Hints of a Charge Asymmetry in the Electron and Positron Cosmic-Ray Excesses
通过将AMS-02的最新数据与Fermi-LAT的数据相结合，我们发现电子和正电子宇宙射线过剩中出现了电荷不对称性，略微有利于电子分量。天体物理学和暗物质启发的模型介绍，以解释所观察到的过剩，可以根据他们的预测电荷不对称性和能量依赖性进行分类。未来的数据证实存在的电荷不对称，将意味着一个不对称的生产机制在发挥作用。
2013-07-02 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Ray Excesses from Multi-component Dark Matter Decays
我们使用多组分衰变暗物质（DM）方案来解释AMS-02最近证实的正电子部分和Fermi-LAT观测到的总$e^+ +e^-$通量中可能存在的宇宙线过剩。在双组分DM模型中，我们发现了一个有趣的变化的风味结构随着截止的重DM。对于三个组件DM的情况下，我们专注于一个特定的参数范围内，最适合喜欢打开只有2 DM衰变通道与第三DM贡献没有电子和正电子光谱。我们发现，所有的模型给出了合理的拟合AMS-02正电子分数和费米-LAT总$e^++e^-$通量，这也是与测量的扩散$γ$ -射线通量的费米-LAT。
2014-05-30 hep-ph
R-violating Decay of Wino Dark Matter and electron/positron Excesses in the PAMELA/Fermi Experiments
我们表明，R-宇称违反衰变的质量\sim 3 TeV的维诺暗物质可以自然地解释的流量和光谱形状的宇宙射线电子和正电子观测的PAMELA和费米卫星。为了给这种情况提供理论基础，我们还提出了一个模型，三线性R宇称破缺出现的系数被引力子质量的幂所抑制，这自然导致Wino寿命为O（10^26）sec。
2009-05-04 astro-ph.HE hep-ph
Small steps towards Grand Unification and the electron/positron excesses in cosmic-ray experiments
我们考虑通过增加两个Majorana费米子对标准模型的一个小的扩展;它们是标准模型的SU（2）_L和SU（3）_c规范群的伴随表示。在此推广中，当三重态费米子和八重态费米子的质量分别小于10^{12} GeV和10^{15} GeV时，在高于10^{15} GeV的能量尺度上实现了规范耦合统一。我们还表明，一个适当的对称性，确保了长寿命的中性成分的三重态费米子的热遗迹密度自然解释了观察到的暗物质密度。在最近的宇宙射线实验中观察到的电子/正电子过剩也可以用三重态费米子的衰变来解释。
2009-06-25 astro-ph.HE hep-ph
Enhanced Dark Matter Annihilation Rate for Positron and Electron Excesses from Q-ball Decay
我们表明，在阿弗莱克-Dine重子生成模型中的Q球衰变可以解释暗物质时，湮灭截面充分增强，以解释PAMELA，ATIC和PPB-BETS观察到的正电子和电子过剩。对于沿d = 6平坦方向的阿弗莱克-戴恩重子生成，再加热温度约为30 GeV，Q球衰变温度在10-100 MeV范围内。如果横截面相对于热遗迹横截面增大约10^3倍，那么Q球衰变产生的LSP会湮灭到观测到的暗物质密度。
2009-09-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Can we explain AMS-02 antiproton and positron excesses simultaneously by nearby supernovae without pulsars nor dark matter?
我们解释了过量的反质子分数最近报道的AMS-02实验考虑宇宙射线质子加速的本地超新星遗迹（SNR）和周围的致密云之间的碰撞。同样的“$pp$ -碰撞”提供了正确的子粒子比例，以同时在自然模型参数中拟合观察到的正电子过剩。这颗超新星的金属丰度比主要的宇宙射线源要低。电子的截止能量标志着超新星的年龄为$\sim 10^{5}$年，而反质子过剩可能会延伸到更高的能量。反质子和正电子通量都与我们在Fujita，Kohri，Yamasaki and Ioka（2009）中的预测完全一致。
2015-12-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter "Transporting" Mechanism Explaining Positron Excesses
我们提出了一种新的机制来解释正电子过剩，这是由卫星望远镜，包括PAMELA和AMS-02，在暗物质（DM）的情况下观察到的。这个提议背后的新颖之处在于，它直接利用了银河系中心周围的DM，DM在那里最密集，使我们能够避免宇宙学和天体物理学测量的紧张局势。这种机制的关键成分包括DM湮灭到具有很长实验室框架寿命的不稳定状态，以及它们在地球附近的“延迟”衰变到可能与其他（不）可见粒子的电子-正电子对。我们认为这种解释与大爆炸核合成和宇宙微波背景的相关约束并不冲突。关于由此产生的正电子谱，我们提供了一个广义源项在相关的扩散方程，它可以很容易地适用于任何类型的两个“阶段”DM的情况下，其中生产的标准模型粒子发生在完全不同的地方从DM湮灭。然后，我们进行了数据分析与最近的AMS-02数据，以验证我们的建议。
2018-04-20 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Cosmic Ray Electron and Positron Excesses from a Fourth Generation Heavy Majorana Neutrino
最近，PAMELA和Fermi-LAT卫星实验观测到了宇宙射线电子和正电子能谱中意想不到的特征，这为间接显示新物理学开辟了令人兴奋的可能性。TeV尺度的第四轻子族是标准模型轻子扇区的自然延伸（也与最小步行模型中的层次问题有关）。这个装置中的重马约拉纳中微子通过弱带电电流相互作用与标准模型带电轻子混合。在这里，我们首先解析地研究了起源于重Majorana中微子衰变模的电子和正电子的能谱，也包括极化效应。然后，我们比较了这个模型的预测与实验数据，利用标准的直接方法和我们最近提出的求和规则方法。我们发现，衰变模式涉及的τ和/或μ子带电轻子作为初级衰变产物适合PAMELA和费米-LAT轻子过剩，而有相对于PAMELA约束的反质子分数的紧张局势。
2011-08-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Flavor Structure of the Cosmic-Ray Electron/Positron Excesses at DAMPE
暗物质粒子探测器（DAMPE）卫星探测器宣布了它测量宇宙射线电子/正电子（CRE）能谱的第一个结果，最高可达4.6 TeV，包括在（1.3-1.5）TeV处的一个试探性的峰值事件过剩。在这项工作中，我们发现了一个显着的隐藏过量的能量范围（0.6-1.1）TeV的DAMPE CRE光谱，它具有非峰状结构。我们提出了一个新的机制来解释这种过剩的一组1.5 TeV的$μ^\pm$事件，随后衰变成$e^\pm$加中微子。为了解释这一新的过剩以及1.4TeV附近的峰值过剩，我们证明了由暗物质（DM）湮灭（或其他机制）产生的原始轻子末态的{ \it味结构}应该具有组成比$N_e : (N_μ+\frac{1}{6}N_τ) = 1 : y$，与$y \simeq 2.6-10.8$ .对于轻子门DM模型，这对具有窄范围$y^{\frac{1}{4}} \simeq 1.3-1.8$的轻子-DM-介质耦合$λ_e : (λ_μ^4 + \frac{1}{6}λ_τ^4)^{\frac{1}{4}} = 1 : y^{\frac{1}{4}}$提出了重要的约束。
2018-04-09 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
An Excited Dark Matter Solution to the MeV Galactic Center Excesses
King’s College London（伦敦国王学院）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Instituto de Física Teórica UAM-CSIC（UAM-CSIC理论物理研究所）
本文提出了一种激发暗物质模型，解释了MeV银河中心过剩现象及511 keV线，通过非弹性散射产生正电子，并预测未来任务可验证的MeV特征。
2026-01-15 astro-ph.HE hep-ph
Late-forming black holes and the antiproton, gamma-ray, and anti-helium excesses
本研究探讨晚期形成的短寿命高温黑洞能否同时解释银心伽马辐射、反质子流及反氦事件超出，发现其无法同时解释所有现象，并预测该场景下反氘核事件可被AMS-02及GAPS观测到。
2025-01-17 astro-ph.CO hep-ph
Constraining the co-genesis of Visible and Dark Matter with AMS-02 and Xenon-100
本文研究了标准模型（SM）的两Higgs二重态扩展中的非热情形，并在U（1）_{ \rm B-L}规范对称性的作用下得到了增强.在这个设置中，它表明，弱耦合标量场的衰变产物以上的电弱标度可以产生可见光和暗物质（DM）的同时。由于B-L对称性破缺，DM是不稳定的。DM的寿命（\approx 5 \times 10^{25} sec）比宇宙的年龄长得多，它在当前历元衰变为SM轻子可以解释AMS-02观测到的正电子过剩。残留物丰度和氙-100的直接探测约束可以排除大的参数空间，只留下大约\approx 2 - 4 TeV的$B-L$破坏尺度。
2014-01-01 astro-ph.CO hep-ph
$e^\pm$ Excesses in the Cosmic Ray Spectrum and Possible Interpretations
ATIC、PPB-BETS、FERMI-LAT和HESS收集的数据均表明，在$\sim$ 100 GeV以上的宇宙线能谱中存在电子/正电子过剩，尽管不同的仪器团队对详细的谱形并不一致。PAMELA还报告了一个明显的过剩特征，即在几个GeV以上的正电子部分，但反质子没有过剩。在这里，我们回顾了这个有趣的观测特征的观测状态和理论模型。我们特别注意在文献中提出的各种物理解释，包括修改后的超新星遗迹模型的$e^\pm$背景，新的天体物理来源，和新的物理（暗物质模型）。我们认为，虽然大多数模型可以解释数据的情况下，与目前的观测约束的暗物质的解释，特别是那些调用湮灭，需要更多的异国情调的假设比一些天体物理学的解释。未来的观测可能会提出一些“确凿”的观测测试，以区分不同的模型，并确定对这一现象的正确解释。
2010-08-27 astro-ph.HE hep-ph
The PAMELA and ATIC Excesses From a Nearby Clump of Neutralino Dark Matter
在这封信中，我们认为，附近的600-1000 GeV的中性伴子团可能是最近在PAMELA和ATIC实验中观察到的宇宙射线正电子和电子谱中的过量的原因。虽然中性伴子暗物质在银河系晕中的湮灭被预测会产生比观测到的更软的光谱，并且违反了宇宙射线反质子测量的限制，但附近（太阳系1-2千秒差距内）的大量湮灭中性伴子可以产生与PAMELA和ATIC一致的光谱，同时也产生可接受的反质子通量。此外，一个大的暗物质团块的存在可能会容纳产生PAMELA和ATIC信号所需的非常大的湮灭率。
2008-12-17 astro-ph 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
Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper: Puzzling Excesses in Dark Matter Searches and How to Resolve Them
在许多天体物理和地球环境中观察到了超过预期背景的有趣信号，这些信号可能具有暗物质的起源。天体物理学上的过剩包括费米伽马射线太空望远镜探测到的银河系中心GeV伽马射线过剩，AMS反质子和正电子过剩，以及511和3.5 keV X射线线。直接探测过量包括DAMA/LIBRA年度调制信号、XENON 1 T过量和固态探测器中的低阈值过量。我们讨论了解决这些过度行为的途径，以及该领域在未来几年可以采取的行动。
2022-03-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Systematic study of the uncertainties in fitting the cosmic positron data by AMS-02
AMS-02的运行为宇宙线物理学的研究开辟了一个新的时代，提供了前所未有的精确数据，可以与实验室测量相媲美。这些高精度的数据使得对宇宙线物理的定量研究成为可能，并对宇宙线源的性质给出了严格的约束。然而，解释数据的理论模型的固有误差在数据误差中占主导地位。本文试图对AMS-02正电子分数数据中宇宙线$e^+e^-$过剩以及PAMELA和Fermi-LAT测量的不确定性进行系统的研究。这种过度可以归因于额外的$e^+e^-$源的贡献，例如光子或暗物质湮灭。考虑了宇宙线传播、低能数据处理、太阳调制、$pp$相互作用模型、原子核注入谱等理论模型可能存在的系统不确定性，发现在一般情况下，在$\sim50-100$ GeV以上的初级电子注入谱的谱硬化是有利的。此外，目前的模型不确定性可能导致$\sim2$扩大的因素，在确定额外的源的参数区域，如暗物质质量，湮灭率等。
2015-02-20 astro-ph.HE hep-ph
On the e$^+$e$^-$ excesses and the knee of the cosmic ray spectra -- hints of cosmic rays acceleration at young supernova remnants
超新星遗迹长期以来一直被认为是银河系宇宙射线的来源，最高可达千万亿电子伏特，但仍缺乏令人信服的证据。在这项工作中，我们探讨了宇宙线谱的微妙特征，如宇宙线谱的膝关节和电子/正电子通量的过度最近观察到的ATIC，H.E.S.S.，费米-拉特和帕梅拉。数值计算表明，在类似于年轻超新星遗迹的环境中，高能宇宙射线与背景光子相互作用产生$^+$-$^-$对的情况下，可以很好地再现宇宙射线谱的这些特征.这样一个连贯的解释的成功反过来又证明了至少有一部分宇宙射线可能在年轻的超新星遗迹中被加速。
2009-06-17 astro-ph.HE hep-ph
Positron Excess, Luminous-Dark Matter Unification and Family Structure
一般认为，暗物质可能由一个或最多几个基本粒子组成。PAMELA的数据提供了一个机会之窗，让我们了解发光物质和暗物质之间可能存在的关系。与ATIC数据一起，这两个正电子过剩被解释为暗物质家族结构的反映。在一个统一的模型中，预测至少第三次增强可能出现在不同的能量。然而，增强的强度取决于族间混合角。
2009-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Contribution of "Fresh" Cosmic Rays to the Excesses of Secondary Particles
宇宙线传播的标准模型已经成功地解释了银河系宇宙线的各种谱。然而，最近的高精度测量揭示了数据和模型预期之间的明显差异，从$γ$射线，$e^+/e^-$和可能的$B/C$比从$\sim$ 10 GeV的能量开始的光谱观测。在这项工作中，我们提出，新鲜的宇宙射线，这是由年轻的加速器提供和本地磁场拘留，可以贡献额外的次级粒子与本地材料的相互作用。由于这种早期宇宙线具有硬谱，模型计算得到的$γ$射线谱是双分量的，与观测结果吻合得很好。同时，预期的中微子数量从银道面可以贡献$\sim60\%$的冰立方观测中微子数低于几百TeV。相同的pp碰撞过程可以解释大量的正电子过剩。在该模型下，当能量大于$\sim$ 10 GeV时，预计会出现$\overline p/p$和$B/C$比值的过剩.我们期待着在不久的将来，该模型将通过AMS02，IceCube，AS $γ$，HAWC和未来的实验，如LHASSO，HiSCORE和CTA的新观测进行测试。
2014-12-30 astro-ph.HE hep-ph
Excesses of Cosmic Ray Spectra from A Single Nearby Source
越来越多的证据表明，各种宇宙射线谱，如质子，正电子，以及反质子分数普遍硬化。这种普遍性可能表明它们有共同的起源。在本文中，我们认为，这些广泛的过度可以解释附近的超新星遗迹周围的巨大分子云。次级宇宙射线（$\rm p$，$\rm e^+$）是由超新星遗迹的初级宇宙射线核与分子气体碰撞产生的。与银河系中大量源的集合产生的背景不同，局域注入谱可能更难。粒子的时间依赖性传输将使传播光谱更加困难。在这种情况下，初级（$\rm p$，$\rm e^-$）和次级（$\rm e^+$，$\rm \bar{p}/p$）宇宙射线的异常都可以得到适当的解释。我们进一步证明了，当局域源相对年轻且位于反银河系中心方向时，质子的TeV到亚PeV各向异性与观测结果是一致的。
2016-11-28 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Ray Spectra in Nambu-Goldstone Dark Matter Models
讨论了湮没/衰变南武-戈德斯通暗物质模型中的宇宙线谱。最近在PAMELA和Fermi实验中观测到的正电子/电子过剩与湮灭模型中质量为3 TeV的暗物质和衰变模型中质量为6 TeV的暗物质很好地拟合。我们还表明，南武-戈德斯通暗物质模型预测一个独特的伽马射线光谱在一定的参数空间。
2009-08-25 hep-ph
Double Type-II Seesaw, Baryon Asymmetry and Dark Matter for Cosmic e^\pm Excesses
通过在标准模型中加入一个轻单重标量和两个重单重标量，以及一个Higgs三重态，构造了中微子质量和重子不对称性的第二类跷跷板的新实现.在轻单态驱动轻子数自发破缺后，重单态拾取小的真空期望值，从而抑制了三线态和二重态希格斯玻色子玻色子之间的三线耦合。因此，希格斯三重态可以保持轻，并在大型强子对撞机上可以接近。重单线态的轻子数守恒衰变可以产生储存在希格斯三重态中的轻子不对称性，以解释宇宙中的物质-反物质不对称性。我们进一步引入稳定的规范玻色子从一个隐藏的部门，获得质量和湮灭到希格斯三重态后，自发破缺相关的非阿贝尔规范对称性。在Breit-Wigner增强下，稳定规范玻色子可以同时解释暗物质的残余密度和宇宙正负电子过剩.
2009-08-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Breit-Wigner Enhancement Considering the Dark Matter Kinetic Decoupling
本文考虑早期宇宙中暗物质冻结演化过程中的动力学退耦，研究了暗物质湮灭的Breit-Wigner增强。由于动力学解耦后DM温度（$1/R^2$）比动力学平衡时（1/R）下降得更快，我们发现动力学解耦后DM湮灭率的Breit-Wigner增强将显著影响DM残余物密度。通过对PAMELA/Fermi/ATIC观测到的宇宙正负电子异常的模型参数的分析，发现弹性散射$Xf\to Xf$不能有效地维持暗物质的动力学平衡，动力学退耦温度$T_{kd}$与化学退耦温度$T_f\sim O(10) GeV$相当。$T_{kd}$后残余物密度的降低是显著的，并导致有限的增强因子$\sim O(10^2)$。因此，在最小Breit-Wigner增强模型中，很难同时用DM湮没解释宇宙射线中的正电子/电子异常过剩和给出正确的DM残余密度。
2011-06-29 astro-ph.CO hep-ph
Spin identification of the mono-Z$^{\prime}$ resonance in muon-pair production at the ILC with simulated electron-positron collisions at $\sqrt{s}$ = 500 GeV
Centre for Theoretical Physics, The British University in Egypt（埃及英国大学理论物理中心）
本文研究了在500 GeV中心对撞能下模拟电子-正电子碰撞中低质量muon对的角分布，利用mono-Z′模型解释数据，确定模型中Z′玻色子和费米暗物质的质量上限。
2026-02-12 hep-ph
White Dwarf Pulsars as Possible Cosmic Ray Electron-Positron Factories
我们认为白矮星（WD）双星可以与中子星（NS）双星竞争产生PAMELA、ATIC/PPB-BETS、Fermi和HESS实验观测到的宇宙线电子/正电子过剩。合并的两个WD导致一个快速旋转WD的旋转能量可比NS的情况下。出生率也是相似的，为宇宙射线电子/正电子提供了正确的能量预算。应用NS理论，我们认为WD双光子晶体原则上可以产生高达10 TeV的电子/正电子。与NS模型相反，电子/正电子的绝热和辐射能量损失可以忽略不计，因为它们的注入在脉冲星风星云膨胀后继续进行，因此观察到的1%的WD被磁化就足够了。长时间的活动也增加了附近源的数量，这减少了通量的泊松波动。在10 GeV - 1 TeV的观测能量范围内，WD双星可以支配快速冷却的电子/正电子，甚至超过NS双星，为暗物质信号提供背景，为未来的AMS-02、CALET和CTA实验提供良好的目标。
2010-12-01 astro-ph.HE hep-ph
A Gamma-Ray Burst/Pulsar for Cosmic-Ray Positrons with a Dark Matter-like Spectrum
我们认为，PAMELA、ATIC/PPB-BETS、Fermi和HESS实验最近观测到的宇宙射线正电子和电子过剩可能是由10^{5-6}年前附近的一个伽马射线暴（GRB）或类似GRB的（古老的、单次的和短寿命的）脉冲星/超新星遗迹/微类星体引起的.我们可以重现平滑的费米/HESS谱以及尖峰ATIC/PPB-BETS谱。光谱有一个类似于暗物质预测的尖锐截止点，有时还有一条线（不类似），因为更高能量的宇宙射线在截止/线能量标记源年龄的地方冷却得更快。一个GRB类天体物理源预计有一个小的，但有限的传播在截止/线，以及各向异性的宇宙射线和扩散伽马射线通量，费米和未来的CALET实验提供了一种方法，区分暗物质和天体物理起源。
2010-06-15 astro-ph hep-ph
Split-UED and Dark Matter
受PAMELA和ATIC/PPB-BETS最近对宇宙线中高能电子和正电子过剩的观测的启发，我们提出了一个普适额外维的无反常方案，它使SM夸克局域化，并使KK夸克的谱从KK轻子中分裂出来.当SM夸克“很好地定域”在边界上时，模型的最严格的边界（$1/R > 510$ GeV）来自Tevatron双喷通道的共振搜索。即使在LHC的早期阶段，人们也可以发现质量高达4 TeV的第二个KK胶子。
2009-05-12 hep-ph
Positrons and antiprotons from inert doublet model dark matter
在标准模型的一个非常简单的扩展--惰性双态模型的框架下，我们研究了标量暗物质粒子湮灭产生的宇宙射线中反物质的产生和传播。我们考虑三个基准候选人，所有符合WMAP宇宙丰度和现有的直接检测实验，并面对最近的PAMELA，ATIC和HESS数据的模型的预测。对于一个轻的候选人，M_{DM} = 10 GeV，我们认为，正电子和反质子通量可能很大，但仍然符合预期的背景，除非有一个增强（助推因子）的局部密度的暗物质。也有大量的反氘核通量，可能在未来的实验中观察到。对于M_{DM} = 70 GeV的候选者，对正电子和反质子通量的贡献比预期的背景小得多。即使激发因子被用来增强信号，候选人也无法解释观察到的正电子和反质子过剩。最后，对于一个重的候选者，M_{DM} = 10 TeV，它是可能的，以适应PAMELA过剩（但不幸的是，不是ATIC之一）提供了一个大的增强，无论是在本地密度的暗物质或通过索末菲效应。
2009-05-06 astro-ph.CO hep-ph
CosRayMC: a global fitting method in studying the properties of the new sources of cosmic e$^{\pm}$ excesses
最近PAMELA合作组公布了高精度的宇宙核和电子能谱，并更新了宇宙反质子数据，Fermi-LAT合作组也更新了对低能量总$e^+e^-$能谱的测量。在本文中，我们开发了一个马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）软件包{ \it CosRayMC}，基于GALPROP宇宙线传播模型来研究这些新数据的含义。发现如果只考虑背景电子和二次正电子，与$χ_{\rm red}^2 \approx 3.68$的拟合很差。考虑到额外的$e^+e^-$源的恒星或暗物质湮灭，我们可以更好地拟合这些数据，最小的$χ_{\rm red}^2 \approx 0.83$。这意味着额外的源是必要的，具有非常高的显著性，以适应数据。然而，数据显示脉冲星和暗物质场景之间的差异很小。该MCMC方法对背景参数和附加源参数都有很好的约束。包括反质子数据，我们进一步限制暗物质湮灭到夸克$B_q<0.5%$的分支比在$2σ$的置信水平。本研究可能的系统不确定性进行了讨论。
2012-02-08 astro-ph.CO hep-ph
ATIC/PAMELA anomaly from fermionic decaying Dark Matter
我们证明了一个经济的双Higgs二重态模型可以用暗物质（DM）费米子的三体衰变来解释最近ATIC和PAMELA实验中的电子和正电子过剩现象，而不需要对耦合和质量简并进行微调.我们还表明，衰变DM粒子的质量和寿命可能不会分别固定在1 TeV和10^{26}秒左右。此外，我们注意到，这个模型包括一个稳定的暗物质候选人以及。
2009-04-10 hep-ph
Dynamical Electroweak Symmetry Breaking at the LHC on Supercomputers and in the Sky (Asymmetric Dark Matter)
我简要回顾了基本的挑战和模型的优点打破电弱对称性动态。然后，我将介绍（超）最小的步行technicolor模型，其建设已成为可能，由于最近的进展，在理解的相图强耦合理论作为函数的数量的味道，颜色和物质表示。我会提到可能的相关对撞机签名。有趣的是，不对称的暗物质是一个自然的可能性，在我们的模型提供了有趣的候选人衰变暗物质模型已被探索占电子/正电子宇宙射线的PAMELA和ATIC过剩。
2008-12-09 hep-ph
Multicomponent Dark Matter in the Light of CALET and DAMPE
根据CALET和DAMPE实验对$e^+ + e^-$总通量的最新测量，我们重新审视了多组分轻子衰变暗物质（DM）对先前观测到的宇宙射线电子/正电子过剩的解释。特别地，我们使用单和双分量DM模型来探索AMS-02正电子分数与新的CALET或DAMPE数据的兼容性。结果表明，无论是单组分还是双组分DM模型都不能同时拟合AMS-02正电子分数和DAMPE总$e^+ + e^-$通量数据。另一方面，对于AMS-02和CALET组合数据集，单组分和双组分DM模型都可以提供合理的拟合。如果我们进一步考虑费米-LAT的扩散$γ$射线约束，则只允许双分量DM模型。
2020-09-21 astro-ph.HE hep-ph
Kaluza-Klein Dark Matter After Fermi
宇宙额外维模型中的Kaluza-Klein光子是最有吸引力的暗物质候选者之一。900 GeV质量的Kaluza-Klein光子的残余密度与我们观测到的宇宙中暗物质的数量符合得很好，具有分裂宇宙额外维的特征分裂谱。有趣的是，在相同质量范围内的卡鲁扎-克莱因光子也为最近观察到的宇宙电子和正电子通量的过度提供了极好的拟合。伽马射线的贡献量，主要来自τ衰变，可以在300 GeV左右显着，因此可以通过即将到来的费米-LAT扩散伽马射线数据观察或限制。
2009-08-31 hep-ph
High Energy Cosmic Rays from the Decay of Gravitino Dark Matter
在R宇称破缺的超对称模型框架下，研究了引力子暗物质衰变产生的高能宇宙线中的γ射线和正电子。即使违反了R宇称，引力子的寿命，这被认为是最轻的超粒子，可以比宇宙的当前年龄更长，如果违反R宇称的相互作用足够弱。在这种情况下，引力子可能是宇宙的暗物质，它的衰变产生高能宇宙射线。我们计算了引力子暗物质衰变产生的伽马射线和正电子的通量，并讨论了这种情况对当前和未来观测的影响。特别是，我们表明，过量的伽马射线和正电子的通量观测到的EGRET和HEAT实验，分别，可以同时解释为宇宙射线的引力子暗物质的衰变。
2008-08-27 astro-ph hep-ph
Neutrino Masses, Leptogenesis and Decaying Dark Matter
我们研究了标准模型的一个简单的扩展，以同时解释中微子质量，暗物质和宇宙的物质-反物质不对称性。在我们的模型中，重子的不对称性是通过稀薄生成机制实现的，而寿命为O（10 ^26 s）的衰变暗物质为费米和PAMELA卫星实验中的电子和正电子过剩提供了一个自然的解决方案。特别是，我们强调，我们的模型是敏感的费米数据的端点周围1 TeV的结构。此外，模型中提出的一些新粒子在不久的将来的对撞机上是可以实现的，例如大型强子对撞机。
2009-06-10 hep-ph
Decaying Dark Matter in Supersymmetric SU(5) Models
受到帕梅拉、费米和H.E.S.S.最近的观察的启发，我们在超对称SU（5）大统一理论的框架下研究了暗物质的衰变。SU（5）单态S被认为是暗物质的主要成分，它通过被大统一尺度抑制的六维算符衰变为可见粒子。在一定条件下，S衰变为一对具有普适耦合的slepton。随后，电子和正电子从这些slepton的级联衰变中产生。这些级联衰变链平滑的电子/正电子光谱，自然允许一个很好的配合费米LAT数据。PAMELA观测到的正电子分数上升可以同时再现。我们还计算了由于电子/正电子过剩的扩散γ射线谱，并将它们与在0<1 <360，10< |b| <20的区域内从0.1 GeV到10 GeV的初步费米LAT数据进行了比较。能量超过100 GeV的光子谱，主要来自终态辐射，可能在不久的将来被检查。
2010-04-07 astro-ph.HE hep-ph
Revisiting Multi-Component Dark Matter with New AMS-02 Data
我们重新审视多组分轻子衰变暗物质（DM）的情况下，解释可能的电子/正电子过剩与最近更新的AMS-02数据。我们发现单分量和双分量DM模型都可以拟合正电子分数和$e^+/e^-$各自的通量，其中双分量DM模型提供更好的拟合。然而，对于单组分模型，AMS-02最近的正电子分数数据限制DM截止小于1 TeV，这与AMS-02总$e^++e^-$通量谱的高能行为相冲突，而双组分DM模型不存在这样的问题。我们还讨论了扩散$γ$射线谱的费米LAT测量的约束。我们表明，两个组件DM模型是一致的，目前DM的寿命界限。相反，单组分模型中的最佳拟合DM寿命实际上被排除在外。
2015-04-22 astro-ph.HE hep-ph
Non-Thermal Production of WIMPs, Cosmic $e^\pm$ Excesses and $γ$-rays from the Galactic Center
在本文中，我们提出了一个暗物质模型和研究方面的现象。我们的模型是基于一个新的暗物质部门与U（1）'规范对称性加上离散对称添加到粒子物理学的标准模型。暗物质区的新场没有强子荷，只与轻子耦合。我们的模型不仅可以产生中微子质量等级，而且还可以通过非热轻子生成产生重子数不对称性。新的U（1）对称性的破缺产生了宇宙弦。暗物质粒子产生的非热从宇宙弦环衰变，使之能够获得足够大的湮灭截面来解释所观察到的宇宙射线正电子和电子通量最近测量的PAMELA，ATIC，PPB-BETS，费米-LAT，HESS实验，同时保持所需的整体暗物质能量密度。宇宙弦环衰变产生的暗物质粒子的高速度导致低相空间密度，从而导致具有恒定密度核心的暗物质轮廓，这与热产生的冷暗物质密度不断向中心上升的情况形成对比。结果，银河系中心暗物质湮灭的末态轻子态辐射的伽马射线通量被抑制，满足HESS伽马射线观测的约束。
2009-05-08 astro-ph.HE hep-ph
Constraint on dark matter annihilation with dark star formation using Fermi extragalactic diffuse gamma-ray background data
有人提出，在第一代恒星的形成过程中，可能存在一个“暗星”阶段，其中恒星的能量来自于暗物质湮灭。绝热收缩形成暗星的过程同时会导致宿主晕的密度分布高度集中，这可能会增强对暗物质的间接探测信号。在这项工作中，我们调查了银河系外的PDMATHAMM射线背景的暗物质湮灭与这样的暗恒星形成的情况下，并采用各向同性$γ$射线数据从费米-LAT约束的模型参数的暗物质。结果受到第一代恒星的形成速率和暗恒星宿主晕的后续演化效应的很大不确定性。我们发现，在通过暗物质湮灭产生$γ$射线的最乐观的情况下，预期的河外$γ$射线通量将增强1-2个数量级。在这种情况下，超对称暗物质的湮灭截面可以被限制在热产生水平，而用来解释正电子/电子过剩的轻子暗物质模型可以被很好地排除。相反，如果正电子/电子过剩是暗物质湮灭的起源，那么早期宇宙的环境是这样的，没有暗恒星可以形成。
2011-04-19 astro-ph.CO hep-ph
Discriminating different scenarios to account for the cosmic $e^\pm$ excess by synchrotron and inverse Compton radiation
本文介绍了PAMELA最近测量的宇宙正电子分数的过剩和ATIC、PPB-BETS、Fermi和H.E.S. S等电子能谱的过剩。表明存在初级电子和正电子源。可能的解释包括暗物质湮灭、衰变和天体物理学起源，比如暗物质星。在这项工作中，我们表明，这三个方案都可以解释宇宙$e^\pm$过剩的实验结果。然而，通过电子和正电子的局部测量来区分这些不同的情况可能是困难的。我们提出了可能的歧视，这些方案之间通过同步辐射和逆康普顿辐射的初级电子/正电子从该地区接近银河系中心。以典型的配置，我们发现这三种方案预测相当不同的光谱和天空图的同步辐射和逆康普顿辐射，虽然有相对较大的不确定性。最显著的差异来自同步辐射的能带$10^4\sim 10^9$ MHz和逆康普顿辐射的能带$\gtrsim 10$ GeV。在未来，如果有高精度的同步加速器和扩散$γ$射线天空图，它可能至少能够将湮灭暗物质的场景与其他两个场景区分开来。
2009-07-20 astro-ph hep-ph
Pulsars as the Source of the WMAP Haze
WMAP烟雾是在WMAP的22至93 GHz频带中的过量，从银河系中心延伸约10度。我们表明，从电子-正电子对注入到星际介质的银河系人口的能量在1至100 GeV的范围内，同步辐射可以解释的频谱的WMAP烟雾和下降的平均烟雾功率与纬度。同样的光谱的高能电子-正电子对从恒星，这引起了雾，也可能产生所观察到的过量AMS，HEAT和PAMELA。我们讨论了脉冲星同步信号的空间形态及其偏离球对称性，这可能提供了一个途径来确定脉冲星的贡献霾。
2009-09-09 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter and Collider Physics in Split-UED
Kaluza-Klein暗物质是宇宙额外维模型中具有吸引力的弱相互作用大质量粒子。在最近的扩展“分裂-UED”中，质量范围为600-1000 GeV的卡鲁扎-克莱因暗物质的湮灭提供了对最近观察到的Pamela，ATIC和Fermi-LAT实验中宇宙电子和正电子通量过度的极好拟合。在相同的过程中，宇宙伽马射线通量可能在300 GeV左右是显著的，因此可以通过即将到来的费米-LAT扩散伽马射线数据来观察或限制。大型强子对撞机的对撞机信号是双喷射通道中的共振和丢失能量加喷射中的大丢失能量。
2009-10-06 hep-ph
Excited Dark Matter versus PAMELA/Fermi
银河系中心多组分暗物质的激发被认为是低能正电子的来源，正电子产生了INTEGRAL观测到的过量511 keV伽马射线。这些模型也被用来解释PAMELA、费米/LAT和H.E.S.S.观测到的过量高能电子/正电子。实验我们调查是否一个模型可以同时适合所有三个异常，除了进一步的约束，从逆康普顿散射的高能轻子。我们发现模型，适合在暗物质质量M < 400 GeV的511 keV和PAMELA过剩，但不是费米轻子过剩。出现的冲突，因为更尖DM晕配置文件是需要匹配所观察到的511千电子伏的信号比是兼容的逆康普顿约束在较大的DM群众。
2010-05-27 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Constraining particle dark matter using local galaxy distribution
宇宙射线中可能含有暗物质的信号，这一点已经讨论了很久。在过去的几年里，宇宙线正电子的异常引起了人们的广泛关注，最近AMS-02合作组报道了宇宙线反质子的过剩。这两种过度都可能表明质量约为1-10 TeV的暗物质正在衰变或湮灭。在这篇文章中，我们研究了来自暗物质的伽马射线和星系分布的互相关约束，特别是在局部体积中。我们发现，由于逆康普顿过程的伽马射线具有很大的强度，因此，他们给严格的限制暗物质的情况下，TeV尺度的质量制度。考虑到天体物理伽马射线源建模的最新进展以及暗物质衰变或湮灭的最终状态产物的综合可能性，我们表明，建议解释过剩的衰变暗物质的参数区域被排除在外。我们还讨论了零化方案的约束条件。
2016-06-28 astro-ph.CO hep-ph
Neutralino Dark Matter from MSSM Flat Directions in light of WMAP Result
最小超对称标准模型（MSSM）有一个真正超对称的方法来解释当前宇宙中的重子不对称性和冷暗物质，即“阿弗莱克-戴恩重子/暗物质起源”。"Q球的相关晚期衰变直接将重子不对称性和暗物质的起源联系起来，也预示了LSP的特殊性质。在本文中，我们调查的前景，间接检测这些暗物质候选人观察来自太阳的高能中微子通量，和硬正电子通量的晕。我们还更新了以前的分析，直接检测hep-ph/0205044通过实施最近的结果从WMAP卫星。
2003-08-11 astro-ph hep-ph
Dark Matter Identification using Gamma Rays from Dwarf Galaxies
如果PAMELA、Fermi和HESS最近观测到的正电子分数和电子-正电子组合通量过剩具有暗物质的起源，那么通过地面大气切伦科夫望远镜（ACT）对银河系卫星矮星系的观测，可以探测到来自暗物质湮灭到富含轻子的终态的终态辐射（FSR）光子。我们发现，目前和不久的将来的ACT有很好的潜力，这样的检测，虽然不能保证发现由于大的不确定性，暗物质的分布在矮星。我们发现，预测暗物质湮灭为两轻子终态和那些有利于四轻子终态（如在，例如，“轴子门户”模型）的模型可以可靠地区分使用FSR光子谱一旦测量，和暗物质粒子质量也可以准确地确定。
2010-12-17 astro-ph.HE hep-ph
CMB Constraints on WIMP Annihilation: Energy Absorption During the Recombination Epoch
我们详细计算了暗物质湮灭注入的能量在z ~ 1000处加热和电离光子-重子等离子体的速率，并为广泛的湮灭通道和DM质量的相关红移范围提供了精确的拟合函数。由此产生的扰动的电离历史可以约束的CMB温度和偏振角功率谱的测量。我们表明，模型，适合最近测量的过剩10-1000 GeV的电子和正电子宇宙射线已经接近95%的置信限从WMAP。最近发射的普朗克卫星将能够排除DM对这些过度的广泛解释。在暗物质的模型与索默托增强湮灭，其中sigma v上升与WIMP速度下降，直到某个饱和点，WMAP 5的约束意味着，增强必须接近地球附近的饱和。
2009-06-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The PAMELA and Fermi signals from long-lived Kaluza-Klein dark matter
通过引入一个小曲率，我们提出了一个简单的扩展的最小通用额外维（UED）模型。该模型被公式化为Randall-Sundrum背景几何中五维标准模型（SM）的小反de Sitter曲率极限。在UED模型中，最轻的Kaluza-Klein（KK）粒子可以是热遗迹暗物质，但在小曲率的存在下，KK宇称被破坏，KK暗物质衰变为寿命较长的SM费米子。五维体中KK暗物质与SM费米子对的耦合受费米子体质量的控制。通过适当选择轻子和夸克的体质量，KK暗物质通过衰变为轻子可以解释最近PAMELA和FERMI卫星实验报告的宇宙射线电子/正电子过剩，同时抑制衰变为夸克。
2009-10-07 hep-ph
Constraining Decaying Dark Matter with Fermi LAT Gamma-rays
来自衰变中的暗物质的高能电子和正电子可以通过星际辐射场中的低能光子的逆康普顿产生显著的伽马射线通量。这种可能性是不可避免地与暗物质的解释所观察到的PAMELA和费米过剩。本文的目的是提供一个简单而通用的方法来约束暗物质模型，产生电子和正电子在其衰变使用费米LAT γ射线观测在0.5 GeV和300 GeV之间的能量范围。我们提供了一组通用的响应函数，一旦卷积与特定的暗物质模型产生所需的约束。我们的响应函数包含所有的天体物理输入，如电子在星系中的传播，暗物质配置文件，已知的起源，和费米LAT数据的伽马射线通量。我们研究的不确定性，在确定的响应函数，并将它们施加到一些特定的暗物质衰变模型，可以很好地拟合PAMELA和费米LAT观测到的正电子和电子通量的约束。为此，我们也考虑到即时辐射的暗物质衰变。我们发现，根据现有的数据，衰变的暗物质不能被排除为PAMELA正电子过剩的来源。
2010-04-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Signals from Cascade Annihilations
对PAMELA和ATIC观测到的电子/正电子过剩现象的主要解释是星系晕中的暗物质湮灭。根据湮灭通道的不同，电子/正电子信号可能伴随着银河伽马射线或中微子通量，而这种通量的未检测限制了暗物质的耦合和晕属性。在本文中，我们研究的相互作用的电子数据与伽马射线和中微子约束的级联湮灭模型的背景下，其中暗物质湮灭成轻的自由度，这反过来又衰变成轻子在一个或多个步骤。电子和μ子级联给出了一个合理的适合PAMELA和ATIC数据。与直接湮灭相比，级联湮灭可以将末态辐射对γ射线的约束软化一个数量级。然而，如果暗物质主要湮灭为μ子，则中微子约束是稳健的，而不管级联衰变步骤的数量。我们还研究了最近提出的“轴子门户”的情况下的电子数据和伽马射线/中微子的约束。
2009-01-30 astro-ph.CO hep-ph
Robust implications on Dark Matter from the first FERMI sky gamma map
我们推导出强大的模型独立的边界DM湮灭和衰变的第一年费米伽玛射线观测的整个天空。这些界限仅对DM密度分布有轻微的依赖性，并允许对PAMELA和FERMI电子/正电子过量进行以下DM解释：初级通道mu+ mu-、mu+ mu-mu+mu-或e+ e-e + e-。消灭DM需要等温的密度分布。在所有这些情况下，费米伽马光谱必须包含一个显着的DM组件，可以在未来进行探测。
2010-02-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
TeV dark matter in the disk
DAMA年度调制数据和CoGeNT，CDMS-II，EDELWEISS-II，CRESST超出预期背景的事件进行重新分析的暗物质粒子信号考虑旋转晕的情况下。研究发现，DAMA数据有利于在同转冷流中的极高质量暗物质粒子的组态。类似的高质量/低速度解与CoGeNT、CDMS-II、EDELWEISS-II和CRESST实验中观察到的事件是一致的，并且根据Pamela和Fermi在宇宙射线中测量到的正电子/电子过剩，可能会引起人们的兴趣。
2011-03-31 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Results from PAMELA, ATIC and FERMI : Pulsars or Dark Matter ?
众所周知，暗物质支配着星系和星系团的动力学。它的成分仍然是一个谜，尽管在过去的三十年里对它们进行了不懈的探索。卫星PAMELA实验的最新结果探测到次级宇宙射线谱中能量在10-100 GeV之间的正电子部分过量。其他实验，即ATIC、HESS和FERMI，显示出能量大于100 GeV的总电子（\ps + \el）谱的过剩。这些过量的正电子分数以及电子光谱可能出现在局部的天体物理过程中，如天体辐射，或者可以归因于暗物质粒子的湮灭。第二种可能性为星系和其他天体物理系统中的暗物质的可能候选者提供了线索。在这篇文章中，我们对这些令人兴奋的发展进行了报道。
2010-10-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
