Constraints on mediator-based dark matter and scalar dark energy models using $\sqrt s = 13$ TeV $pp$ collision data collected by the ATLAS detector
本文总结了2015-2016年期间由ATLAS探测器在LHC收集的高达$37~\mathrm{fb}^{-1}$ $\sqrt s = 13$ TeV $pp$碰撞数据对选定的基于介质的暗物质模型和标量暗能量模型的限制。在各种最终状态的实验搜索的结果进行解释的一组自旋1和自旋0单介质暗物质简化模型和第二组模型，涉及扩展希格斯扇区加上一个额外的矢量或赝标量介质。在本文中考虑的搜索约束自旋-1轻子和轻子介质，自旋-0色中性和色带电介质和矢量或赝标量介质嵌入扩展希格斯扇区模型。在这种情况下，也使用$\sqrt s = 8$ TeV $pp$碰撞数据来解释结果。这些结果也首次被解释为可能有助于宇宙加速膨胀的轻标量粒子（暗能量）。
2019-06-22 hep-ex hep-ph
Constraints on Neutron-Electron Quantum Dark Forces
al-Farabi Kazakh National University（阿尔法拉比哈萨克国立大学）；Indiana University/CEEM（印第安纳大学/CEEM）
本研究将量子暗力约束从核子间扩展到中子-电子间的双线性标量交换，推导出新的质量与耦合限制。
2026-09-10 hep-ph
Dark Forces at DA$Φ$NE
DA $Φ$ NE $Φ$ -工厂是寻找标准模型之外的力的理想场所。利用KLOE探测器，通过对$Φ$ Dalitz衰变、U $γ$事件和Higgsstrahlung过程的研究，确定了$10^{-5} ÷10^{-7}$级U玻色子耦合$\varepsilon^2$和$α_{\rm D} \times \varepsilon^2$产物的极限。由于KLOE-2的KLOE探测器和DA $Φ$ NE升级，预计这些限制将得到改善。
2015-02-19 hep-ex hep-ph
New Exclusion Limits on Dark Gauge Forces from Proton Bremsstrahlung in Beam-Dump Data
我们重新分析发表的质子束流转储数据在U 70加速器在IHEP谢尔普霍夫与$ν$量热计I实验在1989年设置暗规范力的质量耦合限制。相应的数据已被用于轴子和轻希格斯粒子搜索参考文献。之前是\cite{Blumlein:1990ay,Blumlein:1991xh}。最近，考虑到$π^0$ -衰变\cite{Blumlein:2011mv}产生的暗光子，已经从这个数据集导出了暗规范力的极限。在这里，我们确定了扩展的质量和耦合排斥边界的暗规范玻色子范围内的质量$m_{γ'}$为624兆电子伏的混合物参数$\varepsilon \simeq 10^{-6}$考虑高能量韧致辐射的$U$玻色子关闭初始质子束和不同的检测机制。
2013-11-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Search for a muonic dark force at BABAR
许多超越标准模型的物理模型都预言了新的阿贝尔力的存在，新的规范玻色子介导了“暗扇区”和标准模型之间的相互作用。本文利用BABAR实验收集的514 fb ~（-1）的数据，在e+e-> mu+mu-Z '，Z' -> mu+mu-反应中寻找了只与第二代和第三代轻子耦合的暗玻色子Z'.在0.212 - 10 GeV范围内没有观察到Z'质量的显著信号。耦合参数g'的极限可低至7 × 10 ^-4，与先前从中微子实验中得出的结果相比，这一极限得到了改善。
2016-06-10 hep-ex hep-ph
Light dark forces at flavor factories
SuperB实验可以代表一个理想的环境，以测试一个新的U（1）对称性与光明的黑暗力量候选人。一个有希望的发现渠道是代表共振生产玻色子U，其次是它的衰变成轻子对。除了在文献中采用的近似，辐射过程$e+ e- \rightarrow γ, U \rightarrow μ^+ μ^- γ, e^+ e^- γ$和相应的QED背景的精确树级计算进行，也包括最重要的高阶修正。该计算在生成器BabaYaga@NLO的发布中实现，可用于数据分析和解释。给出了U玻色子产生的一些显著特征，并分析了它们的统计意义。
2011-03-26 hep-ex hep-ph
Search for the production of dark fermion candidates in association with heavy neutral gauge boson decaying to dimuon in proton-proton collisions at $\sqrt{s} = 8$ TeV using the CMS open data
该分析显示了对与重中性规范玻色子（Z $^{\prime}$）相关的暗费米子粒子的搜索。所研究的事件拓扑是双μ子和一个大的失踪横向动量。我们考虑了Z $^{\prime}$的μ子衰变。分析的数据是CMS探测器在2012年LHC质子-质子碰撞中收集的开放数据，对应于$\sqrt{s} = $ 8 TeV的11.6 fb $^{-1}$的积分亮度。一个基准场景光矢量用于解释数据，基于所谓的单Z $^{\prime}$模型的简化模型。没有暗费米子候选者的证据被发现，95 $\%$置信水平限制已被设置在两个Z $^{\prime}$和暗费米子质量。
2024-03-07 hep-ex hep-ph
Searching for dark sectors in multi lepton final state in e+ e- collisions
电子正电子碰撞是一个非常有前途的环境，以寻找新的物理，特别是暗扇区相关的观测。在检测暗扇区候选中最具挑战性的实验问题是非常高关联的标准模型背景。由于这个原因，重要的是要识别同时在暗扇区中受到最小抑制和在标准模型中受到高度抑制的可观测量。一个例子是$e^+ e^-\to 3(e^+e^-)$过程，其可以通过暗希格斯粒子（$h'$）的产生和随后的衰变$e^+e^-\to A'h'\to 6e$来介导，或者通过标准模型过程$e^+ e^-\to 3(e^+e^-)$来介导。在下面的信中，我们研究的相对贡献，观察到的$e^+ e^-\to 3(e^+e^-)$总截面，来自$h'$介导的和从标准模型过程中的比赛中的固定目标和低能量对撞机实验，特别注意PADME实验在INFN国家科学院第弗拉斯卡蒂。
2020-12-08 hep-ex 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
Constraints on dark forces from the B factories and low-energy experiments
暗物质与标准模型粒子的相互作用可能是由质量在MeV到GeV范围内的新玻色子介导的，这一想法在几年前就开始了。对这些模型的约束很快就根据较早的测量计算出来。随后，积极的合作对这些玻色子进行了专门的搜索，并计划进行新的实验以提高搜索灵敏度。在这篇笔记中，我简要介绍了在这个质量范围内预测暗矢量和标量的基本模型，回顾了正负电子对撞机，固定靶实验和强子对撞机的限制，并评论了未来实验的敏感性。
2014-09-24 hep-ex hep-ph
Baryonic dark forces in electron-beam fixed-target experiments
针对主要耦合夸克的 GeV 量级重子暗规范玻色子，本文结合矢量介子主导与衍射光生模型计算电子/光子—质子产生截面，并用 MCMC 拟合现有数据标定参数。
2024-01-19 hep-ex hep-ph
Cosmological Bounds on Non-Abelian Dark Forces
不与普通物质直接耦合的非阿贝尔暗规范力可能在自然界中实现。这种暗力的最小形式是纯粹的杨-米尔斯理论。如果暗区在早期宇宙中被重新加热，它将在高温下被实现为一组暗胶子，在较低温度下被实现为一组暗胶球，从一种形式到另一种形式发生宇宙学上的相变。尽管是黑暗的，但新力的规范场可以通过不可重正化的算子间接连接到标准模型。这些算符将在暗区和可见区之间传递能量，并允许部分或全部暗胶球衰变。本文研究了在标准模型中加入连接算子的暗胶球的宇宙学演化和衰变。暗胶球衰变可以改变宇宙学和天体物理学的观测值，我们利用这些考虑对纯非阿贝尔暗力的存在施加了非常强的限制。另一方面，如果一个或多个暗胶球是稳定的，我们发现它们有可能构成宇宙的暗物质。
2018-04-16 hep-ph
Self-interacting hidden sector dark matter, small scale galaxy structure anomalies, and a dark force
暗物质（DM）在星系尺度下的短距离行为表现出一些典型的速度无关截面冷暗物质（CDM）所不能解释的特征。我们讨论了一个粒子物理模型，其中暗费米子通过暗力与作为介质的亮暗光子进行自相互作用，暗扇区与可见扇区微弱地相互作用。我们研究耦合玻尔兹曼方程涉及两个温度，一个为每个部门。我们拟合的速度依赖DM截面的数据从矮星系到星团的尺度与遗迹密度约束一致。
2021-04-08 hep-ph
Dark Forces and Dark Matter in a Hidden Sector
与GeV级暗力和暗物质有关的隐藏扇区不仅是标准模型之外的物理学的共同特征，如弦论和超对称性，而且在最近的天体物理观测中也是非常有趣的现象。特别是隐藏的光子也被实验室实验所搜索和约束，其当前状态将在这里介绍。此外，几个模型的隐藏部门包含另外一个暗物质粒子将检查其一致性的暗物质遗迹丰度和直接检测实验。
2012-11-21 hep-ph
Gravitational Waves From Dark Binaries With Finite-Range Dark Forces
本文计算了有限范围吸引暗力下暗双星产生的随机引力波背景，发现暗力有限范围显著改变双星初始分布与演化，使引力波谱在中频段增强并呈现“膝”和“踝”特征，亚太阳质量暗双星信号可被天基和地基天文台探测。
2024-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Update on Hidden Sectors with Dark Forces and Dark Matter
最近有很多兴趣在隐藏的部门，特别是在暗物质和暗力量的背景下，因为它们是一个共同的特点，超越标准模型的情况下，如弦论和超对称性，并额外表现出有趣的现象学方面。各种实验室实验对所谓的隐藏光子进行了限制，并不断进一步探索和限制参数空间;这里介绍了最新的概述。此外，对于几个隐藏的部门模型与轻暗物质，我们研究的可行性方面的遗迹丰度和直接检测实验。
2012-11-21 hep-ph
New Fixed-Target Experiments to Search for Dark Gauge Forces
固定靶实验非常适合通过与光子的动力学混合发现新的MeV-GeV质量U（1）规范玻色子。在本文中，我们确定了新的轻规范玻色子的生产和衰变特性，规定固定目标的搜索策略。我们总结了现有的限制，并提出了五个新的实验方法，我们预计可以覆盖大部分的自然参数空间，使用目前运行的GeV能量束和完善的检测方法。鉴于最近的地球和天体物理异常（PAMELA，FERMI，DAMA/LIBRA等），这些实验特别及时。与暗物质在新的规范力下带电的情况一致。
2009-06-03 hep-ex hep-ph
Interference pattern in the collision of structures in the BEC dark matter model: comparison with fluids
为了研究薛定谔-泊松方程组驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）暗物质模型中碰撞过程中物质分布的非线性效应，我们研究了结构的正面碰撞，重点研究了碰撞过程中物质密度的干涉斑图形成.我们探讨了用理想气体状态方程模拟的两种流体物质结构的碰撞也形成干涉图样的可能性，并发现了一个否定的结果。考虑到流体是暗物质模型中最常见的特征，我们得出结论，BEC暗物质模型的一个指纹是结构碰撞过程中密度的斑图形成。
2011-05-10 astro-ph.CO hep-ph
Estimating the production of dark photons with $η$ decay in Ultra-peripheral Collisions
本研究提出利用$η$介子衰变在重离子超周边碰撞中搜寻暗光子的方法，估算了不同对撞机上的产生截面与信号事件数，指出基于CMS数据质量小于500MeV的暗光子可观测到至少1000个信号事件。
2024-03-07 hep-ph
Dark Matter from Hidden Forces
我们研究的可能性，暗物质可能是一个隐藏的部门，即“黑暗力量=暗物质的表现。“作为一个说明性的和最小的例子，我们考虑隐藏的SU（2）_h x U（1）_h规范群。通过U（1）_h与超荷U（1）_Y的动力学混合，将隐含动力学间接耦合到标准模型（SM）。我们假设一个类似于SM电弱对称的隐对称破缺模式，并增加一个额外标量，使得“隐Z玻色子”Z_h和“隐光子”γ_h都有质量。“隐藏的W”玻色子W_h在这种情况下是暗物质。这种设置可以很容易地容纳一个潜在的直接检测信号暗物质在~10 GeV的CDMSII-Si数据。对于某些参数的选择，该模型可以导致信号在“暗物质束”的实验，从Z_h \to W_h W_h，以及在实验中寻找暗光子的可见信号，通过γ_h介导。其他可能的现象学后果也进行了简要讨论。
2013-10-11 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing Dark force at BES-III/BEPCII
本文研究了在BES-Ⅲ/BEPCII上对GeV尺度矢量玻色子的实验搜索。它负责介导新的U（1）$_d$相互作用，最近在弱相互作用大质量粒子暗物质的背景下开发。在低能量$e^+ e^-$对撞机这种黑暗的状态可以有效地探测。我们用BES-Ⅲ的数据和预计的更大数据讨论了这种光矢量$U$玻色子的直接产生和衰变。特别是，我们表明，希格斯' strahlung在黑暗的部门可以导致多轻子签名，探测动力学混合参数$ε\sim 10^{-4} -10^{-3}$的物理范围内的参数空间的很大一部分。
2010-02-25 hep-ex hep-ph
Possible search for dark matter connected to massive standard particles in $e^+e^-$ collisions
我们假设重标准粒子（$Z,W,t,...$）的质量来自于与暗物质的特殊耦合，这意味着这些粒子与暗区有着相应的特殊联系。我们给出的例子可能的测试这个假设在$e^+e^-\to Z+X,~ W^+W^-+X, ~t\bar t+X$，我们提到其他可能的研究。
2017-12-14 hep-ph
Bounding Quantum Dark Forces
位于标准模型之外的暗扇区，包含与核子双线性耦合的亚GeV粒子，将在普通物质中诱导Casimir-Polder类型的量子力。这种新的力可以通过许多数量级的各种实验来测试。我们提供了一个通用的解释，这些实验搜索，并将其应用到一个样本的力量从黑暗标量行为$1/r^3$，$1/r^5$，$1/r^7$在短距离。这种量子力的约束景观不同于汤川相互作用的修正引力，特别是分子光谱学和中子散射的强短程边界。
2017-10-02 hep-ph
Dark Matter and Dark Forces from a supersymmetric hidden sector
我们表明，超对称的“暗力”模型与重力调解是可行的。为此，我们分析了一个简单的字符串启发的超对称隐藏部门模型，通过动力学混合的光阿贝尔规范玻色子与超荷与可见部门的相互作用。我们包括所有诱导的相互作用，如中性伴子质量混合和希格斯门术语与可见部门。我们进行了详细的参数空间扫描比较产生的暗物质遗迹丰度和直接检测截面目前的实验。
2013-01-20 hep-ph
Blowing in the Dark Matter Wind
本文研究轻标量暗物质与普通物质相互作用产生的暗物质风力，证明该力在现实模型中可达到最大，并指出航天器轨迹精确测量可在宽参数范围内探测该力。
2024-09-01 hep-ex hep-ph
Connection between a possible fifth force and the direct detection of Dark Matter
如果在暗区存在第五种力，并且暗区粒子与普通物质的相互作用是非引力的，那么量子修正通常会导致可见区的第五种力。我们展示了如何强大的实验限制第五部队在可见部门约束的直接检测截面，和第五部队在黑暗的部门的强度。如果后者与重力相当，则与自旋无关的直接探测截面通常必须<~ 10^{-55} cm ^2。落向暗物质的普通物质的反常加速度也受到限制：η_{OM-DM} <~ 10^{-8}。
2008-08-12 astro-ph hep-ph
BEC dark matter can explain collisions of galaxy clusters
我们认为基于玻色-爱因斯坦凝聚体或标量场的暗物质模型可以解决暗物质在Abell 520和Bullet星系团中明显矛盾的行为。当星系团中的两个星系碰撞时，如果星系的初始动能足够大，两个暗物质晕会以类似于Bullet星系团中观察到的孤子的方式相互通过。如果没有，由于暗物质粒子之间微小的排斥作用，光晕合并，正如在阿贝尔520中观察到的那样。这个想法也可以解释暗星系和没有暗物质星系的起源。
2008-05-25 astro-ph hep-ph hep-th
Effective Theory for Dark Matter and a New Force in the Dark Matter Sector
最近有人提出了一个关于暗物质的有效理论。关键的假设是，作为狄拉克费米子的暗物质粒子受到整体U（1）对称性的保护而不会衰变。我们指出，量子引力效应会破坏这种对称性，因此候选的暗物质衰变得非常快。为了解决这个问题，我们建议考虑一个局部规范对称性，这意味着一个新的力量在暗物质部门。这种新的局部U（1）对称性很可能需要自发破缺，导致模型参数范围内的湮灭截面的索末菲增强，这有助于解释Pamela和ATIC使用质量在TeV范围内的弱相互作用大质量粒子的结果。
2009-05-07 hep-ph
Light Dark Matter from Inelastic Cosmic Ray Collisions
直接探测实验依赖于核反冲签名失去灵敏度亚GeV的暗物质典型的星系速度。如果存在另一个动量更高的通量源，这种灵敏度就会恢复。这种高能的光暗物质流可能来自非弹性宇宙射线碰撞产生的介子衰变。我们计算这种新的生产机制-宇宙束流收集实验-并估计由此产生的限制从XENON 1 T和LZ。我们发现，非弹性宇宙射线与大气核碰撞产生的暗物质通量可以超过与残余暗物质弹性碰撞产生的通量。我们得到的限制hadrophilic标量介质模型的竞争力与那些从MiniBoone光兆电子伏尺度介质群众。
2020-03-02 astro-ph.HE hep-ph
Background-Induced Forces from Dark Relics
本文在有效场论框架下计算并分类了由暗粒子有限密度引起的背景诱导力，证明其在远距离不受指数抑制，并表明第五力实验可对暗遗迹和亚keV标量冷暗物质给出与量子力界限相竞争甚至更强的约束。
2025-01-06 hep-ph
Probing Long Range Scalar Dark Forces in Terrestrial Experiments
暗物质粒子间的长程弱等效原理（WEP）破坏力是由超轻标量介导的，它受到星系动力学和大尺度结构形成的严格约束。我们研究了这样一个“黑暗力量”的影响，几个地面实验，包括Eötvös测试的WEP和直接检测DM搜索。暗力的存在意味着Eötvös测试中的非消失效应，可以通过当前和未来的实验来探测，这取决于DM模型。对于标量单线DM的情况下，天体物理相关的幅度的暗力量被排除在大区域的参数空间的DM遗迹密度和WEP的限制。WEP测试也意味着对希格斯交换贡献的自旋无关（SI）DM核直接检测截面的限制。对于WIMP的情况下，这些考虑限制希格斯交换贡献的SI截面是subleading相比，规范玻色子介导的贡献。银河系动力学、大尺度结构形成、厄特沃斯实验、DM直接探测实验和对撞机的观测相结合，可以进一步限制暗区新长距离力的大小。
2009-11-23 hep-ph
Probing invisible dark photon models via atmospheric collisions
本文利用超级神冈探测器探测大气碰撞产生的暗扇区粒子，在0.5-1.4 GeV质量范围内为不可见暗光子提供了超越BaBar和NA64的新约束。
2025-09-10 astro-ph.HE hep-ph
Charged neutron stars and observational tests of a dark force weaker than gravity
本文讨论了利用引力波在暗区探测不间断U（1）规范相互作用的可能性。在暗力作用下带电的暗区态可以给天体带来宏观电荷。然而，如果引力具有相当大的强度，那么引力约束恒星的要求将这种电荷限制在可以忽略的值。只有在暗力弱于引力的情况下，引力测试才是可能的。通过求解Einstein-Maxwell场方程，我们详细研究了中子星暗电荷产生和分离的显式模型。带电状态起源于中子衰变到三个暗费米子内的恒星，我们表明，在这个模型中的状态方程是一致的限制中子星的质量和潮汐变形。我们发现，虽然暗力可以在双星合并中观察到（即使精度有限，也使它们成为最佳的观测测试），但它在双星合并中被德拜屏蔽了（存在更精确的数据）。在实验检测的不确定度水平上，对双星系统内旋相的辐射进行了修正，并对暗力进行了测试。该测试涵盖了一个地区，目前的限制从牛顿平方反比定律的偏差来自地球物理和激光测距观测。
2019-02-21 gr-qc hep-ph
Dark forces and atomic electric dipole moments
假设原子电子与核子之间存在T，P奇耦合的有限质量介质，考虑它对反磁性原子永久电偶极矩的影响。我们提出了这种介质引起的EDM的数值和分析分析，并比较它与传统的接触相互作用的EDM结果。在此基础上，我们从199Hg原子EDM的实验极限导出了耦合强度和载流子质量的极限。
2015-01-17 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Neutrino As The Dark Force
我们指出了标准模型中微子在暗物质现象学中的一个新的角色，中微子的交换在暗物质粒子之间产生了长程势。由此产生的暗物质自相互作用可能足够强，足以影响小尺度结构的形成，而不需要任何暗力载体。这是暗物质通过中微子入口耦合到可见部分的理论的一般特征。随着未来$Z$、Higgs和$τ$工厂的衰变率测量以及精确的宇宙学的发展，它是高度可测试的。
2021-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Constraints on fifth forces and ultralight dark matter from OSIRIS-REx target asteroid Bennu
利用OSIRIS-REx任务对小行星贝努的跟踪数据，获得了对第五力和超轻暗物质的新约束，在特定介子质量范围内达到最强限制，并适用于多种模型。
2023-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Particles and forces from chameleon dark energy
变色龙暗能量是一种物质耦合的标量场，它通过变大质量来隐藏它的第五种力。我们估计扭摆约束的剩余第五力，由于模型与重力强度耦合。像Eot-Wash这样的实验即将排除“量子稳定”的变色龙模型，在这种模型中，对变色龙场和质量的量子修正仍然很小。我们还考虑了光子耦合变色龙，这可以通过余辉实验，如追逐测试。
2012-11-29 astro-ph.CO hep-ph
Electric Dipole Moments, New Forces and Dark Matter
标准模型之外的CP破坏的新来源对于解释宇宙中的重子不对称性至关重要。我们讨论了新的CP违反相互作用的理论中的一个暗物质的候选人预测的取消规范异常的影响。在这些理论中，对暗物质残余密度的限制意味着新对称性破缺尺度的上限，所有新态都从这个尺度获得质量。我们详细研究了电偶极矩的预测，并表明，如果相关的CP违反阶段是大的，实验，如ACME合作将能够充分探测的理论。
2021-02-17 hep-ex hep-ph hep-th
Implications of a Scalar Dark Force for Terrestrial Experiments
暗物质粒子间的长程弱等效原理（WEP）破坏力是由超轻标量介导的，它受到星系动力学和大尺度结构形成的严格约束。我们研究这样一个“黑暗力量”的影响，几个地面实验，包括Eotvos测试的WEP，直接检测DM搜索，和对撞机研究。暗力的存在意味着Eotvos测试中的非消失效应，可以通过当前和未来的实验来探测，这取决于DM模型。对于标量单重DM的情况下，天体物理相关的幅度的暗力量被排除在大区域的参数空间的DM遗迹密度和WEP的限制。WEP测试也意味着对希格斯交换贡献的自旋无关（SI）DM核直接检测截面的限制。对于WIMP的情况下，这些考虑限制希格斯交换贡献的SI截面是subleading相比，规范玻色子介导的贡献。在多组分DM的情况下，暗力会阻止希格斯粒子衰变到与DM多重态环相关的两个光子的速率发生大的变化，否则可能会导致LHC或未来的线性对撞机出现可测量的偏差。银河系动力学、大尺度结构形成、Eotvos实验、DM直接探测实验和对撞机的观测组合可以进一步限制暗区新的长距离力的大小。
2009-10-20 astro-ph.CO hep-ph
Curvature force and dark energy
宇宙气体的曲率自相互作用被证明是模仿宇宙学常数或其他形式的暗能量，如滚动的快子凝析物或Chaubergin气体。任何给定的哈勃速率和减速参数都可以追溯到气体粒子上的有效曲率力的作用。这种力自洽地反作用于宇宙动力学。一个不完美的流体描述，一个动力学描述与有效的减摩力，曲率力，这代表了一个非最小的重力耦合到物质之间的联系，建立。
2003-06-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Collisions of Jets of Particles from Active Galactic Nuclei with Neutralino Dark Matter
我们研究了活动星系核（AGN）产生的喷流中包含的高能标准模型粒子可能会从预计围绕AGN的暗物质晕中散射的可能性。特别地，如果在暗扇区中存在可以在散射中共振出现的附近状态，则可以增强截面并且可以出现能谱中的独特边缘特征。我们研究了超对称模型的边界，这些模型可能是从费米伽马射线太空望远镜对附近活动星系核半人马座A的观测中获得的。
2013-01-16 hep-ph
Leptonic New Force and Cosmic-ray Boosted Dark Matter for the XENON1T Excess
最近报道的XENON1T中的过剩可以用新的轻子力来解释，这种力没有规范异常。我们集中在两个场景有和没有暗物质。在场景#1中，规范轻子数为U（1）$_{L_e-L_j}$、$j=μ$或$τ$的规范玻色子提供了太阳中微子和电子之间的非标准相互作用，这增加了XENON1 T探测器中电子反冲事件的数量。在场景2中，新的规范玻色子只与电子和暗物质耦合，然后宇宙射线电子可以将它们的动量传递给晕中的暗物质。增强的暗物质产生${\cal O}(1)$ keV的电子反冲信号。暗物质在新的规范相互作用的帮助下，有效地加热了我们银河系中的中子星，超过了中子星捕获晕暗物质的$\sim1500$ K。因此，我们建议利用未来的红外望远镜来测试我们的方案。
2020-09-09 hep-ph
Background-Enhanced Axion Force by Axion Dark Matter
研究轴子暗物质背景对核子间自旋无关轴子力的影响，发现背景效应使势能标度从 $1/r^3$ 变为 $1/r$ 且力被显著放大，从而基于第五力实验将轴子衰变常数的约束改善了数个数量级。
2025-05-03 hep-ph
A directional force template for quadratically coupled ultralight dark matter
Leinweber Institute for Theoretical Physics, Department of Physics, University of Michigan（密歇根大学莱因韦伯理论物理研究所物理系）
针对地球周围二次耦合超轻标量暗物质产生的非径向力，开发了方向力信号模板，并利用MICROSCOPE数据重新约束耦合参数，表明新分析可将灵敏度提升一个数量级以上。
2026-09-02 gr-qc hep-ph
Unveiling dark forces with measurements of the Large Scale Structure of the Universe
Scuola Normale Superiore（比萨高等师范学院）；INFN, Sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所比萨分部）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（基础理论物理珀尔默特研究所）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；Department of Physics and Astronomy, University of Sussex（萨塞克斯大学物理与天文学系）
本文通过结合Planck和BOSS数据研究仅作用于暗区的长程力对星系大尺度结构的印记，首次建立相应有效场论，并预测未来巡天可将约束提高一个数量级。
2026-10-21 astro-ph.CO hep-ph
Testing fifth forces from the Galactic dark matter
在暗物质和普通物质之间是否存在一种未知的长程作用力？当存在这样的第五力时，在忽略它的情况下，等效原理（EP）显然是违反的。对EP的违反受到了严格的限制，例如，Eöt-Wash实验室实验，月球激光测距，MICROSCOPE卫星和对双星的长期观测。我们讨论来自PSR J1713+0747的最近的界限。当它与其他界限相结合，一个令人信服的限制，假设的第五种力的推导。对于中性氢，第五种力的强度不应超过重力的$1\%$。
2019-07-04 astro-ph.HE hep-ph
Can the Higgs field feel a dark force?
该研究探讨携带暗规范荷的电弱希格斯场可同时解释W玻色子质量偏差与中微子质量，考察了简单希格斯二重态模型的局限，并寻求能通过暗非阿贝尔规范对称性自然给出中微子质量和暗物质的现实模型。
2023-08-26 hep-ph hep-th
Muonic vs electronic dark forces: a complete EFT treatment for atomic spectroscopy
精密原子光谱学提供了一个固体模型的独立约束的存在，新的暗力量之间的原子成分。我们专注于keV-GeV的区域调查的灵敏度，最近的测量μ子原子在PSI这样的黑暗部门。为此，我们首次发展了有效场论，该理论描述了原子能下任何质量的新（伪）矢量或（伪）标量粒子的主导效应。我们在μ子氘的兰姆位移测量（$μ$ D）和μ子氢的$2s$超精细分裂（HFS）（$μ$ H）中确定了最有希望的测量，以分别探测自旋无关和自旋相关的新力量。此外，我们评估的矢量力HFS的表达发现，未来的测量的$2s$ HFS在经常氢可以提供最强的原子约束力的质量超过100兆电子伏。
2021-07-28 hep-ph physics.atom-ph
Non-Abelian Dark Forces and the Relic Densities of Dark Glueballs
众所周知，我们对宇宙的理解是不完整的，超越标准模型的新规范力可能对描述其观测到的性质至关重要。一个最小的和动机良好的可能性是一个纯粹的杨米尔斯非阿贝尔暗规范力没有直接联系的标准模型。我们确定在这里的胶球束缚态，出现在这样的理论和研究其宇宙学效应的遗迹丰度。球首先形成在一个封闭的相变，和它们的残余密度设置的湮灭和转移反应的网络。最轻的胶球没有更轻的状态可以湮灭，它的产率主要由3到2个在冻结过程中持续释放能量到胶球气体中的变数过程决定。较重胶球的丰度主要受2 ~ 2个转移反应的控制，并且往往比最轻状态小得多。我们还研究了暗力和标准模型之间的潜在连接点，这些连接点允许部分或全部暗胶球衰变。如果这种联系很弱，那么最轻的胶球可以非常长寿或稳定，是一种可行的暗物质候选者。对于更强的连接，最轻的胶球将迅速衰减，但其他较重的胶球状态可以保持稳定，并有助于暗物质密度。
2017-05-15 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Self-Interactions and Light Force Carriers
PAMELA、FERMI和ATIC最近的观测指出了一个新的高能宇宙射线源。如果这些信号是由于湮灭的暗物质，那么现在的湮灭截面一定比早期宇宙中热冻结所需的大得多。一种新的力量，介导的质量为O（100兆电子伏）的粒子，导致速度依赖的湮灭截面-一个“索末菲增强”-已被提出作为一种可能的解释。我们指出，这样的模型必然会增加的暗物质（DM）的自散射截面，并使用观测的DM-DM散射允许在各种天体物理系统的数量上的界限，把约束的质量和耦合的光介质。
2010-02-11 hep-ph
Simulations of Galaxy Cluster Collisions with a Dark Plasma Component
暗等离子体是自相互作用的暗物质的一种有趣的形式，具有有效的流体性质，各种理论粒子物理模型对其进行了很好的解释。我们的目标是找到一个孤立的质量块在阿贝尔520系统，这不能用传统的暗物质的模型来解释，但已检测到弱透镜观测的解释。我们进行了N体平滑粒子流体力学模拟的星系团碰撞的两个组件模型的暗物质，这是假设由一个占主导地位的非相互作用的暗物质组件和10- 40%的质量分数的暗等离子体。在对基础模型参数的参数扫描中，针对每个模拟计算可能的暗团块的质量。在两个更高分辨率的模拟中，观察到激波和马赫锥在黑暗的等离子体晕中形成。通过选择合适的模拟参数，可以定性地再现子弹星系团（1 E 0657-558）和Abell 520（MS 0451.5+0250）中观测到的暗物质的分布。
2017-09-28 astro-ph.CO hep-ph
Dark energy fifth forces in torsion pendulum experiments
变色龙标量场是一种物质耦合的暗能量候选者，其非线性自相互作用在实验室尺度上部分屏蔽了它的第五种力。然而，像扭摆这样的小规模实验可以对变色龙模型提供强有力的约束。在这里，我们开发了一个简单的近似计算变色龙第五力扭摆实验，如Eot-洗。我们表明，我们的近似同意以及公布的四次变色龙的限制，我们用它来扩展这些限制到更广泛的模型。最后，我们预测了下一代Eot-Wash实验将产生的限制，并表明该实验将排除广泛的量子稳定模型。
2012-10-22 astro-ph.CO hep-ph
Dark Forces At The Tevatron
CDF合作组最近报道的W+双喷流过剩的一个简单解释是引入了一种新的规范玻色子，这种玻色子与夸克有相当大的耦合，但与轻子没有耦合或耦合被高度抑制。包含这种疏轻子规范玻色子的无反常理论也必须包含额外的粒子内容，其中可能包含稳定且可行的暗物质候选者。基于产生CDF过剩所需的Z'的耦合和质量，我们预测这样一种暗物质候选者与核子的弹性散射截面约为σ ~ 10^-40 cm ^2，为CoGeNT和DAMA/LIBRA合作报告的信号提供了一个自然的解释。在这种情况下，CDF可能正在观察规范玻色子，该玻色子负责调解我们宇宙中暗物质和可见物质之间的相互作用。
2011-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
KineticXGPU: A Tensorized Collision Operator for Dark-Sector Self-Scattering
提出基于PyTorch的张量化碰撞算子KineticXGPU，用于GPU加速暗扇区动量分布模拟，并研究弹性自相互作用对双峰分布的影响。
2026-10-06 hep-ph
