Signatures of Sneutrino NLSP in Gravitino Dark Matter Scenario at the LHC
我们提出了一个超对称模型的现象学与sneutrino作为下一个最轻的超对称粒子（NLSP）的引力子暗物质的情况下，在大型强子对撞机。我们专注于轻子签名和研究的可行性，一个特定的三轻子签名作为一个可能的发现渠道的超对称性。
2009-09-25 hep-ph
R-Parity Breaking via Type II Seesaw, Decaying Gravitino Dark Matter and PAMELA Positron Excess
我们提出了一类新的具有第二类跷跷板机制的MSSM的R宇称违反扩张，其中不稳定的引力子是宇宙的暗物质。它主要衰变为三个轻子的末态，从而为PAMELA实验中的正电子过剩而非反质子过剩提供了一个自然的解释。该模型可以解释中微子质量，而无需调用任何高尺度物理学，同时保持了宇宙中预先存在的重子不对称性。
2009-05-21 astro-ph.HE hep-ph
Decaying gravitino dark matter and an upper bound on the gluino mass
我们表明，如果衰变的引力子暗物质是负责PAMELA和ATIC/PPB-BETS异常的宇宙射线的电子和正电子通量，再加热温度和胶子质量从上面的约束。特别是，如果观测到的重子不对称性可以用热瘦生的假设来解释，那么胶子的质量很可能在大型强子对撞机的范围之内。
2009-01-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing the anomalous positron fraction origin with fully leptonic decaying gravitino dark matter candidates
由PAMELA、AMS-02、CALET、DAMPE和Fermi-LAT等空间实验测量的电子和正电子宇宙射线通量在高能时显示出与标准天体物理学来源的预期相比出乎意料的行为。特别是，AMS-02的观测为一种新的正电子和电子来源提供了令人信服的证据，而这种来源仍然未知。可能的情况包括暗物质的贡献或未解决的天体物理来源，如附近的恒星。研究表明，大多数基于暗物质的解释往往会产生过多的伽马射线，与河外伽马射线背景（EGB）的测量结果相冲突。虽然这种情况似乎是相当普遍的，但它最终取决于候选暗物质的性质。在这项工作中，我们重新审视了一个模型，其中引力子是一个暗物质的候选人通过R-宇称违反耦合衰变到SM粒子。我们表明，三线性耦合允许的衰变通道产生更多的电子和正电子和更少的光子相比，双线性耦合允许的通道。事实上，当单独考虑AMS-02数据时，我们发现三线性模型与EGB约束是兼容的。然而，当考虑DAMPE或CALET测量的电子和正电子通量之和而不是AMS-02数据时，这一结果可能会改变。因此，为了进一步评估该模型，需要澄清这些实验收集的数据之间的差异
2020-11-18 hep-ph
Searching for SUSY and decaying gravitino DM at the LHC and Fermi-LAT with the $μν$SSM
“$μ$ from $ν$”超对称标准模型（$μν$ SSM）解决了超对称模型的$μ$问题，并简单地利用与右手中微子$ν$的三个族的耦合再现了中微子数据。通过这些新的状态，以及破坏$R$宇称的耦合，预计LHC的超对称性的新特征。所有超对称粒子都是最轻粒子的潜在候选者，最轻粒子是不稳定的，导致提示或位移顶点，并产生具有多轻子/τ/喷流/光子和丢失能量的最终状态。此外，衰变的引力子也是暗物质的有趣候选者。它可以通过伽马射线观测来搜索，例如费米大面积望远镜。后者，取决于该模型的参数空间的区域，已经强加了一个上界的引力子质量的顺序$5-20$ GeV和一个下界的寿命约$10^{25-28}$ s。
2016-08-29 astro-ph.HE hep-ph
Antiproton Limits on Decaying Gravitino Dark Matter
我们报告的约束条件的衰变引力子暗物质的寿命模型与双线性R-宇称违反来自宇宙射线反质子的观测与PAMELA实验。对一组可行的宇宙射线传播参数进行扫描，我们发现引力子质量从大约100 GeV到10 TeV的下限范围从$8\times 10^{28}$ s到$6\times 10^{28}$ s。将这些限制与来自伽马射线和中微子观测的限制进行比较，我们得出结论，所提出的反质子限制是目前在所考虑的质量范围内对引力子寿命的最强和最鲁棒的限制。这些约束对应于$10^{-8}$到$8\times 10^{-13}$范围内的双线性R-奇偶性破坏参数的大小的上限。
2014-01-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing Gravitino Dark Matter with PAMELA and Fermi
我们分析了衰变引力子暗物质的宇宙射线签名的模型独立的方式的基础上的运营商分析。热leptogenesis和通用的边界条件在大统一体规模限制引力子质量低于600 GeV。来自引力子衰变的电子和正电子通量，加上标准的GALPROP背景，不能解释费米LAT最近测量的PAMELA正电子分数和电子+正电子通量。对于引力子暗物质，观测到的通量需要天体物理源。测得的反质子通量允许衰变的引力子对伽马射线谱有相当大的贡献，特别是能量低于300 GeV的谱线。未来对伽马射线通量的测量将对LHC中可能存在的衰变引力子暗物质的特征提供重要的限制。
2009-08-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Antiproton Limits on Decaying Gravitino Dark Matter
通过PAMELA实验测量宇宙射线反质子通量，我们推导出$Zν$、$W\ell$和$hν$通道中衰变暗物质寿命的95%CL下限。在宇宙射线传播参数的允许范围内进行扫描，我们发现暗物质质量从大约100 GeV到10 TeV的$8 \times 10^{28}$ s到$5 \times 10^{25}$ s范围内的寿命极限。我们将这些限制的动机良好的情况下，引力子暗物质的情况下，与双线性违反R-宇称，并找到一个类似的范围内的寿命限制相同范围的引力子质量。转换的R-奇偶违反耦合的大小上的限制的寿命限制，我们发现在范围内的$10^{-8}$到$8 \times 10^{-13}$的上限。
2014-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Indirect Signatures of Gravitino Dark Matter
超对称模型提供了非常有趣的场景来解释宇宙的暗物质。在这次演讲中，我们讨论了引力子暗物质在R宇称破缺真空中的情况，这不仅非常自然地再现了观测到的暗物质遗迹密度，而且还导致了宇宙的热历史与观测到的原始元素丰度和观测到的物质-反物质不对称性相一致。在这类情况下，暗物质引力子不再稳定，而是以非常长的寿命衰变为标准模型粒子，从而打开了间接探测的可能性。我们计算了引力子衰变对初级宇宙射线的预期贡献，发现质量为150 GeV、寿命为10^26 s的引力子可以同时解释河外γ射线背景中的EGRET异常和正电子部分中的HEAT过剩。
2008-09-11 hep-ph
$ΔN_{\text{eff}}$ and entropy production from early-decaying gravitinos
引力伴子是超引力的基本预测，它们的质量（$m_{G}$）是超对称性破缺标度值的信息，如果在再加热过程中产生，它们的数密度是再加热温度（$T_{\text{rh}}$）的函数。因此，约束它们的参数空间反过来又对粒子物理学和宇宙学提供了重要的约束。我们之前已经表明，对于在（$μ$和$y$）畸变时期衰变为光子或带电粒子的引力子，即将到来的CMB光谱畸变边界在约束$T_{\text{rh}}-m_{G}$空间方面非常有效。对于较重的引力子（寿命短于几个$\times10^6$秒），扭曲很快被热化，能量注入导致CMB浴的温度上升。如果衰变发生在中微子退耦之后，它的总体效应是抑制相对论自由度的有效数量（$N_{\text{eff}}$）。本文利用$N_{\text{eff}}$的观测边界来约束引力子衰变，从而提供引力子和再加热的新约束。对于质量小于$\approx 10^5$ GeV的引力子，目前的观测给出了再加热标度的上限在$\approx 5 \times 10^{10}- 5 \times 10^{11}$ GeV的范围内。对于大于$\approx 4 \times 10^3$ GeV的质量，他们是更严格的比以前的边界从BBN的约束，来自光离解的氘，几乎2个数量级。
2017-06-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitino Dark Matter
引力子暗物质，连同热稀薄生成，意味着超粒子质量的上限。在R宇称破缺的情况下，原始核合成的约束自然得到满足，衰变的引力子导致高能宇宙射线的特征信号。来自引力子衰变的电子和正电子通量不能同时解释费米LAT最近测量的PAMELA正电子分数和电子+正电子通量。观测到的通量需要天体物理学来源。测得的反质子通量允许衰变的引力子对伽马射线谱有相当大的贡献，特别是能量低于300 GeV的谱线。
2009-11-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitino dark matter and neutrino masses with bilinear R-parity violation
双线性R宇称破缺为中微子质量和混合提供了一个有吸引力的起源。在这些方案中，引力子是一种可行的衰变暗物质粒子，其R宇称破坏衰变导致单色光子，其速率可用于天体物理观测。我们确定的参数区域所允许的伽马射线线搜索，暗物质遗迹丰度和中微子振荡数据，获得一个限制引力子质量$m_{\tilde G} \lsim$ 1-10 GeV对应于一个相对较低的再热温度$T_R \lsim$几个$\times 10^7-10^8$ GeV。中微子质量和混合参数可以在大型强子对撞机等加速器实验中重建。
2012-02-01 hep-ph
Gravitino dark matter from Q-ball decays
阿弗莱克-戴恩重子生成伴随着Q球的形成和随后的衰变，既可以产生宇宙的重子不对称性，也可以产生引力子形式的暗物质。如果再加热温度低于10^7 GeV，那么来自Q球衰变的引力子将在热产生的粒子数中占主导地位。我们发现，质量约为1 GeV的引力子是符合所有的观测边界，并可以解释重子暗物质的比例在规范介导的模型的超对称性破缺的广泛的宇宙学和Q球参数。此外，如果Q球是由（B-L）= 0的凝聚体形成的，那么衰变的Q球可能是m_{3/2} < 1 GeV引力子的主要产生机制，这不会产生净重子不对称性。以这种方式产生的质量在50 eV - 100 keV范围内的引力伴子可以充当温暖的暗物质，并且可以在小尺度结构上具有可观察到的印记。
2009-09-17 hep-ph
SUSY in the sky or a keV signature of sub-GeV gravitino dark matter
我们指出，最近在不同的星系团和仙女座星系的X射线谱中发现的3.5keV谱线，可以用R宇称模型中负责自发超对称破缺的一个扇区的物理性质自然地解释。在这种情况下，这条谱线的来源可能是大质量引力子的超伴子--斯哥德斯蒂诺标量的衰变。与此同时，占主导地位的暗物质成分是稳定的引力子，其质量预计约为0.25 GeV。
2014-09-08 astro-ph.HE hep-ph
Antimatter Signatures of Gravitino Dark Matter Decay
引力子暗物质的R宇称破缺的情形自然地调和了三种范式，尽管这三种范式各自有很好的动机，但似乎相互冲突：超对称暗物质、热稀薄生成和标准的大爆炸核合成。有趣的是，引力子衰变的产物可以被观测到，这为间接探测引力子暗物质提供了可能。本文计算了由引力子衰变产生的正电子和反质子通量。我们发现，一个质量为150 GeV、寿命为10^26 s的引力伴子可以同时解释河外弥漫伽马射线背景中的EGRET异常和正电子部分中的HEAT过剩。然而，预测的反质子通量往往是太大，虽然预测遭受很大的不确定性，并可能与目前的观测某些选择的传播参数兼容。
2008-04-29 astro-ph hep-ph
Collider Signatures of Axino and Gravitino Dark Matter
轴伴子和引力伴子是最轻超对称粒子（LSP）的极弱相互作用候选者。我们证明了它们中的任何一个都可以提供适量的冷暗物质。假设一个带电的slepton是次轻的超对称粒子（NLSP），我们讨论如何NLSP衰变到轴子/引力子LSP可以提供证据，轴子/引力子暗物质在未来的对撞机。我们表明，这些NLSP衰变将使我们能够估计的Peccei-Quinn规模和axino质量的值，如果axino是LSP。在引力子LSP的情况下，我们说明，引力子质量可以确定。这对于深入了解超对称性破缺的机制至关重要，并可能导致普朗克尺度的微观测量。
2005-06-30 astro-ph hep-ph
Light gravitino production in association with gluinos at the LHC
我们研究的喷流加上丢失的能量签名在LHC的情况下，引力子是非常轻的和胶子是次轻的超对称粒子，并迅速衰变成胶子和引力子。我们考虑了与一个胶子和胶子对产生相关的引力子产生。通过合并矩阵元素与部分子阵雨，我们产生包容性的信号和背景样本，并显示如何在胶子和引力子质量的信息可以通过简单的最终状态观测。
2012-09-30 hep-ph
Antideuteron Limits on Decaying Dark Matter with a Tuned Formation Model
我们以三线性R宇称破坏（RPV）算符的超对称模型中的引力子为例，研究了衰变暗物质中反氘核的产生。用于反氘形成的模型所示，诱导大的不确定性，在预测的通量，宇宙射线传播模型的不确定性。我们通过调整蒙特卡罗模拟中的强子化和合并参数来改进形成模型，以更好地再现与反氘产生相关的强子谱。根据目前的界限通量和未来的前景，从AMS-II和GAPS实验，我们设置限制RPV耦合作为引力子质量的函数。
2014-05-14 astro-ph.CO hep-ph
Gravitino Dark Matter with Stop as the NLSP
引力子是超引力模型中暗物质的一个可行候选者。由于普朗克质量抑制了引力子的耦合，引力子与其他粒子的相互作用非常微弱，使得直接检测或在对撞机上产生几乎不可能。这种情况下的签名主要来自下一个最轻的超对称粒子（NLSP），这是亚稳态，由于非常弱的耦合。NLSP有多种可能性，本文将回顾停止粒子作为NLSP的可行性，并讨论其唯象。
2007-09-25 hep-ph
Increasing the effective number of neutrinos with decaying particles
我们提出了在大爆炸核合成之后但在结构形成之前增加中微子有效数N_nu的衰变粒子模型。我们指出，我们的方案不仅解决了这两个时代的N_nu的约束之间的差异，但也提供了一个可能的答案更深层次的不一致，在小尺度上的物质功率谱振幅的估计，表示为sigma_8，WMAP和一些小尺度的物质功率测量，如莱曼α森林和弱透镜。我们考虑（a）介子衰变为两个轴子;（b）引力子衰变为轴子和轴子;（c）Dirac右手中微子衰变为引力子和右手中微子。
2007-05-12 astro-ph hep-ph
Collider signatures of gravitino dark matter with a sneutrino NLSP
对于具有守恒R宇称和GeV质量的引力子暗物质，大爆炸核合成的非常强的约束排除了流行的NLSP候选者，如中性伴子和带电的slepton。因此，在这封信中，我们提请注意sneutrino NLSP的情况，这是自然实现的背景下，高吉诺调解。我们发现有趣的对撞机签名，其特征在于软射流或轻子由于小sneutrino-斯陶质量分裂。此外，最轻的中性伴子可以有可见的衰变为Staus，在参数空间的某些部分也可以衰变为电子子和太阳子。我们还显示了共湮灭效应的BBN约束的评价的重要性。
2007-08-06 astro-ph hep-ph
Gravitino, Axino, Kaluza-Klein Graviton Warm and Mixed Dark Matter and Reionisation
稳定粒子暗物质很可能起源于长寿命的残余粒子的衰变过程，最近在轴子、引力子和更高维的卡鲁扎-克莱因（KK）引力子的情况下进行了广泛的研究。它表明，在许多可行的参数空间，这样的暗物质出现自然温暖/热或混合。特别是，衰变产生的引力子（KK-引力子）只有在衰变粒子的质量在几TeV范围内时才被认为是冷的，除非衰变粒子和暗物质粒子几乎是简并的。这样的暗物质候选者因此受到了许多关于温暖和混合暗物质的宇宙学约束，例如来自宇宙适当再电离的限制，莱曼α森林，以及星系团的丰度。结果表明，从早期的再电离时代的约束，如最近的观测表明，可能会限制这样的温暖/热的组件，只有非常小的一部分贡献的暗物质。
2006-05-29 astro-ph hep-ph
Gravitino LSP and leptogenesis after the first LHC results
超对称的情况下，最轻的超粒子（LSP）是引力伴子是一个有吸引力的替代广泛研究的中性伴子LSP的情况。引力子LSP的强烈动机来自于实现更高再加热温度的可能性，从而可能允许热瘦生。在晚期衰变的近LSP（NSLP）的存在下，以及目前测量的暗物质丰度的轻元素的原始丰度的预测，使我们能够探测这种情况下的宇宙学可行性。在这里，我们考虑一个gravitino-stau场景。利用pMSSM扫描，我们工作的7和8 TeV的LHC结果的影响，以及其他实验和理论上的最高再加热温度，宇宙学允许的限制。我们的分析表明，T_R>10^9 GeV的点只存在于超对称参数空间的一个非常特殊的角落。这些光谱在对撞机上有一个独特的特征，可以在即将到来的LHC运行中看到。
2014-04-18 hep-ph
Signatures of Axinos and Gravitinos at Colliders
轴子和引力子是宇宙中最轻的超对称粒子（LSP）和冷暗物质的理想候选者。假设一个带电的slepton是次轻的超对称粒子（NLSP），我们展示了如何NLSP衰变可以用来探测强子轴子模型中的轴子LSP场景以及在大型强子对撞机和国际直线对撞机的引力子LSP场景。我们展示了如何通过实验来识别在自然界中实现的场景。在轴子LSP的情况下，NLSP衰变将允许人们估计轴子质量和Peccei-Quinn标度的值。
2005-06-07 astro-ph hep-ph
Gravitino Dark Matter and the Cosmic Lithium Abundances
本文分析了粒子物理标准模型的超对称扩展，假设引力子是最轻的超对称粒子，并在大爆炸核合成过程中次轻粒子衰变为引力子。特别强调的是他们的潜力，以解决“锂7问题”，一个明显的因素2-4过剩生产的锂7在标准大爆炸核合成（BBN），他们的生产宇宙学上重要的量的锂6，以及由此产生的引力子暗物质密度在这些模型。与先前的研究相比，该研究包括几项改进。本文对约束最小超对称标准模型中的重引力子进行了重新分析，而对规范介导超对称破缺情形中的轻引力子进行了首次研究。证实了NLSP态衰变为重引力子，在产生所有暗物质的同时，可能同时解决Li 7问题。对于NLSP衰变时间~ 1000秒，这种情况也导致宇宙学上重要的Li 6（可能还有Be 9）丰度。然而，由于这种情况需要大于1 TeV的能量，它们可能无法在LHC上测试。发现NLSP状态衰变为轻引力子可能导致Li 6（和Be 9）的显著丰度，而NLSP中性伴子衰变为轻引力子可能解决Li 7问题。尽管这两种情况都可以在大型强子对撞机上得到验证，但它们可能不会导致大部分暗物质的产生。一节的文件概述了颗粒的性质，需要显着减少锂7丰度，和/或提高锂6（可能是9）的丰度，由任意的遗物粒子的衰变。
2009-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Looking forward to photon-coupled long-lived particles IV: neutralino-ALPino/gravitino
本文研究亚GeV长寿命中性微子衰变为光子和ALPino或引力微子的超对称场景，纳入三体轻子衰变及电子散射等特征，并展示FASER2和SHIP可显著超越现有耦合常数限制。
2023-06-01 hep-ph
Higgs Boson Decays into Light Gravitinos
我们研究了最小超对称标准模型中的中性和带电希格斯玻色子衰变为一个非常轻的引力伴子和一个中性伴子或荷伴子的过程。目前的实验限制已经暗示，较轻的标量希格斯玻色子只能有一个非常小的分支比进入这种模式。然而，如果引力子的质量低于$\sim 0.5$ eV，较重的中性带电希格斯玻色子玻色子衰变为引力子可能是重要的，甚至是占主导地位的。我们讨论了在未来的$e^+ e^-$对撞机上产生重CP偶态和CP奇态的相关信号，并对强子对撞机上产生希格斯玻色子进行了评论。
1997-03-29 hep-ph
Photon, Neutrino and Charged Particle Spectra from R-violating Gravitino Decays
我们研究了三线性算符明确破缺的超对称理论中引力子暗物质慢衰变的光子、中微子和带电粒子特征。光子和（反）费米子从圈和树的水平过程中产生的光谱具有独特的功能，如果观察到，可以提供关键的输入的引力子的可能质量和大小和味结构的R-违反运营商。在这个框架内，我们做了详细的比较，从PAMELA，ATIC和费米LAT最近的实验数据的理论预测。
2010-03-04 hep-ph
Indirect searches for gravitino dark matter
在模型中的引力子与一个小的违反R-宇称是一个动机良好的衰变暗物质的候选人，导致宇宙学的情况下，是一致的大爆炸核合成和热leptogenesis。引力子的寿命在宇宙学上是长的，因为它的衰变被普朗克尺度和小的R宇称破坏参数所抑制。我们讨论了来自引力子暗物质衰变的不同宇宙射线种类的信号，即伽马射线、正电子、反质子、反氘子和中微子。与宇宙射线数据的比较可以用来约束模型的参数。
2011-11-30 astro-ph.HE hep-ph
The $μν$SSM and gravitino dark matter
我们认为引力子暗物质的背景下，$μν$ SSM的唯象意义。后者是一个R宇称破缺模型，它解决了MSSM中的$μ$问题，并简单地用右手中微子超场解释了中微子质量的起源。特别是，我们分析了从衰变引力子中探测伽马射线的前景。质量大于20 GeV的引力子不受各向同性散射光子背景测量的影响，但质量范围在$0.1 - 20$ GeV之间的引力子产生的信号可能很容易被费米卫星观测到。通过这种分析，可以检查$μν$ SSM的参数空间的重要区域。
2009-09-25 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Signals from Gravitino Dark Matter with Broken R-Parity
引力子是一个很有希望的超对称暗物质候选者，即使没有严格的R-宇称守恒。事实上，只要有一些小的R宇称破坏，引力伴子就有足够长的寿命来构成宇宙的暗物质，而由此产生的宇宙学场景与原始核合成和热稀薄生成所需的高再加热温度是一致的。此外，在这种情况下，引力子是不稳定的，因此可以通过其衰变产物间接检测。在这篇论文中，我们计算了双线性R-宇称破缺模型中引力子的部分衰变宽度。此外，我们还确定了天体物理引力子暗物质衰变的中微子信号。最后，我们讨论了在当前和未来的中微子实验中检测这些中微子信号的可行性，并得出结论这将是一项具有挑战性的任务。尽管如此，如果被探测到，这种独特的信号可能会为引力子暗物质衰变的说法提供相当大的支持。
2011-11-25 astro-ph.HE hep-ph
Gravitino vs Neutralino LSP at the LHC
利用LHC的最新数据，分析和比较了两种自然超对称激发情形下的胶子质量下限和最轻终止点：一种是中性伴子作为最轻超对称粒子，另一种是引力伴子作为最轻超对称粒子，中性伴子作为次轻超对称粒子.在第二种情况下，我们的分析适用于中性伴子迅速衰变为非常轻的引力伴子，这是宇宙学的兴趣，是一般的低，O（100）TeV，信使规模的规范调解模型。我们发现，由于中性伴子衰变产物的额外处理，引力伴子LSP方案的胶子和最轻停止质量的下限更强。一般来说，与中性伴子LSP的情况相反，限制现在扩展到压缩光谱的区域。在bino的情况下，最高的排除停止质量从1000 GeV增加到近1400 GeV。此外，在类希格西诺NLSP的情况下，低于650 GeV的希格西诺普遍被排除在外，停止质量限制为$m_{\tilde{t}} > 1150$ GeV，而在希格西诺LSP模型中，对于$m_{\tilde{h}} = 650$ GeV没有停止限制。然而，我们发现，低信使规模仍然改善了电弱电位的微调。
2019-08-19 hep-ph
Planck Mass Charged Gravitino Dark Matter
在我们早期预测分数电荷超大质量引力子的工作之后，我们解释了它们作为暗物质的新候选者的潜在相关性，并讨论了可能的签名和检测它们的方法。
2019-07-15 astro-ph.CO hep-ph
Galaxy Clusters and Gamma-Ray Lines: Probing Gravitino Dark Matter with the Fermi LAT
如果暗物质粒子不是完全稳定的，它们的衰变产物可能会在宇宙射线通量中被发现。衰变的暗物质的一个自然候选者是R宇称破坏场景中的引力子。在相关的GeV-TeV能量范围内，费米大面积望远镜（LAT）现在正在以前所未有的精度测量宇宙伽马射线通量。我们使用费米LAT的伽马射线数据来寻找引力子暗物质粒子的特征，集中在伽马射线线和星系团观测。我们的研究结果的衰变长度的下一个最轻的超粒子，这可能是在不久的将来在LHC看到的影响，进行了讨论。
2011-10-28 astro-ph.HE hep-ph
NMSSM with Gravitino Dark Matter to be tested at LHC
我们提出了一个解决方案的引力子问题，这产生在NMSSM，允许从普通的引力介导的超对称性破缺与弱尺度引力子暗物质的sparticle光谱。这种耦合将单线态与MSSM扇区联系起来，增强了树能级的希格斯质量，为观测到的希格斯玻色子玻色子如此重提供了一个有吸引力的解释。同样的耦合诱导非常有效的对湮灭过程的中性伴子NLSP。它的遗迹丰度可以被充分抑制，以满足对原始核合成后期衰变遗迹的强约束-即使是很长的中性伴子寿命。对这种情况的惊人预测是，在LHC-14上寻找最高共振时检测到了赝标量希格斯玻色子玻色子，使其完全可以测试。
2013-08-12 astro-ph.CO hep-ph
Gamma-ray detection from gravitino dark matter decay in the $μν$SSM
$μν$ SSM为MSSM的$μ$ -问题提供了解决方案，并通过简单地使用右手中微子超场解释了中微子质量的起源。假设在这个模型中R宇称被打破，引力子是暗物质的自然候选者，因为它的寿命比宇宙的年龄长得多。我们认为引力子暗物质在$μν$ SSM的影响，特别是分析从衰变引力子探测伽马射线的前景。如果引力子解释了整个暗物质成分，那么大于20 GeV的引力子质量将不受各向同性漫射光子背景测量的影响。另一方面，质量范围在0.1-20 GeV之间的引力子会产生可能被FERMI卫星观测到的信号。以这种方式，可以检查$μν$ SSM的参数空间的重要区域。
2010-02-25 astro-ph.HE hep-ph
Squarks and Sleptons between Branes and Bulk - Gaugino Mediation and Gravitino Dark Matter in an SO(10) Orbifold GUT
我们研究了六维SO（10）轨道GUT模型中的高吉诺介导的超对称破缺，其中夸克和轻子是膜场和体场的混合物。为了避免大的FCNC，必须抑制体物质场与超对称破缺膜场的耦合。我们推导了软超对称破缺参数的界，并计算了超粒子的质量谱。如果引力中微子是LSP，那么stau_1或τ中微子就是NLSP，在未来的对撞机和宇宙学中具有特征性的签名。
2006-05-15 hep-ph
Decaying axinolike dark matter: Discriminative solution to small-scale issues
最新的莱曼- $α$森林数据严重限制了传统的温暖的暗物质解决方案，在冷暗物质范例的小规模问题。另据报道，不受约束的天体物理过程可能会解决这些问题。针对这种情况，我们重新审视了衰减的暗物质解决方案的问题，讨论可能的签名，以区别衰减的暗物质从天体物理过程作为一个解决方案，以小规模的问题。我们考虑类轴子粒子（ALPino）衰变为类轴子粒子（ALP）和引力子，其寿命大约在宇宙年龄附近。ALPino的质量低于PeV，比引力子的质量稍大（$Δm/m\sim 10^{-4}$），因此在ALPino衰变后，暗物质的丰度几乎不会改变。另一方面，从ALPino衰变产生的引力子获得了$\sim 30 \,{\rm km / s}$的反冲速度，这比矮星系的圆周速度大得多，足以影响它们的暗物质分布。$α$森林约束被解除，因为只有一小部分（$\sim10$ %）的暗物质在那时经历衰变。因此，衰变的暗物质被提升为解决小尺度问题的可行方案。ALPino遗迹的丰度主要取决于最轻的普通超对称粒子的衰变。在银河系磁场的作用下，由ALPino衰变产生的单色ALP辐射被转换为$\sim 50 \,{\rm GeV}$光子。伽马射线通量的形态显示了该模型的一个独特特征，与直接衰变为光子的衰变暗物质相比。一旦被探测到，这种独特的信号就能将小尺度问题的衰减暗物质解决方案与不受约束的天体物理过程区分开来。
2019-01-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Indirect detection of gravitino dark matter including its three-body decays
最近有人指出，在引力子暗物质和双线性R宇称破坏的超对称场景中，质量低于Mw的引力子通常会以相当大的分支比衰变为三体末态W^*+轻子和Z^*+中微子。在本文中，我们研究的引力子暗物质，包括这样的末态的间接检测签名。首先，我们得到了引力子衰变的γ射线谱，它的特点是从衰变到光子+中微子的单色贡献和三体衰变的连续贡献。在研究了它对超对称参数的依赖性后，我们计算了预期的伽马射线通量，并从最近的FERMI数据中推导出新的约束条件，R-宇称破缺参数和引力子寿命。通过反物质搜索间接检测，三体末态带来的新的可能性，也进行了分析。对于与伽马射线观测兼容的模型，正电子信号被发现是可以忽略不计的，而反质子信号可以是显着的。
2011-01-31 hep-ph
Higgs decay with monophoton + MET signature from low scale supersymmetry breaking
我们研究了类标准模型的希格斯玻色子玻色子衰变为引力伴子和中性伴子，随后迅速衰变为另一引力伴子和光子。这种衰变在超对称破缺尺度为几TeV量级的情况下可能是重要的，并且在光子的低横动量区域，它可能为一个光子和两个引力子的末态提供主要贡献。我们估计相关的标准模型背景和前景，发现这个希格斯衰变通过一个光子和丢失的横向能量信号在LHC的简化模型。我们还给出了一个明确的模型与明显的，但自发破缺，超对称性，其中通常的MSSM软条款被提升到超对称运营商涉及一个动态的Goldstino超多重态。这个模型可以产生一个类似SM的CP-甚至是中性的希格斯粒子，质量为125 GeV，而不需要大量的辐射修正，并且耦合足够大，可以通过上述希格斯衰变通道与即将到来的LHC数据发现信号。
2012-10-19 hep-ph
Gravitino and Axino SuperWIMPs
其他超对称粒子衰变后期产生的引力伴子和轴伴子是暗物质的候选者，它们的实验证据与其他标准候选者非常不同，就像在类似的超对称模型中热产生的中性伴子一样。特别是，带电的slepton可能因为其寿命的长度而显得稳定。在大型强子对撞机（LHC）和未来的国际直线对撞机（ILC）上直接产生这样的粒子不仅可以给出超对称性的明确标志，而且也是暗物质的第一个非引力证据。
2007-01-01 hep-ph
Search for sharp and smooth spectral signatures of $μν$SSM gravitino dark matter with Fermi-LAT
$μν$ SSM解决了超对称模型的$μ$问题，并简单地利用与右手中微子$ν$的耦合来再现中微子数据。如果这些耦合明确地打破了$R$宇称，引力子自然是$μν$ SSM中衰变暗物质的候选者。在这项工作中，我们进行了一个完整的分析$μν$ SSM引力子暗物质通过$γ$射线观测的检测。除了两体衰变产生一个尖锐的线，我们包括在分析中的三体衰变产生一个平滑的光谱签名。我们首先进行了深入的探索的低能参数空间的$μν$ SSM考虑到中微子数据必须重现。然后，我们比较了模型预测的$γ$ -射线通量与费米-LAT观测。特别是，与95 $\%$ CL上限的总弥漫河外$γ$射线背景使用50个月的数据，以及上限线发射从更新的分析使用69.9个月的数据。对于比诺和维诺质量的标准值，质量大于约4 GeV或寿命小于$10^{28}$ s的引力子产生太大的通量，并被排除在暗物质候选者之外。然而，当限制的情况下，大和接近的值的高吉诺质量被认为是，约束原来是不那么严格，排除质量大于17 GeV和寿命小于$4\times 10^{25}$ s。
2017-03-17 astro-ph.HE hep-ph
Supersymmetric Signatures at an $e$$γ$ Collider
高能电子-光子对撞机为探索标准模型之外的物理提供了独特的机会。我们研究了两种超对称情形的实验特征，最轻的超对称粒子（LSP）是最轻的中性伴子或引力伴子。在最小超对称标准模型（MSSM）所支持的"中性伴子LSP“方案中，发现该模型的一些基本参数$μ$、$\tanβ$、$M_1$和$M_2$可以由出射电子能谱唯一地确定，而不需要假定质量或耦合的高尺度统一.在低能动力学超对称破缺模型中自然发生的“引力子LSP”场景中，如果次轻超对称粒子（NLSP）具有较长的衰变长度，则可能具有无背景签名。在NLSP迅速衰减的情况下，如何区分这两种情况下的实验签名和标准模型（SM）的背景进行了讨论。
1996-04-16 hep-ph
Gravitino Dark Matter with Broken R-parity
引力子暗物质在大爆炸核合成（BBN）时，由于次锂超对称粒子（NLSP）的存在而面临潜在的宇宙学问题。一个非常简单的，虽然激进的解决方案，以避免所有这些问题包括假设R-宇称轻微违反，因为在这种情况下，NLSP衰变之前的BBN的发病。值得注意的是，即使引力子在这种情况下不再稳定，它仍然是一个非常有希望的暗物质候选者。在这次演讲中，我们回顾了这种情况的动机，我们提出了一个模型，自然产生的R-宇称破缺参数的正确大小，以产生一个一致的宇宙热历史，同时满足所有的实验室和宇宙学界限的R-宇称破缺。我们还讨论了可能的签名，这种情况下在伽马射线天文台和对撞机。
2007-10-16 hep-ph
Unstable Gravitino Dark Matter and Neutrino Flux
引力子是一种很有希望的超对称暗物质候选者，它不需要精确的R-宇称守恒。事实上，即使有一些小的R宇称破缺，引力伴子的寿命也足够长，足以构成宇宙的暗物质，同时产生一个与原始核合成和热稀薄生成所需的高再加热温度相一致的宇宙学场景。本文在一个简单的双线性宇称破缺情形下，计算了由引力子直接衰变和规范玻色子碎裂产生的中微子流。我们的参数的选择是出于一个建议的解释异常河外伽玛射线光谱和引力子暗物质衰变的正电子分数。我们发现，产生的中微子流量是兼容的，目前的测量。我们还讨论了在目前和未来的实验中检测这些中微子的可能性，并得出结论，这是一个具有挑战性的任务。然而，如果被探测到，这种独特的信号可能会为引力子作为衰变的暗物质的说法提供重要的支持。
2009-01-21 astro-ph.CO hep-ph
Gravitino Dark Matter and Flavor Symmetries
在没有R宇称的超对称理论中，引力子可以扮演一个衰变的暗物质候选者的角色，而不会有后期NLSP衰变影响大爆炸核合成的问题。在这项工作中，我们阐述了最近讨论的限制R-宇称违反耦合从衰变到反氘核，并讨论了两类味道对称性的影响：水平对称性，和最小的味道违反。在大多数参数空间中，反氘对R宇称破坏耦合的约束比低能重子数破坏过程的约束强。即使在味道对称性的情况下，我们发现强大的新的限制耦合涉及第三代领域，并讨论了LHC现象学的影响。对于TeV尺度的超伴子，我们发现允许的MFV参数空间是一个角点，其引力子质量小于O（10）GeV，并且具有小的$\tanβ$ .
2014-08-25 astro-ph.CO hep-ph
Signatures of an invisibly decaying Higgs particles at LHC
在Majoron模型中，Higgs粒子可以衰变到一个不可见的通道中。我们已经探索了在大型强子对撞机上通过与胶子、Z或W玻色子的相关产生来检测这样一种希格斯粒子的前景。虽然信号/背景比对于第一个过程来说太小，但后两个过程为检测这样的希格斯粒子提供了可行的特征。
1993-12-28 hep-ph
Thermal leptogenesis and the gravitino problem in the Asaka-Yanagida axion/axino dark matter scenario
成功地实现热稀薄发生需要膨胀后的再加热温度T_R超过~2 \times 10^9 GeV。如此高的T_R值通常会导致早期宇宙中引力子的过度产生，这将引起主要与BBN约束的冲突。Auburn和Yanagida（AY）提出，如果采用质量等级m（sparticle）>m（gravitino）> m（axino），m（axino）keV，则这两个问题可以在Peccei-Quinn增广MSSM（PQMSSM）的上下文中得到调和。我们计算了AY方案中混合轴子/轴子暗物质的残余丰度，并研究了在什么条件下可以产生足够的热稀薄生成T_R值。高的PQ破缺尺度fa可以抑制轴子的产生，而小的真空失准角θ i可以抑制轴子的产生。大的f_a值导致中性伴子的衰变较晚。为了避免BBN的限制，AY方案需要低的中性伴子热丰度和高的中性伴子质量值。我们把晚期衰变的萨克逊介子的熵产生包括在内，发现萨克逊介子通常至少要比引力子重几倍。一个可行的AY方案表明，LHC应该发现一个与弱尺度超引力相一致的超对称粒子谱;表观中性伴子丰度很低;应该出现一个可能的轴子探测信号（可能具有亚微电子伏特范围内的m_axion），但不应该观察到WIMP暗物质的直接或间接信号。
2011-02-14 astro-ph.HE hep-ph
AMS-02 Antiprotons from Annihilating or Decaying Dark Matter
最近，AMS-02实验报告了宇宙射线反质子超过预期的天体物理背景。我们解释过剩的信号从湮灭或衰变的暗物质，并发现所观察到的光谱很好地拟合添加贡献的质量为O（TeV）或更大的暗物质的湮灭或衰变。有趣的是，质量约为3 TeV的Wino暗物质，其热遗迹丰度与目前的暗物质丰度一致，可以解释反质子过剩。我们还讨论了衰变引力子暗物质与R-宇称破坏的影响。
2015-04-22 astro-ph.CO hep-ph
Searching for supermassive charged gravitinos in underground experiments
本研究探索在地下实验（重点是JUNO实验）中寻找电荷量$O(1)$的稳定超大质量带电引力微子的方法，提出以直线上三次及以上关联核反冲作为特征信号，并给出了初步的事例率估算。
2023-11-07 hep-ph hep-th
Dark Matter Decaying Now
暗物质的不稳定性可能会在宇宙伽马射线的光谱中产生可见的信号。我们认为这种可能性的框架中，额外的空间维度和超对称性。粒子的例子包括超弱相互作用的大质量粒子，如超对称模型中的引力子，具有普遍额外维度的模型中最轻的卡鲁扎-克莱因（KK）态，以及弱相互作用的大质量粒子，如柔性膜世界中的branon。
2007-08-02 astro-ph hep-ph
Gravitino Dark Matter and low-scale Baryogenesis
在早期宇宙中获得可比重子和DM密度的一个非常简单的方法是通过母粒子的非平衡衰变的当代产生，如果这两种布居被非常小的数抑制，即衰变和分支分数中的CP破坏。我们提出了一个详细的研究这种情况下的背景下，一个R-宇称违反实现的MSSM中的重子不对称性和引力子暗物质产生的衰变的比诺。然而，在现实的粒子框架中实现这个简单的图像结果，相当涉及，由于衰变的比诺丰度的非平凡的确定，以及由于冲洗过程和额外的重子不对称性和DM遗迹密度的来源的影响。为了实现重子和暗物质丰度的定量测定，我们已经实现并解决了一个系统的耦合玻尔兹曼方程的粒子物种参与其生成，包括所有相关的过程。在最简单的，但仍然是一般的，限制，其中确定的过程中的丰度和衰变率的比诺介导的右手方，DM和重子遗迹密度的正确值是实现了一个比诺质量之间的50和100 TeV，Gluino NLSP质量在15-60 TeV和引力子质量之间的100 GeV和几TeV。不幸的是，这些高质量超出了LHC的运动学范围。相反，来自引力子LSP衰变的反质子信号可能在AMS-02和伽马射线望远镜的灵敏度范围内。
2015-07-20 hep-ph
Saxion Cosmology for Thermalized Gravitino Dark Matter
在所有的超对称理论中，质量被普朗克尺度抑制的引力子是暗物质的明显候选者;但是如果引力子达到热平衡，这样的暗物质显然要么太丰富，要么太热，被排除在外。然而，在轴子理论中，一个轴子凝聚体是在宇宙历史的早期产生的，它的晚期衰变稀释了暗物质。我们表明，这种稀释允许先前热化的引力子占观察到的暗物质在非常宽的范围内的引力子质量，千电子伏< $m_{3/2}$ < TeV，轴子衰变常数，$10^9$ GeV < $f_a$ < $10^{16}$ GeV，和saxion质量，10兆电子伏< $m_s$ < 100 TeV。这个参数空间上的约束条件进行了研究，从BBN，超对称性破缺，引力子和轴子生产冻结和萨克逊衰变，并从轴子生产错位和参数共振机制。$(m_{3/2}, f_a, m_s)$的大的允许区域仍然存在，但是对于DFSZ和KSVZ理论是不同的。在对撞机上产生的超伴子可能会导致顶点位移和扭结的事件，并且可能包含衰变为$(WW,ZZ,hh), gg, γγ$或一对标准模型费米子的萨克斯子。冻结可能导致引力子暗物质的次主导暖成分，而萨克逊衰变为轴子可能导致暗辐射。
2017-03-28 astro-ph.CO hep-ph
Long-lived higgsinos as probes of gravitino dark matter at the LHC
我们研究了LHC对具有轻希格斯玻色子、小R宇称破缺和引力子暗物质的超对称模型的敏感性。费米-LAT对伽马射线搜索中衰变的引力子暗物质的限制为类希格斯诺中性伴子NLSP衰变长度设定了一个下限，从而产生了位移顶点对撞机的签名。利用公开可用的信号、背景和探测器响应的模拟工具，我们发现质量在100-400 GeV、R宇称破缺在10^-8 ~ 10^-9之间的希格斯玻色子可以出现在积分亮度为10-30 fb^-1的8 TeV LHC数据中。我们证明，在信号的情况下，希格西诺质量可以通过重建的双μ子质量的边缘。
2013-03-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
