The CMSSM Survives Planck, the LHC, LUX-ZEPLIN, Fermi-LAT, H.E.S.S. and IceCube
本文重新审视了 CMSSM 的生存能力，详细绘制了与 Planck 兼容的参数空间条带，发现 Higgs 质量和 LZ 实验限制是最强约束，大部分存活参数空间包含质量约 1000-1100 GeV 的类 Higgsino 暗物质粒子。
2023-03-25 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Performance of the veto detector incorporated into the ZEPLIN-III experiment
ZEPLIN-III实验正在波尔比地下实验室进行第二阶段的工作，以寻找暗物质WIMP。该仪器在首次科学运行中的主要升级包括降低背景光电倍增管和安装塑料闪烁体否决系统。使用校准和科学数据，在其前六个月的操作符合ZEPLIN-III否决探测器的性能结果。通过全自动操作和校准，veto系统保持了很高的稳定性，并实现了相对于ZEPLIN-III的接近统一的寿命。中子源的校准表明，ZEPLIN-III中60%的中子引起的核反冲被拒绝，否则可能被误认为是WIMP。这种标记效率将科学数据采集期间中子的预期未标记核反冲背景降低到WIMP接受区域中每年约0.2个事件的非常低的速率。此外，否决探测器提供了28%的伽马射线诱导背景事件的拒绝，允许在ZEPLIN-III中的主要背景源的采样-具有罕见拓扑结构的多重散射伽马射线。由于WIMP不会被否决探测器标记，并且由于伽马射线和中子的标记是可分离的，因此可以在不使数据中的候选WIMP信号的分析偏置的情况下表征该多个散射事件的群体。
2011-05-01 astro-ph.CO
Interpreting the High-Recoil LUX-ZEPLIN Event with Bino-/Singlino-like and Higgsino Dark Matter
Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Cincinnati（辛辛那提大学）；Johannes Gutenberg University（约翰内斯·古腾堡大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理珀米特研究所）
针对LZ实验248 keV核反冲候选事件，研究弹性与非弹性两类超对称中性ino暗物质解释，通过调节Higgsino不对称性实现自旋无关散射抑制，并预测不同反冲谱以区分机制。
2026-10-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Higgsino dark matter compatible with the LUX-ZEPLIN high-energy nuclear-recoil event and IceCube constraints
Weinberg Institute for Theoretical Physics, Department of Physics, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校魏因伯格理论物理研究所）；The Oskar Klein Centre, Department of Physics, Stockholm University（斯德哥尔摩大学奥斯卡·克莱因中心）；Nordita, Stockholm University and KTH Royal Institute of Technology（诺迪塔，斯德哥尔摩大学和瑞典皇家理工学院）
本研究将Higgsino暗物质作为LZ实验248 keV核反冲事件的解释，结合IceCube约束，发现高质量（约2 TeV至数百TeV）的Higgsino是优秀候选者，质量劈裂约350-525 keV。
2026-10-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Limits on Primordial Black Hole Evaporation from LUX-ZEPLIN
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
该研究利用LZ实验的异常事件和低能无结果，通过NREFT分析，排除了PBH蒸发产生的霍金增强暗物质，并给出了严格的丰度上限。
2026-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inelastic Signatures of Electroweak Dark Matter
University of Liverpool（利物浦大学）；Ohio State University（俄亥俄州立大学）
该研究通过含马约拉纳与狄拉克多重态的最小电弱暗物质模型，解释LZ合作组的近期事件，确定普适参数区域并预测低能弹性信号。
2026-09-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A Common $\sim$55 GeV Inelastic Dark Matter Origin of the LZ, Fermi-LAT, and AMS-02 Excesses and Paleo-Detector Prospects
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本文提出轻子恐惧非弹性暗物质模型解释LZ实验2.6σ异常，并通过多信使分析和古探测器预测为该模型提供验证途径。
2026-10-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Neutrino constraints on inelastic dark matter captured in the Sun
本文研究太阳捕获的非弹性暗物质湮灭产生的中微子，发现大型地下中微子实验（如DUNE）在特定参数空间（轻夸克通道）比直接探测更灵敏，为探测此类暗物质提供新途径。
2023-08-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Improved Constraints on Inelastic Dark Matter
我们进行了广泛的研究DAMA年度调制数据的背景下，非弹性暗物质。结合DAMA光谱信息和其他直接探测实验的结果，我们发现在95%的置信水平下，质量m > 15 GeV的非弹性暗物质被排除在外.然而，在较小的m，非弹性暗物质构成了一个可能的解决方案的DAMA难题。
2009-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Probing Inelastic Dark Matter via Cosmic-Ray Upscattering in NGC 1068
Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）；Sogang University（西江大学）
研究利用活动星系核NGC 1068中宇宙射线冷却对亚GeV非弹性暗物质（iDM）的约束，考虑弹性与深度非弹性散射（DIS）贡献，发现DIS主导高动量转移并增强冷却效应，从而推导出iDM参数空间的新限制。
2026-06-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
NMSSM neutralino dark matter for CDF II $W$-boson mass and muon $g-2$ and the promising prospect of direct detection
费米实验室的两个实验，E989和CDF II，已经报道了μ子$g-2$和$W$ -玻色子质量的两个异常，这可能表明在低能尺度上的新物理。在这里，我们研究的可能性，一个共同的起源，这两个异常的次最小超对称标准模型。考虑到各种实验和天体物理的限制，如希格斯质量，对撞机数据，味物理，暗物质遗迹密度，和直接检测实验，我们发现，较轻的电弱子和slepton可以产生足够的贡献μ子$g-2$和$m_W$。此外，相应的类双星中性伴子暗物质质量在$\sim 180-280$ GeV范围内。有趣的是，正在进行的直接检测实验，如PandaX-4 T，XENONNT，LUX-ZEPLIN和DARWIN，很快就可以完全探测到受欢迎的DM质量区。
2023-02-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Troubles mounting for multipolar dark matter
本文重新分析多极暗物质的实验约束，结合DarkSide-50、LUX-ZEPLIN直接探测与IceCube太阳中微子数据，发现偶极暗物质参数空间基本被排除，而anapole暗物质仅剩一个可由冷中子星加热信号探测的狭窄窗口。
2024-06-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Capture of Inelastic Dark Matter in White Dwarves
我们考虑白矮星中非弹性暗物质在核上的非弹性自旋无关散射的捕获。我们表明，如果暗物质湮灭的标准模型粒子，然后，在假设的原始球状星团形成，冷白矮星的球状星团M4的观察似乎不一致的解释所观察到的DAMA/LIBRA年度调制信号的基础上，自旋无关的非弹性暗物质散射。或者，如果非弹性暗物质的假设被证实，并且发现它会湮灭为标准模型粒子，那么这将意味着M4核心中的暗物质密度要比它在暗物质晕中形成时的预期密度低得多。最后，我们认为，冷白矮星构成了一个独特的暗物质探针，补充其他直接和间接的检测搜索。
2010-05-26 astro-ph.CO hep-ph
The Cosmology of Composite Inelastic Dark Matter
复合暗物质是实现非弹性暗物质的自然设置-O（100 keV）质量分裂来自组成费米子的自旋-自旋相互作用。在模型中，各组分在轴向U（1）规范对称性下带电，也与标准模型夸克耦合，暗物质从标准模型核非弹性散射，可以解释DAMA/LIBRA年度调制信号。本文描述了复合非弹性暗物质模型的最小实现的早期宇宙学，其中暗物质是由轻夸克和重夸克组成的介子。组成夸克合成为暗介子和重子的过程中，产生的暗物质强子会根据系统中的相对质量标度产生几种不同的性质。
2010-07-06 astro-ph.CO hep-ph
Inelastic dark matter nucleus scattering
直接探测实验旨在通过寻找来自弹性暗物质核散射的信号来探测以弱相互作用大质量粒子（WIMPs）形式存在的暗物质。此外，核被激发的非弹性散射是核物理学所期望的，并提供了额外的可检测信号。在一个低能量的有效场论的背景下，我们调查的实验达到这些非弹性转换的氙基探测器采用双相时间投影室。我们发现，一旦一个暗物质信号建立，非弹性转换提高发现范围，我们表明，他们可以更好地确定潜在的粒子物理。
2019-12-10 astro-ph.CO hep-ph
X-rays from Inelastic Dark Matter Freeze-in
本研究探讨了通过轻媒介子冻结产生非弹性暗物质，其较重态长寿命衰变产生光子，并利用银河系中心光子观测有效探测该机制。
2025-09-23 astro-ph.CO hep-ph
A systematic halo-independent analysis of direct detection data within the framework of Inelastic Dark Matter
本文在非弹性暗物质（IDM）的框架内，对现有的弱相互作用大质量粒子（WIMP）直接探测数据进行了系统的与晕无关的分析。我们表明，当我们的银河系的晕中的WIMP速度分布上的最小数量的假设，有可能找到的WIMP质量和IDM质量分裂的值之间的兼容性，目前的约束和任何三个实验声称看到DAMA，CDMS-Si和CRESST之间的WIMP过剩可以实现。
2014-08-26 astro-ph.CO
LZ nuclear recoil event from inelastic singlet-doublet scalar dark matter
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
本文在单态-双重态标量暗物质框架下，解释LZ实验的高能核反冲事件，通过非弹性上散射机制，并扩展了允许的参数空间。
2026-09-25 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Low-mass inelastic dark matter direct detection via the Migdal effect
我们考虑搜索的非弹性散射的低质量暗物质在直接检测实验，使用Migdal效应。我们发现在暗物质质量和质量分裂之间存在着难以打破的简并。使用XENON1T的数据，我们设定了一个以前未探索过的非弹性暗物质参数空间的范围。对于放热散射的情况下，我们发现，Migdal效应允许氙为基础的探测器具有${\cal O}(\mathrm{MeV})$质量的暗物质的灵敏度，远远超过可以单独获得核反冲。
2021-10-18 astro-ph.CO hep-ph
Direct detection constraints on EFT operators for inelastic dark matter
Adelaide University（阿德莱德大学）
本研究将弹性暗物质-质子散射截面排除限转换为事例率上限，以此约束GeV质量区轻暗物质非弹性散射的三类代表性有效算符模型。
2026-10-12 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Inelastic Singlet-Doublet Fermion Dark Matter in light of the 248 keV LZ event
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海德拉巴分校）；Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究所）
针对LZ实验248 keV暗物质事例，研究单态-双重态费米子暗物质模型，利用非弹性散射解释低能事例缺失，并引入标量三重态产生劈裂和中微子质量。
2026-09-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The Poker Face of Inelastic Dark Matter: Prospects at Upcoming Direct Detection Experiments
的XENON100和CRESST实验将直接测试非弹性暗物质的DAMA的8.9？西格马异常本文讨论了直接探测实验的预测如何依赖于淬火因子测量的不确定性，暗物质与标准模型的相互作用和晕速度分布。当考虑到这些不确定性时，CRESST和XENON100的预期事件数量会出现一个数量级的变化。
2010-08-13 astro-ph.CO hep-ph
GeV Scale Inelastic Dark Matter with Dark Photon Mediator via Direct Detection and Cosmological/Laboratory Constraints
提出了一种新的GeV尺度的非弹性暗物质（DM）候选体.我们的结构具有无反常的$U(1)_X^{}$规范群和暗光子介体，可以实现标量或费米子非弹性DM。它具有高度的预测性和可测试性。我们在XENON 1 T实验中研究了光非弹性DM与电子的散射率，在XENON 1 T，CRESST-III，CDEX-1B和DarkSide-50实验中研究了光非弹性DM与原子核的散射率。我们通过电子反冲探测解决了最近的XENON 1 T异常。结合电子反冲和核反冲（包括Migdal效应）的XENON 1 T约束，我们预测了DM的非弹性质量$\lesssim 1.5$ GeV.我们进一步分析了DM遗迹丰度的界限，较重的DM组件的寿命，和实验室的限制，从中我们确定可行的参数空间，为未来的探测。这为GeV尺度非弹性DM的理论和实验验证提供了重要的基准。
2022-01-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Projected WIMP sensitivity of the LUX-ZEPLIN (LZ) dark matter experiment
LUX-ZEPLIN（LZ）是下一代暗物质直接探测实验，将在美国南达科他州Lead的Sanford地下研究设施（SURF）地下4850英尺处运行。使用一个有效质量为7吨的两相氙探测器，LZ将主要搜索与弱相互作用大质量粒子（WIMP）的低能相互作用，这些粒子被假设为构成我们星系晕中的暗物质。本文根据最新的背景估计和探测器的模拟结果，给出了LZ的投影WIMP灵敏度。对于5.6吨基准质量的1000个工作日的运行，LZ预计在90%置信水平下排除大于$1.4 \times 10^{-48}$ ~cm $^{2}$的自旋无关的WIMP-核子截面（对于40~ $\mathrm{GeV}/c^{2}$质量的WIMP）。此外，预计$5σ$发现潜力将达到最近实验的排除极限以下的横截面。对于自旋相关的WIMP-中子（-质子）散射，对40~ $\mathrm{GeV}/c^{2}$质量的WIMP，预期灵敏度为$2.3 \times 10^{-43}$ ~cm $^{2}$（$7.1 \times 10^{-42}$ ~cm $^{2}$）。随着地下安装工作的顺利进行，LZ有望于2020年在SURF进行调试。
2019-12-02 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
New Thermal Relic Targets for Inelastic Vector-Portal Dark Matter
我们研究矢量门户非弹性暗物质（DM）模型DM质量$m_χ$和暗光子质量$m_{A'}$，在“禁止暗物质”制度，其中$1 \lesssim m_{A'}/m_χ\lesssim 2$，仔细跟踪整个冻结的暗扇区温度。与对称DM模型相比，暗区的非弹性性质放松了严格的宇宙微波背景（CMB）和自相互作用约束。我们确定的CMB限制，涉及激发态和湮灭到$e^+e^-$通过初始状态辐射的$A'$，以及限制DM自散射，在一个循环的水平进行。无约束的参数空间作为加速器$A'$搜索的理想目标，并提供DM自相互作用截面，该截面足够大以显著地影响小尺度结构。
2021-05-11 astro-ph.CO hep-ph
Dark Photons from Captured Inelastic Dark Matter Annihilation: Charged Particle Signatures
暗扇区可能包含一个暗光子，它与标准模型光子动力学混合，使暗物质与正常物质发生微弱的相互作用。在以前的工作中，我们分析了太阳捕获暗物质的这种情况的影响。暗物质将聚集在太阳的核心并湮灭为暗光子。这些暗光子从太阳中心向外传播，可能会衰变产生正电子，这些正电子可以被国际空间站上的阿尔法磁谱仪（AMS-02）探测到。我们发现，这种分析的暗光子参数空间在很大程度上受到强限制的自旋无关的WIMP-核子截面从直接检测实验。在本文中，我们建立在以前的工作，考虑的情况下，暗扇区包含两个物种的狄拉克费米子，几乎是质量简并耦合到暗光子的非弹性。我们发现，对于质量分裂$Δ\sim 100 ~\text{keV}$的小值，AMS-02处的预测正电子信号与先前考虑的弹性情况相比基本保持不变，而来自直接探测的约束被放松，留下一个具有暗物质质量$100 ~\text{GeV} \lesssim m_X \lesssim 10 ~\text{TeV}$，暗光子质量$1 ~\text{MeV} \lesssim m_{A'} \lesssim 100 ~\text{MeV}$，和动力学混合参数$10^{-9} \lesssim \varepsilon \lesssim 10^{-8}$，它不受超新星观测和固定目标实验的影响，但使用现有的AMS仍然可以发现非弹性暗扇区-02数据。
2017-10-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Probing Leptophobic Dark Sectors via Gravitational Wave Signatures
Indian Institute of Technology Bhilai（印度理工学院比莱分校）；Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；Institute of Physics, Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔物理研究所）
研究通过引力波特征探测轻子ophobic暗区，在标准模型最小扩展版本中，利用\(U(1)_B\)对称性破缺产生引力波，经参数空间扫描得出可行区域，发现8 - 12 TeV暗物质最值得测试，其结果可补充暗物质和对撞机搜索。
2026-07-23 astro-ph.CO hep-ph
Effect of inelastic scattering on cosmic-ray-boosted dark matter
本文利用 GENIE 的暗物质—原子核非弹性截面改进宇宙射线加速暗物质分析，表明非弹性散射会增强高能暗物质通量并影响地壳相互作用，进而修正暗物质—核子耦合限制。
2024-09-09 astro-ph.CO hep-ph
Prospects for dark matter detection with inelastic transitions of xenon
在直接探测实验中，暗物质可以散射并激发原子核到低激发态。该特征与正则弹性散射信号不同，因为非弹性信号也包含从核的随后的迅速去激发沉积的能量。弹性和非弹性信号的测量将允许单个实验区分自旋无关和自旋相关的相互作用。对于第一次，我们的非弹性信号的两相氙探测器中，暗物质非弹性散射的氙-129或氙-131同位素。我们这样做，通过实施一个典型的吨级两相氙探测器的现实模拟，并仔细估计相关的背景信号。通过我们的探测器模拟，我们探索了来自轴向矢量相互作用的非弹性信号是否可以用即将到来的吨级探测器检测到。我们发现，两相探测器允许信号和背景之间的一些歧视，使它有可能检测到暗物质，非弹性散射的暗物质的同位素超过约100 GeV的暗物质粒子的<$-129或<$-131。如果在两年的数据收集之后，XENON 1 T对弹性散射核的搜索没有发现暗物质存在的证据，那么从轴向矢量相互作用中检测到非弹性信号的可能性将几乎完全排除。
2016-05-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Pinning down inelastic dark matter in the Sun and in direct detection
我们研究了具有吸热和/或放热相互作用的非弹性暗物质的太阳捕获率。通过假设在下一代直接探测实验中将观察到非弹性暗物质信号，我们可以设置捕获率的下限，该下限独立于局部暗物质密度、速度分布、星系逃逸速度以及散射截面。结合中微子观测站的上限，我们可以把上限的湮灭通道导致中微子。我们发现，虽然吸热散射限制是弱的同位旋守恒的情况下，强边界可能会设置为放热相互作用，特别是在自旋相关的情况下。此外，我们研究的影响，观察两个直接的检测信号，在这种情况下，可以halo-independent获得的暗物质质量和质量分裂，并解开散射的吸热/放热性质。最后讨论了同位旋破坏。
2016-04-11 astro-ph.CO hep-ph
Halo-independent methods for inelastic dark matter scattering
我们提出了晕独立的方法来分析假设非弹性散射的暗物质直接探测实验的结果。我们专注于DAMA/LIBRA报告的年度调制信号，并提出了三种不同的Halo独立测试。首先，我们将其与Xenon 100的未调制速率上限进行比较，使用（a）年调制幅度必须小于未调制速率上限的琐碎要求，以及（b）基于地球速度扩展的年调制幅度上限。第三个测试使用非弹性散射信号形状的特殊预测，并允许在不参考任何天体物理学的情况下对数据进行内部一致性检查。我们的结论是，DAMA/LIBRA和XENON 100之间的强烈冲突的自旋无关的非弹性散射的框架可以建立独立的本地属性的暗物质晕。
2013-07-28 astro-ph.CO hep-ph
Search for Light Inelastic Dark Matter with Low-Energy Ionization Signatures in PandaX-4T
本文利用PandaX-4T低能电离数据探测放热非弹性暗物质，将质量劈裂探测能力推至0.05 keV、质量范围推至亚GeV，并对暗光子混合参数给出严格限制。
2025-08-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Constraints on inelastic dark matter from XENON10
有人认为，从探测器靶核非弹性散射的暗物质粒子可以解释DAMA调制信号（解释为粒子暗物质的证据）与CDMS-II和XENON 10的零结果的明显不相容性。在非弹性相互作用的暗物质的预测是一个低能量事件的抑制，并在更高的核反冲当量能量的核反冲事件的人口。这与众所周知的弹性相互作用情况下下降指数谱的预期形成鲜明对比。我们提出了一个新的分析氙10暗物质搜索数据扩展到E $_{nr}=75$ keV核反冲当量能量。我们的结果排除了一个显着的区域，以前允许的参数空间中的非弹性相互作用的暗物质的模型。特别是，发现暗物质粒子质量$m_χ\gtrsim150$ GeV是不利的。
2010-11-30 astro-ph.CO hep-ph
Enhanced prospects for direct detection of inelastic dark matter from a non-galactic diffuse component
本文研究非银河系弥散暗物质成分如何提高直接探测实验对非弹性暗物质散射的灵敏度，并分析其对相关理论模型的意义。
2023-04-18 astro-ph.CO hep-ph
Projected sensitivities of the LUX-ZEPLIN (LZ) experiment to new physics via low-energy electron recoils
LUX-ZEPLIN（LZ）是一种暗物质探测器，预计将获得世界领先的灵敏度，以检测通过核反冲与约7吨氙目标质量相互作用的弱相互作用大质量粒子（WIMP）。这份手稿提出了对几种互补电子反冲信号类型的低能信号的灵敏度预测：1）有效中微子磁矩和2）有效中微子毫电荷，均为pp链太阳中微子，3）太阳产生的轴子通量，4）形成银河系暗物质的类轴子粒子，5）隐藏光子，6）镜像暗物质，7）亲轻子暗物质。世界领先的灵敏度，预计在每种情况下，大5.6吨1000天的曝光和低预期率的电子反冲背景的$<$ 100 keV的能量制度的结果。始终使用一致的信号生成、背景模型和轮廓似然分析框架。
2021-05-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Disentangling Dark Matter Dynamics with Directional Detection
非弹性暗物质调和DAMA异常与其他零直接检测实验，并指出在暗物质部门的非最小结构。除了占主导地位的非弹性相互作用，暗物质散射可能有一个次主导的弹性成分。如果这些弹性相互作用在低动量转移时被抑制，它们将具有与非弹性散射事件相似的核反冲谱。虽然即将到来的直接检测实验将看到来自这些模型的强信号，但它们可能无法单独从反冲光谱明确地确定次显性弹性散射的存在。我们表明，定向探测实验可以分离弹性和非弹性散射事件，并发现潜在的动力学的暗物质模型。
2010-03-24 astro-ph.CO hep-ph
Inelastic Dark Matter Electron Scattering and the XENON1T Excess
探测暗物质（DM）的电子反冲可以揭示暗区的结构。我们考虑这样一种情况：较重的DM粒子非弹性地散射电子并转化为较轻的DM粒子。两个DM粒子之间的小质量差被转换成电子反冲能量。考虑到原子结构，我们研究了大质量暗光子介导的DM-电子相互作用，并计算了DM的非弹性散射率。结果发现，散射率显着增强，因为小的质量分裂，这使得一个小的动量转移匹配的电子波函数的大小。我们发现，存在一个可行的参数空间，解释了过量的电子反冲事件约2-3千电子伏最近报道的XENON 1 T实验。
2020-08-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Discovering Inelastic Thermal-Relic Dark Matter at Colliders
具有非弹性相互作用的暗物质粒子在标准模型的扩展中无处不在，但仍然具有挑战性，以现有的策略进行全面探测。我们提出了一系列强有力的搜索在强子和轻子对撞机是敏感的非弹性暗物质动力学。在具有代表性的模型中，无论是大质量暗光子还是磁偶极相互作用，我们发现LHC和BaBar都能对热遗迹暗物质参数空间提供很强的灵敏度，适用于质量在~100 MeV-100 GeV之间的暗物质，以及质量分裂在百分水平以上的情况;未来在Belle II上使用专用的超光子触发器的搜索也可以提供对质量低于几个GeV的热遗迹场景的灵敏度。具有较大质量或分裂的热场景在很大程度上被排除;较低质量仍然可行，但可以使用其他搜索策略。
2015-09-30 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Signatures of Dark Matter Scattering Inelastically Off Nuclei
直接的暗物质探测聚焦于暗物质粒子离开原子核的弹性散射。在这项研究中，我们探讨了非弹性散射的核被激发到一个低的状态，10-100千电子伏，随后迅速去激发。本文采用手征有效场论WIMP核子流，基于大尺度壳模型计算方法，计算了奇质量氙同位素的非弹性结构因子。对于这些情况下，我们发现，非弹性通道是可比的，或可以支配的弹性通道的动量转移约150兆电子伏。我们计算的非弹性反冲光谱的标准晕模型，比较这些弹性的情况下，并讨论了预期的签名在氙探测器，以及现有的和未来的实验的影响。弹性和非弹性散射的组合信息将允许在一个实验中确定主导的相互作用通道。此外，这两个通道探测暗物质速度分布的不同区域，并可以提供对暗晕结构的洞察。允许的反冲能量域和反冲能量在积分非弹性率开始主导弹性通道取决于暗物质粒子的质量，从而提供了一个潜在的处理来约束其质量。
2013-11-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Cosmology of Inelastic Self-Interacting Dark Matter: Linear Evolution and Observational Constraints
Key Laboratory of Dark Matter and Space Astronomy, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文重点实验室）；School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文与空间科学学院）；Department of Strategic and Advanced Interdisciplinary Research, Pengcheng Laboratory（鹏城实验室战略与先进交叉研究部）
研究不稳定性自相互作用暗物质在双组分暗物质领域中的线性宇宙学演化，探讨其对结构形成的影响及观测限制。
2026-11-04 astro-ph.CO hep-ph
The ups and downs of inelastic dark matter: Electron recoils from terrestrial upscattering
对暗物质粒子和电子之间相互作用的兴趣日益增长，由于在XENON1T实验中观察到电子反冲事件过量而得到了进一步的推动。特别令人感兴趣的是暗物质模型，其中散射过程是非弹性的，使得基态可以向上散射成激发态。这种激发态在电子上的随后的放热向下散射可以导致在直接检测实验中可观察到的信号，并且给出了与XENON1T过量的良好拟合。在这项工作中，我们研究地球上的上散射，即在地球上的原子核上的暗物质粒子的非弹性散射，作为这种激发态的一个合理的起源。使用分析和蒙特卡罗方法，我们得到详细的预测其密度和速度分布。这些结果使我们能够探索地球自转引起的激发态通量的时间依赖性。对于XENON1T的情况下，我们发现，由此产生的电子反冲信号的日常调制是在10%的水平与强烈的依赖于暗物质质量。
2022-03-30 astro-ph.CO hep-ph
Deep Inelastic Scattering in the Capture of Dark Matter by Neutron Stars
本文研究中子星捕获暗物质时的深度非弹性散射，计算矢量媒介子诱导的暗物质–核子过程并据此更新散射截面对捕获率与排除限的影响。
2024-09-10 astro-ph.CO hep-ph
Self-interacting Inelastic Dark Matter in the light of XENON1T excess
我们提出了一个自相互作用的非弹性暗物质（DM）的情况下，最近报道的过量的电子反冲事件的XENON1T实验的可能起源。两个准简并的马约拉纳费米子DM通过一个轻的隐扇形质量规范玻色子与自身相互作用，并通过规范动力学混合与标准模型粒子相互作用。我们还考虑了一个额外的长寿命的单线标量，这有助于实现正确的暗物质遗迹丰度通过混合设置包括冻结和冻结机制。虽然与所需的DM现象学以及足够的自相互作用来解决冷暗物质的小尺度问题是一致的，但具有GeV尺度DM的模型可以通过较重DM组分向较轻DM组分的非弹性向下散射来解释XENON1T过量。所有这些要求都留下了一个非常小的参数空间，使模型对不久的将来的实验具有非常高的预测性。
2021-05-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Mixed Dark Matter in Left-Right Symmetric Models
最近报道的diboson和dijet过剩运行1数据在ATLAS和CMS的动机，我们探索模型的混合暗物质左右对称理论。在这项研究中，我们计算的遗迹丰度和弹性散射截面与核的暗物质候选人，出现在费米多重线的左右对称模型。与纯多重态的情况相反，WIMP核子散射在树级进行，因此未来的直接探测实验，如LUX-ZEPLIN和XENON 1 T的预计范围将覆盖TeV尺度热暗物质的参数空间的大区域。重荷电W'玻色子衰变为暗扇区中的粒子可能会使右手规范耦合在固定到运行1过量的速率时移动到更大的值，朝着理论上有吸引力的场景gR = gL移动。这个参数空间的区域可能会被未来的对撞机探测，以寻找新的希格斯玻色子或电弱费米子。
2016-06-20 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic-ray boosted dark matter in Xe-based direct detection experiments
本文利用LZ实验数据研究宇宙线加速的亚GeV暗物质探测前景，将部分参数空间约束提高约2倍，并预测XENONnT和Darwin实验的灵敏度将分别提升约3倍和10倍。
2024-02-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Magnetic Inelastic Dark Matter: Directional Signals Without a Directional Detector
磁非弹性暗物质（MiDM）模型，其中暗物质非弹性散射核通过磁偶极子相互作用，先前已被证明调和DAMA/LIBRA年度调制信号与其他实验的零结果。在这项工作中，我们探讨了独特的方向检测签名的MiDM。在暗物质散射到它的激发态后，它以1微秒量级的寿命衰变，并发射出能量约为100 keV的光子。通过研究延迟符合事件，可以探测到核反冲和相应的发射光子。由核相互作用顶点和光子衰变顶点可以重建出激发态的反冲径迹和速度。WIMP反冲轨道的角分布是尖锐的峰值和调制的日常。因此，不需要大体积气体定向探测实验就可以观测到WIMP-核子散射的定向调制。此外，目前的实验，如XENON 100可以立即测量这种定向调制，并限制MiDM参数空间与几千公斤的曝光。
2011-04-13 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Stellar cooling, inelastic dark matter, and XENON
我们考虑了一种新的情况下，暗光子介导的非弹性暗物质来解释白矮星冷却过剩建议的光度函数，并在XENON1 T电子反冲事件的过剩。在太阳中，暗光子$A'$主要是通过热过程产生的，而较重的暗物质$χ_2$则是由晕暗物质$χ_1$与电子散射产生的。XENON1 T信号主要由太阳$A'$散射产生，而白矮星发射的$A'$在与其他恒星冷却观测保持一致的同时，也提供了额外的冷却。XENON1T探测器中还需要一个氚组件。我们的参数解释的XENON1 T数据，但不是白矮星冷却异常，第二个信号峰可能被埋在XENON1 T数据和revealable在XENONnT。然而，在光谱中给出双峰的参数与来自水平分支星的约束不相容。
2021-02-12 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ex
