Inverse decays and the relic density of the sterile sneutrino
考虑一个弱尺度超对称跷跷板模型，其中Higgsino是次轻超对称粒子，右手超中微子是暗物质候选者。结果表明，在这个模型中，逆衰变，这是以前被忽略，可能会抑制sneutrino遗迹密度的几个数量级。在包含这些过程并数值求解适当的玻尔兹曼方程后，我们研究了遗迹密度对μ参数、中微子质量和中微子汤川耦合的依赖性。我们发现，即使比以前的计算小得多，超中微子遗迹密度仍然大于观测到的暗物质密度。
2008-11-04 hep-ph
Dark Matter Mass Constrained by the Relic Abundance, Direct Detections, and Colliders
我们考虑了狄拉克费米子暗物质（DM）的一般形式，它通过标量介体与标准模型夸克进行通信，以模型无关的方式。四个特殊的相互作用的情况下，其中一个是奇偶守恒和其他三个是奇偶违反。其中三个导致$v$抑制的DM-核子截面，其中$v \sim 10^{-3} c$是实验室坐标系中DM的速度。我们约束的质量的暗物质和介质，以及从热遗迹丰度的耦合，和最近的结果的XENON 100直接检测和对撞机实验涉及两个通道：（i）单喷流加上大失踪的横向能量，和（ii）双喷流。目前的单射流约束并不比从正确的残骸密度的要求和Xenon 100直接探测的零结果所得到的约束更强。我们发现，dijet共振测量可以排除很大一部分的参数空间$(m_χ, m_Y)$，其中耦合的介质耦合到暗物质和夸克是小的，并具有大致相同的幅度。间接探测和双光子共振搜索的约束也作了简要讨论。
2013-05-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Towards the Final Word on Neutralino Dark Matter
我们提出了一个完整的唯象招股说明书热遗迹中性。包括索末菲增强遗迹丰度和晕湮灭计算，我们获得直接，间接和对撞机发现的前景与质量参数$M_1,M_2,|μ| < 4$ TeV的所有中性子，冻结了所观察到的暗物质丰度，标量超伙伴去耦。大部分遗留的中性伴子部分将通过氙1 T和LZ的直接探测实验以及CTA的间接探测来发现。我们强调指出，只要$M_{1,2} < 4$ TeV的能量足够大，下一代直接探测实验就能发现热遗迹希格斯玻色子。在100 TeV强子对撞机上的带电轨道补充了对遗迹酒鬼的间接搜索。热遗迹bino-winos仍然逃避所有计划的实验，包括消失的带电轨道搜索。然而，它们可以在100 TeV的对撞机上通过压缩电弱子搜索发现，完成对遗迹中性伴子表面的全面覆盖。
2015-10-12 hep-ph
Cosmological Relic Density from Minimal Supergravity with Implications for Collider Physics
在规范耦合统一和辐射电弱对称破缺的最小超引力模型框架下，我们计算了早期宇宙中产生的最轻中性伴子的宇宙学遗迹密度.我们的数值计算是不同的，因为它涉及直接评估的中性伴子湮灭截面使用螺旋振幅技术，从而避免了通常的膨胀作为一个幂级数的中性伴子速度。因此，我们的计算包括相对论玻尔兹曼平均，中性伴子湮没阈值效应，并适当处理Breit-Wigner极点的集成。我们绘制出的参数空间区域，引起有趣的宇宙学暗物质遗迹密度。我们比较这些地区与最近的计算LEP 2和Tevatron主注入器时代的实验达到超对称性。宇宙学上有利的区域与预期在Tevatron发生大的三轻子信号的区域相当重叠。欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）$pp$对撞机可以通过胶子和夸克搜索对宇宙学上有利的区域进行彻底的探索。此外，在大部分有利的区域，睡眠子应该足够轻，可以在大型强子对撞机和$\sqrt{s}=500$ GeV $e^+e^-$对撞机上检测到。
1995-08-17 astro-ph hep-ph
Dark matter relic density from observations of supersymmetry at the ILC
超对称性可以用一个中性伴子暗物质粒子和一个共湮灭的、几乎质量简并的s粒子来解释观测到的暗物质遗迹密度。如果这是自然界中的情况，那么像ILC这样的线性电子正电子对撞机可以发现两个超粒子，如果它们的质量在对撞机的运动范围内。这篇文章讨论了在ILC上进行哪些观测是正确预测暗物质遗迹密度和确认所观测到的最轻的中性伴子是唯一一种暗物质所必需的。我们以斯陶共湮灭为例。
2016-02-26 hep-ph
Collider Constraints on Dipole-Interacting Dark Matter
通过磁或电偶极矩相互作用的暗物质是一个有趣的可能性，这可能有助于解决DAMA年度调制信号和其他搜索的零结果之间的差异。在这篇文章中，我们研究遗迹密度和对撞机的限制，这样的暗物质，并发现，耦合需要解释DAMA，热遗迹密度一般是在正确的棒球场占宇宙学测量。对撞机的限制是相关的轻WIMP，但较少的约束，直接搜索质量超过约10 GeV。
2012-03-08 hep-ph
Reconstructing Dark Matter Density with e^+e^- Linear Collider in Focus-Point Supersymmetry
在超对称的焦点情形下，最轻超粒子（LSP）的热遗迹是冷暗物质的一个很好的候选者。假设焦点方案中的LSP是冷暗物质，我们解决了一个问题，即一旦在未来的e^+e^-线性对撞机上发现超粒子，如何以及如何确定LSP的残余密度。我们将看到，通过研究电荷伴子的衰变运动学或通过阈值扫描，可以确定LSP的质量以及类希格斯诺电荷伴子和中性伴子的质量，这将为我们从理论上重建遗迹密度提供重要信息。即使类希格斯诺超粒子和LSP是运动学上可接近的唯一超粒子，LSP的残余密度也可以以因子\sim 2的精度计算;通过采用温和的理论假设或通过确定类Wino超粒子的质量，不确定性可以减小到\sim 10%或更小。
2005-07-21 hep-ph
Uncertainties in the Prediction of the Relic Density of Supersymmetric Dark Matter
我们调查如何以及遗迹密度的暗物质可以预测mSUGRA。我们确定的参数，其中的遗物密度是最敏感的和量化的对撞机精度需要匹配的WMAP和普朗克的精度。
2004-10-04 hep-ph
Inverse Tritium Beta Decay with Relic Neutrinos, Solar Neutrinos, and a 51Cr Source
逆氚β衰变（ITBD）反应，$ν_e + ^3$ H $\to e^- + ^3$ He，是观测早期宇宙中产生的残余中微子的一种很有前途的实验工具。这个反应已经被PIMMY实验用来寻找残余中微子。尽管有其潜力，但由任何中微子源引起的ITBD反应尚未被观察到。我们表明，强$^{51}$ Cr放射性中微子源是适合于观察ITBD反应的第一次。由于太阳是强电子中微子的另一个来源，我们还研究了太阳中微子的ITBD反应速率。基于我们最近对遗迹中微子螺旋度演化的研究，进一步给出了遗迹中微子的ITBD捕获率与中微子质量等级、中微子的Dirac与Majorana性质以及最轻中微子质量的函数关系.
2022-09-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Requirements on collider data to match the precision of WMAP on supersymmetric dark matter
如果未来的对撞机发现超对称粒子并探测它们的性质，人们就可以预测宇宙的暗物质密度，并将在WMAP和普朗克提供的精确数据的帮助下约束宇宙学。我们调查如何以及遗物密度可以预测在最小超重力（mSUGRA），有和没有mSUGRA的假设时，分析数据。我们确定的参数的遗物密度是最敏感的，并量化所需的对撞机精度。在预测中的理论误差进行了详细研究。
2004-12-06 hep-ph
Neutralino relic density from ILC measurements in the CPV MSSM
我们讨论了一个特定的MSSM方案与CP阶段的ILC测量，其中最轻的中性伴子是一个很好的候选人暗物质，有效地通过t-通道交换光态湮灭。这些前瞻性的（CP甚至）ILC测量，然后用于拟合的基础模型参数。对撞机根据这个拟合预测中性伴子的残余密度，在95% CL下为0.116<Ω h^2<0.19。奇CP观测值虽然是CP破坏的直接信号，但对进一步限制Ω h ^2没有帮助。与（中）直接探测暗物质和测量电偶极矩的相互作用也进行了讨论。最后，我们对高能对撞机的测量结果进行了评论，以改进对Ω h ^2的预测。
2008-03-18 hep-ph
Relic neutrino detection through angular correlations in inverse $β$-decay
在β衰变核上捕获中微子是目前唯一已知的可能可行的宇宙背景中微子探测方法。它是基于这样一种想法，即把俘获不稳定核上的残余中微子所产生的电子或正电子的光谱与通常的$β$衰变所产生的电子或正电子的光谱分开，并且要求探测器具有非常高的能量分辨率，可以与中微子质量相媲美。本文提出了一种区分中微子俘获和$β$衰变的方法，它是基于残余中微子俘获引起的反β衰变跃迁角关联的周期性变化。预计时间变化是由于太阳相对于C $ν$ B静止坐标系的特殊运动和地球绕其轴的旋转而产生的，并且可以在极化和非极化核靶的实验中观察到。所建议的方法的主要优点是，它不依赖于所产生的$β$ -粒子的检测的能量分辨率至关重要，并且即使该分辨率超过最大中微子质量也可以操作。
2019-08-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Neutralino Dark Matter in Minimal Supergravity: Direct Detection vs. Collider Searches
我们计算预期的事件率作为最小超引力模型的参数空间的函数的直接检测遗迹中性伴子。数值结果的具体情况下，$^{73}$锗探测器。我们发现显着的检测率（$R> 0.01$事件/公斤/天）的参数空间的区域最有利于从$B\to X_sγ$和宇宙学遗迹密度的中性伴子的约束。在大$\tanβ$的区域中，检测率特别大，在对撞机实验中难以检测到许多用于超对称性的常规信号。如果参数$\tanβ$很大，那么超对称性的第一个直接证据很可能来自直接探测实验，而不是来自对撞机对超粒子的搜索。
1997-06-25 hep-ph
Neutralino Relic Density in the CPVMSSM at the ILC
我们讨论了一个特定的MSSM方案与CP阶段的ILC测量，其中最轻的中性伴子，暗物质的候选人，通过t-通道交换光态湮灭。这些预期的ILC测量值用于拟合基础模型参数。对撞机根据这个拟合预测中性伴子的残余密度，在95%CL下为0.116<Omega h2<0.19。
2009-01-30 hep-ph
Investigation of spin-dependent dark matter in mono-photon production at high-energy colliders
本文通过新矢量媒介 Z' 研究高能对撞机单光子产生过程中自旋相关的暗物质，结合普朗克卫星遗迹密度数据，给出了 CLIC 和 LHC 下未被现有实验排除的暗物质质量与耦合常数范围。
2023-08-07 hep-ex hep-ph
SUSY Normal Scalar Mass Hierarchy Reconciles (g-2), b->s,gamma and Relic Density
最近对（g-2）_μ子、Ω *h^2和BF（b->s，gamma）的实验和理论测定对最小超引力（mSUGRA）模型提出了非常严格的限制。我们主张放宽mSUGRA的世代普遍性，使GUT规模第三代标量质量大于（退化）第一代和第二代标量质量（正常标量质量等级（NMH））。非简并性允许所有上述约束的协调，并且还尊重来自B_d-B_dbar混合和b -> s，gamma的FCNC限制。NMH SUGRA模型导致相对轻的第一代和第二代slepton的预测。这产生了大量的多轻子对撞机签名在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机，也可能在费米实验室Tevatron。轻子的谱线应能用sqrt{s}=0.5- 1 TeV的线性e^+e^-$对撞机进行测量。
2004-06-24 hep-ph
Scalar Resonances near 650 and 95 GeV in the GNMSSM with Correct Dark Matter Relic Abundance
Henan Institute of Science and Technology（河南科技学院）；School of Physics, Henan Normal University（河南师范大学物理学院）
研究通过GNMSSM框架解释CMS和ATLAS观测到的双光子和底夸克过剩，预测650和95 GeV标量共振，并满足暗物质 relic 密度等约束。
2026-03-16 hep-ph
The $B-L$ Supersymmetric Standard Model with Inverse Seesaw at the Large Hadron Collider
我们回顾了TeV尺度的$B-L$扩展的最小超对称标准模型（BLSSM）的轻中微子质量产生的反跷跷板机制自然实施，并集中在其标志性的表现在大型强子对撞机（LHC）。
2016-12-06 hep-ph
Improved $(g-2)_μ$ Measurements and Supersymmetry : Implications for $e^+e^-$ colliders
BNL对μ介子反常磁矩的实验结果与标准模型（SM）的预测之间持续存在3-4 $σ$的偏差，最近被Fermilab的“μ介子G-2”结果所证实。两次测量的组合产生与SM值的4.2 $σ$的偏差。在这里，我们回顾了最小超对称标准模型（MSSM）的电弱（EW）部门的参数空间的分析，它可以提供一个合适的解释异常，而在完全符合其他最新的实验数据，如直接搜索EW粒子在LHC和暗物质（DM）的遗迹密度和直接检测的限制。以最轻的超对称粒子（LSP）（在我们的例子中是最轻的中性伴子）作为DM候选粒子，讨论了混合bino/wino LSP的情况，它可以解释宇宙的DM残余密度以及wino和higgsino DM的残余密度，其中我们只把残余密度作为一个上界.我们观察到，可以得到的LSP和下一个（N）LSP质量的上限为600 GeV建立明确的搜索目标，为未来的HL-LHC EW搜索，但特别是为未来的高能$e^+e^-$对撞机，如ILC或CLIC。
2021-05-13 hep-ph
Collider and CMB complementarity of leptophilic dark matter with light Dirac neutrinos
Indian Institute of Technology Guwahati（印度古瓦哈提理工学院）
本文采用有效场论方法研究轻狄拉克中微子情形下轻子暗物质的探测前景，结合多类现有约束指出未来轻子对撞机与CMB实验可提供互补的探测信号。
2024-12-24 hep-ph
FIMP dark matter candidate(s) in a $B-L$ model with inverse seesaw mechanism
通过所谓的冻结机制产生的非热暗物质（DM）提供了标准热WIMP场景的简单替代方案。在这项工作中，我们考虑一个流行的$U(1)_{B-L}$扩展的标准模型（SM）的上下文中的反跷跷板机制，其中至少有一个（费米子）FIMPDM候选人。由于增加了$\mathbb{Z}_{2}$对称性，质量为keV量级的SM规范单重态费米子是稳定的，可以成为暖DM候选者。同样的$\mathbb{Z}_{2}$对称性也有助于最轻的右手中微子（质量为GeV）成为稳定或长寿的粒子，因为它使相应的汤川耦合变得非常小。这也提供了两个组件DM场景的可能性。首先，在没有GeV DM组件的情况下（即，我们只考虑keV的DM作为单分量DM，它是由冻结机制通过与$U(1)_{B-L}$相关的额外$Z'$规范玻色子的衰变产生的，并且可以一致地解释DM遗迹密度测量。与大多数现有文献相比，我们发现了一个合理的DM生产的湮灭过程。在数值研究DM生产后，我们显示了DM遗物密度作为其相关自由参数的函数的依赖性。我们使用这些结果，以获得与DM遗迹密度界兼容的参数空间区域。其次，我们研究了两个组件DM方案，并强调目前DM遗迹密度界可以满足广泛的参数空间。
2019-06-21 astro-ph.CO hep-ph
Neutralino relic density in minimal supergravity with co-annihilations
本文在最小超引力模型（mSUGRA）中计算了中性伴子的残余密度。所有的2->2中性伴子湮灭图，以及涉及slepton，charginos，neutralinos和第三代squarks的所有过程都包括在内。进行速度乘以截面的相对论热平均。我们发现，共湮灭效应只在模型参数空间的边缘上是重要的，在那里需要进行一些微调以获得合理的遗物密度。或者，在高tan（β）时，通过非常宽的希格斯共振的湮灭在参数空间的宽区域上产生了可接受的中性伴子遗迹密度，在这些区域中很少或不需要微调。最后，我们比较我们的结果对各种e+e-和强子对撞机的超对称物质的影响。
2002-03-21 astro-ph hep-ph
Non-zero trilinear parameter in the mSUGRA model - dark matter and collider signals at Tevatron and LHC
在具有小$m_0$和小$m_{1/2}$的最小超引力（mSUGRA）模型中，参数空间的现象学上可行和有趣的区域与WMAP关于暗物质遗迹密度的数据和LEP 2中最轻的希格斯标量$ m_h>$ 114 GeV的质量上的束缚一致，如果相当特别的假设$A_0$ =0，则打开，其中$A_0$是常见的三线性软破裂参数，在大多数现有的分析中使用的是放松的。由于该区域对应于相对较轻的方子和胶子，它们可能在LHC实验的早期阶段被广泛探测，因此详细研究了$A_0$的中等或大负值的后果。我们发现，在该区域，最轻超对称粒子对湮灭、超对称粒子对与较轻的τ-slepton（${\tilde τ}_1$）共湮灭和超对称粒子对与较轻的顶夸克（${\tilde t}_1$）共湮灭等过程对观测到的暗物质遗迹密度都有贡献. % \sout{The possibility that a relic density producing ${\tilde t}_1$ can be %observed at the current experiments at the Tevatron is wide open.}一个${\tilde t}_1$，可以参与共湮灭与最轻的中性伴子，以满足WMAP约束的遗迹密度，同时被观察到在目前的实验在Tevatron的可能性是很大的开放。在大型强子对撞机上，大量的夸克-胶子事件导致了一个非常独…
2007-08-29 hep-ph
Colliders as a simultaneous probe of supersymmetric dark matter and Terascale cosmology
太尺度超对称性有可能为标准宇宙学中占主导地位的暗物质提供一个自然的解释。然而，一旦我们从当前的粒子物理数据中对最小超对称参数施加约束，令人满意的暗物质丰度就不再是表面上自然的了。这个中微子调谐问题可能是太尺度时代期间和/或之后的非标准宇宙学的暗示。为了量化这种可能性，我们引入了一个替代的宇宙学基准的基础上一个简单的模型的典型通货膨胀。这个基准没有自由参数，所以对于一个给定的超对称模型，它允许一个明确的预测暗物质遗迹密度。作为一个例子，我们扫描了参数空间的CMSSM，比较中性伴子遗迹密度预测与界限从WMAP。我们发现，WMAP-允许的区域的CMSSM是一个数量级更大，如果我们使用的替代宇宙学基准，而不是SDUDA-CDM。欧洲核子研究中心大型强子对撞机的初步结果将区分这两个允许的区域。
2006-08-23 astro-ph hep-ph
Mixed Wino Dark Matter: Consequences for Direct, Indirect and Collider Detection
在具有引力介导超对称破缺和高吉诺质量统一的超对称模型中，预测的中性伴子剩余丰度通常超过WMAP合作所规定的严格限制。获得正确的遗迹丰度的一种方法是放弃高吉诺质量普适性，允许混合的维诺-比诺最轻超对称粒子（LSP）。混合维诺暗物质（MWDM）与双暗物质相比，湮灭和散射截面的增强导致直接暗物质探测的速率增强，以及中微子望远镜的间接探测和星系晕中暗物质湮灭产物的探测。对于对撞机实验，MWDM导致最轻的中性伴子之间的质量差减小但显著，因此chi_2^0两体衰变模式通常是闭合的。这意味着双轻子质量边缘--欧洲核子研究中心大型强子对撞机级联衰变重建的起点--应该可以在几乎所有参数空间上访问。在大型强子对撞机上测量m_{\tz_2} - m_{\tz_1}质量间隙，加上在国际直线对撞机（ILC）上测量各种s粒子质量和横截面作为光束偏振的函数，将确定MWDM是宇宙中暗物质的主要成分。
2005-05-26 hep-ph
SUSY Dark Matter: Direct Searches vs. Collider Experiments
在具有守恒R宇称的超对称模型中，最轻的中性伴子是宇宙中不发光物质的一个有吸引力的候选者。如果残余中性伴子确实以暗物质的形式存在于我们的星系中，那么它们就可以在散射实验中被直接探测到。这可以作为一个独立的搜索渠道，以补充对撞机实验的超对称性。我比较直接探测实验的灵敏度达到超对称性在对撞机设施的最小超引力模型的框架。
1998-10-07 hep-ph
Supergravity with a Gravitino LSP
我们研究了最轻的超对称粒子（LSP）是稳定引力子的超引力模型。我们假设次轻的超对称粒子（NLSP）在衰变为引力子之前，在时间t ~ 10^4 s - 10^8 s冻结掉它的热残余密度。与假设引力子残余密度固定的研究相反，热残余密度假设意味着超伴子质量的上限，而不是下限，这对粒子对撞机有重要意义。我们考虑slepton，sneutrino，neutralino NLSP，并确定什么超伙伴质量是可行的，在所有这些情况下，应用CMB和电磁和强子BBN约束的领先的两体和三体NLSP衰变。强子约束以前被忽略，但我们发现，它们提供了最严格的约束，在大部分的自然参数空间。然后，我们讨论了超引力与引力子LSP的对撞机现象。我们发现，对撞机可以提供重要的见解，以澄清BBN和宇宙的热历史低于10 GeV的温度，甚至可以提供精确的测量引力子的质量和耦合。
2005-02-04 astro-ph hep-ex hep-ph
Hunting electroweakinos at future hadron colliders and direct detection experiments
我们分析了未来强子对撞机上电弱子的质量范围及其与直接探测实验的相互作用。受LHC实验数据的启发，我们重点研究了具有不同电弱子谱的分裂超对称模型。我们发现，例如，一个100 TeV的对撞机可以探索Winos高达~ 7 TeV的低尺度规范调解模型或热Wino暗物质约3 TeV的异常调解模型与长寿Winos。此外，我们如何对撞机搜索和直接检测实验有可能覆盖大部分的参数空间，即使在最轻的中性伴子不有助于整个暗物质遗迹密度的情况下。
2015-05-06 hep-ph
Thermal Gravitino Production and Collider Tests of Leptogenesis
在考虑引力子暗物质的情况下，我们得到了在标准模型规范耦合下热产生引力子的剩余密度的全规范不变结果。对于所需的温度热leptogenesis，我们发现高吉诺质量边界，将在未来的对撞机探测。我们表明，一个可以想象的重力子质量的测定将允许在实验室中的热leptogenesis的可行性的一个独特的测试。
2007-03-22 astro-ph hep-ex hep-ph
Comparison of SUSY spectrum calculations and impact on the relic density constraints from WMAP
我们比较了Isajet、Softsusy、Spheno和Suspect四种超对称谱码的计算结果，以估计目前mSUGRA模型中暗物质遗迹密度计算的不确定性。我们发现，即使质量差异约为1%，在所获得的文物密度的蔓延可以是10%。在参数空间的困难区域，例如大tan（beta）或大m_0，遗迹密度的差异大得多。我们还发现重要的差异，在stau共湮灭区。我们显示了这些不确定性的影响，从WMAP的几种情况下的界限，集中在最相关的对撞机现象的参数空间的区域。我们还讨论了非零A_0和停止共湮没区的情况。此外，我们提出了一个网络应用程序的频谱代码的在线比较。
2005-06-15 astro-ph hep-ph
Relic density of dark matter in the NMSSM
本文给出了一个计算次极小超对称标准模型中暗物质残余密度的程序。主导修正希格斯质量计算与NMHDECAY以及理论和对撞机的限制。所有的中性伴子湮灭和共湮灭过程，然后计算一个扩展版本的microOMEGAs，考虑到高阶修正的Higgs顶点。我们探索的NMSSM的参数空间，并特别考虑的情况下，一个bino LSP，混合bino-higgsino LSP和singlino LSP。与MSSM相比，中性伴子湮灭通常更有效，因为它可以通过（额外的）希格斯共振以及湮灭到轻希格斯态来发生。具有大型singlino组件的模型可以与WMAP约束兼容。
2005-06-02 hep-ph
Displaced new physics at colliders and the early universe before its first second
碰撞机上的位移顶点，产生于长寿命粒子的产生和衰变，探测通过冻结产生的暗物质候选者。如果假设一个标准的宇宙学历史，这些衰变只有在暗物质非常轻的情况下才会在探测器内部发生，因为有遗迹密度的限制。在这里，我们讨论如何位移事件可以很好地指向冻结在一个非标准的早期宇宙历史。聚焦于暴胀再加热的宇宙学，我们探索了最小冻结场景下再加热温度和对撞机签名之间的相互作用。在大型强子对撞机上观测位移事件将允许设定再加热温度的上限，并且通常可以收集有关宇宙早期历史的间接信息。
2021-06-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
$(g-2)_μ$ and SUSY Dark Matter: Direct Detection and Collider Search Complementarity
最小超对称标准模型（MSSM）中的电弱（EW）部分可以解释各种实验数据。质量为几百GeV的EW粒子由于其小的产生截面而避开了LHC的搜索。这样一个轻EW扇区可以特别解释μ子异常磁矩\gmin 2的实验结果与标准模型（SM）预测之间的增强的$4.2\,σ$差异。最轻的超对称粒子（LSP），假设是最轻的中性伴子，$\tildeχ_1^0$，作为暗物质（DM）的候选者，进一步符合观测到的宇宙DM含量的限制。在这里，次LSP（NLSP）充当共湮灭伙伴，并且在质量上自然接近LSP。这种情况也在很大程度上与直接检测（DD）实验的阴性结果一致。DM遗迹密度可以完全由接近纯的bino或混合bino/wino LSP来解释。另一方面，相对较轻的wino和higgsino DM很容易保持在DM遗迹密度上限以下。利用改进后的$(g-2)_μ$极限，我们探讨了二、二/二、二和高DM分子的LSP和NLSP的质量范围与DM残体密度的相关性。特别是分析未来DM DD实验对这些DM场景的敏感性。我们发现，higgsino，wino和一种类型的bino的情况下，可以涵盖未来的DD实验。混合bino/wino和另一种类型的bino DM可以达到中微子底部以下的DD截面。在这些情况下，我们分析了与（HL-）大型强子对撞机和未来的$e^+e^-$线性对撞机的互补性。我们发现，虽然HL-LHC的前景是有趣的，但不是决定性的…
2021-12-02 hep-ph
Radiative Neutrino Mass with $Z_3$ Dark matter: From Relic Density to LHC Signatures
在这项工作中，我们给出了一个具体的$\mathbb{Z}_3$暗物质（DM）模型中，中微子质量诱导在两个循环的DM粒子，可以是一个复杂的标量或狄拉克费米子的相互作用的现象进行了全面的分析。详细讨论了DM在遗迹密度和直接探测方面的特性以及LHC的特征，并简要讨论了对银河系中心γ射线过剩的间接探测。在DM方面，半湮没和共湮没过程在缓解遗迹密度和直接检测之间的参数空间的紧张关系方面起着至关重要的作用。在对撞机一侧，由$\mathbb{Z}_3$粒子产生的新衰变通道在LHC上产生了不同的信号。目前，三轻子信号被认为是标量和费米子DM候选者最严格的边界，费米子DM的签名与简化超对称模型中的电弱子非常相似。
2016-01-24 hep-ph
IDM benchmarks for the LHC and future colliders
我们提出了横截面的各种过程和对撞机选项的预期，惰性双重模型，一个两个希格斯双重模型与暗物质候选人的基准方案。所提出的方案与当前的暗物质限制是一致的，包括XENON1T实验和遗迹密度的最新界限，以及已知的对撞机和低能量限制。这些基准，在早期的工作中选择的研究在$e^+e^-$对撞机，表现出各种各样的运动学特征，应探讨在当前和未来运行的大型强子对撞机。我们提供了在13 TeV，27 TeV和100 TeV质子对撞机，以及可能的10 TeV和30 TeV μ子对撞机的所有相关的生产过程的截面。
2021-06-04 hep-ph
Probing ALP-portal fermionic dark matter at the $e^+e^-$ colliders
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；South China Normal University（华南师范大学）；Guangdong Basic Research Center of Excellence for Structure and Fundamental Interactions of Matter（广东省物质结构与基本相互作用卓越基础研究中心）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Nuclear Science（广东省核科学重点实验室）；Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
研究轴子类似粒子（ALP）作为暗物质与标准模型相互作用的媒介，通过单光子加缺失能量末态探索电子-正电子对撞机对ALP-光子耦合的探测能力。
2026-06-08 hep-ph
Baryogenesis, Electric Dipole Moments and Dark Matter in the MSSM
我们研究了在最小超对称标准模型（MSSM）的电弱重子（EWB）的永久电偶极矩（EDM）的电子，中性伴子暗物质，并在高能对撞机的超对称粒子的当前和未来的搜索的影响。我们发现，存在区域的MSSM参数空间是一致的，目前的两个环路EDM限制和遗物密度，并允许成功的EWB通过共振电荷和中性伴子过程中的电弱相变。我们还表明，在一定条件下，最轻的中性伴子可能同时负责重子不对称性和遗迹密度。我们给出了目前的电荷子/中性子诱导的EWB的约束所暗示的能量中微子从太阳的流量，未来的中微子望远镜和吨级直接检测实验的前景约束，以及可能的签名在大型强子对撞机和国际直线对撞机。
2006-06-19 astro-ph hep-ph
Probing TeV-Scale Inverse-Seesaw Leptogenesis and Majorana Dark Matter in $U(1)_{B-L}$ Models at Multi-TeV Muon Colliders
Central China Normal University（华中师范大学）；Henan Normal University（河南师范大学）
研究在$U(1)_{B-L}$扩展标准模型中，通过反跷跷板机制统一解释暗物质、重中微子动力学和重子不对称性，并探讨多TeV缪子对撞机上的可观测信号。
2026-06-11 hep-ph
Hitting the Thermal Target for Leptophilic Dark Matter
本文评估 LEP、FCC-ee 与未来 μ 子对撞机通过丢失能量信号检验热起源轻子亲和暗物质模型的能力，表明其可覆盖类 Higgs 质量比例耦合模型中符合观测遗迹密度的主要参数空间。
2024-04-03 hep-ph
Hunting for Dark Matter Coannihilation by Mixing Dijet Resonances and Missing Transverse Energy
暗物质（共）湮灭机制的简化模型预测了未经当前搜索验证的新对撞机签名。这些模型被编入共湮灭法典，为大型强子对撞机（LHC）的暗物质（DM）发现计划提供了基础，该计划由测量的DM遗迹密度驱动。在这项工作中，我们研究了一个典型的模型，具有$s$通道DM共湮灭通过标量双夸克介体作为一个代表性的案例研究的情况下，强烈相互作用的共湮灭的合作伙伴。我们讨论了完整的现象学模型，从低能量的味道限制，真空稳定性要求，和精确的希格斯效应直接检测和间接检测的前景。此外，文物密度计算的动机，我们发现参数空间的重要部分是兼容的当前对撞机的限制，并可以探讨未来的搜索，包括一个新的签名提出的分析伴随着失踪的横向能量（MET）的dijet共振。我们的结果表明，$13$ TeV LHC与$100~\mathrm{fb}^{-1}$亮度应该是敏感的介质重为1 TeV和暗物质在400- 500 GeV的范围。搜索单个和成对的dijet峰，非共振喷流+ MET过量，和我们的新的共振dijet + MET签名的组合有很强的覆盖范围的动机遗物密度区域，反映了粒子之间的紧密联系，确定暗物质丰度和他们的实验签名在大型强子对撞机。
2016-05-25 hep-ph
Neutralino annihilation to quarks with SUSY-QCD corrections
超对称模型中的暗物质候选者的宇宙学遗迹密度的计算是一个有趣的可能性，以获得关于对撞机，电弱精度和低能量数据的超对称参数空间的额外约束。考虑到未来宇宙学的精确测量，辐射校正在分析中可以发挥重要作用。给出了中性伴子湮灭为夸克-反夸克对的全QCD和超对称-QCD修正，并分析了它们对中性伴子湮灭截面和残余密度的影响。通过与由纯首阶计算得到的遗迹密度的比较，我们表明修正强烈地影响从宇宙学数据中提取超对称质量参数。
2008-11-10 hep-ph
Probing a Dark Sector with Collider Physics, Direct Detection, and Gravitational Waves
本文研究含 $B-L$ 规范对称性和矢量型费米子暗物质的模型，发现对撞机与直接探测已严格限制其参数空间，而 TeV 能标一阶相变产生的 mHz 引力波可被 LISA 等探测，三者结合能确定标量自耦合并缩小暗物质质量范围。
2024-09-02 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Exploring triplet-quadruplet fermionic dark matter at the LHC and future colliders
我们研究了三重态-四重态暗物质模型在LHC和未来对撞机上的特征，包括100 TeV超级质子-质子对撞机和240 GeV环形电子正电子对撞机。该模型中的暗区包含一个费米子电弱三重态和两个费米子四重态，它们与Higgs二重态有两种Yukawa耦合。研究了LHC和超级质子-质子对撞机上$\text{monojet}+/\!\!\!\!E_\mathrm{T}$、消失径迹和$\text{multilepton}+/\!\!\!\!E_\mathrm{T}$通道中暗扇区费米子的电弱产生信号。此外，我们还研究了该模型对$e^+e^-\to Zh$和$h\toγγ$在环形正负电子对撞机上精确测量的环路效应。我们发现，观测到的暗物质遗迹密度所允许的大部分参数区域将在未来的对撞机上通过这种直接和间接的搜索得到很好的探索。
2018-03-01 hep-ph
The Inert Dark Matter
在惰性希格斯双态模型中，最轻的中性标量是WIMP暗物质的天然候选者。本文分析了惰性Higgs双重态模型中的暗物质遗迹密度。考虑到各种理论和实验的限制。我们发现有五个独特的区域可以提供宇宙中适当的遗迹密度。这五个区域中有四个具有可以在大型强子对撞机上研究的轻粒子光谱。
2009-06-08 hep-ph
Inverse Neutrino-less Double Beta Decay Revisited: Neutrinos, Higgs Triplets and a Muon Collider
我们重新审视了未来直线对撞机上的反中微子双β衰变（e -> W W）过程。Majorana中微子和希格斯三重态交换的情况下被认为是。我们还讨论了e mu -> W W和mu mu-> W W的过程，这是由μ子对撞机的可能性所激发的。对于重中微子交换和质心能量大于1 TeV的情况，我们证明了e-e和e-mu机器可以分别探测到10^6（10^5）GeV的质量。重中微子与μ子混合的严格限制使得μ μ-> W W不太有希望，即使这个过程不受无中微子双β衰变的限制。如果希格斯三重态是反中微子双β衰变的原因，那么只有在满足非常窄的共振时，才有可能观测到信号。我们还考虑了统一性方面的情况下，希格斯三胞胎和中微子交换的过程。发现低能数据与重中微子和三重态参数之间存在一个精确的跷跷板关系。
2010-05-17 hep-ex hep-ph
Solving the LHC Inverse Problem with Dark Matter Observations
我们调查的效用，宇宙学和天体物理观测区分超对称理论。特别是，我们考虑276对模型，产生了几乎相同的模式，在强子对撞机的观测。尽管固有的不确定性，如本地晕密度模型，或从天体物理学来源的背景率，我们发现与稳定的遗迹中性伴子的观测可以是一个令人惊讶的有效候选理论之间的判别。我们把注意力集中在中性伴子散射实验（直接检测的遗迹中性伴子）和观测的γ射线从遗迹中性伴子湮灭（间接检测实验）。在非常保守的物理假设和背景估计下，我们发现276个简并对中有101个可以区分。使用稍微乐观一点的背景利率假设，这一数字增加到276对中的186对。在直接探测领域，区分模型的能力将取决于在解决核基质元素不确定性方面的进一步进展。对于在间接检测领域的观测，我们讨论了这些结果的敏感性，额外的假设的宇宙学密度的中性伴和星系晕配置文件。我们还评论这项研究的互补性，最近的工作调查这些相同的对在500 GeV的线性对撞机。
2008-10-06 hep-ph
A Method for the Precision Mass Measurement of the Stop Quark at the International Linear Collider
许多超对称模型预测新粒子将在下一代对撞机的范围内出现。为了理解模型的结构和对称性破缺的机制，精确地知道新粒子的质量是很重要的。本文研究了在e+e对撞机上测量顶夸克标量伴子（停止子）的质量。一个相对较轻的停止是出于试图解释电弱重子生成的动机，并且可以在暗物质遗迹密度中发挥重要作用。提出了一种方法，它利用截面测量附近的对生产阈值，以及在更高的质心能量。结果表明，该方法不仅提高了统计精度，而且大大降低了系统的不确定性，这可能是重要的。数值结果，一个现实的事件模拟的基础上，两个信号选择策略：使用传统的选择切割，并使用迭代判别分析（IDA）。我们的研究表明，可以实现$Δ\mstop = 0.42$ GeV的精度，这是对以前研究的重大改进。虽然由于停止强子化的可能性，停止的分析特别具有挑战性，但一般程序也可以应用于其他粒子的质量测量。我们还评论了IDA在这种情况下发现停夸克的潜力，并重新审视了中性伴子遗迹密度的理论预测的准确性
2007-12-25 hep-ex hep-ph
Post-LEP CMSSM Benchmarks for Supersymmetry
我们介绍了一组CMSSM基准场景，考虑到LEP，Tevatron，$b \to s γ$，$g_μ- 2$和宇宙学的约束。选择的基准点跨越不同的通用可能性的范围内，包括焦点模型，共湮灭的影响遗物密度是重要的点，并通过直接通道希格斯极快速遗物湮灭点，以及点与较小的sparticle质量。我们对不同加速器的物理范围进行了初步估计，包括LHC和$e^+ e^-$对撞机在子和多TeV范围内。我们强调强子和轻子对撞机的互补性，后者有利于非强相互作用粒子和精确测量。
2001-12-02 hep-ex hep-ph
Constraining a general U(1)$^\prime$ inverse seesaw model from vacuum stability, dark matter and collider
考虑了标准模型的一类规范$U(1)$扩展，其中轻中微子质量由反跷跷板机制产生。除了三个右手中微子，我们增加了三个单态费米子，并要求额外的$Z_2$对称性，在此对称性下，两个中性费米子的第三代都是奇数，这反过来又给了我们一个稳定的暗物质候选者。我们用标准模型Higgs的U（1）电荷和新的复标量表示所有费米子的$U(1)$电荷。我们从真空稳定性、微扰么正性、暗物质遗迹密度和直接探测约束等方面研究了模型参数的界。我们还得到了碰撞机对$Z'$质量和$U(1)'$规范耦合的约束。最后，我们比较了所有的$Z'$质量与$U(1)'$规范耦合平面上的边界。
2019-05-18 hep-ph
A $Z_4$ symmetric inverse seesaw model for neutrino masses and FIMP dark matter
School of Physical Science and Technology, Xinjiang University（新疆大学物理科学与技术学院）
提出一种具有自发破缺$Z_4$对称性的逆跷跷板模型，通过新增中微子、费米子和标量同时解释中微子质量与FIMP暗物质冻结产生，并匹配振荡参数和暗物质残余密度。
2025-09-28 hep-ph
Diphoton decays of stoponium at the Large Hadron Collider
如果较轻的顶夸克没有运动学上允许的保持味道的两体衰变，那么它将形成强子束缚态。这是需要在模型的动机是超对称的小层次问题，并获得正确的热遗迹丰度的暗物质的顶夸克介导的中性伴子湮灭，或顶夸克中性伴子共湮灭。它也被发现在模型中，可以容纳在最小的超对称性的电弱尺度重子生成。我研究了在大型强子对撞机上从双光子衰变模式探测标量stoponium的前景，更新和纠正了以前的工作。在有利的情况下，该信号将在背景上可观察到，使得能够通过双光子不变质谱中的窄峰来唯一精确地测量超伴侣质量，这受到统计和电磁量热计分辨率的限制。
2008-02-29 hep-ph
Proposed Post-LEP Benchmarks for Supersymmetry
我们提出了一组新的超对称基准场景，考虑到从LEP，b到s的伽玛，g_mu - 2和宇宙学的约束。我们工作的上下文中的约束MSSM（CMSSM）与普遍软超对称破缺质量，并假设R宇称是保守的。我们提出的基准点，不同的通用的可能性，包括焦点模型，共湮灭的遗物密度的影响是重要的点，并通过直接通道希格斯极快速遗物湮灭点。我们讨论的主要衰变和签名的不同类别的基准方案，并作出初步估计的物理达到不同的加速器，包括Tevatron对撞机，大型强子对撞机，和e+ e-对撞机在子和多TeV的范围。我们强调强子和轻子对撞机的互补性，后者有利于非强相互作用粒子和精确测量。我们提到的功能，可以有用地包括在未来版本的超对称事件发生器。
2001-06-26 astro-ph hep-ex hep-ph
Neutrinophilic two Higgs doublet model with dark matter under an alternative $U(1)_{B-L}$ gauge symmetry
我们提出了具有秩二质量矩阵的狄拉克型活动中微子和一个Majorana费米子暗物质候选者，并将其作为亲中微子双Higgs模型的另一种局部$U(1)_{B-L}$扩展。我们的暗物质候选者可以在规范对称性下由于电荷分配而稳定化，而不需要额外的离散$Z_2$对称性，残余密度由$Z'$玻色子交换过程得到。考虑到碰撞机对$Z'$玻色子质量和耦合的约束，我们估计了残余密度。
2018-02-25 hep-ph
The Neutralino Relic Density in Minimal N=1 Supergravity
在考虑电弱规范对称性辐射破缺的最小$N=1$超引力模型框架下，计算了最轻超对称粒子的宇宙遗迹（暗物质）密度.为此，我们重新计算了具有任意质量的一般混合中性伴子态的所有可能湮灭过程的截面。我们的分析包括所有汤川耦合的第三代费米子的影响，并允许一个相当普遍的软超对称性破缺参数在普朗克尺度。我们发现，宇宙学上有趣的遗物密度自然出现在参数空间的广泛区域。然而，要求残余中性伴子不过于接近宇宙并不导致超对称性破缺参数的上限，这些参数对所有参数组合都严格有效，并且对现有或计划中的对撞机实验感兴趣;特别是，超过5 TeV的胶子和夸克质量不能严格排除。另一方面，在“一般的”情况下，一个类似于高更中微子的中性伴子的湮灭截面并没有被附近的希格斯或$Z$极“偶然地”增强，所有的s粒子都应该位于所提出的$pp$和$e^+e^-$超级对撞机的范围内。我们还发现，要求LSP提供暴胀模型预测的所有暗物质，在普朗克尺度下，对共同标量质量$m$施加了40 GeV的严格下限，而最轻的slepton必须更重
1992-07-10 hep-ph
