Relevance of the CDMSII events for mirror dark matter
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，包括令人印象深刻的DAMA年度调制信号。在这里，我们研究镜像暗物质的实验，如CDMSII/Ge和XENON 10的特点更高的反冲能量阈值比DAMA NaI实验的影响。我们表明，在CDMSII/Ge实验中看到的两个事件是一致的预期重$\sim Fe'$组件的相互作用。这种对CDMSII/Ge事件的解释是很自然的，因为a）镜像暗物质预测了一个相对于反冲能量急剧下降的事件率，b）观察到的两个事件都在阈值附近的低能区。重要的是，CDMSII事件的这种解释可以通过正在进行的和未来的实验进行检查，我们据此预测，大部分事件将在$E_R \stackrel{<}{\sim} 18$ keV区域。
2009-12-31 astro-ph.GA hep-ph
Constraints on light mediators: confronting dark matter searches with B physics
轻标量出现在标准模型的许多有良好动机的扩展中，包括带有额外规范单态的超对称模型。这种标量可以介导暗物质和原子核之间的相互作用，从而产生包括CDMS-Si在内的几个暗物质直接探测实验所观察到的试探性信号。在这封信中，我们得到了强的新限制轻标量介质使用LHCb，Belle和BaBar搜索罕见的$Υ$和B衰变。这些限制排除了CDMS-Si支持的参数空间的重要部分。然而，由于目前的搜索没有优化调查弱耦合光标量，进一步提高实验灵敏度可以通过放宽事件选择的要求。
2013-10-24 hep-ph
The Simplest Dark-Matter Model, CDMS II Results, and Higgs Detection at LHC
由CDMS II合作组进行的暗物质直接搜索实验观测到了两个候选事件。虽然这些事件不能被解释为弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质（DM）存在的重要证据，但CDMS II的总数据已导致WIMP-核子自旋无关截面的上限得到改进。我们研究了这些结果对最简单的WIMP DM模型SM+D的一些影响，SM+D扩展了标准模型（SM），增加了一个真正的SM单线态标量场，称为暗子扮演DM的角色。我们发现，虽然CDMS II数据排除了相当大一部分的参数空间的模型，参数空间的很大一部分仍然是允许的。我们得到了暗子质量、暗子-核子截面、希格斯玻色子的质量及其不可见衰变的分支比之间的强关联。我们指出，在大型强子对撞机的希格斯不可见的分支比的测量可以解除一些可能的模糊性，在确定从直接DM搜索的暗子质量。
2010-04-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Non-Universal Gaugino Masses, CDMS, and the LHC
我们认为最近报道的CDMS-II直接暗物质探测实验中的事件可能是超对称中性伴子相干散射的结果。在这样的情况下，我们认为，非普遍的软超对称破缺的高吉诺质量的青睐与由此产生的最轻的中性伴随着显着的希格斯诺和维诺组件。我们讨论了伴随的信号，必须看到在液体氙直接探测实验和间接探测实验，如果要保持这样的超对称解释。我们通过一组基准点说明了LHC早期发现通道可能产生的后果，这些基准点旨在产生与报告的CDMS-II数据相当的观察到的事件率。
2010-01-08 hep-ph
Implications of the CDMS result on Dark Matter and LHC physics
在基于SO（10）非超对称大统一理论的标量暗物质模型中，对暗物质的电弱对称破缺（EWSB）和正确的热残余密度的要求预示了大的自旋无关直接探测截面。将CDMS信号事件解释为DM在原子核上的反冲，我们研究了这一假设对EWSB，希格斯玻色子质量和在LHC实验中直接产生标量DM的影响。结果表明，这种解释表明，相对轻的DM，M_DM ~ O（100）GeV，在LHC与自旋无关的直接DM检测截面相关的大对产生截面。次轻暗标量S_NL被预测为长寿命的，提供了两个轻子或喷流的位移顶点加上丢失的横向能量的独特实验特征。
2009-12-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multi-Higgs portal dark matter under the CDMS II results
在希格斯门暗物质的场景中，希格斯交换过程对于早期宇宙中的暗物质湮灭和直接搜索实验都是必不可少的。CDMS II合作最近发布了他们直接搜索暗物质的最终结果。在CDMS II结果和WMAP数据的约束下，我们研究了一个含有多Higgs二重态的标量暗物质模型。我们发现希格斯玻色子的不可见衰变的分支比的可能最大值可以显著大于具有一个希格斯双重态的希格斯门模型，特别是对于所谓的X型汤川相互作用的情况。因此，在欧洲核子研究中心大型强子对撞机和未来的对撞机实验中寻找希格斯玻色子的不可见衰变，将不仅为暗物质的性质提供有用的信息，而且为希格斯扇区的结构提供有用的信息，即使没有直接检测到任何额外的标量玻色子。
2010-02-08 hep-ph
One Model Explains DAMA/LIBRA, CoGENT, CDMS, and XENON
许多实验通过探测相对低能量的核反冲来寻找暗物质。然而，由于能量在1-100 KeV范围内的普通物理事件是司空见惯的，所有关于信号或信号缺失的声明都取决于详尽的校准和背景排除。我们记录了许多奇怪的和一致的差异之间的背景，中子可以产生与图片的中子和索赔的中子校准发现在暗物质文献。许多中子的实际物理学要么被低估，要么被低估，这为当前的数据开辟了新的解释。到目前为止所看到的所有信号，包括那些暂时提出的，如CoGENT，或大胆的声明和DAMA/LIBRA的时间依赖性，似乎是一致的中子诱导的背景。与此同时，实验组有责任证明他们的主张，没有可能的背景可能是重要的，不是我们的。现有的关于背景的假设由实验陈述，在表面价值上被接受，并作为出版物，使各种中子引起的事件有可能被登记为暗物质信号。
2010-06-28 astro-ph.CO hep-ph
A Supersymmetric Model for Dark Matter and Baryogenesis Motivated by the Recent CDMS Result
我们讨论了一个超对称的暗物质和重子物质的共生模型，其中的暗物质（DM）的质量在8-10 GeV的范围内所示的几个直接检测搜索，包括最近的CDMS实验所需的截面。DM候选是一个真正的标量场。该模型的两个关键区别特征如下：（i）与传统的WIMP暗物质方案（其中热冻结是观测到的遗迹密度的原因）相比，我们的模型使用了宇宙在低于QCD相变的温度下由模量衰变引起的再加热后的暗物质的非热产生，一个功能，这说明了遗物过剩的问题所造成的小湮灭截面轻DM粒子;（ii）重子发生也发生在类似的低温从TeV尺度介质粒子的衰变所产生的模量衰变。这个模型的一个可能的测试是存在的彩色粒子与TeV的质量在LHC访问。
2013-05-01 hep-ph
A Spin-Dependent Interpretation for Possible Signals of Light Dark Matter
与光（7-10 GeV）暗物质广泛兼容的信号已经在三个直接探测实验中报道：CoGeNT，DAMA/LIBRA和CDMS-II硅。这些可能的信号已经被解释在目标核和暗物质之间的自旋无关的相互作用的背景下，虽然有与零结果的张力，特别是从氙为基础的实验。在本文中，我们证明了CoGeNT和CDMS-II硅的结果也是兼容的假设自旋相关的中子相互作用，虽然这是在紧张与氙为基础的实验和PICASSO。来自XENON 100和XENON 10的零结果的张力与自旋无关耦合的张力大致相同。所有三个实验信号可以通过与质子和中子的自旋相关相互作用的组合来兼容，尽管这种情况增加了与其他实验的零结果的冲突。
2013-06-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Constraining Sommerfeld Enhanced Annihilation Cross-sections of Dark Matter via Direct Searches
在一个大类的模型，我们表明，负责索末菲增强的光标量场的湮灭暗物质导致可观察到的直接检测率，由于其混合与标准模型希格斯粒子。因此，大湮灭截面的暗物质在目前的时代，需要解释所观察到的宇宙射线异常，可以强烈限制直接搜索。特别是索末菲助推因子的订单几百已经出了CDMS-II的上限在90%的置信水平的合理值的模型参数。
2010-07-05 astro-ph.CO hep-ph
Constraints of dark matter direct detection experiments on the MSSM and implications for LHC Higgs searches
假设宇宙暗物质仅由最轻的中性伴子组成，我们研究了CDMS-II和XENON 100暗物质直接搜索MSSM Higgs扇区参数空间的约束。我们发现，目前的CDMS-II/XENON 100限制可以排除一些参数空间生存的约束，从暗物质遗迹密度和各种对撞机实验。我们还发现，在目前允许的参数空间中，当积分亮度为30 fb^{-1}时，带电的Higgs玻色子在LHC中几乎不可及，而中性的非SM希格斯玻色子玻色子（H，A）在某些允许的大μ区域中可能可及.未来的XENON 100（6000千克-天的曝光量）将在无法观测到暗物质的情况下显著收紧参数空间，进一步缩小在LHC发现非SM希格斯玻色子玻色子的可能性。
2010-08-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
DAMA Dark Matter Detection Compatible with Other Searches
我们提出了两个例子的速度分布轻暗物质粒子，调和年度调制信号观测DAMA与所有其他负面结果从暗物质搜索。它们是：（1）粒子质量为6至9 GeV的常规麦克斯韦分布;（2）来自银河系旋转方向的暗物质流（而不是人马座流）。我们的想法是基于在DAMA中具有Na而不是I的信号，并且可以在不久的将来通过CDMS-II（使用Si）和CRESST-II（使用O）进行测试。
2004-05-27 hep-ph
Mirror dark matter interpretations of the DAMA, CoGeNT and CRESST-II data
CRESST-II合作已经宣布了在730千克-天的CaWO $_4$目标曝光中直接探测暗物质的证据。我们检查这些新的结果，随着DAMA和CoGeNT数据，在镜像暗物质框架的背景下。我们表明，所有这三个实验可以同时解释通过动力学混合诱导的弹性散射的镜面金属成分的目标核。如果银河系的自转速度相对较低（$v_{rot} \stackrel{<}{\sim} 220$ km/s），这种金属成分可以和Fe $'$一样重。当考虑能量尺度的适度$\sim 20-30%$不确定性时，这种解释与来自其他实验的约束一致，例如CDMS/Ge、CDMS/Si和XENON 100。
2013-05-18 astro-ph.GA hep-ph
Light mediators in dark matter direct detections
在扩展的有效算符框架下，我们详细研究了光介质对暗物质（DM）-核散射事件谱的影响。光介质的存在改变了目前实验数据的解释，特别是DM粒子质量的测定。我们通过分析和数值计算表明，对于所有与自旋无关的散射相关的算子，当介质粒子变轻时，数据所允许的DM粒子质量显着增加。对于CDMS-II-Si的数据，允许的DM粒子质量可以达到$\sim 50$ GeV，取决于操作员的类型，并且当介体质量低于$\mathcal{O}(10)$ MeV时，DM粒子质量的增加饱和。来自其他实验如SuperCDMS、CDMSlite、CDEX、XENON 10/100、LUX、PandaX等的上限都倾向于向高DM质量区域变弱。在一个综合分析中，我们表明，光介质的存在下，可以部分地放松目前的CDMS-II-Si，SuperCDMS和LUX的结果的紧张局势。
2015-02-23 astro-ph.CO hep-ph
Light Magnetic Dark Matter in Direct Detection Searches
我们研究了携带磁偶极矩的费米暗物质粒子，并分析了它对直接探测实验的影响。特别是，我们表明，它可以容纳DAMA，CoGeNT和CRESST的实验结果。假设保守的界限，这个候选人不排除由CDMS，氙和PICASSO实验。我们提供了一个分析的理解如何远程相互作用修改实验允许的区域，在横截面与暗物质质量参数空间，相对于通常假设的接触相互作用。最后，在对称的暗物质扇区的背景下，我们确定了相关的热遗迹密度，并进一步提供了间接搜索和对撞机施加的相关约束。
2012-07-13 astro-ph.CO hep-ph
Compatibility of DAMA Dark Matter Detection with Other Searches
我们提出了两个例子的速度分布轻暗物质粒子，调和年度调制信号观测DAMA与所有其他负面结果从暗物质搜索。它们是：（1）粒子质量在5到9 GeV之间的传统麦克斯韦分布;（2）来自银河系旋转方向的暗物质流（不是人马座流）。我们的想法是基于将DAMA信号归因于Na的散射，而不是I，并且可以在不久的将来通过使用轻核的探测器进行测试，例如CDMS-II（使用Si）和CRESST-II（使用O）。
2005-08-11 hep-ph
Light Dirac right-handed sneutrino dark matter
我们表明，大多数右手狄拉克中微子是一个可行的超对称轻暗物质的候选人。虽然狄拉克中微子与原子核的散射主要是通过$Z$玻色子交换，并严格受到$Z$玻色子不可见的衰变宽度的限制，但有可能实现足够大的核子散射截面，以解释在直接暗物质搜索（如CDMS II-Si或CoGeNT）中观察到的可能信号。即使考虑到XENON 100的限制，CDMS II-Si事件的信号区域的一小部分仍然在XENON 100排除的区域之外。
2013-09-03 hep-ph
Impact of DM direct searches and the LHC analyses on branon phenomenology
暗物质直接探测实验能够排除预测大量热遗迹的粒子模型的感兴趣的参数空间区域。我们使用最近的数据来约束branon模型，并计算CDMS测量青睐的区域。在这项工作中，我们还更新了目前的对撞机的约束与新的研究来自大型强子对撞机。尽管目前的低光度，值得注意的是，对于重branons，CMS和ATLAS测量已经比以前的分析与TEVATRON和LEP数据进行更多的限制。
2011-10-03 hep-ph
Xenophobic Dark Matter
我们认为模型的仇外暗物质，其中违反同位旋的暗物质-核子相互作用显着降低氙直接探测实验的响应。对于模型的近最大仇外心理，与中子-质子耦合比$f_n / f_p \approx -0.64$，和暗物质质量接近8 GeV，感兴趣的区域CoGeNT和CDMS-Si和CDMS-Ge数据中的Collar和Fields确定的感兴趣的区域可以达成一致。这个模型可能会在未来的直接，间接和对撞机搜索进行测试。有趣的是，由于氙的天然同位素丰度意味着仇外心理有其局限性，我们发现这种仇外心理模型可能会在不久的将来通过氙实验进行探索。LHC和费米-LAT在不久的将来的数据也可能提供有趣的替代探针的仇外暗物质。
2013-06-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Isospin-Violating Dark Matter with Colored Mediators
根据CDMS-II Si实验和LUX和SuperCDMS实验的最新结果，假设暗物质之间的相互作用是由有色粒子介导的，我们研究了暗物质的同位旋破坏情况.我们研究了该模型的唯象学，包括对撞机搜索、味和CP唯象。一个最小的可能方案包括标量暗物质和新的矢量状有色费米子，质量为O（1）TeV作为介质。这种情况可以在14 TeV大型强子对撞机上进行探索，而风味和CP约束是严格的，耦合的严格调整是不可避免的。我们还发现，作为对CDMS-II Si信号的一种解释，具有有色标量介质的同位旋破坏费米暗物质模型不受LHC约束的青睐。
2014-05-30 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Light Neutralinos and WIMP direct searches
根据WIMP直接探测实验的最新结果，讨论了我们以前关于可能的低质量（低于50 GeV）遗迹中性伴子的预测。证明了这些轻中性伴子与DAMA合作组的新的年度调制数据是完全一致的;我们的理论预测也与CDMS和EDELWEISS合作组的上限进行了比较。
2009-10-29 astro-ph hep-ex hep-ph
Revisiting XENON100's Constraints (and Signals?) For Low-Mass Dark Matter
虽然CoGeNT和CDMS实验的观测结果被解释为低质量（~7-10 GeV）暗物质粒子的可能信号，但XENON 100合作的限制似乎与这一假设不相容，至少在表面上是这样。在本文中，我们重新审视氙100的约束暗物质在这个质量范围内，并考虑如何各种不确定性和假设可能会改变这一结论。我们还注意到，虽然XENON 100的两个核反冲候选者都表现出非常低的电离闪烁信号比率，使其难以归因于已知的电子或中子背景，但它们与CoGeNT和CDMS所青睐的质量范围内的暗物质粒子的起源是一致的。我们认为，较低的，但并非难以置信的，值的相对闪烁效率的液体氙（L_eff），并在氙100的电场（S_nr）的液体氙的闪烁信号的抑制，这两个事件可以始终引起暗物质粒子的质量和截面的范围内的CoGeNT和CDMS青睐。如果这种解释是正确的，我们预测，LUX实验，具有显着更高的光产额比氙100，应该观察到暗物质诱导的事件在可观察的速度约3-24个月。
2013-06-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Interplay Between Collider Searches For Supersymmetric Higgs Bosons and Direct Dark Matter Experiments
在这篇文章中，我们探讨了在强子对撞机（Tevatron和LHC）上搜索超对称粒子和希格斯玻色子与直接暗物质搜索（如CDMS，ZEPLIN，XENON，EDELWEISS，CRESST，WARP等）之间的相互作用。我们专注于对撞机搜索重MSSM希格斯玻色子玻色子（$A$，$H$，$H^{\pm}$），以及这些搜索的前景如何受到直接暗物质限制的影响，反之亦然。我们发现，这两个实验计划的前景是高度相关的。在Tevatron上探测到$A$、$H$或$H^{\pm}$的积极结果将大大增强在不久的将来直接发现中性伴子暗物质的前景。同样，直接探测到中性伴子暗物质将增强在Tevatron或LHC发现重MSSM希格斯玻色子玻色子的前景。结合从这两种类型的实验搜索中获得的信息将使我们能够更多地了解超对称性的本质。
2006-11-06 astro-ph hep-ph
Implications of hydrodynamical simulations for the interpretation of direct dark matter searches
近年来，像银河系这样的星系的真实流体动力学模拟已经成为可能，从而能够可靠地估计太阳附近的暗物质密度和速度分布。我们在这里回顾流体动力学模拟的状态和它们的影响，直接暗物质搜索的解释。我们特别关注：识别类银河系星系的标准;重子物理学对暗物质速度分布的影响;可能存在的子结构，如团块，流，或暗盘;以及对直接检测暗物质与标准和非标准相互作用的影响。
2017-07-19 astro-ph.CO hep-ph
Exothermic Dark Matter with Light Mediator after LUX and PandaX-II in 2016
暗物质（DM）直接探测研究了具有以下性质的模型：违反同位旋耦合、放热散射和/或光介质，目的是减少CDMS-Si正信号和其他负搜索之间的紧张关系.特别是，我们专注于非标准的有效运营商，可能会导致自旋无关的DM-核散射的转移动量或DM速度的非平凡依赖。因此，这种有效的操作员选择对最终配件的影响非常轻微。此外，通过包括来自LUX，PandaX-II，XENON 1 T和PICO-60的最新约束，我们发现，对于几乎所有考虑的模型，预测的CDMS-Si信号区域要么受到LUX，PandaX-II，XENON 1 T和PICO-60数据的严重约束，要么完全被排除在外，包括最有前途的有/没有光介体的疏氙放热DM模型。因此，我们得出结论，目前的DM框架是很难解释的CDMS-Si过剩。
2017-09-18 hep-ex hep-ph
The Past and Future of Light Dark Matter Direct Detection
我们回顾了直接寻找光暗物质的现状和未来。我们首先回答这个问题：“光暗物质异常发生了什么？”即CoGeNT、CRESST-II、CDMS-Si和DAMA/LIBRA实验观察到的潜在暗物质信号的命运。我们将讨论如何在这些实验的前两个过剩的事件已被解释为以前低估的背景。对于DAMA，我们总结了其事件率中报告的年度调制的世俗解释的进展和未来。关于直接探测的未来，我们集中在太阳中微子的不可约背景。我们广泛地解释了它将如何影响未来的搜索，并总结了减轻其影响的努力。
2015-06-12 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Milli-interacting dark matter interpretation of the direct-search experiments
我们重新解释的结果直接搜索暗物质的毫相互作用的暗粒子。该模型再现了DAMA/LIBRA和CoGeNT的阳性结果，并且与XENON 100、CDMS-II/Ge和LUX探测器中没有信号一致。暗原子通过光子和暗光子之间的动力学混合以及σ介子与暗标量的质量混合与标准原子相互作用，在地球物质中弹性扩散，并将所有能量储存在那里。通过重力以热能到达地下探测器，它们通过辐射捕获与活性介质的原子核形成束缚态，这导致产生观测信号的光子的发射。探索模型的参数空间，并获得每个实验在2σ水平上再现结果的区域。
2014-01-24 hep-ph
Mirror dark matter and the new DAMA/LIBRA results: A simple explanation for a beautiful experiment
最近，DAMA/LIBRA实验令人信服地证实了DAMA/NaI年度调制信号，实验证明了我们星系晕中存在非重子暗物质。与此同时，在城市的另一个地方，其他实验，如CDMS和氙10没有检测到任何暗物质的证据。镜像暗物质是一种有希望的暗物质候选者，它可以使正DAMA年调制信号与其他实验的零结果相一致。我们重新分析DAMA年度调制信号的镜像物质解释，利用a）DAMA/LIBRA的新数据，包括年度调制信号的测量能量依赖性b）考虑到$NaI$晶体中的沟道效应的更新猝灭因子和c）CDMS/Ge，CDMS/Si和XENON 10实验的最新约束。我们表明，$He'$（和/或$H'$）占主导地位的晕与一个小的$O'$组件的最简单的可能性是足以充分解释所有的暗物质实验。我们还指出，隐藏扇区暗物质模型，虽然在理论上不太吸引人，约束较少，可以模仿镜像暗物质模型的成功，因此也是可行的。
2008-07-14 astro-ph hep-ph
Spin-independent elastic WIMP scattering and the DAMA annual modulation signal
我们讨论的年度调制信号的DAMA实验中看到的自旋无关的弹性WIMP散射的解释。考虑到晶体中的沟道以及调制信号的光谱特征，我们发现与DAMA数据一致的低质量WIMP区域仅限于接近$m_χ\simeq 12$ GeV的WIMP质量，与CDMS和XENON的约束不一致。我们的结论是，即使考虑到通道的DAMA调制信号的这种解释是不利的。在90% CL下，参数空间中没有重叠区域，一致性检验给出了$1.2\times 10^{-5}$的概率。我们研究的稳健性，这一结果相对于我们的银河系中的WIMP速度分布的变化，通过改变分布函数的各种参数，并通过使用一个现实的N体暗物质模拟的结果。我们发现，只有通过作出相当极端的假设晕属性，我们可以得到DAMA和CDMS/XENON之间的协议。
2008-12-19 astro-ph hep-ex hep-ph
Detecting Dark Blobs
目前的暗物质探测策略是基于这样一个假设，即暗物质是一种具有相当大数量密度的非相互作用粒子气体。如果在暗区中存在显著的自相互作用，这幅图像就会发生戏剧性的变化，可能导致暗物质粒子聚结成大的复合斑点。这些斑点的低数量密度需要新的检测器策略。我们研究宇宙学，天体物理学和直接检测边界在这种情况下，并确定实验可访问的参数空间。大的复合状态和标准模型之间的增强的相互作用允许使用现有的实验技术搜索这样的复合斑点。这包括探测MACRO、XENON和LUX中的闪烁，CDMS等量热计中的热量，LIGO和AGIS等引力波探测器中的加速度和应变，以及CASPEr中的自旋进动。这些搜索利用了这样一个事实，即暗物质的过境发生在~220公里/秒的速度，以及从相对论和地面噪声源分离。可以通过修改数据分析方案或相对直接地调整这些实验的操作条件来搜索它们。
2018-07-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Light neutralino dark matter in MSSM
三个暗物质直接探测实验，DAMA，COGENT和CRESST，已经报道了一个可能的信号，WIMP相互作用对应于非常轻的粒子，接近XENON 100和CDMS灵敏度的边缘。施加最新的约束，从对撞机，味物理，电弱精度测试和直接和间接的暗物质搜索，我们表明，可行的MSSM方案与轻中性伴子，与所有目前的数据一致，是可行的。将对由此产生的各种设想的特点进行分析。
2012-11-12 hep-ph
A Consistent Dark Matter Interpretation For CoGeNT and DAMA/LIBRA
在本文中，我们研究了最近的过剩的低能量事件的CoGeNT合作和DAMA/LIBRA合作报告的年度调制，并讨论这些信号是否都可能是同一个弹性散射的暗物质粒子的结果。我们发现，在不考虑沟道效应的情况下，如果考虑到相关猝灭因子的不确定性，一个质量约为7.0 GeV、核子截面为sigma_{DM-N}~2 × 10 ^-4 pb（2 × 10 ^-40 cm ^2）的暗物质候选者可以解释这两个观测结果。我们还评论最近观察到的CRESST实验中的氧带的事件，并指出，这些可能被解释为这样的粒子。最后，我们将DAMA/LIBRA和CoGeNT支持的参数空间区域与XENON 10，XENON 100和CDMS（Si）的约束进行了比较，发现这些实验此时不能排除这些信号的暗物质解释。
2010-10-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Resolving astrophysical uncertainties in dark matter direct detection
我们研究了银河系暗物质粒子的假设速度分布对核反冲探测器结果解释的影响。通过将实验数据转换为变量，使天体物理学的未知数变得明确，不同的实验可以在没有关于暗物质晕的隐含假设的情况下进行比较。我们扩展这个框架，包括年度调制信号，以及多个目标元素。最近的结果DAMA，CoGeNT和CRESST-II可以带入协议，如果速度分布是非常各向异性的，从而允许一个大的调制分数。然而，CDMS和XENON的限制不能通过单独诉诸这种天体物理不确定性来回避。
2012-02-29 astro-ph.CO hep-ph
Recent Results from Indirect and Direct Dark Matter Searches: Theoretical Scenarios
在这篇评论中，我简要地讨论了有关间接和直接暗物质搜索的最新结果的解释理论方案，重点放在前者。
2011-11-07 astro-ph.CO hep-ph
Halo-independent comparison of direct detection experiments in the effective theory of dark matter-nucleon interactions
对暗物质直接探测实验的理论解释受到影响，因为控制暗物质-核子相互作用的微观物理学以及太阳系内暗物质密度和速度分布的不确定性。这些不确定性是特别相关的，当面对检测声称从其他实验的零结果，因为表面上相互矛盾的实验结果可能会调和时，放松的相互作用和/或速度分布的形式的假设。在本文中，我们提出了一个独立的方法来计算事件的最大数量的直接检测实验给定一组空搜索结果，允许第一次的散射介导的各种相互作用的任意组合（具体来说，我们认为高达64）。我们说明了这种方法来检查的兼容性的暗物质解释的三个事件的硅探测器在CDMS-II实验与零结果从XENON 1 T和PICO-60。
2018-01-25 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Scalar Dark Matter from Direct Experimental Searches
标准模型（SM）加上一个称为暗子的实规范单重态标量场（SM+D）是具有弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质候选者的最简单模型。从最近的XENON 10和CDMS-II实验中得到的WIMP-核子弹性截面的上限值作为WIMP质量的函数，排除了暗子质量范围从10到（50，70，75）GeV的可能性，而希格斯玻色子质量分别为（120，200，350）GeV。这可能排除了暗子为EGRET数据中观察到的伽马射线过量提供解释的可能性。我们表明，通过扩展SM+D的两个希格斯双峰模型加上一个暗子的实验约束的WIMP核子相互作用可以绕过由于抑制发生在某些值的产品tan（α）tan（β），与α是中性希格斯混合角和tan（β）的希格斯双峰的真空期望值的比率。我们还评论的影响，暗粒子模型的希格斯粒子搜索在LHC。
2010-04-19 astro-ph hep-ex hep-ph
Dark Matter-Motivated Searches for Exotic 4th Generation Quarks in Tevatron and Early LHC Data
我们通过产生奇异的第四代夸克T'，通过T' \to t X，其中X是暗物质衰变，确定在Tevatron和LHC中寻找暗物质的前景。t \bar{t} + \met的结果信号以前没有在寻找第四代夸克时被考虑过，但是对于这个信号有一般和特定的暗物质动机，稍微修改一下，这个分析适用于任何与顶夸克相关的不可见粒子产生的情况。目前对这种奇异夸克的直接和间接限制将它们的质量限制在300到600 GeV之间，而暗物质的质量可能低于m_T '。我们使用MadGraph/MadEvent-Pythia-PGS 4模拟信号和主要背景。对于Tevatron，我们发现，当积分亮度为20 fb^-1时，在m_T' = 400 GeV时可以发现3σ，在m_T' = 455 GeV时可以排除95%的3 σ。对于10 TeV、300 pb^-1的LHC，发现和排除灵敏度分别提高到490 GeV和600 GeV。因此，这些场景是对撞机中最有希望的暗物质。也许最有趣的是，我们发现，可以解释DAMA，CDMS和CoGeNT合作结果的暗物质模型可以使用Tevatron已经收集的数据进行测试，具有很高的统计显著性，并对LHC的早期运行具有非常有希望的影响。
2010-03-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Simulated Milky Way analogues: implications for dark matter direct searches
我们研究星系形成的影响暗物质直接检测使用高分辨率的流体动力学模拟的银河系内模拟的鹰和APOSTLE项目。我们确定的银河系类似物，满足银河系的自转曲线和恒星总质量的观测约束。然后，我们提取的暗物质密度和速度分布在太阳附近的这套银河系的类似物，并使用它们来分析目前的直接检测实验的结果。对于大多数银河系类似物，从最佳拟合麦克斯韦分布（峰值速度为223 - 289 km/s）获得的直接检测实验中的事件率与直接从模拟中获得的事件率相似。因此，在低暗物质质量下，与标准晕模型相比，在暗物质质量和自旋无关横截面平面中通过直接检测实验设置的允许区域和排除限制移动了几个GeV。对于每个暗物质质量，局部暗物质密度的晕到晕变化导致截面的允许区域和排除限制的整体移位。然而，DAMA和CDMS-Si的暗物质信号的可能暗示与LUX和SuperCDMS的零结果的兼容性没有得到改善。
2016-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Earth-Scattering of super-heavy Dark Matter: updated constraints from detectors old and new
对暗物质（DM）的直接搜索正在不断改进，探索越来越低的DM-核子相互作用截面。然而，对于强相互作用的大质量粒子（SIMP）暗物质，由于大气、地球和探测器屏蔽的阻挡效应，可到达的截面从上方被限制。我们提出了一个仔细的计算的SIMP信号率，侧重于超重DM（$m_χ\gtrsim 10^5 \,\,\mathrm{GeV}$）的标准的核停止形式主义是适用的，并提供代码实现这种计算数值。根据低阈值CRESST 2017表面运行的最新结果，我们将直接检测搜索的最大横截面范围提高了约5000倍，DM质量高达$10^8 \,\,\mathrm{GeV}$。对较长时间接触的次表层清洁发展机制第一阶段的结果（2002年发表）进行的重新分析将以前的横截面范围提高了两个数量级，质量可达$10^{15} \,\,\mathrm{GeV}$。随着补充约束从SIMP捕获和湮灭在地球和太阳，这些改进的限制直接核散射搜索关闭了一些窗口的SIMP参数空间中的质量范围$10^6$ GeV的$10^{13}$ GeV，特别感兴趣的重DM产生的引力在年底的通货膨胀。
2018-06-30 astro-ph.CO hep-ph
Electric Dipole Moment of Dirac Fermionic Dark Matter
在暗物质候选粒子为Dirac粒子的情况下，电偶极矩的直接限制和电偶极矩对暗物质的直接搜索被认为包含了电磁核形状因子.对于质量为100 GeV的WIMP，通过直接搜索得到的WIMP电偶极矩必须低于7*10^（-22）e cm，才能满足XENON 10和CDMS II当前的实验排除极限。我们还考虑了未来EDM的CP破坏和通过EDM相互作用发现WIMP。
2009-02-16 astro-ph.HE hep-ph
A light scalar WIMP through the Higgs portal?
在这些诉讼中，我报告的一个简单的单重标量暗物质模型的地位，根据最近的结果从直接检测实验，特别是DAMA，CoGeNT，CDMS-II和氙10/100，和间接搜索，特别是费米-LAT。具体来说，我面对的光标量WIMP候选人，M_DM ~几个GeV，这是一致的CoGeNT和/或DAMA，约束，可能会被设置使用最近的费米-LAT数据的银河系矮球状星系（dSphs）和各向同性扩散伽马射线发射。我表明，后面的观察对最轻的WIMP候选者设定了相关的排除限制。
2010-12-02 hep-ph
Effective field theory interpretation of searches for dark matter annihilation in the Sun with the IceCube Neutrino Observatory
我们提出了一个独立于模型的解释搜索暗物质湮灭在太阳使用有效场论的方法。我们确定了一组有效的运营商的自旋相关的散射的暗物质与质子在非相对论性的限制，并探讨简单的新的物理模型，这将引起这样的运营商。使用的限制自旋相关的散射截面设置的冰立方合作在他们的搜索太阳中的暗物质湮灭，我们得到的限制有效耦合和相应的质量的中介粒子。我们表明，冰立方搜索的有效场论解释提供了补充的遗物密度观测和搜索在大型强子对撞机的暗物质的限制。最后，我们讨论了天体物理不确定性对我们结果的影响。
2014-11-27 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter at the LHC and IceCube - a Simplified Model Interpretation
我们提出了一个解释搜索暗物质在一个简化的模型方法。考虑到马约拉纳费米子暗物质和轴向矢量相互作用的中性矢量介质，我们探索单喷流搜索在大型强子对撞机和搜索中微子从暗物质湮灭在太阳在IceCube和模型参数空间的新限制。进一步，我们将简化模型与其有效场论近似进行了比较，并讨论了后者的有效性。
2015-09-29 hep-ph
Searches for scalars at LHC and interpretation of the findings
考虑到未来的Higgs工厂，本文介绍了LHC标量搜索的现状，重点介绍了在WW，ZZ和h（95）h（125）通道中观察到的H（650）共振，累积证据约为7 s. d。全球意义。它在模型中的解释，仅限于SU（2）单线态和双线态的标量扇区的扩展，显然被排除在外，而在具有额外三线态的模型中的解释需要相对于传统的Georgi-Machacek模型的扩展。更新了这些搜索的一般图片，显示h（95）也达到了类似的证据水平，而另外两个候选人A（400）和h（151）虽然不太突出，但高于4 s.d.。全球证据。
2022-11-21 hep-ex hep-ph
On the connection of Gamma-rays, Dark Matter and Higgs searches at LHC
出于即将到来的希格斯分析，我们调查的希格斯玻色子追逐的互补性的重要性，在直接检测实验中的低质量WIMP搜索和伽马射线发射从银河系中心测量的费米-LAT望远镜的背景下的$SU(3)_c\otimes SU(3)_L\otimes U(1)_N$。我们得到了低质量区的残余丰度、热截面、WIMP-核子截面，并将它们与模型中Higgs玻色子的分支比进行了网络化。我们的结论是，希格斯玻色子的搜索有一个深刻的联系，在我们的模型中的暗物质的问题，特别是对于（$M_{WIMP} < 60$ GeV）的情况下，BR（$H \rightarrow 2$ WIMPs）$\gtrsim 90%$。这种情况可以解释希格斯粒子搜索过程中出现的任何轻微过剩，也可以解释银河系中心通过$b\bar{b}$通道发射的伽马射线，其中WIMP的质量范围为25-45 GeV，同时仍然符合氙100和CDMSII的当前限制。然而，如果最近在LHC和TEVATRON测量到的适度过量被证实并与标准模型希格斯玻色子相一致，这将意味着$ M_{WIMP} > 60 $ GeV，从而排除了任何解释费米LAT观测的尝试。
2012-06-25 hep-ph
Astrophysics independent bounds on the annual modulation of dark matter signals
我们展示了如何从一个给定的暗物质（DM）的直接探测实验的时间综合事件率的约束，可以用来设置一个严格的约束在另一个实验中的年度调制信号的幅度。该方法只需要非常温和的假设当地DM分布的属性：它是时间上稳定的月份和空间均匀的黄道。我们将该方法应用于DAMA/LIBRA中的年度调制信号，并将其与从XENON 10，XENON 100，CDMS和SIMPLE中的时间平均速率的约束导出的边界进行比较。假设DM质量为10 GeV，我们表明，DM的DAMA/LIBRA信号的解释被排除在6.3西格玛（4.6西格玛）的同位旋守恒（违反）自旋无关的相互作用，并在4.9西格玛自旋相关的相互作用质子。
2012-05-01 astro-ph.CO hep-ph
DAMA confronts null searches in the effective theory of dark matter-nucleon interactions
我们研究的暗物质的调制信号的DAMA实验报告的角度显示伽利略不变性的有效场论的解释。我们认为最一般的有效耦合导致的弹性散射的暗物质粒子自旋0或1/2的核子，我们分析的兼容性DAMA信号与零的结果从其他直接检测实验，以及与非观测的高能中微子通量在太阳的方向从暗物质湮灭。为此，我们开发了一种新的半解析方法，用于比较非相对论有效理论的高维参数空间中的实验结果。假设标准晕模型，我们发现一个强大的张力之间的暗物质的DAMA调制信号的解释和零结果的实验。我们还列出了可能的方法，这一结论。
2016-05-19 astro-ph.CO hep-ph
On the Interpretation of Top Partners Searches
相对较轻的顶级伙伴是合理的自然复合希格斯模型的明确无误的签名，因此它们值得在LHC中寻找。他们的现象学的特点是一定程度的模型依赖性，这使得顶级合作伙伴的实验搜索的解释不完全简单，特别是如果一个人愿意考虑也单一的生产。我们描述了一个独立于模型的策略，通过该策略，在简化模型的参数空间上提供解释，该简化模型捕获了所有显式构造的相关特征。简化模型的极限很容易在显式模型中解释，不需要重铸，也不需要了解分析的实验细节。我们用具体的例子来说明这个方法，其中包括寻找同号双轻子中的电荷5/3伙伴和寻找电荷2/3单态。在每种情况下，我们进行理论重铸可用的8 TeV运行-1结果和估计的13 TeV运行-2达到，还包括单一生产的影响，专用的实验分析尚未提供。还提供了一个粗略的评估，达到一个假设的100 TeV对撞机。
2014-11-24 hep-ex hep-ph
It's On: Early Interpretations of ATLAS Results in Jets and Missing Energy Searches
第一次从ATLAS寻找超对称性，积分亮度为70/nb，扩展了Tevatron对衰变为喷流的有色粒子以及丢失的横向能量的研究范围。对于直接衰变或通过一步级联衰变到LSP和两个喷注的胶子，无论LSP的质量如何，质量范围m_g < 205 GeV都不受ATLAS搜索的青睐。在某些情况下，覆盖范围扩展到m_g ~ 295 GeV，已经超过了Tevatron的压缩超对称谱的范围。
2011-07-06 hep-ex hep-ph
Minimal Flavor Violation and the Scale of Supersymmetry Breaking
在本文中，我们探讨的约束，从B-物理观测超对称性模型的最小味破坏，在大tan β制度，低和高尺度超对称性破缺的情况。我们发现B衰变b -> s γ和B_s -> mu+ mu-对超对称破缺传递到可见光区的尺度M相当敏感。在高尺度超对称破缺的情况下，我们证明了对于大的tan β，μ和M_3，额外的胶子对b -> s γ和B_s -> mu+ mu-稀有衰变率的贡献是显著的. B_u -> τ_u的约束对M的精确尺度相对不敏感。我们还考虑了目前的直接希格斯粒子搜索在Tevatron在包容性H/A -> τ τ通道，和最新的CDMS直接暗物质探测实验的额外限制。我们发现，从B-物理，希格斯物理和直接暗物质搜索的约束可以是非常强大的探测区域的超对称性参数空间的低M_A和大tan β，导致偏好的模型与最轻的CP-甚至希格斯质量接近目前的实验极限。我们发现有趣的区域的参数空间，满足所有的约束条件，可以探测希格斯粒子的搜索在Tevatron和大型强子对撞机和直接暗物质搜索在不久的将来。
2009-05-29 hep-ph
The New DAMA Dark-Matter Window and Energetic-Neutrino Searches
最近，DAMA/LIBRA合作组织重申并加强了他们的声明，即在其信号速率中发现了年度调制，并将这一观察结果解释为暗物质粒子在8.2 sigma置信水平上的证据。此外，还注意到沟道效应可以使WIMP通过与原子核的自旋无关的相互作用弹性散射，产生DAMA/LIBRA观察到的信号，而不超过CDMS，XENON，CRESST，CoGeNT和其他直接检测实验的限制。然而，为了容纳这个信号，负责的暗物质粒子的质量必须相对较轻，m_{DM} \lsim 10 GeV。这样的暗物质粒子将以非常高的速率被太阳捕获和湮灭，导致潜在的大通量GeV级中微子。我们计算的中微子光谱产生的WIMP湮灭在太阳和现有的限制，从超级神冈可以用来关闭一个显着的DAMA区域的一部分，特别是如果暗物质粒子产生τ轻子或中微子在相当大的一部分，其湮灭。我们还确定了与DAMA一致的自旋相关的WIMP核弹性散射参数空间。Super-Kamiokande对自旋相关场景的限制更加严格-它们排除了DAMA区域中任何自湮灭的WIMP，这些WIMP在中微子，τ轻子或粲夸克或底夸克的任何组合中湮灭了1%或更多的时间。
2008-08-19 hep-ph
Direct Detection Anomalies in light of $Gaia$ Data
盖亚卫星的测量大大增加了我们对太阳附近暗物质速度分布的了解。有证据表明附近存在多个冷结构，包括相对于太阳反向旋转的高速流。在直接探测实验（如DAMA/Libra）中，这股流可以显著改变反冲能量的光谱，并增加暗物质的年度调制。我们重新分析了Xenon 1 T，CDMSlite，PICO-60和COSINE-100的实验极限，并将其与DAMA/Libra实验的结果进行了比较。虽然我们发现暗物质速度分布的这个新的组成部分可以大大提高DAMA/天秤座数据的拟合，但其他实验的零结果，特别是Xenon 1 T，继续排除了对DAMA/天秤座信号的自旋独立和自旋相关解释的弹性和非弹性散射。
2019-10-02 astro-ph.CO hep-ph
First interpretation of 13 TeV supersymmetry searches in the pMSSM
从六个早期运行2 ATLAS搜索超对称性的组合约束解释的现象学最小超对称扩展的标准模型（pMSSM）。每次搜索都基于2015年在$\sqrt{s} =13$ TeV下记录的质子-质子碰撞数据，其中积分亮度为3.2 fb $^{-1}$。利用快速探测器模拟计算了对前两代夸克和胶子的灵敏度。结果在19参数R-宇称守恒pMSSM与最轻的超对称粒子（LSP）的中性伴子。考虑到181.8k个点在运行1约束条件下存活，在95%置信水平下排除了15.7%。在这些满足游程2限制的粒子中，有0.5%（1.0%）的粒子具有亚TeV的胶子（亚500 GeV的正方形），其中最轻的粒子质量为757 GeV（293 GeV），LSP为689 GeV（217 GeV）。
2016-05-31 hep-ex hep-ph
Implications of an astrophysical interpretation of PAMELA and Fermi-LAT data for future searches of a positron signal from dark matter annihilations
PAMELA和Fermi-LAT的最新数据可以解释为高能正电子的新天体物理来源的证据。在这种情况下，这些天体物理学上的正电子构成了另一个背景，与来自暗物质湮灭的正电子形成对比。在本文中，我们研究的影响，在未来的实验中探测正电子暗物质信号的前景背景。特别是，我们确定了新的区域（质量，$\sigmav$）平面AMS-02实验检测到的几个暗物质的情况下，不同的传播模型。我们发现，由于增加的背景，这些地区的特点是湮灭率的一个因素或三个大于传统的背景。也就是说，PAMELA和Fermi-LAT对目前数据的天体物理学解释意味着，从暗物质湮灭中检测正电子比以前认为的更具挑战性。
2009-12-17 hep-ph
