Constraints on Mirror Models of Dark Matter from Observable Neutron-Mirror Neutron Oscillation
由对称镜像暗物质模型激发的中子-镜像中子振荡过程受两个参数控制:$n-n'$混合参数$δ$和$n-n'$质量分裂$Δ$。为了使中子镜中子振荡能够被观察到,它们的质量$Δ$之间的分裂必须很小,并且目前的实验导致$δ\leq 2\times 10^{-27}$ GeV和$Δ\leq 10^{-24}$ GeV。我们表明,在镜像宇宙模型中,这个过程是可观察到的,这种小的质量分裂约束的方式,必须实现非对称膨胀,以满足大爆炸核合成的限制上的有效光自由度的数量。特别是,我们发现,如果不对称的通货膨胀实施的颜色或电弱带电粒子的暴胀衰变,振荡是不可观测的。此外,如果为此目的使用SM单线场,则它们必须弱耦合到SM场。
2017-09-06 hep-ph
Do magnetic fields prevent mirror particles from entering the galactic disk?
最近有人提出,磁场阻止镜像粒子进入银盘,从而不利于暗物质直接探测实验的镜像暗物质解释。我们发现,镜像粒子的自相互作用通常会随机化的方向上的镜像粒子的长度尺度远远短于他们的回转半径。这意味着镜像粒子可以自由进入银盘,因此镜像暗物质与所有实验和观测结果保持一致。
2010-11-23 hep-ph
Geophysical constraints on mirror matter within the Earth
我们已经进行了详细的调查地球物理的限制,可能的混合物的镜像物质在地球内部。在初步参考地球模型(PREM)-地球内部的“标准模型”-的基础上,我们发展了一种方法,它允许人们计算表征地球的各种量(质量、转动惯量、简正波频率等)的变化。由于镜像物质的存在因此,我们已经能够获得的第一次直接上限的可能浓度的镜像物质在地球上。根据镜像质量与地球质量的比值,保守的上限是$3.8\times 10^{-3}$。然后,我们分析了可能的机制(如月球和太阳的潮汐力,陨石撞击和地震)的激励镜像物质振荡围绕地球中心。这种振荡可以通过地球表面重力加速度的全球变化来表现。我们的结论是,这种变化太小,无法观察到。我们的结果对其他类型的仅通过引力耦合到普通物质的假设物质(例如超弦理论的影子物质)也是有效的。
2000-05-12 hep-ph
Probing Mirror Neutrons and Dark Matter through Cold Neutron Interferometry
本文提出一种冷中子干涉测量装置,利用中子与镜像中子混合产生的可观测几何相位,直接探测作为暗物质候选者的镜像中子,并可能揭示中子寿命之谜等新物理。
2024-06-11 hep-ph
The Matter-Antimatter Asymmetry and Cold Dark Matter from The Left-Right Mirror Symmetric Model with The Global $U(1)_{B-L}\otimes U(1)_{D}$
本文提出了一个具有全局$U(1)_{B-L}\otimes U(1)_{D}$对称性的左右镜像对称模型。该模型可以同时容纳标准模型、中微子物理、物质-反物质不对称性和冷暗物质。该模型自然而优雅地解释了微小中微子质量、物质-反物质不对称性和冷暗物质的起源。特别是,它预测了一些有趣的结果,例如右手中微子不对称性和暗戈德斯通玻色子。这也是可行的,并有希望在未来的实验中测试的模型。
2014-03-04 hep-ph
Mirror matter admixtures and isospin breaking in the ΔI=1/2 rule in Ω^- two body non-leptonic decays
我们讨论了基于普通强子中可能存在的镜像物质的微小混合物的Ω^-两体非轻子衰变的描述。ΔI=1/2规则的增强是由于同位旋对称性的结果,更重要的是,观测到的与该规则相当大的偏离是由于小的同位旋破缺。这一分析支持了在低能弱相互作用中观察到的增强现象可以用普通强子中的镜像物质混合物来系统地描述的可能性。
2003-01-31 hep-ph
Mirror matter admixtures in K_S to gamma gamma
最新测量的K_S到γ-γ分支比清楚地表明,目前的理论预测的增强。正如在其他K和B介子衰变中一样,这邀请考虑新物理学贡献的可能性。我们研究后者的一种特殊形式,这可能被称为明显的镜像对称。实验数据是用先前确定的普通强子中镜像物质混合物的混合角值来描述的,并假设对于pi ^0、η、η ',镜像衰变振幅与它们的普通对应物具有相同的量值。
2006-10-20 hep-ph
Baryogenesis and Asymmetric Dark Matter from The Left-Right Mirror Symmetric Model
本文提出了一个左右镜像对称模型来解释重子生成和非对称暗物质。该模型可以同时容纳标准模型、中微子物理、物质-反物质不对称性和暗物质。特别是,它自然而优雅地解释了重子和暗物质不对称性的起源,并清楚地给出了它们之间的密切联系。此外,该模型预测了一些有趣的结果,例如,冷暗物质中微子质量是质子质量的$3.1$倍。在未来的实验中测试该模型也是可行且有希望的。
2014-05-02 hep-ph
Dark photons and mirror matter are well-motivated dark matter candidates. It is possible that both of them arose during the compactification and symmetry breaking scenario of the heterotic $E_8\times E_8$ string theory and are related to each other. In this case, dark photons can become a natural portal into the mirror world. Unfortunately, the expected magnitude of the induced interactions of ordinary matter with mirror matter is too small to be of phenomenological interest.
2021-09-20 hep-ph
A Left-Right Mirror Symmetric Model: Common Origin of Neutrino Mass, Baryon Asymmetry and Dark Matter
我建议一个左右镜像对称粒子模型作为SM的自然和美学延伸。由于左右镜像对称性破缺,辐射机制产生微小的中微子质量,TeV尺度镜像带电轻子的特征衰变通过轻子生成产生重子不对称性,KeV质量的无菌狄拉克费米子最终成为CDM。该模型能完整地解释中微子质量、重子不对称性和暗物质的共同起源,并深刻揭示了它们之间的内在联系。最后,我讨论了几种可行的方法来检验模型的预测和探索新的物理在不久的将来的实验。
2019-12-02 hep-ph
Mirror matter admixtures in K_L \to γγ
基于普通介子中可能存在的镜像物质的微小混合物,我们研究了K_L \to γγ跃迁。我们发现这个过程可以用一个只有3%的SU(3)对称性破缺来描述。我们还确定了η-η '混合角和赝标衰变常数。这些参数的结果是一致的,在文献中得到的一些。他们赞成两个最近的决定,一个基于两个分析约束,另一个基于次领先的顺序功率校正。
2004-02-18 hep-ph
If dark matter is composed of new fundamental particles, Earth's orbital motion around the Sun may induce an annual modulation in the rate at which these particles interact in a terrestrial detector. The DAMA collaboration has identified at a 12$σ$ confidence level such an annual modulation in their event rate. One previously proposed explanation is `plasma dark matter' (e.g. mirror dark matter) which would have electron recoils in the detector from interactions via kinetic mixing. We perform a chi-squared goodness of fit test of this plasma dark matter model to DAMA/LIBRA modulation amplitude…
2020-11-05 hep-ph
Mirror Matter as Self Interacting Dark Matter
有人认为,观测到的星系核心密度分布与无碰撞的暗物质粒子不一致,而另一种自相互作用的暗物质候选者可能更好地解释观测结果。在粒子物理学的镜像宇宙模型中提出的一类新的自相互作用暗物质是镜像氢原子,其稳定性由镜像重子数守恒保证。我们表明,镜像氢原子的有效输运截面,有正确的数量级解决的“尖”晕问题。此外,由于较高的镜像质量尺度,镜像原子的耗散效应受到抑制,从而防止了镜像晕物质坍缩成盘,这加强了镜像物质是银河系暗物质的论点。
2001-12-07 astro-ph hep-ph
Symmetry limit properties of decay amplitudes with mirror matter admixtures
本文将我们以前对物理强子中镜像物质混合方案中超子非轻子和弱辐射衰变振幅的对称极限性质的分析推广到包括$Ω^-$的两体非轻子衰变和K介子的双光子和双π衰变。我们发现,在强味SU(3)对称极限下,所有衰变的宇称守恒振幅都消失了。我们还建立了相应的宇称破坏振幅在同一极限下消失的具体条件。
2006-10-19 hep-ph
Experimental implications of mirror matter-type dark matter
镜像物质类型的暗物质是一个暗物质候选者,特别是从高能物理动机。本文从教学角度回顾了其理论动机和实验证据,重点介绍了最近的正电子偶素实验、DAMA/NaI暗物质搜寻、异常陨石事件等的意义。
2003-09-11 astro-ph hep-ph
Is dark matter made of mirror matter? Evidence from cosmological data
在宇宙学暗物质全部或部分由镜像物质构成的情况下,我们对宇宙微波背景和大尺度结构进行了新的快速数值模拟。我们考虑在平坦宇宙中线性尺度的标量绝热原始扰动。模拟的速度允许我们第一次使用马尔可夫链蒙特卡罗分析来约束镜像参数。具有纯镜像物质的宇宙可以很好地符合观测结果,相当于混合有冷暗物质的情况。在这两种情况下,分析显示了一个明确的迹象,存在一致数量的镜像暗物质,$0.06 \lesssim Ω_{\rm mirror} h^2 \lesssim 0.12$。
2014-01-20 astro-ph.CO hep-ph
Exploring the mirror matter interpretation of the DAMA experiment: Has the dark matter problem been solved?
DAMA周年调制信号与微分能谱之间的自洽性是对暗物质候选者的一个重要检验,镜像物质型暗物质通过了这一检验,而其他暗物质候选者,包括标准暗物质,则通过了这一检验(自旋无关)WIMP和微型带电粒子暗物质,我们认为,镜像物质型暗物质的独特性质似乎正是完全解释这些数据所需要的,这表明暗物质问题终于得到了解决。
2004-05-19 astro-ph hep-ph
Mirror matter and heavy singlet neutrino oscillations in the early universe
利用跷跷板机制研究了镜像物质模型中重规范单重态中微子的混合。推导了在早期宇宙中防止镜像物质产生过剩所必须满足的参数约束。我们发现,没有微调的重中性费米子部门需要这个镜像物质模型,以满足宇宙学的约束。在镜像模型的背景下简要讨论了重子发生的情况。
2000-03-09 astro-ph hep-ph
Structure formation, CMB and LSS in a mirror dark matter scenario
在镜像世界假说中,镜像重子成分是一种可能的暗物质候选者。在这里,我们研究镜像暗物质的行为和差异,从更熟悉的CDM候选人的结构形成,宇宙微波背景和大尺度结构。我们显示镜像模型CMB和LSS功率谱,并将它们与观测结果进行比较,获得镜像参数空间的界限。
2004-09-27 astro-ph hep-ph
Mirror matter in the solar system: New evidence for mirror matter from Eros
镜像物质是一种全新的物质形式,如果镜像对称性是自然界的基本对称性,那么它就被预言存在。镜像物质具有正确的广泛性质,可以解释宇宙中推断出的暗物质,也可能是粒子物理学、天体物理学、陨石学和行星科学中各种其他难题的原因。已知镜像物质可以通过光子-镜像光子动力学混合与普通物质发生非引力相互作用。这种可能的基本相互作用的强度取决于(理论上)自由参数$ε$。我们认为,在我们的太阳系中,特别是研究如何不同的可能值的$ε$的物理变化的镜像物质的各种建议的表现。我们发现太阳系中镜像物质的新证据来自小行星433 Eros上观察到的陨石坑率急剧下降(直径小于100米的陨石坑)。我们还重新审视了现有的各种观点,包括异常陨石事件的镜像物质解释,先驱者航天器的异常慢化等。
2002-11-12 astro-ph hep-ph physics.space-ph
Mirror particles and mirror matter: 50 years of speculation and search
本文综述了空间宇称P、电荷共轭宇称C、组合宇称CP破坏的发现历史。镜像粒子存在的假设被其作者用来恢复左右之间的对称性。本文介绍了"镜像粒子“和"镜像物质”概念的产生和演变。它可以作为一个简明指南的“镜像土地”。审查的一个重要部分是大约250个参考文献及其标题的列表。
2006-12-01 hep-ph physics.hist-ph
Mirror left-right symmetry
提出了一个新的SU(3)_c \times SU(2)_L \times SU(2)_R \times U(1)_{B-L}左右对称模型,其中标准模型中的费米子和Higgs场是SU(2)_L双峰或SU(2)单峰,而它们的镜像伙伴是SU(2)_R双峰或SU(2)单峰.标量场还包括暗物质的实单线态和跷跷板的两个SU(2)三线态。标准模型和镜像费米子之间的混合被Z_2 \times Z '_2离散对称所禁止。镜像荷电费米子可以通过暗物质标量衰变为它们的标准模型伙伴,而镜像中微子可以通过右手规范相互作用衰变为镜像荷电费米子。我们的模型对强CP问题、稀薄起源、对撞机现象学和暗物质探测都有新的意义。
2012-09-13 hep-ph
Astrophysical tests of mirror dark matter
镜像物质是一种自碰撞的暗物质候选者。如果精确镜像宇称是自然界的守恒对称,那么宇宙中可能存在一个平行的隐藏(镜像)扇区,它具有与我们(可见)扇区相同的粒子和相同的物理定律。这两个扇区仅通过引力相互作用,因此镜像物质自然是“暗”的。测试这种暗物质候选者最有希望的方法是观察它的天体物理特征,如大爆炸核合成,原始结构的形成和演化,宇宙微波背景和大尺度结构功率谱。
2008-09-03 astro-ph hep-ph
Mirror matter, inverse seesaw neutrino masses and the Higgs mass spectrum
在这项工作中,我们研究了一个镜像模型与反跷跷板中微子质量,其中对称性破缺的尺度是固定的边界中的中微子部门。该模型的希格斯扇区有两个双重态和中性单态。镜像模型可以在几个方面在LHC能量下进行检验。镜像模型的两个非常独特的特征是一个新的中性规范玻色子$Z^{\prime}$,具有高的不可见分支比,以及通过衰变$Z^{\prime} \rightarrow N +\bar ν$产生的重马约拉纳中微子。这个结果进行了比较,通过重对生产和随之而来的同号双轻子生产重Majorana生产。镜像模型的另一个重要结果是希格斯质量的预测。一个特殊的解导致希格斯粒子出现在与标准模型相同的区域。然而,还有另一个自然的解决方案,希格斯粒子的质量超过400 GeV。
2011-12-09 hep-ph
Implications of the DAMA and CRESST experiments for mirror matter-type dark matter
如果把镜像物质与宇宙中的非重子暗物质等同起来,那么镜像原子可能是银河系暗物质晕的重要组成部分。镜像物质可以通过引力和光子-镜像光子动力学混合相互作用与普通物质相互作用-导致镜像带电粒子与具有有效电荷$εe$的普通光子耦合。这意味着镜像原子的原子核可以从普通原子的原子核上弹性散射,导致核反冲,这可以在现有的暗物质实验中检测到。我们表明,暗物质实验最敏感的这种类型的暗物质候选人(通过核反冲签名)是DAMA/NaI和CRESST/蓝宝石实验。此外,我们表明,DAMA/NaI实验获得的令人印象深刻的年度调制信号可以解释为镜像物质型暗物质的$|ε| \sim 4 \times 10^{-9}$和DAMA的绝对速率测量以及CRESST/蓝宝石数据的支持。这一$|ε|$值与从各种太阳系异常情况中获得的值一致,包括先驱者航天器异常、异常陨石事件和小行星爱神星上缺乏小陨石坑。它也与标准BBN一致。
2004-02-03 astro-ph hep-ph
Supernova Remnants with Mirror Dark Matter and Hyperons
首次采用DDME2参数化的RMF近似研究镜像暗物质对超新星遗迹的影响,发现遗迹核心中的暗物质会降低最大质量、半径和潮汐形变率,同时加热物质并改变粒子分布。
2025-03-06 hep-ph
Does mirror matter exist?
来自粒子物理学的最迷人的想法之一是镜像物质的概念。镜像物质是一种新的物质形式,如果自然界尊重镜像对称性,它就被预言存在。在预设的时间内,镜像物质实际存在的证据是丰富的,来自天文学,粒子物理学,陨石学和行星科学的一系列观测和实验。
2002-07-14 astro-ph hep-ph physics.space-ph
Structure Formation with Mirror Dark Matter: CMB and LSS
在镜像世界假说中,镜像重子成分是一种可能的暗物质候选者。一个直接的问题出现了:镜像重子的行为如何,与我们更熟悉的暗物质候选者(例如冷暗物质)有什么不同?本文定量地回答了这个问题。首先,我们讨论的结构形成(牛仔裤和丝绸尺度)的相关尺度上的两个宏观参数的依赖性必要的定义模型:镜像等离子体的温度(有限的大爆炸核合成)和镜像重子物质的量。然后我们对镜像暗物质对宇宙微波背景和大尺度结构功率谱的影响进行了完整的定量计算。最后,针对现有的观测数据,我们得到了镜像参数空间的一些界。
2004-07-25 astro-ph hep-ph
Cosmology with Mirror Dark Matter
镜像物质是一种稳定的自碰撞暗物质候选者。如果宇称是自然界中一种守恒的不破缺对称性,那么宇宙中可能存在一个平行的隐藏(镜像)扇区,它由质量相同的粒子组成,并遵循与我们的(可见)扇区相同的物理定律,除了弱相互作用的相反手性。这两个扇区主要通过引力相互作用,因此镜像物质自然是“暗”的。本文综述了镜像暗物质的宇宙学特征,涉及早期宇宙热力学、大爆炸核合成、原初结构的形成与演化、宇宙微波背景和大尺度结构功率谱。除引力外,还考虑了光子与镜像光子的动力学混合对原初核合成的影响。总结目前的研究现状,并将理论结果与观测/实验进行比较,可以看出镜像物质不仅是一种可行的,而且是一种有前途的暗物质候选者。
2011-02-27 astro-ph.CO hep-ph
Mirror symmetry: from active and sterile neutrino masses to baryonic and dark matter asymmetries
我们考虑SU(3)_c \times SU(2)_L \times U(1)_Y镜像扇区,其中场内容和无量纲耦合是SU(3)_c \times SU(2)_L \times U(1)_Y普通扇区的拷贝.我们的模型还包含三个具有重Majorana质量的规范单重态费米子和一个具有跷跷板抑制真空期望值的[SU(2)_L \times SU(2 ′_L]-双重态Higgs标量。镜像无菌中微子质量将具有典型的跷跷板形式,而普通的活动中微子质量将具有双重和线性的跷跷板形式。在这种正则和双线跷跷板的情况下,我们可以预期一个eV尺度的无菌中微子和另外两个MeV尺度以上的中微子符合宇宙学和短基线中微子振荡数据。与SU(2)_L和SU(2 ′_L)的sphaleron过程相联系,费米子单态的衰变可以同时在[SU(2)_L]-二重态轻子中产生轻子不对称性,在[SU(2 ′_L]-二重态轻子中产生相等的轻子不对称性,从而解释重子和暗物质的存在.最轻的镜像重子应该有一个确定的质量,大约在5 GeV左右,以解释暗物质的残余密度。U(1)动力学混合可以为暗物质的直接探测打开窗口。
2013-03-26 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
Ultra high energy neutrinos from hidden-sector topological defects
我们研究了隐藏(镜像)物质中的拓扑缺陷(TD)作为超高能中微子的可能来源。隐藏/镜像和普通物质被假设通过引力或超重粒子相互作用非常弱。一个暴胀的情况下,超重的缺陷形成在隐藏/镜像物质(而不是在普通物质),同时在通货膨胀结束时产生的镜像物质的密度比普通物质的密度小得多。由暗区TD产生的超重粒子及其衰变产物在我们的世界都是无菌的。只有镜像中微子振荡成普通中微子。我们表明,振荡与最大混合的中微子从两个世界是可能的,并且$Δm^2$的值,需要为解决太阳中微子和大气中微子的问题,允许振荡的超高能中微子的宇宙年龄的时间尺度。构造了一个质量简并的最大混合可见中微子和镜像中微子模型。得到了UHE中微子通量的约束条件。估计的通量可以比普通物质的通量高3个数量级。简要讨论了这些通量的检测。
1999-08-04 hep-ph
Matter-Dark Matter Coincidence and Mirror World
针对宇宙中物质与暗物质含量同量级的谜题,研究提出一种简洁的镜像世界新方案,通过Affleck-Dine机制形成非对称暗物质图景,明确不同参数下的暗物质候选者,并给出镜像光子质量范围与暗辐射下限预言。
2025-02-20 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological constraints on mirror matter parameters
本文通过对宇宙微波背景辐射和大尺度结构的数值模拟,给出了宇宙学参数的最新估计,考虑了一个平坦宇宙,其中暗物质全部或部分由镜像物质构成,原初扰动是标量绝热的,并且处于线性状态。使用马尔可夫链蒙特卡罗方法的统计分析可以获得宇宙学参数的约束。因此,我们表明,一个宇宙与纯粹的镜像暗物质是统计等效的情况下,与冷暗物质的混合物。两个宇宙学模型中,普通扇区和镜像扇区的温度比的上限都在0.3左右,这表明镜像物质的主要部分$0.06 \lesssim Ω_{\rm mirror} h^2 \lesssim 0.12$的存在。
2014-01-20 astro-ph.CO hep-ph
A comprehensive analysis of the dark matter direct detection experiments in the mirror dark matter framework
镜像暗物质提供了一个框架来解释现有的暗物质直接探测实验。在这里,我们面对这个理论与最新的实验数据,注意各种已知的系统的不确定性,在淬火因子,探测器分辨率,银河系的旋转速度和速度色散。我们进行了详细的分析DAMA和CoGeNT实验假设一个可以忽略不计的通道分数,并发现数据可以完全解释内的镜像暗物质的框架。我们还表明,镜像暗物质候选人可以解释最近的数据从CDMS/Ge,EdelweissII和CRESSTII实验,我们指出的方法,在不久的将来,该理论可以进一步测试。
2010-08-04 astro-ph.CO hep-ph
Natural electroweak symmetry breaking in generalised mirror matter models
最近有人指出,镜像或孪生希格斯模型在技术上比标准模型更自然,从而缓解了“小”层次问题。在本文中,我们概括的分析模型与任意数量的同构标准模型部门,并证明,技术的自然性增加的额外部门的数量。我们考虑两种模型。第一种具有在任意排列下对称的$N$标准模型扇区。第二个具有$p$左手征标准模型扇区和$p$右手征或镜像标准模型扇区,其中$p$折叠置换对称性在两者内,并且离散奇偶变换左右互换。在这两种模型中,最轻的标量具有不可见的宽度分数1/N,这将提供实验测试这类模型的重要手段。
2006-11-28 hep-ph
Models of asymmetric dark matter (ADM) seek to explain the apparent coincidence between the present-day mass densities of visible and dark matter, $Ω_{\mathrm{DM}} \simeq 5Ω_{\mathrm{VM}}$. However, most ADM models only relate the number densities of visible and dark matter without motivating the similar particle masses. We expand upon a recent work that obtained a natural mass relationship in a mirror matter ADM model with two Higgs doublets in each sector, by looking to implement dark electroweak baryogenesis as the means of asymmetry generation. We explore two aspects of the mechanism: the …
2021-09-01 hep-ph
Mirror matter and primordial black holes
早期宇宙中原始黑洞蒸发的一个结果可能是镜像物质的产生。这将对暗物质和大爆炸核合成时处于平衡状态的轻粒子种类的数量产生影响。探讨了这种机制产生镜像物质的可能性。
1999-03-02 astro-ph hep-ph
Early Universe cosmology in the light of the mirror dark matter interpretation of the DAMA/Libra signal
镜像暗物质提供了一个简单的框架来解释DAMA/天秤座年度调制信号与其他直接探测实验的零结果一致。最简单的可能性是普通物质与镜像暗物质通过光子-镜像光子动力学混合(强度为10^(-9))相互作用。我们确认,这种幅度的光子镜光子混合是一致的,从普通的大爆炸核合成的约束,以及更严格的限制,从宇宙微波背景测量和大尺度结构的考虑。
2009-02-13 astro-ph hep-ph
Generalized mirror matter models
本文构造了具有精确不破非正时空对称性的非最小规范模型,并探讨了它们的宇宙学和天体物理学意义。
2005-11-14 astro-ph hep-ph
Mirror dark matter interpretation of the DAMA/Libra annual modulation signal
DAMA/Libra实验最近证实了早期DAMA/NaI实验中获得的年度调制信号,为他们实际上探测到了暗物质提供了强有力的证据。我们研究的影响,这个实验的镜像暗物质候选人。我们表明,镜像暗物质成功地解释了最新的DAMA/天秤座数据,同时也与其他直接检测实验的零结果一致。
2009-07-01 astro-ph.CO hep-ph
Solar luminosity bounds on mirror matter
利用镜像物质对太阳光度的影响,给出了镜像暗物质的边界。在微扰制度,镜子的物质浓度相对于普通物质小,我们估计从普通物质的热传递的镜子部门通过简单的分析考虑。该热量传递通过镜像光子辐射,并增加所需的能量生产,以保持观察到的亮度。然后,我们提出了更详细的数值计算的总量,这种能量转移。
2019-05-29 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Mirror dark matter and large scale structure
镜像物质是暗物质的候选者。在这篇论文中,我们重新研究了包含镜像暗物质的宇宙中密度扰动增长的线性机制。以绝热标度不变扰动为输入,我们确认,由此产生的处理功率谱比更熟悉的情况下,冷,暖,热暗物质更丰富。新的功能包括在一定规模的最大值$λ_{max}$,碰撞阻尼低于一个较小的特征规模$λ'_S$,与振荡扰动之间的两者。这些尺度是理论基本参数的函数。特别地,它们随着$x$(镜像等离子体温度与普通等离子体温度的比率)的减小而减小。对于$x \sim 0.2$,刻度$λ_{max}$变为银河。因此,镜像暗物质导致自下而上的大尺度结构形成,类似于传统的冷暗物质,对于$x \stackrel{<}{\sim} 0.2$。事实上,$x$的值越小,镜像暗物质就越接近线性状态下的标准冷暗物质。这种差异与线性区域中比$λ'_S$小的尺度有关,并且通常在非线性区域中,因为镜像暗物质是化学复杂的,并且在某种程度上是耗散的。莱曼- $α$森林数据和WMAP建立的早期再电离时期可能是区分镜像暗物质和WIMP风格的冷暗物质的关键。
2003-04-30 astro-ph hep-ph
Evidence for mirror dark matter from the CDMS low energy electron recoil spectrum
我们指出,镜像暗物质预测低能量($E_R \stackrel{<}{\sim} 2$ keV)电子反冲从镜像电子散射以及核反冲从镜像离子散射。前者的效果进行检查,并适用于最近发布的低能电子反冲数据的CDMS合作。我们推测,在CDMS中看到的电子反冲的急剧上升低于2千电子伏可能是由于镜像电子散射,并表明数据所建议的参数大致与DAMA/天秤座和DAMA/NaI实验中观察到的年度调制信号的镜像暗物质解释一致。因此,CDMS数据提供了初步的证据,支持DAMA实验的镜像暗物质解释,这可以通过未来的低能电子反冲测量进行更严格的检查。
2009-12-04 astro-ph.GA hep-ph
Spheroidal galactic halos and mirror dark matter
镜像物质被认为是暗物质的候选者。它有几个非常有吸引力的特点,包括自动稳定性和黑暗,能够模仿冷暗物质的广泛特征,而在线性密度扰动制度,并与所有直接暗物质搜索实验的一致性,无论是消极的(如CDMS II)和积极的(DAMA)。在本文中,我们考虑一个重要的未解决的问题:是否有合理的理由来解释为什么大多数的镜像物质在螺旋星系中存在的形式的气体{ \it spheroidal}星系晕周围的普通物质{ \it磁盘}?我们计算了一个数量级的估计,一个典型的螺旋星系的镜像光子光度今天是大约$10^{44}$尔格/秒。有趣的是,这种能量损失率与普通超新星爆炸提供的能量相似。我们讨论的情况下,超新星的力量可以用来加热镜像物质晕的气体部分,从而防止其崩溃的磁盘。在我们的分析中,{ \it宏观}普通镜不对称性起着基本的作用。
2004-07-26 astro-ph hep-ph
Mirror dark matter
一个由粒子和力组成的镜像扇区提供了对宇宙中推断出的暗物质的简单解释。这个理论的状态进行审查-重点是如何解释令人印象深刻的DAMA/碘化钠年度调制信号的理论,同时也与其他直接检测实验的零结果一致。
2007-06-19 astro-ph hep-ph
Mirror Matter MACHOs
我们认为,在最近的微透镜实验中观察到的大质量致密晕天体(MACHO)的最佳拟合质量约为$0.5 M_{\odot}$,是由"镜像“重子物质而不是我们熟悉的重子组成的天体。这种可能性自然出现在最近提出的镜像物质模型的框架内,以容纳似乎必须解决所有中微子难题的无菌中微子。我们发现,镜像物质参数,适合中微子观测,镜像星的最大质量的顺序$0.5 M_{\odot}$和他们的主序列寿命是远远小于宇宙的年龄。因此它们很可能是黑洞。镜像物质马乔的优点是,它们不会遇到传统的红矮星、棕矮星或白矮星解释中遇到的问题。这些计算也适用于这样一个问题:如果所有的基本质量参数都相同,那么熟悉的物质世界会有什么不同。
1999-02-04 astro-ph hep-ph
Implications of mirror dark matter kinetic mixing for CMB anisotropies
镜像暗物质是一种耗散的、自相互作用的多粒子暗物质候选者,它可以解释DAMA、CoGeNT和CRESST-II直接探测实验。这种解释需要强度为$ε\sim 10^{-9}$的光子-镜光子动力学混合。具有这种动力学混合的镜像暗物质可能会在CMB各向异性谱上留下独特的特征。我们发现,动力学混合对CMB各向异性的最重要的影响是第三和更高的奇峰的高度的抑制。如果是$ε\stackrel{>}{\sim} 10^{-9}$,那么普朗克飞行任务在不久的将来就可以观测到这一特征。
2013-01-29 astro-ph.CO hep-ph
Mirror matter-type dark matter
任何非重子暗物质理论都应该努力解释以下六个主要问题:(1)暗物质的基本粒子性质(质量、稳定性、暗度);(2)普通和非重子暗物质($Ω_B \sim Ω_{dark}$)在宇宙丰度上的相似性;(3)大尺度结构的形成;(4)微透镜事件;(5)螺旋星系中渐近平坦的旋转曲线;(6)令人印象深刻的DAMA/NaI年度调制信号。只有镜像物质类型的暗物质才能够解释所有这六个令人满意的特征。这篇文章的目的是提供一个最新的和教学审查这个暗物质候选人。
2004-07-30 astro-ph hep-ph
Direct detection of mirror helium dark matter in the CRESST-III experiment
在镜像暗物质的背景下,银河系暗晕的主要质量成分是镜像氦离子。如果存在动力学混合相互作用,镜像氦可以与普通物质相互作用。镜像氦相当轻,$m \simeq 3.73$ GeV,在直接探测实验中通常产生亚keV的反冲。最近,CRESST-III实验已经开始探测亚keV的反冲能区,是目前对这种粒子最灵敏的探测器。我们在这里指出,在CRESST-III实验中获得的低能量反冲数据中看到的小过量是一致的,如果动力学混合参数是$ε\approx 5 \times 10^{-10}$周围的镜像氦散射。这种动力学混合强度位于小尺度结构考虑所支持的估计范围内。
2018-07-19 astro-ph.GA hep-ph
Was ordinary matter synthesised from mirror matter? An attempt to explain why $Ω_{Baryon} \approx 0.2Ω_{Dark}$
宇宙学的尘埃已经开始沉淀。一个可能的图景是宇宙(主要)由三种成分组成:普通重子(PDMATHAMM)、非重子暗物质($Ω_{Dark} \approx 0.22$)和暗能量($Ω_Λ \approx 0.7$)。我们认为,观测到的普通重子和非重子暗物质($Ω_{B}/Ω_{Dark} \approx 0.20$)丰度的相似性暗示了普通和暗物质粒子的基本性质之间的潜在相似性。如果把暗物质与镜像物质等同起来,这就是必然的情况。我们研究一个特定的镜像物质的情况下,$Ω_B/Ω_{Dark} \approx 0.20$是自然获得的。
2003-06-03 astro-ph hep-ph
Primordial He' abundance implied by the mirror dark matter interpretation of the DAMA/Libra signal
本文计算了在光子和镜像光子之间存在动力学混合的情况下,大爆炸核合成在镜像粒子扇区中产生的原初镜像氦He'的质量分数。我们探索宇宙学相关的动力学混合参数值,这也是目前探测的暗物质直接探测实验。特别是,我们发现,如DAMA/Libra和其他实验所建议的,对于\sim 10^{-9},产生了大的He'质量分数(Y_{He'} \approx 90%)。如此大的原初He'质量分数值对于直接探测实验的镜像暗物质解释以及镜像星形成和演化的研究具有重要意义。
2010-03-03 astro-ph.CO hep-ph
Direct detection experiments explained with mirror dark matter
最近,CDMS/Si实验在他们的暗物质搜索中观察到低能量过剩事件。根据这一新的结果,我们更新了方向探测实验的镜像暗物质解释。我们发现DAMA、CoGeNT、CRESST-Ⅱ和CDMS/Si数据都可以用晕$\sim Fe'$相互作用同时解释,只要$v_{rot} \approx 200$ km/s.其他参数空间也是可能的。即将进行的实验,包括CDMSlite,CDEX,COUPP,LUX,C-4,.在不久的将来,应该能够进一步仔细研究镜像暗物质和密切相关的隐藏部门模型。
2013-12-26 astro-ph.CO hep-ph
Early Universe cosmology with mirror dark matter
镜像物质是一种稳定的自碰撞暗物质候选者。如果精确镜像宇称是自然界的守恒对称,那么宇宙中可能存在一个平行的隐藏(镜像)扇区,它具有与我们(可见)扇区相同的粒子和相同的物理定律。这两个扇区主要通过引力相互作用,因此镜像物质自然是“暗”的。本文简要回顾了镜像暗物质的宇宙学特征,如大爆炸核合成、原初结构的形成和演化、宇宙微波背景和大尺度结构功率谱,以及它与DAMA年度调制信号的光子-镜像-光子动力学混合解释的兼容性。总结目前的研究现状,并将理论结果与观测/实验进行比较,可以看出镜像物质不仅是一种可行的,而且是一种有前途的暗物质候选者。
2009-11-18 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph