Direct and Indirect Detection of Dark Matter in D6 Flavor Symmetric Model
我们研究了基于D 6xZ 2xZ 2的具有族对称性的标准模型的非超对称扩展中的费米子暗物质。在我们的模型中，暗物质湮灭的终态被味对称性确定为e+ e-，这与PAMELA的结果一致。首先，我们表明，我们的暗物质的质量应该在230 GeV - 750 GeV的范围内的WMAP分析结合μ到e γ约束。此外，我们同时解释了直接和间接检测的实验，通过简单地添加一个规范和D 6单重实标量场。在直接探测实验中，我们发现较轻的暗物质质量~ 230 GeV和较轻的标准模型希格斯玻色子质量~ 115 GeV更符合CDMS II和XENON 100的观测结果.在间接探测实验中，我们用Breit-Wigner增强机制解释了PAMELA报道的正电子过剩现象。我们还表明，我们的模型是一致的PAMELA建议没有反质子过剩。
2011-06-12 astro-ph.HE hep-ph
A Tight Connection Between Direct and Indirect Detection of Dark Matter through Higgs Portal Couplings to a Hidden Sector
我们提出了一个隐藏的阿贝尔扩展的标准模型，包括一个复杂的标量作为暗物质的候选人和轻标量作为一个长期的暗物质粒子之间的力载体。索末菲增强湮灭截面的暗物质解释了观察到的宇宙射线过剩。轻标量场也引起潜在的大截面的暗物质的核子，因此提供了一个有趣的方式来探测这个模型同时在直接和间接的暗物质搜索实验。我们通过考虑CDMS-II排除限制以及PAMELA和FermiLAT数据来约束模型的参数空间。
2010-07-22 astro-ph.CO hep-ph
Is the PAMELA anomaly caused by the supernova explosions near the Earth?
我们表明，PAMELA实验观察到的正电子分数的异常可以归因于最近的超新星爆炸（S）在地球附近的致密气体云（DC）。质子在超新星遗迹（SNR）周围加速。电子和正电子是通过DC内部的强子相互作用产生的。它们的光谱比背景的光谱硬，因为SNR在辐射阶段花费了很多时间。我们的方案预测，反质子通量占主导地位的背景为>~100 GeV。我们比较的结果与观察（费米，HESS，PPB-BETS，和ATIC）。
2009-08-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Predictions of a Natural SUSY Dark Matter Model for Direct and Indirect Detection Experiments
在一个具有非普适的高吉诺质量的最小超对称标准模型中，宇宙学相容的暗物质遗迹密度的低微调最自然的区域是所谓的体湮灭区域。我们在一个简单的和预测的SUSY-GUT模型中研究这个区域的非普适的Gaugino质量，其中后者转换为GUT群SU（5）的单重态和非单重态表示的组合。该模型预测的直接暗物质探测率远低于目前的CDMS和氙100的限制，但在未来的1吨氙实验的范围内。最有趣和强大的模型预测是硬正电子事件的间接探测信号，它非常类似于从PAMELA实验中观察到的正电子谱的形状。
2012-12-21 astro-ph.CO 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
The Supersymmetric Standard Models with Decay and Stable Dark Matters
我们提出了两个超对称标准模型（SM）与衰变和稳定的暗物质（DM）粒子。为了解释SM费米子的质量和混合，并有一个重衰变DM粒子S，我们通过引入反常U（1）_X规范对称性来考虑Froggatt-Nielsen机制.在弦标度附近，U（1）_X规范对称性被破缺为Z_2对称性，在Z_2对称性下，S是奇数，而所有的SM粒子都是偶数。S在TeV量级附近获得真空期望值，在模型I中主要衰变到第二/第三族SM轻子，在模型II中主要衰变到第一族SM轻子。在具有精确R宇称的约束最小超对称SM中选择一个基准点，我们证明了最轻的中性伴子DM与CDMS II实验是一致的。考虑S三体衰变并选择合适的参数，我们证明PAMELA和Fermi-LAT实验以及PAMELA和ATIC实验分别可以用模型I和模型II来解释。
2010-08-31 hep-ph
A comparative study of dark matter in the MSSM and its singlet extensions: a mini review
本文简要回顾了近年来对暗物质在MSSM及其单重态扩展（NMSSM、nMSSM和广义单重态扩展）中的研究。在CDMS II、XENON、CoGeNT和PAMELA的新探测结果下，我们发现：（i）最新的探测结果可以排除这些模型中当前碰撞机约束所允许的大部分参数空间。未来的SuperCDMS和XENON可以覆盖大部分允许的参数空间;（ii）NMSSM中的单重态扇区将与MSSM类扇区解耦，然而，单重态扇区使nMSSM与MSSM完全不同;（iii）NMSSM可以允许几个GeV的轻暗物质存在。轻CP偶或CP奇希格斯玻色子必须存在，以满足测量的暗物质遗迹密度。在存在轻CP偶希格斯玻色子的情况下，轻中性伴子暗物质可以解释CoGeNT和DAMA/LIBRA的结果;（iv）MSSM的一般单重态扩展通过Sommercant-enhanced湮灭给出了遗迹密度和PAMELA结果的完美解释。研究了不同情况下的Higgs衰变。
2012-09-13 hep-ph
Particle Physics Implications and Constraints on Dark Matter Interpretations of the CDMS Signal
最近，CDMS合作报告了一个搜索的暗物质与硅核散射的信号区域的事件过多。在预期的0.4的背景下，有三个事件的显著性约为2 sigma，因此得出这是暗物质信号的结论还为时过早。尽管如此，重要的是检查能够解释这种过剩的粒子理论的空间，看看什么理论能够解释它，以及如何排除它或在其他渠道中找到佐证。我们研究了一个简化的模型，包含一个标量介质粒子，并找到与CDMS观测一致的区域。对撞机的边界对理论提出了重要的限制，但可行的点，包括导致观察到的热遗迹密度的点，仍然存在。
2013-11-05 hep-ph
Cold Dark Matter in non-Standard Cosmologies, PAMELA, ATIC and Fermi LAT
我们考虑两个非标准的宇宙学模型，根据该模型，宇宙在标量场晚期衰变后被重新加热到一个较低的重新加热温度，或者在跟踪经典模型的背景下被经典场的动能所支配。在这两种情况下，我们计算的遗迹密度的\emph{Weakly Interacting Massive Particles}（WIMPs），并表明，它可以提高其在标准宇宙学的价值。通过调整低再加热或典型方案的参数，宇宙中冷的暗物质丰度可以与大的湮灭截面乘以WIMP速度的值相兼容。利用这些值，并假设WIMP主要湮灭为$e^+e^-$、$μ^+μ^-$或$τ^+τ^-$，我们计算了$e^\pm$宇宙线的感生通量，并拟合了PAMELA和ATIC或Fermi LAT的当前数据。我们实现了相当好的拟合，特别是PAMELA和费米-LAT数据结合的宇宙微波背景产生的限制，只要WIMP湮灭主要是$μ^+μ^-$的边缘履行。在这两种非标准温度下，到传统辐射主导时代所需的转变温度都低于约$0.7 \GeV$。在低再加热的情况下，一个可观的非热贡献的WIMP遗迹密度也是必要的。
2010-02-24 astro-ph.CO 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
Implication of the PAMELA antiproton data for dark matter indirect detection at LHC
自从PAMELA实验得出银河系中“异常”的高正电子分数和反质子过剩的缺乏，就有大量研究提出了新类型的暗物质，即与电子的耦合大于与夸克的耦合。这就提出了在大型强子对撞机上产生暗物质粒子（以及重关联色态）的问题。在这里，我们探讨了一个非常简单的基准暗物质模型，并表明，尽管PAMELA反质子测量和预期的天体物理次级背景之间的协议，有空间的大耦合的WIMP候选重夸克。与人们天真的预期相反，PAMELA的pbar/p测量并没有对暗物质模型的建立提出挑战，就夸克扇区而言。因此亲夸克物质并不被禁止，由于这些大的耦合，人们可以预期，通过夸克-夸克和夸克-胶子相互作用，在LHC上开辟了一条新的生产通道。唉，当考虑到夸克的PDF时，大量生产的前景就消失了。
2010-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Pamela, FGST and Sub-Tev Dark Matter
PAMELA观察到宇宙射线正电子分数随能量迅速增加，这意味着高能电子-正电子对的主要来源存在。特别令人感兴趣的是，银河系晕中的暗物质湮灭可能提供了这种异常的反物质通量。然而，费米伽马射线太空望远镜最近对宇宙射线电子光谱的测量，可以用来限制任何这样的暗物质粒子的性质。特别是，有人认为，为了适应费米的观测，并提供PAMELA正电子过剩，湮灭暗物质粒子的质量必须达到~1 TeV或更重。在这篇文章中，我们重温费米的电子光谱测量的背景下，湮灭暗物质，集中在100-1000 GeV的范围内的质量，并考虑影响，如在天体物理背景的变化，从本地宇宙射线加速器的存在，有限的能量分辨率的费米伽马射线太空望远镜。当考虑到这些因素，我们发现，暗物质粒子轻至~300 GeV可以能够产生PAMELA观察到的正电子分数。
2009-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
ATIC and PAMELA Results on Cosmic e^\pm Excesses and Neutrino Masses
最近，ATIC和PAMELA的合作发布了他们的结果，显示宇宙射线中大量的e^ \pm过量，远高于背景，但\bar{p}没有。如果将他们的数据解释为暗物质粒子的湮灭，则意味着暗物质的新物理与轻子扇区密切相关。在本文中，我们研究的新物理负责宇宙e^ \pm过剩中微子质量产生的可能联系。我们考虑了一类模型，并进行了详细的数值计算。我们发现这些模型能自然地解释ATIC和PAMELA的e^ \pm和\bar{p}数据，同时产生小的中微子质量。
2009-06-02 hep-ph
Constraining the interaction strength between dark matter and visible matter: I. fermionic dark matter
本文通过对暗物质遗迹密度的观测、CDMS和XENON的直接探测实验以及PAMELA对反质子质子比的间接探测，研究了暗物质与标准模型粒子相互作用的约束条件。通过构造暗物质与标准模型粒子之间的有效相互作用算符，采用了与模型无关的研究方法。研究了最一般的4-费米子算符。我们发现，来自不同观测的约束是互补的。特别是自旋无关散射给出了非常强的约束相应的运营商。在某些情况下，反质子到质子数据的间接探测实际上比直接探测或轻暗物质（小于70 GeV）的遗迹密度更灵敏。
2011-09-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Multi-Component Dark Matter
我们探索多组分暗物质模型，其中暗扇区由具有不同质量尺度的多个稳定状态组成，并且将这些状态耦合的暗力进一步丰富了动力学。暗物质的多组分性质自然出现在超对称模型中，其中R宇称和额外的对称性，如$Z_2$，都被保留。我们专注于一个特定的模型，其中较重的组成部分的暗物质携带轻子数和湮灭主要轻子。较重的成分，本质上是一种无菌中微子，自然解释了PAMELA，ATIC和同步加速器信号，没有过量的反质子，这通常会破坏其他弱尺度暗物质的模型。质量从GeV到TeV的较轻的成分可能解释了DAMA信号，并且可能在CDMS和XENON的低阈值运行中可见，它们搜索轻的暗物质。
2009-04-30 hep-ph
Extragalactic Inverse Compton Light from Dark Matter Annihilation and the Pamela Positron Excess
我们计算了起源于宇宙微波光子的高能电子和正电子的粒子暗物质湮灭事件中产生的向上散射在所有的红移和所有的晕河外的漫发射。我们概述了对这种发射的观测限制，并研究了它对粒子暗物质模型（包括粒子质量及其主导湮没最终状态）以及对结构形成和晕密度分布假设的依赖性。我们发现，对于低质量的暗物质模型，在X射线波段的数据提供了最严格的约束，而伽马射线能量范围探测模型具有大质量和对湮灭率，以及硬谱注入的电子和正电子。具体来说，我们指出，所有的红移，所有晕逆康普顿发射从许多暗物质模型，可能提供一个解释异常的正电子部分测量的帕梅拉有效载荷严重过度产生所观察到的河外伽玛射线背景。
2009-06-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Right-handed Sneutrino Dark Matter in Supersymmetric B-L Model
我们证明了TeV超对称B-L模型中最轻的右手中微子是冷暗物质的一个可行的候选者。我们发现，它占观察到的暗物质遗迹丰度在很宽的参数空间范围。B-L右手中微子自旋无关截面与CDMS II和XENON实验的结果一致，在未来的直接探测实验中是可以探测到的。虽然B-L右手中微子湮灭为轻子，但PAMELA的结果不能用这个模型来解释，除非考虑一个巨大的助推因子。在银心B-L右手中微子产生的μ子通量也小于超神冈的上界。
2011-06-22 astro-ph.HE hep-ph
Absolute electron and positron fluxes from PAMELA/Fermi and Dark Matter
我们提取的正电子和电子通量的能量范围为10 - 100 GeV的PAMELA和费米LAT结合最近的数据。由此得到的{ \it绝对正电子和电子}通量分别服从幂律：$E^{-2.65}$和$E^{-3.06}$，这可以由PAMELA即将获得的数据证实。即使次级正电子通量的不确定性被添加到银河系正电子背景中，正电子通量似乎也表明能量为$E\gsim 50$ GeV的过量。这为我们考虑新的物理学提供了足够的动力，比如暗物质的湮灭或衰变，作为宇宙射线中过量正电子的起源。
2009-07-07 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Indirect Dark Matter Signals from EGRET and PAMELA compared
暗物质湮灭（DMA）可能会产生过量的伽马射线和反物质粒子，如反质子和正电子，高于宇宙射线相互作用的背景。来自EGRET的过量弥散银河伽马射线显示了DMA预期的所有特征。PAMELA的反质子和正电子分数的新的精确测量进行了比较与EGRET过剩。它示出的带电粒子是强烈依赖于所使用的传播模型。通常的传播模型与各向同性传播模型是不相容的，最近观察到的对流在我们的银河系。对流导致DMA中带电粒子产量的数量级不确定性，因为即使是相当小的对流也会让晕中的带电粒子漂移到太空。结果表明，这种各向异性传播模型，包括对流更喜欢从DMA的反质子的贡献，但在正电子分数的上升，所观察到的PAMELA，是不兼容的DMA，如果与EGRET过剩。如果将观测到的质子/电子比的上升仔细地拟合在传播模型中，则正电子/电子比的上升是预期的，尽管上升略大于预期，因此在数据的有限准确度内，额外的本地源也可能有所贡献。
2009-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Testing the Dark Matter Interpretation of the PAMELA Excess through Measurements of the Galactic Diffuse Emission
我们建议测试的暗物质（DM）的解释，通过确定银河系的弥漫性伽马射线组件与DM诱导的提示和辐射发射的PAMELA宇宙射线（CR）探测器观察到的正电子过剩。其目标是提出一个分析的基础上最少的假设和推断方面的本地可测试或可测量的数量。我们讨论了空间和光谱特征之间的差异DM诱导的组件（与扩展，可能是球形的，源函数）和标准CR贡献（与恒星盘内的源），并建议专注于中间和大纬度。我们解决的依赖性的信号与背景的比例上的模型，采用来描述在银河系中的带电CR的传播，并发现，在一般情况下，DM诱导的信号可以检测到费米伽马射线空间望远镜在能量超过100 GeV。仅从标准CR组件的预测一致的观察结果，将意味着非常强大的限制DM解释的PAMELA过量。另一方面，如果超过100 GeV的漫发射被确定，这种发射的角度分布将允许一个干净的解纠缠之间的DM解释和天体物理解释提出的PAMELA过剩。我们还比较了较低频率的辐射漫发射，特别是在红外频率与普朗克卫星的探测前景。
2009-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The PAMELA and Fermi signals from long-lived Kaluza-Klein dark matter
通过引入一个小曲率，我们提出了一个简单的扩展的最小通用额外维（UED）模型。该模型被公式化为Randall-Sundrum背景几何中五维标准模型（SM）的小反de Sitter曲率极限。在UED模型中，最轻的Kaluza-Klein（KK）粒子可以是热遗迹暗物质，但在小曲率的存在下，KK宇称被破坏，KK暗物质衰变为寿命较长的SM费米子。五维体中KK暗物质与SM费米子对的耦合受费米子体质量的控制。通过适当选择轻子和夸克的体质量，KK暗物质通过衰变为轻子可以解释最近PAMELA和FERMI卫星实验报告的宇宙射线电子/正电子过剩，同时抑制衰变为夸克。
2009-10-07 hep-ph
Decaying Dark Matter in Light of the PAMELA and Fermi LAT Data
最近，一系列测量高能宇宙射线的实验报告了高能电子和正电子过剩的强烈迹象。如果用暗物质粒子的衰变来解释，PAMELA测量的正电子分数和费米LAT测量的总电子加正电子通量将可能的衰变暗物质情景限制在少数情况下。通过分析不同的衰变通道，采用传统的扩散再加速模型来描述电子和正电子的背景通量，我们确定了一些有希望的暗物质衰变方案，并计算了河外扩散伽马射线通量的预测，包括星际辐射场的逆康普顿散射的贡献.
2009-12-07 astro-ph.GA hep-ph
Cosmic-ray antiproton constraints on light singlino-like dark matter candidates
致力于直接探测暗物质的CoGeNT实验最近释放了过量的事件，这些事件可以被解释为$\sim$ 10 GeV暗物质粒子的弹性碰撞，这可能同时解释仍然神秘的DAMA/LIBRA调制信号，而与CDMS，XENON-100和SIMPLE等其他实验的结果相冲突。结果表明，5-15 GeV的类单态暗物质候选者在最小超对称场景的单态扩展中产生，可以适合这些数据;湮灭然后主要进入光单态主导的希格斯（伪）标量场。我们开发了一个有效的拉格朗日方法来面对这些模型与现有的数据，宇宙射线反质子，包括最新的PAMELA数据。专注于一个参数空间与CoGeNT区域一致，我们表明，预测的反质子通量一般是在紧张的数据时，所产生的（伪）标量可以衰变成夸克能量足以产生反质子，湮灭S波是显着的冻结在早期宇宙。在这个制度中，得到的单线湮没截面上的约束，$\sigv\lesssim 10^{-26}\,{\rm cm^3/s}$，假设一个动态约束的晕密度分布与局部值$ρ_\odot = 0.4\,{\rm GeV/cm^3}$。最后，我们提供了PAMELA或AMS-02如何进一步限制或检测那些尚未排除的反质子产生的配置的指示。
2011-09-30 astro-ph.HE 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
Anti-Matter in Cosmic Rays : Backgrounds and Signals
最近的PAMELA和ATIC数据似乎表明，正电子宇宙射线超过约10 GeV，这可能是由于银河系暗物质粒子湮灭。然而，这一信号的背景存在许多不确定性，这使得我们的任务难以约束暗物质或任何其他天体物理学解释这些最近令人惊讶的数据。
2009-05-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
PAMELA Satellite Data as a Signal of Non-Thermal Wino LSP Dark Matter
越来越多的卫星数据暗示并限制了暗物质物理学的发展。我们认为，有一个很好的动机与暗物质湮灭被观察到的PAMELA卫星探测器的理论预先存在的框架一致。暗物质（主要）是中性的W玻色子超伙伴，质量低于200 GeV的维诺。利用GALPROP程序对湮没产物和本底进行了研究。反物质和伽马射线从湮灭winos贡献低于这个能量。我们解释了为什么PAMELA的数据并不意味着没有反质子信号观察到PAMELA或早期的实验，并解释了为什么反质子分析被误解的早期论文。Wino湮没不能描述费米e ++ e-数据（除了部分低于~100 GeV）。在更高的能量下，我们期待天体物理机制，我们简单地参数化它们，这样组合就可以描述所有的数据。我们强调几个预测的卫星数据来测试维诺的解释，特别是在100 GeV以上的正电子和反质子谱的下调。大多数其他的解释都需要正电子率在100 GeV以上大幅上升。我们专注于研究这种动机良好和长期预测的wino解释，而不是与其他解释进行比较。我们强调，解释也非常强烈地依赖于对宇宙的宇宙学历史的假设，并在银河系中的反质子和正电子的传播。PAMELA观察到的winos起源于一些非热源，如模量衰变，而不是大爆炸后在热平衡中冷却的宇宙。然后，它是适当的规范化的wino密度的当地遗迹密度，并没有“助推因子”需要获得报告的PAMELA率。
2009-06-27 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Constraining the interaction strength between dark matter and visible matter: II. scalar, vector and spin-3/2 dark matter
通过对暗物质遗迹密度的观测、CDMS和XENON的直接探测实验以及PAMELA对反质子质子比的间接探测，研究了标量、矢量和自旋3/2暗物质与标准模型粒子相互作用的约束条件.采用模型无关的方法，构造了6维的一般4粒子算符，研究了暗物质与标准模型粒子的有效相互作用.我们发现，从不同的实验的约束是互补的。这些约束条件之间的比较可能会排除一些有效的暗物质模型，并限制其他一些参数。与自旋无关的直接探测对某些算子有很强的约束，而反质子到质子数据的间接探测在某些情况下比直接探测或轻暗物质（其质量小于70 GeV）的遗迹密度更灵敏。自旋为3/2的暗物质的一些运营商的约束被证明是类似的狄拉克费米子暗物质的类似运营商。目前的暗物质直接和间接搜索实验中仍有一些操作员不敏感。
2012-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark matter and pulsar signals for Fermi LAT, PAMELA, ATIC, HESS and WMAP data
我们分析了新的扩散伽马射线数据从费米伽马射线太空望远镜，这并没有确认过量的EGRET数据在银河系中纬度地区，结合测量的电子和正电子聚变从PAMELA，费米和HESS的背景下，三种可能的来源：暗物质（DM）湮灭或衰变成带电轻子，和连续分布的电子。我们允许在背景的变化，考虑几个DM晕配置文件，并考虑系统的不确定性数据在可能的情况下。我们发现这三种情况都很好地代表了数据。脉冲星的描述适用于宽范围的注入能谱。我们比较与ATIC数据和WMAP霾在适当的情况下，但不适合这些数据，因为前者是不一致的费米数据和后者受到大的系统不确定性。我们表明，尖晕配置文件，费米可以观察到一个壮观的伽马射线信号DM湮灭从银河系中心，而在中纬度地区没有看到多余的。
2009-06-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Multicomponent Dark Matter in Supersymmetric Hidden Sector Extensions
大多数对超对称性中的暗物质的分析都假设整个冷的暗物质只产生于弱相互作用的中性伴子。我们研究了一类新的模型组成的$U(1)^n$隐藏部门扩展的MSSM，包括几个稳定的粒子，费米子和玻色子，这可以被解释为成分的暗物质。在一类这样的模型中，暗物质由马约拉纳暗物质粒子，即，一个中性伴子和一个狄拉克费米子，WMAP给出的暗物质的剩余密度由这两种物质的剩余密度组成。这些模型可以解释PAMELA正电子数据，并与反质子通量数据以及FERMI-LAT的光子数据相一致。此外，它表明，这样的模型也可以同时产生自旋无关的截面，可以在CDMS-II，XENON-100和其他正在进行的暗物质实验探测。在LHC和NLC的模型的影响也进行了简要的讨论。
2010-05-25 astro-ph.HE hep-ph
Positrons and antiprotons from inert doublet model dark matter
在标准模型的一个非常简单的扩展--惰性双态模型的框架下，我们研究了标量暗物质粒子湮灭产生的宇宙射线中反物质的产生和传播。我们考虑三个基准候选人，所有符合WMAP宇宙丰度和现有的直接检测实验，并面对最近的PAMELA，ATIC和HESS数据的模型的预测。对于一个轻的候选人，M_{DM} = 10 GeV，我们认为，正电子和反质子通量可能很大，但仍然符合预期的背景，除非有一个增强（助推因子）的局部密度的暗物质。也有大量的反氘核通量，可能在未来的实验中观察到。对于M_{DM} = 70 GeV的候选者，对正电子和反质子通量的贡献比预期的背景小得多。即使激发因子被用来增强信号，候选人也无法解释观察到的正电子和反质子过剩。最后，对于一个重的候选者，M_{DM} = 10 TeV，它是可能的，以适应PAMELA过剩（但不幸的是，不是ATIC之一）提供了一个大的增强，无论是在本地密度的暗物质或通过索末菲效应。
2009-05-06 astro-ph.CO hep-ph
Measurements of cosmic ray antiprotons with PAMELA and studies of propagation models
研究银河系宇宙射线的加速和传播机制可以提供有关天体物理来源、银河系性质和可能的外来来源（如暗物质）的信息。为了理解宇宙线的加速和传播机制，需要在很宽的能量范围内精确测量不同的宇宙线元素。PAMELA实验是一个星载装置，可在背景中识别不同的宇宙射线种类。本文测量了1.5 - 180 GeV的宇宙线反质子通量和反质子-质子通量比。与以前的实验相比，PAMELA扩展了反质子测量的能量范围，并提供了显着更高的统计数据。导出的反质子通量和反质子-质子通量比与以前的测量结果是一致的，一般被认为是宇宙射线质子和氦核与星际介质相互作用时产生的次级产物。为了约束宇宙线加速和传播模型，PAMELA测量的反质子数据进一步与PAMELA报告的质子谱以及其他实验提供的B/C数据一起使用。统计工具与宇宙射线传播软件包GALPROP接口进行约束分析。在$χ^{2}$研究中，研究了具有线性扩散系数的扩散模型和具有低能量扩散系数依赖性的修正扩散模型。给出了各模型的参数解和拟合优度。并进一步利用贝叶斯推断对一些模型进行了研究。在贝叶斯框架下，得到了基于先验知识的参数的后验均值和误差。这种方法还允许我们了解参数之间的相关性并比较模型。
2012-05-22 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
The cosmic X-ray and gamma-ray background from dark matter annihilation
在多个波长下观测到的河外背景光（EBL）是探测暗物质性质的一个很有前途的工具，因为它可能包含暗物质湮灭迅速产生的伽马射线的重要贡献。此外，在湮灭中产生的电子和正电子向CMB光子提供能量，以用X射线和伽马射线填充EBL。在这里，我们使用高分辨率的千禧年II模拟来创建这两种贡献的辐射的全天空地图。我们使用上限的贡献未知的来源的EBL约束暗物质的固有特性，使用模型无关的方法，可以作为一个模板来测试不同的粒子物理模型（包括那些与索末菲增强）。这些上限是基于跨越八个数量级的能量观测（从CHANNEL测量的软X射线到费米测量的伽马射线），以及对耀变体和恒星形成星系贡献的预期。为了验证这种方法，我们分析了一组基准的索末菲增强模型，给出了正确的暗物质丰度，满足CMB约束，并适合由PAMELA和费米测量的宇宙射线光谱没有任何贡献，从当地的subhalos。我们发现，这些模型是在冲突的EBL的限制，除非未解决的subhalos的贡献是小的和湮灭信号占主导地位的EBL。我们的结论是，提供碰撞冷暗物质范例是准确的，即使是保守的估计，从未解决的subhalos和天体物理背景的贡献，EBL至少是敏感的探测这些类型的情况下，CMB。我们的研究结果不赞成解释PAMELA测量的正电子过剩仅基于光滑的星系晕中的暗物质湮灭。
2011-06-02 astro-ph.CO hep-ph
Current Dark Matter Annihilation Constraints from CMB and Low-Redshift Data
更新的约束暗物质截面和质量的结合CMB功率谱测量普朗克，WMAP 9，ACT，和SPT以及几个低红移数据集（BAO，HST，超新星）。对于CMB数据集，我们将WMAP 9温度和偏振数据（l <= 431）与普朗克温度数据（432 < l < 2500）、ACT和SPT数据（l > 2500）以及普朗克CMB四点透镜测量相结合。我们允许红移依赖的能量沉积从暗物质湮灭通过使用“通用”的能量吸收曲线。我们还包括一个更新的治疗的激发，加热，和电离能分数，并提供更新的沉积效率因子（f_eff）为41个不同的暗物质模型。假设完美的能量沉积（f_eff = 1）和热截面，质量低于26 GeV的暗物质排除在2西格玛水平。假设f_eff = 0.2的更一般的效率，热暗物质质量低于5 GeV是不利的，在2西格玛水平。这些限值比单独使用WMAP 9数据的限值提高了约2倍。这些目前的限制探针，但不排除，暗物质作为一个解释报告的异常间接检测观测AMS-02/PAMELA和费米伽马射线内星系数据。他们还探测了相关模型，这些模型可以解释CDMS，CRESST，CoGeNT和DAMA的异常直接探测事件，因为它们起源于一个通用的热WIMP。来自完整普朗克释放的投影约束应该将电流限制提高约2倍，但不会明确探测这些信号。拟议中的CMB第四阶段实验将更果断地探索相关区域，并将普朗克约束改进约2倍。
2014-11-28 astro-ph.CO hep-ph
A comparison between the detection of gamma rays and positrons from neutralino annihilation
我们研究了中性伴子暗物质在星系晕中湮灭产生的正电子和γ射线的间接探测。考虑HESS数据作为构成γ射线背景的谱，我们在具有非普适标量质量和Gaugino质量的一般超引力框架下比较了GLAST和PAMELA实验的前景。我们表明，与约10的升压因子，PAMELA将与GLAST典型的NFW尖形配置文件的竞争。
2006-11-23 astro-ph hep-ph
The Status of Inelastic Dark Matter
根据DAMA实验最近的积极结果，以及CDMS Soudan，Edelweiss，ZEPLIN-I和CRESST的新的零结果，我们重新研究了具有标准晕的非弹性暗物质的框架。在这个最初用来调和CDMS和DAMA之间紧张关系的框架中，暗物质粒子只能通过跃迁到一个近似简并的态（大约是$100 \kev$重）才能从核中散射出来。我们发现，最近的数据显着约束的参数空间的框架，但仍然有区域符合所有的实验结果。由于增强的年度调制和显着不同的能量依赖在这种情况下，我们强调需要更多的信息，数据采集的日期，以及信号和背景的能量分布。我们还研究了"混合中微子“暗物质的具体情况，并隔离了该特定模型的宇宙学感兴趣的参数空间区域。在不久的将来，重靶实验（如ZEPLIN或CRESST）对极限的显著改善应该能够证实或排除非弹性暗物质的情况。在混合微中子模型中，在即将进行的锗实验中应该会看到弹性散射特征，包括CDMS Soudan的未来结果。
2005-07-25 hep-ph
The Electron Injection Spectrum Determined by Anomalous Excesses in Cosmic Ray, Gamma Ray, and Microwave Signals
费米、PAMELA和WMAP最近观测到的宇宙射线、伽马射线和微波信号表明，在10-1000 GeV处有一个意想不到的e+e-的主要来源。我们将这些数据拟合到“标准背景”加上一个新的源，假设它是位置和能量的可分离函数。对于空间部分，我们考虑了三种情况：湮灭的暗物质，衰变的暗物质，和暗物质。在每种情况下，我们使用GALPROP注入能量的对数间隔的能量箱和计算预期的宇宙射线和光子信号的每个箱。然后，我们将能量箱加上背景的线性组合拟合到数据中。我们使用非参数拟合，除了平滑度和非负性之外，对频谱没有任何先验约束。此外，我们认为任意修改的“普通”的主要源函数的能量谱，固定其空间部分，发现这本身是不够的，以解释PAMELA或WMAP信号。我们探讨的变化，由于选择的磁场，初级电子注入指数，空间分布，传播参数，并适合正则化方法。暗物质湮灭很适合，我们的拟合发现质量约为1 TeV，助推因子乘以能量分数约为70。虽然暗物质衰变和暗物质星可能符合数据，但银河系中心附近需要异常高的磁场和辐射密度，以抵消假设的空间分布相对较浅的影响。我们还拟合了这三种情况的线性组合，尽管拟合的约束要少得多。
2010-09-13 astro-ph.CO hep-ph
Protohalo Constraints to the Resonant Annihilation of Dark Matter
最近有人认为，PAMELA，ATIC和PPB-BETS数据显示的异常过剩的高能宇宙射线正电子和电子可能被解释为暗物质湮灭在星系晕与截面共振增强相比，其值在原始等离子体。我们发现，一个非常大的湮灭截面的闪光的高能光子和电子-正电子对预期的暗物质湮灭在第一个原晕，在红移z~40的形式可能是实质性的和可观察的。因此，允许注入原始气体的能量和弥散伽马射线背景的能量密度的界限引起了对低速暗物质截面的限制，这可能难以与PAMELA，ATIC和PPB-BETS结果的解释相一致。
2009-05-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Prospects of antideuteron detection from dark matter annihilations or decays at AMS-02 and GAPS
由于在实验所需的能量范围内，预期散裂产生的背景通量非常小，因此寻找宇宙反氘核被认为是间接探测暗物质的一种很有前途的方法。然而，来自暗物质湮灭或衰变的反氘核通量受到PAMELA测量的反质子-质子分数过量的非观测的严重限制。在本文中，我们计算，代表性的暗物质湮灭和衰变通道，在AMS-02和GAPS的反氘核事件的数量上限，要求相关的反质子通量与PAMELA数据一致。为此，我们首先详细分析了反氘核的形成在合并模型中使用事件的蒙特卡罗模拟，并使用各种高能量实验的数据。我们发现，由此产生的合并动量表现出依赖于潜在的过程和所涉及的质心能量。然后，我们计算，使用扩散模型，在地球上的反氘的流量从暗物质湮灭或衰变。我们的研究结果表明，尽管有各种来源的不确定性，从暗物质湮灭或衰变中观测AMS-02或GAPS的反氘通量将是具有挑战性的。
2013-05-10 astro-ph.CO hep-ph
Potential for Precision Measurement of Low-Energy Antiprotons with GAPS for Dark Matter and Primordial Black Hole Physics
一般反粒子谱仪（GAPS）实验是一个间接的暗物质搜索计划，主要研究由弱相互作用大质量粒子（WIMP）湮灭和衰变产生的反粒子。除了由反氘子提供的非常强大的搜索通道之外，GAPS还具有强大的测量低能反质子（0.07 $\le$ E $\le$ 0.25 GeV）作为暗物质特征的能力。这是探测光暗物质的一种特别有效的手段，它的存在已经在直接的暗物质搜索中得到了暗示，包括最近的CDMS-II实验结果。虽然受到LUX和其他直接暗物质搜索的严重限制，但轻暗物质候选者在违反同位旋的暗物质场景和晕独立分析中仍然是可行的。与BESS，PAMELA和AMS-02相比，GAPS具有出色的反氘灵敏度，能够探测到数量级更多的低能反质子，提供了低能反质子通量的精确测量和探测光暗物质模型的独特通道。此外，通过低能反质子搜索还可以观测到引力子和卡鲁扎-克莱因右手中微子的暗物质特征以及原始黑洞蒸发的证据。
2014-04-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Leptophilic dark matter in gauged $L_μ-L_τ$ extension of MSSM
AMS-02观测到能量高达$\sim$ 350 GeV的正电子过剩，与PAMELA观测到的能量高达100 GeV的正电子过剩一致。没有观察到超过预期CR背景的过量反质子。我们提出了一种具有MSSM的$U(1)_{L_μ-L_τ}$规范扩展的亲轻子暗物质。暗物质是$L_μ-L_τ$高吉诺和额外的$SU(2)$单线态希格斯玻色子的费米子伙伴的混合物，它们打破了$L_μ-L_τ$对称性。我们构造了SM $\otimes U(1)_{ L_μ-L_τ}$ SUSY模型，该模型提供了正确的暗物质残余密度，并且与LHC对$Z'$的约束一致。解释PAMELA和AMS-02所需的大的暗物质湮灭截面到$μ^{+}μ^{-}$和$τ^{+}τ^{-}$是通过Breit-Wigner共振实现的。
2013-12-16 hep-ph
Cosmic Positron Signature from Dark Matter in the Littlest Higgs Model with T-parity
在T宇称的最小Higgs模型中计算了暗物质湮灭产生的宇宙正电子流。暗物质主要湮灭为晕中的弱规范玻色子，高能正电子通过玻色子的轻子和强子衰变产生。我们研究了在即将到来的实验中检测正电子信号的可能性，如PAMELA和AMS-02。我们发现，当暗物质质量小于120 GeV时，PAMELA实验中的暗物质信号可以从背景中区分出来，并且由于暗物质的小尺度聚集，信号通量增强。此外，在AMS-02实验中可以检测到来自暗物质湮灭的信号，即使这种增强不存在。我们还讨论了该模型中希格斯玻色子的不可见宽度。
2006-11-22 hep-ph
Dark Matter as a Guide Toward a Light Gluino at the LHC
基于与暗物质特征的特定联系，我们研究了观测到质量在~（500-900）GeV范围内的相对较轻的胶子和质量在~（170-210）GeV范围内的最轻的类葡萄酒超对称粒子的前景。这里研究的轻的高更诺光谱通常不同于其他模型，特别是那些具有维诺主导LSP的模型，因为这里的胶子可以显着更轻。PAMELA卫星数据报告的正电子过剩是由维诺LSP的湮灭引起的，由于模场的晚期衰变重新填充了遗迹暗物质的密度，它们的遗迹丰度通常可以接近WMAP的约束。我们还提到最近费米光子的约束湮灭暗物质在这类模型和直接检测实验，包括CDMS和氙的影响。我们研究这些签名的超对称模型与非最小的软破缺条款来自弦紧化和相关的超引力模型，通常会导致非普遍的高根质量。在大型强子对撞机，从三体衰变的胶子在某些部分的参数空间的大事件率被发现，引起早期发现的前景，高吉诺部门。在质心能量为10 TeV时，5 sigma能级的过剩事件可以在低至100 pb^{-1}量级的亮度下出现，在质心能量为7 TeV时，其亮度小于~ 1 fb^{-1}。
2010-02-11 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
Gamma-rays from Nearby Clusters: Constraints on Selected Decaying Dark Matter Models
最近，费米-LAT合作报告了来自附近星系团的GeV伽马射线通量的上限。出于这些限制，我们研究了相应的约束γ射线发射从两个特定的衰变暗物质模型，一个通过大统一尺度抑制运营商和其他通过R-宇称违反运营商。两者都可以解释e^ \pm的PAMELA和费米LAT过剩。对于GUT衰变的暗物质，来自M49和天炉座星系团的伽马射线，能量在1到10 GeV之间，导致了迄今为止最严格的限制。因此，这种暗物质不符合传统的e^ \pm背景模型。此外，对于任何衰变的暗物质模型，只要采用传统的e^\pm背景模型，费米-LAT e^ \pm过剩和γ射线约束之间可能存在某种张力.尽管如此，大统一体衰变的暗物质仍然可以单独解释PAMELA正电子分数过剩，而不违反伽马射线约束。对于具有R-宇称破坏的引力子暗物质模型，星团观测没有给出严格的约束。这是因为采用了不同的e^ \pm背景，导致相对较轻的暗物质质量在200 GeV左右。
2011-02-24 astro-ph.HE hep-ph
Low Mass Gluino within the Sparticle Landscape, Implications for Dark Matter, and Early Discovery Prospects at LHC-7
我们分析超引力模型，预测一个低质量的胶子景观内的sparticle质量等级。分析包括一个广泛的一类模型，出现在最小和非最小超重力统一框架和扩展模型与额外的$U(1)^n_X$隐藏部门规范对称性。研究了$(350-700)$ GeV范围内的Gluino质量。在这个范围内的质量是有希望的早期发现在大型强子对撞机在$\sqrt s =7$ TeV（LHC-7）。模型表现出广泛的分散在高吉诺-希格斯诺本征含量的LSP和在其相关的sparticle质谱。进行签名分析，并确定了模型的主要发现通道，大多数模型只需要$\sim 1 \rm fb^{-1}$在LHC-7发现。此外，低质量的胶子模型的发现能力的显着变化，观察模型中的胶子质量是相当的大小，由于在不同的模型中的质量分裂和轻胶子的相对位置内的各种sparticle质量层次。该模型与Fermi-LAT，CDMS-II，XENON 100和EDELWEISS-2实验的当前严格边界一致。这些模型的一个子类，其中包括一个混合的wino LSP和Higgsino LSP，也被证明可以容纳在PAMELA卫星实验中看到的正电子过剩。
2011-02-24 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Anti-deuterons from heavy Dark Matter
我们研究了反氘的流量，可以产生的湮灭在星系晕的暗物质粒子与多TeV的质量和一个大的湮灭截面，如最近的PAMELA结果所示。最小暗物质（MDM）模型就是这一类的一个例子。我们发现，通量范围内的DM候选人，湮灭主要成夸克对计划的实验，也延伸到多个GeV的范围以上的背景。相反，如果主要的湮灭通道是进入规范玻色子（例如特别是MDM情况下的W+W-），它们会被抑制并集中在太大的能量上而不能出现在背景之上。
2009-04-07 hep-ph
A no-go theorem for the dark matter interpretation of the positron anomaly
PAMELA和AMS-02观测到的高能宇宙正电子过剩，可以认为是暗物质衰变或湮灭的结果。我们表明，最近的FERMI/LAT测量的各向同性漫射伽马射线背景施加严重的限制暗物质的解释，使他们实际上不一致。
2016-07-08 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Signals In Cosmic Rays?
扩散伽马射线背景辐射（GBR）的通量并不能证实，在南极洲上空的气球飞行中使用ATIC仪器在300-800 GeV之间测量的宇宙射线电子通量的过剩，是普遍的，正如暗物质湮灭所预期的那样。在10-100 GeV范围内，PAMELA测量到的宇宙射线电子通量中正电子的比例随能量的增加也不意味着暗物质的起源：它与银河系宇宙射线的两个主要来源之和的预期一致，即非相对论性球形喷出物和超新星爆炸的高度相对论性喷流。
2009-03-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
CMB constraints on Dark Matter models with large annihilation cross-section
在红移1000附近，暗物质湮灭产生的次级粒子的注入将不可避免地影响复合过程，在宇宙微波背景（CMB）各向异性和极化上留下印记。我们发现，最近的CMB测量提供的WMAP卫星任务放置有趣的约束DM的自湮灭率，特别是对于模型，表现出一个大的索末菲增强的湮灭截面，最近提出了适合PAMELA和ATIC的结果。此外，我们认为，即将到来的CMB实验，如普朗克，将改善约束至少一个数量级，从而提供了一个敏感的探针DM粒子的属性。
2009-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
TeV Scale Singlet Dark Matter
众所周知，稳定的弱尺度粒子是可行的暗物质候选者，因为湮灭截面自然地大约是正确的大小，以留下正确的热残余丰度。许多暗物质的研究都集中在相对较轻的暗物质上，这与标准模型的弱耦合一致。然而，在强耦合理论中，或者即使耦合只是标准模型耦合的几倍，暗物质也可以具有TeV尺度的质量和正确的热遗迹丰度。在这里，我们考虑中性TeV质量标量暗物质，其必要的相互作用，和潜在的信号。我们认为信号与和没有高维运营商产生的强耦合在TeV规模，可能会发生，例如在RS的情况下。我们发现一些潜在的高能量光子的检测取决于暗物质分布。在较低能量的正电子中检测，例如那些PAMELA探测器，将是困难的，尽管较高能量的正电子信号原则上可以在背景上检测到。然而，具有与TeV截止值一致的高维相互作用的轻暗物质粒子原则上可以匹配PAMELA数据。
2009-01-20 astro-ph.HE hep-ph
CosRayMC: a global fitting method in studying the properties of the new sources of cosmic e$^{\pm}$ excesses
最近PAMELA合作组公布了高精度的宇宙核和电子能谱，并更新了宇宙反质子数据，Fermi-LAT合作组也更新了对低能量总$e^+e^-$能谱的测量。在本文中，我们开发了一个马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）软件包{ \it CosRayMC}，基于GALPROP宇宙线传播模型来研究这些新数据的含义。发现如果只考虑背景电子和二次正电子，与$χ_{\rm red}^2 \approx 3.68$的拟合很差。考虑到额外的$e^+e^-$源的恒星或暗物质湮灭，我们可以更好地拟合这些数据，最小的$χ_{\rm red}^2 \approx 0.83$。这意味着额外的源是必要的，具有非常高的显著性，以适应数据。然而，数据显示脉冲星和暗物质场景之间的差异很小。该MCMC方法对背景参数和附加源参数都有很好的约束。包括反质子数据，我们进一步限制暗物质湮灭到夸克$B_q<0.5%$的分支比在$2σ$的置信水平。本研究可能的系统不确定性进行了讨论。
2012-02-08 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino Signals from Dark Matter Decay
我们调查不同的中微子信号从暗物质粒子的衰变，以确定其检测的前景，更具体地说，如果任何光谱签名可以从背景中解开在现在和未来的中微子天文台。如果被探测到，这种信号可以独立地证实暗物质对PAMELA卫星实验最近观测到的10 GeV以上正电子分数急剧上升的解释，并提供区分天体物理来源和暗物质衰变或湮灭的可能性。结合其他信号，还可以区分不同的暗物质衰变通道。
2010-04-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A Unified Dark Matter Model in sUED
我们提出了一个暗物质模型，并将其扩展为标准模型单重态扩展的普适额外维模型（sUED），用来解释ATIC、PPB-BETS、PAMELA和DAMA的近期观测结果。除了在5维空间中传播的标准模型场外，还引入了一个费米子场和一个标量场，它们都是标准模型单态。新费米子的零模被确定为右手中微子，而它的第一个KK模是最轻的KK奇粒子和暗物质的候选者。ATIC和PPB-BETS的宇宙射线谱确定了暗物质粒子质量，因此第五维致密化尺度为1.0-1.6 TeV。质量低于1 GeV的单重标量场的零模提供了暗物质粒子之间的吸引力，这使得索末菲增强提高了星系晕中的湮灭截面，以解释PAMELA数据。DAMA年度调制的结果解释耦合相同的标量场的电子通过一个更高的维度运营商。分析了满足暗物质遗迹丰度要求并能容纳所有暗物质探测实验的模型参数空间。我们还考虑了来自弥漫的河外伽玛射线背景的约束，如果暗物质粒子和标量场的第一KK模式具有高度简并的质量，则可以满足该约束。
2009-05-26 hep-ph
A New Method for Analysing Dark Matter Direct Detection Data
暗物质直接探测的实验情况已经到达了一个令人兴奋的十字路口，从CDMS，CoGeNT，CRESST-II和DAMA实验中发现暗物质（DM）的潜在线索与氙基实验（如XENON100和LUX）的零结果紧张。鉴于目前有争议的实验状态，重要的是，用于搜索DM在直接检测实验的分析方法是强大的和灵活的，足以处理的数据，信号和背景点之间的区别是困难的，因此，在设置一个限制或定义一个发现区域之间的选择是有争议的。在这篇文章中，我们提出了一种新的（贝叶斯）分析方法，它可以应用于所有的直接检测实验，并从数据中提取最大量的信息。我们将我们的方法应用于XENON100实验数据作为工作示例，并表明首先，对于225个存活天数的数据，我们在90%置信度下的排除限与他们自己的一致，但对于100个存活天数的数据，我们的排除限要强几倍。其次，我们发现，由于在225天的数据集中的两个点在S1和S2的低值，我们的分析指出，要么弱的一致性与低质量的暗物质或可能存在一个未知的背景。考虑到LUX的空结果，后一种情况似乎更合理。
2014-02-12 astro-ph.CO hep-ph
