相变,其中粒子暗物质候选者是由惰性二重态的CP偶分量和单重态标量组成的最轻的中性Higgs粒子.暗物质可以由惰性双态或单态标量控制,这取决于混合。我们提出了几个基准模型来调查这两种情况后,施加一些理论和实验的限制。一个额外的单重标量和惰性的双重驱动的电弱相变是强烈的一级。一个强的一阶电弱相变和一个可行的暗物质候选者可以同时在两个基准模型中实现,其中中性和带电希格斯质量之间需要适当的质量分裂。
2018-03-20 hep-ph
Inert Model and evolution of the Universe
我们认为EWSB后宇宙的演化导致目前的惰性相,包含SM样的希格斯玻色子玻色子和标量暗粒子,其中一个暗物质的候选人。我们解决的问题,如果有可能有一个序列的相变,而不是一个单一的直接导致从EW对称相的惰性。
2010-09-26 hep-ph
CP violating scalar Dark Matter
我们研究的扩展的标准模型(SM),其中两个副本的SM标量$SU(2)$双峰不获得真空期望值(VEV),因此是\textit{inert},被添加到标量部门。我们允许CP违反的\textit{inert}部门,其中最轻的\textit{inert}状态是保护从衰变到SM粒子通过保存的$Z_2$对称性。\textit{inert}扇区中最轻的中性粒子,由于CP破坏而具有混合CP电荷,因此是暗物质(DM)的候选者。我们讨论了CP破坏所开辟的DM遗迹密度的新区域,并将我们的结果与CP守恒极限和惰性双重模型(IDM)进行了比较。我们约束的CP违反模型的参数空间使用最近的结果,从大型强子对撞机(LHC)和DM的直接和间接检测实验。
2016-08-04 hep-ph
Unifying Asymmetric Inert Fermion Doublet Dark Matter and Leptogenesis with Neutrino Mass
我们提出了一个标准模型(SM)的标量三重态扩展,以统一中微子质量的起源与宇宙的可见光和暗物质的组成部分。我们假设标量三重态是超重的,因此它在早期宇宙中的CP破坏失平衡衰变不仅产生非对称的暗物质(如费米子偶重态的中性分量),而且还产生轻子非对称性。后者通过B+L违反sphaleron过程被转换为观察到的重子不对称性。在电弱相变以下,标量三重态获得真空期望值,并产生亚eV的马约拉纳质量,从而产生三种活性中微子。因此,统一的起源中微子质量,轻子不对称性和不对称的暗物质内实现的标量三重态扩展的SM。
2012-12-17 hep-ph
Phenomenological Aspects of the $E_6$SSM
惰性中性伴子部门的$E_6$ SSM和暗物质,自然产生于这个部门的研究是第一次。探讨了惰性中性伴子暗物质的实验和宇宙学观测对参数空间的限制,并研究了希格斯玻色子现象学的后果。在合理的情况下,我们发现最轻的惰性中性伴子与类SM的希格斯玻色子的耦合总是相当大。这对希格斯玻色子玻色子对撞机现象学有重大的影响,并导致大的自旋独立的LSP-核子截面。由于后者,$E_6$ SSM惰性中性伴子占所有观测到的暗物质的情况现在受到最近的暗物质直接探测实验分析的严重挑战。在与宇宙学和LEP观测结果相一致的合理假设中,如果最轻的惰性中性伴子对冷暗物质有贡献,那么它的质量必须是Z玻色子质量的一半左右,这意味着$\tan(β)$不能太大。一个新的变种的$E_6$ SSM称为$E_6Z_2^S$ SSM也提出了其中的暗物质的情况是非常不同的惰性中性伴子冷暗物质的情况下,在早期宇宙中的超对称无质量状态的存在下修改宇宙的膨胀率之前大爆炸核合成。新的暗物质方案与当前的观测结果是一致的,修改后的膨胀率比SM预测提供了更好的解释各种数据。还简要讨论了在$E_6$ SSM中暖暗物质的前景。
2012-01-26 hep-ph
The Inert Doublet Model of Dark Matter and the LUX-ZEPLIN High-Recoil Event
Yantai University(烟台大学);Henan Normal University(河南师范大学)
本文利用惰性二重态模型解释LUX-ZEPLIN实验观测到的高反冲事件,通过轮廓似然分析发现质量劈裂约369 keV的高质量暗物质参数区域。
2026-09-09 hep-ph
Inert doublet as multicomponent dark matter
在这项工作中,我们研究的多组分暗部门组成的费米子和标量暗物质候选人。在标量部分,我们主要集中在惰性双重模型,而在费米部分,我们研究了三种不同的模型。对于所有这些,我们调查的影响,暗物质转换和定期WIMP暗物质湮灭过程的遗迹丰度。对于标量暗物质质量,我们主要恢复了电弱标度和$\sim$ 550 GeV之间的区域,这通常被排除在惰性双重态模型之外。我们还考虑了直接检测和间接检测实验的当前限制,并包括未来的前景来探索模型。此外,我们调查的限制,从对撞机上的费米暗物质候选人的搜索。
2020-12-17 hep-ph physics.comp-ph