T(13) Flavor Symmetry and Decaying Dark Matter
研究了一类新的具有非阿贝尔离散对称性的味对称模型T_{13} . T_{13}群同构于Z_{13} \rtimes Z_3,它是具有两个复三元组作为不可约表示的极小群。我们证明了T_{13}对称性可以一致地导出轻子质量和混合。此外,如果我们假设一个规范单重态费米子衰变的暗物质,它的衰变算符也受到T_{13}对称性的限制,因此只允许6维轻子衰变算符。我们发现PAMELA和Fermi-LAT报告的宇宙射线异常可以用T_{13}味对称控制的衰变暗物质来解释。
2011-03-12 astro-ph.HE hep-ph
Probing the Dark Sector through Mono-Z Boson Leptonic Decays
多年来,对撞机对暗物质产生的研究一直是基于高pT标准模型特征和大的缺失横向能量的平衡。轻子衰变产生的单Z玻色子具有清晰的特征,其优点是可以精确测量衰变的电子和μ子。这个签名不仅使重建的Z玻色子休息框架,但也可能恢复的基础生产动力学通过衰变轻子角分布。在这项工作中,我们利用轻子Z玻色子衰变所携带的全部信息来限制暗区的耦合强度参数。我们研究了具有标量、矢量和张量介质的简化暗扇区模型,观察到它们在角系数分布上的不同特征,特别是角系数可以用来区分自旋0和自旋1模型的不同情形,包括奇宇称和奇电荷共轭宇称模型.为了最大限度地提高统计能力,我们进行了一个矩阵元方法的研究与事件似然函数的动态建设。我们参数化的检验统计量,使敏感性从矩阵元素是量化的,通过一项测量的形状差异。我们的研究结果表明,形状的差异提供了显着的改善的限制,特别是对于标量介体模型。我们还提出了一个例子应用的矩阵元素的运动学,一个更简单的方法,是适用于实验数据。
2018-02-07 hep-ph
Searching for Smoking Gun Signatures of Decaying Dark Matter
区分衰减和湮灭暗物质(DM)的方法仍然是基本上不可用的。在这篇文章中,我们研究了一类新的隐藏扇区衰减DM模型的潜在天体物理特征,它可以解决最近的宇宙线测量。这种模型可以产生初级光子和/或中微子在大的速率,与轻子生产。光子和中微子的光谱将包含TeV尺度的尖锐特征。我们展示了FERMI,HESS,AGIS和IceCube/DeepCore即将和未来测量的发现潜力。我们表明,这些模型可能会在不久的将来被发现。具体来说,通过FERMI对漫射伽马射线的测量可以检测到硬光子特征的开始。我们认为,这些硬光谱可以产生的衰减暗物质,并符合目前的限制,但很难调和的模型湮灭DM。因此,与目前的宇宙射线测量相关的硬光谱特征的测量将强烈地有利于衰变DM模型。最后,我们评论的初步结果,从内星系提出的费米合作。
2009-08-11 astro-ph.HE hep-ph
Phenomenology of a leptonic goldstino and invisible Higgs boson decays
非线性实现的超对称性,结合标准模型的场容量和SU(3)XSU(2)XU(1)规范不变性,允许局域的6维算符涉及一个goldstino,一个轻子二重态和一个Higgs二重态。这些相互作用保持总轻子数,如果左手goldstino变换为反轻子。我们讨论由此产生的现象,在简单的限制,新的耦合只涉及一个轻子家庭,从而保存轻子味。Z玻色子和希格斯玻色子都可以衰变为中微子和戈德斯坦子:目前不可见的Z宽度和其他观测量的限制为希格斯玻色子通过这种不可见模式主要衰变或至少具有相当大的分支比的惊人可能性留下了空间。最后,我们评论的观点在强子和轻子对撞机,并对我们的分析可能的扩展。
2005-03-23 hep-ex hep-ph hep-th
Late-decaying Q-ball with BBN lifetime
在Affleck-Dine重子生成机制中,可以形成称为Q球的非拓扑孤子。在这项工作中,我们研究了大爆炸核合成(BBN)时代衰变的Q球。我们发现,这种寿命约为10^3 s的晚期衰变重子Q球可以通过滚动的重子光子比η为BBN提供一种新的发展机制,这可以很自然地解释BBN预测与WMAP关于^7Li丰度数据的差异。对于寿命约为10^6 s的晚期衰变轻子Q球,我们发现它们的衰变产物引力子可以作为暗物质的候选者,而不会使宇宙过封闭,同时也可以解释暗物质和重子物质密度近似相等的现象。
2005-09-01 astro-ph hep-ph
Hitting two BSM particles with one lepton-jet: search for a top partner decaying to a dark photon, resulting in a lepton-jet
提出了一个特立独行的顶伴模型,衰变为暗光子。对于质量为$\approx 100$ GeV的暗光子,暗光子衰变为两个重叠的电子,并导致所谓的轻子喷流。该事件还包括一个顶夸克,这导致两个助推物体的事件,一个重,另一个轻。我们提出了一种搜索策略,利用独特的信号拓扑结构。我们表明,一组运动学的选择,无论是在强子和轻子衰变通道的SM顶夸克,几乎所有的背景可以被消除,留下足够的信号事件高达顶部伙伴质量约3 TeV的搜索是可行的大型强子对撞机。
2022-06-21 hep-ph
Next-to-leading-order QCD and electroweak corrections to triple-W production with leptonic decays at the LHC
我们提出了一个计算的次到领导阶QCD和弱电修正的WWW生产与轻子衰变$\mathrm{W}$玻色子在大型强子对撞机,充分考虑到离壳贡献,中介共振,和自旋相关。夸克-反夸克诱导的电弱修正对LHC典型基准截面的贡献约为5-8%,在高能分布尾部增加到几十个百分点。我们观察到了正夸克-光子和负夸克-反夸克诱导的电弱修正之间的强抵消。除了结果的基础上充分$2\to 6/7$粒子下一个领先的顺序矩阵元素,我们提出了一个计算的基础上的三极近似,它扩大了周围的三个同时共振$\mathrm{W}$玻色子的极点的矩阵元素。三极近似对于积分截面和微分截面表现得特别好,因为微分截面对离壳效应不敏感,如角和快度分布。
2019-12-12 hep-ph
Search for anomalous gauge couplings in semi-leptonic decays of $WWγ$ and $WZγ$ in pp collisions at $\sqrt{s} =$ 8 TeV
本文研究了标准模型(SM)三电弱玻色子$WVγ$的产生,其中V = W或Z规范玻色子,涉及轻子衰变的W玻色子伴随一个光子和两个或多个喷注的事件。我们正在使用2012年的完整数据集,质子-质子碰撞的质心能量为8 TeV,积分亮度为19.3 fb ${}^{-1}$,由大型强子对撞机(LHC)的CMS探测器收集。$WVγ$产生终态可能对异常$WWγγ$和$WWZγ$四次耦合敏感。鉴于最近发现的类希格斯粒子,我们调查,在一个模型无关的方式,规范玻色子耦合相对于SM预测的任何偏差,通过设置限制的异常四次规范耦合(aQGC)的$WWγγ$和$WWZγ$。在95%置信水平下获得上限,有和没有形状因子。
2013-10-01 hep-ex hep-ph
New Interpretation of the Recent Result of AMS-02 and Multi-component Decaying Dark Matters with non-Abelian Discrete Flavor Symmetry
最近AMS-02实验已经公布了统计误差很小的正电子分数数据。由于误差很小,对于固定的扩散模型和暗物质剖面,用单个暗物质来拟合数据不再容易。在本文中,我们提出了一个新的解释的数据,它源于两个暗物质的衰变。这种解释给出了较轻DM组分的粗略阈值。当DM衰变为轻子时,宇宙射线中的正电子分数取决于末态的味道,这是通过在我们的模型中施加非阿贝尔离散对称来固定的。通过假设两个规范单态费米子衰变DM粒子,我们表明,一个模型与非阿贝尔离散味对称性,如$T_{13}$,可以给一个更好的拟合AMS-02数据相比,单一的暗物质的情况。在我们的模型中,由于DM粒子的普适轻子衰变算符受$T_{13}$对称性的约束,所以只允许少量的六维算符。我们还表明,轻子质量和混合是符合目前的实验数据,由于味对称性。
2013-12-23 astro-ph.HE hep-ph
On The Decaying-Sterile Neutrino Solution to the Electron (Anti)Neutrino Appearance Anomalies
我们探索的假设,无法解释的数据从LSND和MiniBooNE是一个新的,重中微子质量本征态的证据,混合的μ子型中微子和衰变成电子型中微子和一个新的,非常轻的标量粒子。我们考虑两种不同的衰变方案,一种是Majorana中微子,一种是Dirac中微子;两者都同样适合数据。我们发现一个合理的,虽然不是很好,适合的数据MiniBooNE和LSND。然而,衰变无菌中微子假说完全避开了对轻子介子衰变的消失搜索和精确测量的限制,只要$1~{\rm MeV}\gtrsim m_4\gtrsim 10$ ~keV。费米实验室的SBN计划应该能够明确地检验衰变无菌中微子假说。
2020-06-27 hep-ex hep-ph
NNLO QCD predictions for jet observables in ZH production at electron-positron colliders
该研究在NNLO QCD精度下预言了电子-正电子对撞机ZH产生中的喷注观测量,分别考虑希格斯玻色子衰变为底/粲夸克对和胶子,并比较了不同Durham喷注分辨率参数下的结果。
2025-10-23 hep-ph
Five-body leptonic decays of muon and tau leptons
我们在标准模型(SM)和一般有效场论描述的低能弱相互作用中研究了$\ell, \ell'=e, μ$的五体衰变$μ^- \to e^- e^+ e^- ν_μ \barν_{e}$和$τ^- \to \ell^- \ell'^+\ell'^-ν_τ\barν_{\ell}$.我们计算的分支比和比较我们的结果与两个以前的,相互矛盾,SM计算。在假定弱流的一般结构的基础上,我们导出了衰变轻子极化时三个带电轻子的能量和角分布的表达式,这将有助于Belle II弱流的精确测量。在这些衰变中,轻子$\mathbf{T}$ -自旋和动量的三重乘积中的奇相关性-这可能标志着轻子扇区中的时间反演破坏-被微小的中微子质量所抑制。因此,对这种$\mathbf{T}$破坏的观测量的测量将与无中微子轻子味破坏(LFV)衰变相关联,在那里这种效应不会受到极大的抑制。我们还研究了SM五轻子衰变对寻找LFV $L^- \to \ell^- \ell'^+\ell'^-$衰变所构成的背景。在$\ell'^+\ell'^-$对的不变质量的高值处进行测量看起来是克服背景的最方便的方法。
2016-03-20 hep-ph
Estimation of Baryon Asymmetry from Dark Matter Decaying into IceCube Neutrinos
冰立方中微子天文台最近的结果包括了一个过剩的PeV中微子事件,这些事件似乎遵循一个不同于冰立方探测到的其他低能量中微子的破幂律。这些中微子可能的天体物理来源仍然未知。这种中微子的一个可能来源是非热的、长寿命的重质量暗物质的衰变,其质量应该是$> 10^{6} \rm {GeV}$,可能在宇宙的早期产生。它们可以通过强子和轻子通道进行级联衰变,最终产生这样的高能中微子。这项工作通过研究这些暗物质候选者的衰变通量来探索这种可能性。这种暗物质粒子的质量和寿命已经通过与冰立方的PeV中微子数据进行$χ^2$拟合而获得。最后,我们估计了宇宙中由于这种暗物质衰变而产生的重子不对称性。
2021-05-27 hep-ph
Tau Custodian searches at the LHC
τ轻子可以比在具有三重最大轻子混合的强电弱对称性破缺模型中天真地预期的更复合。保管对称性所需要的新轻子共振,即τ保管者,可以成为这种轻子味实现的第一个信号。金牛座守护者可以非常轻,几乎完全衰变成金牛座。LHC对这些新轻子的探测范围分别为240、480和720 GeV,sqrt{s}=14 TeV,积分亮度分别为30、300和3000 fb^{-1}。我们的分析可以扩展到任何一对产生的粒子主要衰变到Taus和标准模型玻色子。
2010-07-23 hep-ex hep-ph
A new approach to semi-leptonic tags in $B$-meson semi-invisible decays
运动学变量设计成对衰变到部分未检测到的最终状态-一个突出的例子是$M_{T2}$和它的洛伦兹不变版本$M_2$ -已被广泛部署在高$p_T$对撞机搜索。最近提出了一系列新的潜在应用在风味设施-其中$B$介子或$τ$轻子也成对产生-。这些衰变中的一个普遍挑战是,如果信号母体和通常用作标记的“另一个”母体都半不可见地衰变。在这种情况下,特别是包括半轻子标签,信号识别通常受到缺乏对信号母增强的知识的阻碍。$M_2$有助于精确地克服这一挑战,并允许利用半轻子衰变的优越效率。我们的策略依赖于两个新的约束,可以施加在$M_2$。第一个是衰变母体质量的已知质量的平方,结合其他约束,它产生$M_{2sB}$。第二个是信号母星的飞行方向,通常在具有高顶点能力的设施(如Belle II和LHCb)中得到很好的重建。该约束产生了$M_{2V}$变量,该变量甚至可以在碰撞能量未知的设施中使用。我们测试这些想法在$B$衰变,即$B \to K τμ$的持续差异的背景下,目前极大的兴趣衰减。我们发现,$M_{2sB}$的一个基本应用导致,单独的,一个改进,已经是目前的方法和“真理级”半轻子的情况之间的一半。在其他条件不变的情况下,特别是统计数据,我们的方法使半轻子标签与完全重建的强子标签竞争。
2022-09-07 hep-ex hep-ph
A Powheg generator for $t$- and $s$-channel single-top production and decay including non-resonant effects
Nikhef(荷兰国家核与亚原子物理研究所);Università di Torino, and INFN, Sezione di Torino(都灵大学及意大利国家核物理研究所都灵分部);Universität Münster(明斯特大学)
本文提出一个基于POWHEG BOX RES的次领头阶+部分子簇射生成器,用于强子对撞机中$t$道和$s$道单顶产生与轻子衰变,包含离壳和非共振效应,并匹配Pythia以结合五味计算与底夸克质量效应。
2026-10-06 hep-ex hep-ph
Implications of the Fermi-LAT diffuse gamma-ray measurements on annihilating or decaying Dark Matter
我们分析了最近发表的费米-LAT扩散γ射线测量的背景下,轻子湮灭或衰变的暗物质(DM)的目的是解释各向同性的扩散γ射线和PAMELA,费米和HESS(PFH)异常$e^\pm$数据。用PYTHIA产生五种不同的DM湮灭/衰变通道$2e$、$2μ$、$2τ$、$4e$或$4μ$(后两者通过中间轻粒子$ϕ$)。我们计算了银河系和河外的提示和逆康普顿(IC)的贡献所产生的伽马射线光谱。为了找到银河系IC光谱,我们使用最新版本的GALPROP星际辐射场模型。对于河外信号,我们表明,提示伽玛发射的幅度是非常敏感的河外背景光的假设模型。对于我们的银河系,我们使用Einasto,NFW和等温DM密度配置文件,并包括DM子结构的影响,假设一个简单的subhalo模型。我们的计算表明,对于湮灭DM的河外伽玛射线信号可以占主导地位,只有当相当极端的幂律浓度-质量关系$C(M)$是使用,而更现实的$C(M)$关系使河外的分量可比或次主导的银河信号。对于衰变的DM,银河信号总是超过河外信号。在零化DM的情况下,PFH的有利参数可以排除,只有当幂律$C(M)$关系假设。对于DM衰变为$2μ$或$4μ$的PFH青睐DM参数是不矛盾的费米伽玛射线数据。我们发现,由于(几乎)无特征的银河IC光谱和DM晕子结构,湮灭DM可能会得到一个很好的同时适合各向同性的扩散伽马射线和PFH $e^\pm$的数据没有明显的冲突与…
2010-06-21 astro-ph.HE hep-ph
SU(3)-Flavor Anatomy of Non-Leptonic Charm Decays
我们对粲介子衰变为两个赝标SU(3)-八重态介子进行了全面的SU(3)-味分析。考虑到夸克质量分裂引起的SU(3)破缺效应,m_s!= m_{u,d},我们发现现有的数据可以用SU(3)破缺的30%来描述。为了容纳CP破坏的所有数据,所需的企鹅增强往往比单独从Delta a_{CP} ^{dir}(K^+K^-,pi^+pi^-)中提取的企鹅增强更大,从而加强了标准模型之外的解释。尽管有大量的矩阵元素,CP不对称性之间的相关性允许潜在的区分不同的场景之间的潜在动力学,以及标准模型和各种扩展的SU(3)对称性及其子群。我们调查如何改善测量的直接CP不对称性在单Cabibbo抑制衰变可以进一步证实的数据的解释。我们发现,D->pi^+pi^-与D->K^+K^-、D_s->K_S pi^+与D^+->K_S K^+、D^+->pi^+ pi^0、D->pi^0pi^0和D->K_S K_S中的不对称性提供了特别有用的信息。
2013-01-28 hep-ex hep-ph
Decaying LSP in SO(10) GUT and PAMELA's Cosmic Positron
我们假设最小超对称标准模型中最轻的超对称粒子是暗物质。如果一个右手中微子(ν^c_1)比类双中微子轻,并且它的超伴子(\tilde ν^c_1)产生真空期望值(VEV),自然会引起极小的R宇称破缺,则类双中微子能通过SO(10)规范相互作用衰变。如果{ \bf 16}_H的VEV标度比{ \bf 45}_H的VEV(\approx 10^{16} GeV)低几个数量级,并且如果slepton(\tilde{e}^c_1)比squarks相对较轻,轻子衰变模式可能占主导地位。LSP的所需衰减速率,T_x \sim 10^{-26}秒。{-1}解释PAMELA数据可以自然实现,因为介导LSP衰变的Gaugino是超重的。根据PAMELA数据,可以确定SU(3)_c x SU(2)_L x SU(2)_R x U(1)_{B-L}破缺标度(或{ \bf 16}_H VEV标度)。整体对称性是抑制RH(s)中微子与MSSM场之间汤川耦合的必要条件。即使一个RH中微子相当轻,提供极轻的三个物理中微子及其振荡的跷跷板机制仍然在起作用。
2009-12-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Ditau-Jet Tagging and Boosted Higgses from a Multi-TeV Resonance
大型强子对撞机新的TeV级物理过程可以产生具有实质性横向洛伦兹推进的希格斯玻色子玻色子,这样希格斯的衰变产物名义上包含在单个喷流中。在一个轻的希格斯衰变主要是bb的情况下,以前的研究表明,这些希格斯喷流可以通过利用射流子结构技术来识别。在这项工作中,我们探索了利用次显性但非常独特的衰变h -> tau tau的可能性。为此,我们引入了“双尾喷流”的概念,即由两个半共线的双尾喷流组成的喷流,其中一个或两个双尾喷流都是强子衰变的。我们对普通的tau标记方法进行了简单的修改,以解释这种配置,并估计了p_T TeV的50%量级的标记率和0.1%-0.01%量级的QCD错误率。我们进一步证明了使用传统的MET投影技术重建ditau不变质量的可行性。鉴于这些工具,我们估计的灵敏度LHC发现一个多TeV Z'衰变到Zh,利用轻子和强子Z衰变通道。轻子Z通道是有限的,由于低统计,但强子Z通道是潜在的竞争与其他搜索。
2010-11-19 hep-ex hep-ph
Cosmic Rays from Leptophilic Dark Matter Decay via Kinetic Mixing
如果用衰变的暗物质来解释,PAMELA实验所观察到的10 GeV以上的宇宙射线中正电子分数的急剧上升,暗示了一种有利于轻子通道的潜在产生机制。我们考虑这样一种情况,其中一部分暗物质是由一个完整的隐藏扇区U(1)的高吉诺组成的,它只通过微小的动力学混合与可见扇区相互作用。暗物质的第二种成分是由中性伴子组成的,根据质谱,最轻的中性伴子或隐藏的高根伴子变得不稳定,容易衰变。我们分析了宇宙射线,即正电子,河外γ射线和反质子通量的贡献,这可能是由于这些衰变,并证明,反质子的生产可以自然抑制。此外,我们简要地讨论了明显的双峰结构的ATIC数据级联衰减隐藏的高吉诺,以及可能的签名费米。
2009-03-20 astro-ph.HE hep-ph
Virtual Photon Emission in Leptonic Decays of Charged Pseudoscalar Mesons
研究了辐射轻子衰变$P\to\ellν_\ell\,\ell^{\prime\,+}\ell^{\prime\,-}$,其中$P$是赝标介子,$\ell$和$\ell^\prime$是带电轻子.在这样的衰变中,发射的光子是离壳的,除了虚光子是从轻子或介子发射的“点状”贡献外,四个结构相关(SD)形状因子对振幅有贡献。我们提出了一个战略的SD形状因子的提取和实施它在一个探索性的格子计算的四个通道的K介子衰变($\ell,\ell^\prime=e,μ$)的衰变率。SD形状因子描述了虚光子与衰变介子内部强子结构之间的相互作用,在我们的计算过程中,我们将SD和点状因子对振幅的贡献分开。我们表明,形状因子可以提取具有良好的精度,尽管在我们的模拟中使用的非物理夸克质量($m_π\simeq 320\,$ MeV和$m_K\simeq 530\,$ MeV),衰变率的结果是在合理的半定量协议与实验数据(这些存在的通道)。在这一准备工作之后,我们未来工作的重点将是在物理夸克质量上获得结果,以及控制与离散化和有限体积误差相关的系统不确定性。
2022-02-08 hep-lat hep-ph
IceCube PeV neutrinos from heavy dark matter decay with 12 years HESE data
本文提出IceCube PeV中微子源于重暗物质衰变,通过QCD级联和电弱修正计算中微子通量,并利用12年HESE数据拟合出暗物质质量约9.4×10^6 GeV、寿命约4.2×10^28秒,且轻子道贡献极小。
2025-05-28 astro-ph.HE hep-ph
Study of MSSM heavy Higgs bosons decaying into charginos and neutralinos
在大型强子对撞机上,ATLAS和CMS合作已经进行了大量的搜索,以探测最小超对称标准模型(MSSM)的重希格斯粒子,通过它们衰变为标准模型粒子。本文研究了MSSM重Higgses衰变为中性伴子和电荷伴子对的过程,并估算了这些“伴子”模的最大可能分支比,与LHC的现有数据相一致。在进行随机扫描的相关电弱子参数,我们施加SM 125 GeV的希格斯约束,低能量的味道数据,以及目前的界限重希格斯从大型强子对撞机运行I和运行II的数据。在我们的分析中也考虑了目前的限制的电弱子质量和耦合。我们选择了几个代表性的基准点,满足所有上述约束条件,然后进行详细的对撞机模拟,包括快速检测器的影响,并分析所有潜在的SM背景,以估计这些重希格斯粒子的发现范围在LHC。我们限制自己的轻子级联衰变模式内的这些重希格斯玻色子和研究的mono-X + MET(X=W,Z)和三轻子+ MET签名的背景下,高亮度运行的14 TeV的大型强子对撞机。
2016-07-03 hep-ex hep-ph
ATLAS on-Z Excess Through Vector-Like Quarks
我们研究了在$+\slashed{E}_T$ ATLAS SUSY搜索中观察到的轻子-$Z +$喷流中的过剩可能是由于类矢量夸克$U$衰变为第一代夸克和$Z$玻色子的成对产生。我们发现,过剩可以解释内的2 $σ$(高达1.4 $σ$)的水平,同时逃避其他LHC搜索的约束。优选的质量和分支比的范围分别是$610 < m_{U} < 760$ GeV和${\rm Br}(U \rightarrow Z q) > 0.3$ - $0.45$。
2016-02-16 hep-ph
Study on $Ξ_{cc}\toΞ_c$ and $Ξ_{cc}\toΞ'_c$ weak decays in the light-front quark model
本文在光阵面夸克模型中研究了$Ξ_{cc}\toΞ_c$和$Ξ_{cc}\toΞ'_c$的弱衰变。一般来说,一个天真的,但合理的猜想表明,$Ξ_{cc}$中的$cc$子系统($Ξ^{(')}_c$中的$us$对)是一个具有确定的自旋和颜色分配的双夸克。在这一过程中,初态的双夸克态不是旁观者,必须被打破。Racah转换将原始$(cc)q$分解为$c(cq)$组件的组合。因此,我们可以单独处理衰变的$c$夸克,而保持$(cq)$子系统作为旁观者。通过对内部结构的重新排列,我们数值计算了形状因子,从而得到了半轻子衰变和非轻子衰变的速率,这将是未来的测量。
2019-12-02 hep-ph
Searching for single production of vectorlike quarks decaying into Wb at a future muon-proton collider
本研究通过探测器模拟分析了未来μp对撞机上单产生VLQs衰变至Wb的发现潜力,发现强子道灵敏度更优,其排除限和发现质量上限显著超越LHC,确立了μp对撞机探测高质量VLQ态的强大能力。
2025-08-15 hep-ph
A Solar Probe of Dark Matter Decay in the Galaxy
King’s College London(伦敦国王学院)
本文研究太阳通过逆康普顿散射将暗物质衰变产生的电子正电子转化为γ射线的信号,提出利用太阳周围区域的高能γ射线观测来探测暗物质衰变,为暗物质研究提供新的局部探测方法。
2026-03-31 astro-ph.HE hep-ph
Dark Atoms and their decaying constituents
宇宙中的非重子暗物质可能由新的稳定的带电物质组成,它们通过普通的库仑相互作用以各种形式的重中性“暗原子”结合在一起。现有的模型提供了自然实现的显性和次显性形式的暗原子组件。在Walking Technicolor的框架下,在早期宇宙中,除了观察到的重子不对称性外,还可以产生稳定的负双电荷技术轻子$ζ^{--}$和亚稳但寿命长的正双电荷技术重子$UU^{++}$的电荷不对称性过剩。如果$ζ$的过量超过$UU$的过量几个数量级,暗物质可能主要由$ζ$与原始氦的核相互作用O-氦($OHe$)束缚态的$Heζ$暗原子组成。虽然这种次优势分量很稀疏,但它可以导致可观测到的效应,因为技术重子$UU$的轻子衰变会产生两个带正电荷的轻子,而中性粒子衰变会产生相反电荷的轻子对。结果表明,如果$UUζ$占总暗物质密度的比例为$\sim 10^{-6}$,$UU^{++}$的质量约为1 TeV,寿命约为$10^{20} $ s,那么暗物质中次优势$UUζ$成分的$UU^{++}\rightarrow e^+ e^+, μ^+ μ^+, τ^+ τ^+$的衰变可以解释宇宙线中观测到的高能正电子过剩.通过模型参数优化AMS-02最新数据的拟合,预测这种长寿命双电荷粒子的质量范围对于在LHC上寻找它具有挑战性。(节略)
2014-11-12 astro-ph.CO hep-ph
Sensitivity for detection of decay of dark matter particle using ICAL at INO
本文报道了对暗物质粒子衰变为轻子模的可能性的模拟研究。虽然除了通过引力效应之外,对暗物质粒子的性质知之甚少,但最近已经证实,几十年前观察到的所谓“异常Kolar事件”可能是由于不稳定的暗物质粒子的衰变(M.V.N. Murthy和G.Rajasekaran,Pramana,{ \bf 82},609(2014))。这项研究的目的是看看这个猜想是否可以在INO提出的铁量热仪(ICAL)探测器上得到验证。我们研究了可能的衰变轻子模式,这可能是在这个探测器中看到的一些修改。为了模拟的目的,我们假设每个通道饱和衰变宽度的质量范围从$1-50 \rm{GeV/c^2}$。其目的不仅是调查的衰变签名,而且,更一般地说,建立下限的寿命的时间,即使没有这样的衰变发生。
2014-10-20 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Searching for single production of a vector-like $Y$ quark decaying into $bW$ at the FCC-eh
Henan Normal University(河南师范大学);University of Southampton(南安普顿大学);Uppsala University(乌普萨拉大学)
研究在FCC-eh上单产生电荷$Q=-4/3$的类矢量$Y$夸克并衰变为$bW$的排除和发现潜力,考虑电子束极化$P_e=-80\%$和不同质心能量,通过详细探测器模拟分析轻子和强子衰变通道,给出$2\sigma$排除限和$5\sigma$发现潜力。
2026-07-03 hep-ph
New limits on dark matter annihilation from AMS cosmic ray positron data
国际空间站上的AMS实验最近提供了精确度前所未有的0.5至350 GeV的宇宙射线电子和正电子数据。在能量超过10 GeV时,观测到的正电子分数的上升仍然无法解释,提出的解决方案范围从局部的电子到TeV尺度的暗物质。在这里,我们利用这些高质量的数据,把严格的限制暗物质的质量低于300 GeV,湮灭或衰减到轻子的最终状态,基本上独立的起源,这种上升。我们显着改善现有的限制,在某些情况下,高达两个数量级。
2013-10-28 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
First implications of Tibet AS$_γ$ data for heavy dark matter
广泛的空气簇射探测器的伽马射线在次PeV的能量区域提供了一个新的和相对未开发的窗口暗物质的搜索。在这里,我们得出了一些最近公布的西藏AS $_γ$数据的衰减暗物质候选人的影响。现有的光谱信息已经是有用的,在获得竞争性的限制,超过现有的限制超过10 PeV的质量强子或大规模玻色子的最终状态。如果考虑到银河系宇宙射线在(0.1-1)PeV范围内的基准天体物理背景,这一点尤其正确。通过依赖于光子的到达分布,我们表明,可以达到显着更好的灵敏度,可比或优于冰立方也为大多数轻子末态。然而,充分利用数据需要进一步披露信息。
2021-07-10 astro-ph.HE 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
Tagging fully hadronic exotic decays of the vectorlike $\mathbf{B}$ quark using a graph neural network
Center for Computational Natural Sciences and Bioinformatics(计算自然科学与生物信息学中心);International Institute of Information Technology(国际信息科技研究所);Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram(印度科学教育与研究学院泰鲁瓦纳坦帕杜姆);Center for Quantum Science and Technology(量子科学与技术中心)
本文针对LHC上矢量-like B夸克奇异衰变到b夸克和规范单态标量Φ的全强子末态,提出图神经网络加深度神经网络的混合深度学习分析方法,在HL-LHC上可将发现与排除能力分别提升至约1.8 TeV和2.4 TeV。
2025-07-22 cs.LG hep-ex hep-ph
Characterizing Higgs portal dark matter models at the ILC
本文在规范不变和可重整化的Higgs门DM模型的理论框架下,在ILC上用$\sqrt{s} = 500$ GeV研究了暗物质的发现前景及其自旋鉴别。在这样的模型中,DM对与$Z$玻色子结合产生。在单重标量DM的情况下,介质只是SM希格斯玻色子玻色子,而对于费米子或矢量DM,存在与SM希格斯玻色子玻色子混合的额外的单重标量介质,其产生显著的可观察差异。经过仔细研究的信号和背景的部分子水平和在检测器水平,我们发现与强子衰变$Z$玻色子的信号提供了一个更好的搜索灵敏度比轻子衰变$Z$玻色子的信号。以费米子DM模型为基准场景,当DM-介质耦合$g_χ$相对较小时,DM信号仅对标量介质$H_2$相对较轻的基准点是可分辨的。从标量DM中鉴别自旋是很有希望的,而从矢量DM中鉴别自旋是困难的。对于接近微扰极限的$g_χ$,介体$H_2$在感兴趣的整个质量区域中的基准点是可校准的。而区别于标量和费米子的自旋DM是很有希望的。
2017-09-18 hep-ex hep-ph
Triple gauge coupling analysis using boosted $W$'s and $Z$'s
本文研究了在大型强子对撞机中利用高提升$W$和$Z$粒子的强子衰变(胖喷注)来限制电弱三规范玻色子耦合,发现其限制精度与轻子衰变通道相当。
2024-10-16 hep-ex hep-ph
Searches with Mono-Leptons
我们探讨了LHC中单轻子加上缺失的横能量信号的含义,并指出它对理解暗物质如何与夸克相互作用的意义,其中信号来自于暗物质对的产生以及从初始态夸克辐射出的轻子衰变的W玻色子.我们得到的限制使用现有的W '搜索在大型强子对撞机,并发现一个有趣的干扰之间的贡献,从暗物质耦合向上型和向下型夸克。单轻子实际上可以提供最强的电流约束的暗物质相互作用的轴向矢量(自旋相关)的相互作用和iso-spin破坏耦合。如果观测到暗物质产生的信号,这个过程也可以帮助解开暗物质与上夸克和下夸克的耦合。
2013-06-19 hep-ex hep-ph
Baryogenesis and Dark Matter from $B$ Mesons
提出了一种新的重子生成和暗物质产生机制,其中暗物质残留丰度和重子不对称性都来自中性$B$介子振荡和随后的衰变.这种设置是可以在强子对撞机和$B$ -工厂测试的。在早期宇宙中,长寿命粒子的衰变产生了$B$介子和反介子的热平衡。这些介子/反介子然后经历CP破坏振荡,然后迅速衰变为可见和暗扇区粒子。暗物质将在重子数下带电,从而在不违反宇宙总重子数的情况下产生可见的扇形重子不对称性。所产生的重子不对称性将直接与中性$B$衰变中的轻子电荷不对称性相关;这是一个实验观测值。暗物质是由一个完整的离散对称性稳定的,而质子衰变只是通过运动学来避免。我们将用一个不受双核子衰变约束的模型来说明这一机制,该模型不需要很高的再热温度,并且将具有独特的实验信号--$B$介子衰变中的正轻子不对称性,$B$介子到重子和丢失能量的新衰变,以及$b$味重子到介子和丢失能量的新衰变。这三个观测值在当前和即将到来的对撞机实验中是可测试的,允许对这种机制进行不同的探测。
2019-02-21 astro-ph.CO hep-ex hep-ph