Constraints on light decaying dark matter candidates from 16 years of INTEGRAL/SPI observations
LAPTh, CNRS, USMB(LAPTh, 法国国家科学研究中心, 萨瓦大学);GRAPPA Institute, University of Amsterdam(GRAPPA研究所, 阿姆斯特丹大学);Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg(维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所)
利用16年INTEGRAL/SPI数据和暗物质空间模板,研究轻于WIMPs的暗物质候选者(如 sterile neutrinos 或 axion-like particles)衰变至电磁辐射通道的约束,针对60 keV至16 MeV质量范围的双体衰变产生光子线的暗物质。
2025-12-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Techni-Composite Higgs models with (a)symmetric dark matter candidates
我们提出了一类新的复合模型,具有人工色和复合希格斯真空极限,导致在一个不对称的暗物质候选人。这些技术复合希格斯模型是基于一个扩展的左右电弱对称性与伪南布戈德斯通玻色子希格斯和稳定的暗物质候选人负责下的全球$\mathrm{U}(1)_X$对称性,连接到重子的不对称性在高温下通过$SU(2)_{\rm R}$ sphaleron。作为明确的例子,我们考虑在一个新的约束规范群$G_{\rm HC} $下费米子带电的四维规范理论。
2021-11-17 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Evidence, Particle Physics Candidates and Detection Methods
综述了宇宙中的暗物质问题。一个简短的历史的主题,并确定了几个最明显的粒子候选人的暗物质。特别关注的是弱相互作用,大质量粒子(WIMPs),其中最轻的超对称粒子是一个有趣的特例和有用的模板。三种检测方法:在粒子加速器中,通过直接探测地面探测器的散射,和间接探测星系晕中暗物质粒子湮灭的产物,讨论了它们的互补性。直接探测实验已经揭示了暗物质信号的一些可能迹象,但目前情况相当混乱。最近,间接检测也进入了一个敏感区域,其中一些粒子候选者可以被检测到。事实上,这里也有一些(目前还没有定论的)可能的暗物质信号的迹象,比如在费米-LAT空间探测器的公开数据中发现的130 GeV伽马射线能量的有趣结构。该领域的未来将取决于WIMP是否确实是暗物质,这可能在未来几年内得到切实的探索。如果这一令人兴奋的情景被证明是真的,我们可以期待在未来十年内进行大量其他补充实验。如果不是真的,时间尺度和检测方法将更加不确定。
2012-06-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Candidates
概述了各种暗物质候选者。在文献中给出的许多建议中,讨论了轴子,惰性Higgs双重态,无菌中微子,超对称粒子和Kaluza-Klein粒子。这种情况最近变得非常有趣,关于宇宙射线中反物质的新结果将暗物质作为主要的可能解释之一。这种解释和可能的解决方案的问题进行了讨论,并强调了新的测量的重要性。如果解释确实是暗物质,一个全新的物理学领域,具有不寻常但并非不可能的质量和相互作用性质,可能很快就会被发现。
2009-05-29 astro-ph.CO hep-ph
Bounds on warm dark matter from Schwarzschild primordial black holes
我们考虑轻暗物质候选者起源于史瓦西原始黑洞的蒸发,质量在$10^{-5}-10^9$ g范围内。这些候选粒子是超越标准模型的粒子,它们与其他粒子的耦合可以忽略不计,因此它们只在引力作用下相互作用。它们属于暖暗物质的范畴,但它们破坏了结构的形成,对候选自旋的增加值产生了较软的影响。要求这样的候选人,以充分考虑所观察到的暗物质,我们发现,黑洞统治的情况下,排除所有的自旋值高达2。对于辐射支配的情况下,我们推导出上限的参数$β$(原始黑洞能量密度在形成辐射之一),这是不严格的更高的候选自旋。
2021-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
WIMP dark matter candidates and searches - current status and future prospects
我们回顾了当前暗物质理论和实验的几个方面。我们概述了目前的实验状态,其中包括目前的界限和最近的索赔和暗示的一个可能的信号在广泛的实验:直接检测地下实验室,伽马射线,宇宙射线,X射线,中微子望远镜,和大型强子对撞机。我们简要回顾了几个可能的候选粒子弱相互作用大质量粒子(WIMP)和暗物质,最近被认为是在文献中。我们特别关注最轻的超对称中性伴子,因为它仍然是暗物质的最佳候选者,也显示出良好的检测前景。最后,我们简要地回顾了一些替代方案,可以大大改变性能和前景的标准热WIMP范式内获得的暗物质的检测。
2018-06-04 astro-ph.CO hep-ph
Non-WIMP Candidates
非WIMP暗物质候选者包括由极小性激发的粒子,由实验异常激发的候选者,以及主要由聪明的反传统者的愿望激发的奇异可能性,以突出我们对暗物质的本质是多么的无知。在这篇评论中,我讨论的候选人不是WIMP,但仍然分享相同的理论动机作为WIMP,也自然有正确的遗物密度。有两个类:超级弱相互作用暗物质,其中所需的遗迹密度通过衰变继承;无弱相互作用暗物质,其中暗物质的质量和耦合一起缩放以维持所需的热遗迹密度。
2010-02-19 astro-ph.CO hep-ph
A Family of WISPy Dark Matter Candidates
由非热产生的玻色子构成的暗物质可能具有非常低的质量,可能低于eV。轴子和隐藏的光子是这种“暗”极弱相互作用轻(细)粒子(WISP)的突出例子。用于它们的非热生产的合适机制是未对准机制。它们与标准模型(SM)粒子的主要相互作用是通过光子。在这篇笔记中,我们想超越这些标准的例子,并讨论了广泛的标量和赝标量玻色子与SM物质费米子通过导数相互作用。合适的轻候选者自然产生为伪南布-戈德斯通玻色子。特别是我们感兴趣的例子,灵感来自familons,其相互作用有一个非平凡的风味结构。
2014-01-10 astro-ph.CO hep-ph
Inert-Sterile Neutrino: Cold or Warm Dark Matter Candidate
在通常的粒子模型中,只有质量在千电子伏范围内并且是温暖的暗物质,无菌中微子才能解释宇宙的暗物质。严格的宇宙学和天体物理学界限,特别是X射线观测所施加的界限,适用于它们。我们指出,在一个特定的变化的惰性双重模型中,不育中微子可以解释宇宙中的暗物质,可能是冷或热的暗物质候选人,即使质量远远大于keV的范围。这些惰性-惰性中微子在早期宇宙中以非热的方式产生,它们是稳定的,与标准模型粒子的耦合非常小,这使得它们在直接或间接的暗物质搜索中很难被探测到。原则上,它们可以在对撞机中通过发现模型中的其他粒子来揭示。
2009-12-22 astro-ph.CO hep-ph
Search for gamma-ray emission from eight dwarf spheroidal galaxy candidates discovered in Year Two of Dark Energy Survey with Fermi-LAT data
最近,暗能量调查(DES)合作组织发布了他们的第二组矮球状(dSph)星系候选者。利用公开的费米-LAT的Pass 8数据,我们从这八个新发现的dSph星系候选者的方向搜索$γ-$射线发射。在这些源的组合分析中未发现统计学显著的$γ-$射线信号。与经验估计的J-因子的这些来源,对湮灭通道的$χχ\rightarrow τ^{+}τ^{-}$的约束是可比的边界集的联合分析的15个先前已知的dSphs与运动学约束的J-因子的暗物质质量$m_χ>250$ GeV。Tucana III(DES J2356-5935)是最近的dSph星系候选者之一,距离$\sim 25$ kpc,在该星系的方向上,存在一个弱的$γ-$射线信号,其暗物质湮灭通道$χχ\rightarrow τ^{+}τ^{-1}$的峰值检验统计量(TS)值为$\approx 6.7$,位于$m_χ\sim 15$ GeV。可能的信号的重要性可能随着时间的推移而增加。需要更多的数据来确定这种GeV过剩的物理来源。
2016-01-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Real Gauge Singlet Scalar Extension of Standard Model: A Possible Candidate of Cold Dark Matter
本文考虑了标准模型的一个最简单的推广,其中在标准模型中引入了一个带有离散对称性$Z_2$的实SM规范单重标量。这个额外的标量可以是冷暗物质的可行候选者,因为$S$的稳定性是通过在$S$上应用$Z_2$对称性来实现的。考虑到$S$可能是冷暗物质的候选者,我们求解了玻尔兹曼方程,得到了在5 GeV到1 TeV标量质量范围内,当Higgs质量为120 GeV时,$S$的冻结温度和残余密度。由于$HHSS$耦合$δ_2$出现在拉格朗日依赖于标量质量$m_S$和Higgs质量$m_h$的值,我们约束$m_S - δ_2$参数空间,通过使用WMAP限制宇宙中的暗物质的残余密度和最近正在进行的暗物质直接搜索实验,即CDMS-II,CoGeNT,DAMA,EDELWEISS-II,XENON-10,XENON-100的结果。从这样的分析中,我们发现两个不同的质量区域(较低和较高的质量域)这样的暗物质候选人,满足WMAP限制和实验结果考虑在这里。我们已经估计了可能的差分直接检测率和总检测率的年度变化的标量暗物质候选人$S$的两种探测器材料,即锗,锗。最后,我们计算了由于两个130 GeV纯量暗物质湮灭为两条单能$γ-$射线而产生的来自银河系中心的$γ-$射线通量。
2013-01-03 astro-ph.CO hep-ph
LC Circuits for the Direct Detection of Ultralight Dark Matter Candidates
产生超轻暗物质的宇宙学机制对玻色子暗物质候选者的本征宇称不敏感,但同样的量在直接探测实验中起着至关重要的作用。在超轻类轴子暗物质存在下对电动力学的修改是众所周知的,并且已被用于实现这种亚电子伏质量尺度暗物质的灵敏探针,并且对于隐藏光子暗物质也存在类似的研究。在这里,我们重新架构的修改电动力学的超轻暗物质的正本征宇称,重点是标量的情况下。特别是,我们表明,共振LC电路的轴子搜索可以修改,以检测标量暗物质粒子,通过利用大电场开发用于中子EDM实验。我们提出的实验装置可以改善以前的敏感搜索标量粒子从“光透过墙”的实验,探测标量光子耦合约三个数量级的小$1\times 10^{-11} - \,4\times 10^{-8}$ eV质量($2\, {\rm kHz} - 10\,{ \rm MHz}$频率)范围内。
2021-09-16 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter asymmetry in supersymmetric Dirac leptogenesis
我们讨论了在超对称狄拉克稀薄创生方案中的非对称或对称暗物质候选者。通过引入一个与右手中微子耦合的单重态超场,可以避免暗物质的过剩问题,并产生各种可能的暗物质候选者。如果单线态是最轻的超对称粒子(LSP),那么它就自然成为非对称的暗物质。另一方面,右手中微子是对称的暗物质候选者,其残余密度可以通过通常的热冻结过程来确定。传统的中性伴子或引力伴子LSP也可以是一个暗物质候选者,因为它从右手中微子的非热产生可以被适当地控制。在我们的方案中,重超对称粒子的晚期衰变主要产生右手中微子和中微子,这对大爆炸核合成的标准预言是无害的。
2012-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Models of Supersymmetry for Dark Matter
简要回顾了暗物质的超对称模型及其候选模型。在$R$ -宇称守恒的MSSM模型中,中性伴子是WIMP的候选者,但该模型存在$μ$问题。这个问题有自然的解决方案,必然会引入MSSM之外的新结构,包括暗物质的新候选者。特别是,在NMSSM的扩展中,右手微中子可以用于这项工作。在$R$ -宇称破坏模型中,如$μν$ SSM,引力子可以是暗物质,并且可以在伽马射线实验中通过其衰变产物检测到。
2017-01-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Detection of Dark Matter Decay in the X-ray
人们对暗物质候选者有着相当大的兴趣,这些候选者可以通过抑制原始扰动的功率谱来减少亚星系尺度的宇宙结构,并且具有原始速度分布以在最小尺度的矮晕中产生核心。轻keV质量尺度的无菌中微子可以是这样一种“温暖”的暗物质候选者,并且在其参数空间的广泛区域中仍然是可行的候选者。我们回顾了这一候选人的地位和当前的限制,从它的辐射衰减的X射线和结构形成。我们还提供了一个预测的灵敏度的国际X射线天文台这种衰变,我们表明可能有能力检测或排除不育中微子在其完整的参数空间内的利益作为一个暗物质的候选人。
2009-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Axion as a non-WIMP dark matter candidate
轴子起源于粒子物理学标准模型的扩展,被认为是弱相互作用大质量粒子范式的替代,可以解释暗物质的性质。在这篇文章中,我们回顾了暗物质轴子的理论方面,特别是集中在最近的事态发展,估计其遗迹丰度。仔细研究它们在早期宇宙中的非热产生机制,揭示了解释观测到的各种质量范围的暗物质丰度的可能性。在各种宇宙学的情况下预测的质量范围进行了简要总结。
2018-01-29 astro-ph.CO hep-ph
Breakdown of Hawking Evaporation opens new Mass Window for Primordial Black Holes as Dark Matter Candidate
本文考虑霍金半经典近似在半衰期后失效导致蒸发受抑制的效应,重新审视原初黑洞的宇宙学与天体物理学约束,发现原有限制在合理参数范围内完全消失,从而为低于 $10^{10}$ g 的轻原初黑洞作为暗物质候选者开辟了新窗口。
2024-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Primordial Black Holes as a dark matter candidate -- a brief overview
本文简要综述原初黑洞作为暗物质候选体的形成机制、观测约束与关键未决问题,并指出引力波探测推动了该领域研究热潮。
2024-02-23 astro-ph.CO hep-ph
A Closer Look at CP-Violating Higgs Portal Dark Matter as a Candidate for the GCE
在过去的十年里,银河系中心的伽马射线在统计上显着过量,并得到了有力的证实。大的局部暗物质密度表明,这种银河系中心过剩(GCE)可能归因于新的物理学,事实上,它已被证明,这个信号是很好的模型湮灭占主导地位的$b\bar{b}$与WIMP尺度的截面。在本文中,我们认为马约拉纳暗物质湮灭通过希格斯门作为这个信号的候选源,其中一个大的CP违反希格斯耦合可能会严重抑制散射率。特别是,我们探讨了两个最小的UV完成,一个单重态-双重态模型和一个双重态-三重态模型的现象学,并绘制出可用的参数空间,它可以给出一个可行的信号,同时尊重当前的实验约束。
2021-04-18 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Black Holes as a dark matter candidate
数十个太阳质量黑洞双星合并产生的引力波的探测,使得人们对原始黑洞(PBH)作为暗物质候选者的兴趣激增。我们的目标是提供一个(相对)简洁的概述PBH作为暗物质候选者的地位,大约在2020年夏天。首先,我们回顾了PBH的形成在早期宇宙中,主要集中在PBH形成的大密度扰动的崩溃所产生的通货膨胀。然后,我们回顾了各种当前和未来的限制,目前的PBH丰度。最后,我们讨论了这一领域的关键开放问题。
2020-12-10 astro-ph.CO hep-ph
Immortality through the dark forces: Dark-charge primordial black holes as dark matter candidates
National Taiwan University(国立台湾大学);Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Stockholms universitet(斯德哥尔摩大学);Victoria University of Wellington(惠灵顿维多利亚大学)
本文探讨通过引入暗电荷降低原初黑洞霍金温度,延长其寿命,使原初黑洞成为暗物质候选者,尤其在低质量范围内。
2025-03-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Spectroscopic Supermassive Dark Star candidates
本文基于JWST NIRSpec光谱数据确认两个暗星候选体并新发现两个候选体,其中JADES-GS-z14-0兼具He II吸收与OIII发射特征,提示暗星可能形成于富金属环境,需修正孤立形成理论。
2025-05-09 astro-ph.CO hep-ph
Fuzzy Dark Matter Candidates from String Theory
弦论被认为能产生超轻轴子形式的自然模糊暗物质候选者。在本文中,我们重新审视这一主张的详细研究如何模稳定影响的质量和衰变常数不同的轴子领域中出现的IIB型通量紧致。我们发现,获得相当大的贡献,观察到的暗物质丰度没有调整的轴子初始失准角不是一个通用的功能,因为它需要一个温和的违反$S f\lesssim M_P$约束,其中$S$是瞬子行动和$f$的轴子衰减常数。我们的分析挑出$C_4$ -轴子,$C_2$ -轴子和thraxions作为最佳候选人实现模糊暗物质的弦论。对于所有这些超轻的轴子,我们提供的预测可以面对目前和即将到来的观测。
2022-04-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Subjecting dark matter candidates to the cluster test
兹威基利用星系团来证明暗物质的存在,这提出了新的严格的检验。如果合并的星系团表明暗物质与横截面$σ/m\sim 2$ cm $^2$ /gr自相互作用,那么MACHO、原始黑洞和构建MACHO的轻轴子就被排除为星系团暗物质。最近的强透镜和X射线气体数据的相当轻松,相当球形的集群A1835允许测试的情况下,暗物质与麦克斯韦-玻尔兹曼,玻色-爱因斯坦和费米-狄拉克分布,旁边的Navarro-Frenck-White配置文件。除了在费米子情形下,在超过$5σ$时,对所有这些轮廓的拟合都被正式拒绝。用质量为$1.61^{+0.19}_{-0.30}$ eV/ $c^2$的(近似)狄拉克中微子的解释与星团A1689上的结果一致,与WMAP、普朗克和DES暗物质部分一致,与没有检测到中微子的双$β$衰变一致。该案例将在2018年KATRIN实验中进行测试。
2017-10-03 astro-ph.CO hep-ph
Microscopic composite systems bound by strong gravity in extra dimensions as candidates for dark matter
本文研究在 ADD 额外维模型中由短距离强引力束缚标准模型粒子形成微观复合系统的可能性,指出这类束缚态具有小截面-质量比,可作为暗物质候选者。
2025-07-02 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Giant monopoles as a dark matter candidate
暗物质的弱相互作用大质量粒子(WIMP)模型最突出的成功是在百万秒差距的同向运动尺度上。在千秒差距尺度上,他们在解释我们本星系群中卫星星系的密度分布、丰度和相空间分布方面面临挑战。另一个暗物质候选者,巨大的't Hooft-Polyakov粒子,被提出来,它可能分享WIMP的大距离成功,同时避免它们的短距离问题。这些是包含非阿贝尔规范场、伴随标量场和基本费米子的暗扇区的经典场论解。在这样的模型中,每个晕轮都由一个以守恒整数电荷为特征的单粒子组成。
2013-11-07 astro-ph.CO
Free scalar dark matter candidates in R^2-inflation: the light, the heavy and the superheavy
在斯塔罗宾斯基的R^2模型中,引力既考虑了暴胀,也考虑了随后的再加热。后者是由于暴胀子引力衰变占主导地位的标量粒子的生产。这很容易让人想到,暗物质粒子也是在这个过程中产生的。由于温度过高的自由标量不能作为有生命力的暗物质(Phys.Lett.B700:157- 162,2011),我们进一步考虑了两种选择:与引力耦合非最小的标量和暴胀阶段产生的超重标量.我们发现,如果标量质量超过0.8兆电子伏,第一种选择允许可行的温暖或寒冷的暗物质。第二种选择意味着粒子质量为10^16 GeV的超冷暗物质,当与暴胀相关的标量质量迅速变化并违反绝热性时,这种物质的产生在暴胀结束时达到饱和。类似的结果也适用于超重费米子暗物质。
2012-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Disformal scalars as dark matter candidates: Branon phenomenology
标量粒子通过非形式耦合与标准模型场耦合出现在不同的理论中,例如大质量引力或膜世界模型。我们将回顾与这种粒子有关的主要现象学。独特的非正式签名可以在对撞机和天体物理观测中测量。非形式耦合的现象学相关性要求引入一组对称性,这可能确保这些新的自由度的稳定性。在这种情况下,它们构成了自然的暗物质候选者,因为它们通常质量很大,耦合很弱。我们将通过特别关注branon的例子来说明这些观点,因为这些问题在低张力的膜世界模型中自然出现,它们是第一次讨论的。
2016-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spontaneous Human Combustion rules out all standard candidates for Dark Matter
本文指出人体自燃极可能由极高能暗物质粒子撞击人体引发,通过排除宇宙射线、WIMPs、原初黑洞等标准候选者,论证大质量巨型 Axions 是唯一符合要求的暗物质粒子。
2023-04-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion as a Cold Dark Matter candidate
在这里,我们一般证明,作为一个相干振荡标量场的轴子作为一个冷暗物质在几乎所有的宇宙学相关的尺度。证明是在线性扰动阶下进行的。与以往基于解的证明相比,本文将轴子中的方程与冷暗物质中的方程进行了比较,从而扩大了证明的有效范围。偏离纯无压介质出现在非常小的尺度,其中轴子揭示了一个特殊的状态方程。我们的分析是在存在宇宙学常数的情况下进行的,并且我们的结论在存在其他流体和场分量的情况下是有效的。
2009-02-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Promising New Dark Matter Candidate, and Implications for the Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI)
本文推测性研究了一种超冷新型暗物质候选体,指出其已被直接探测初步确认,并强调其存在将对粒子宇宙学、外空生物学及SETI等领域产生广泛影响。
2024-03-30 astro-ph.CO gr-qc
Macro Dark Matter
暗物质是我们宇宙目前最好的模型$Λ$ CDM的重要组成部分。对于暗物质可能是什么,有一些领先的候选者(例如弱相互作用的大质量粒子或轴子),但没有令人信服的观测或实验证据支持这些特定的候选者,也没有任何超越标准模型的物理学可能产生这样的候选者。这表明,其他暗物质候选者,包括那些可能出现在标准模型,应该得到更多的关注。在这里,我们考虑一个一般类的暗物质候选人的特征质量和相互作用截面的单位分别为克和厘米$^2$,因此,我们把这些宏观物体的宏。这样的暗物质候选者可能是由早期宇宙中的标准模型粒子(夸克和轻子)组装而成的。基于地球的,天体物理学和宇宙学观测的组合约束了宏观参数空间的一部分。参数空间的一个大区域仍然存在,最明显的是对于质量在$55 - 10^{17}$ g和$2\times10^{20} - 4\times10^{24}$ g范围内的核密度天体,尽管对于使普通物质不稳定的Macros,较低的质量窗口是关闭的。
2015-07-03 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Dark Matter Studies Entrain Nuclear Physics
我们回顾了理论上动机良好的暗物质候选人,和他们的发现途径,在最近的结果从对撞机物理学,天体物理学和宇宙学。总的来说,这些鼓励了对可能的暗物质候选者进行更广泛的思考-暗物质不一定是由“WIMP”组成的,即,具有弱尺度质量和相互作用的基本粒子。专门用于核物理的设施已经准备好研究某些非WIMP模型。与此同时,观测宇宙学的发展允许探测早期的相对论性能量密度,从而提供了新的方法来约束暗物质模型,前提是核物理学的输入是足够众所周知的。加速器,天体物理学和宇宙学的约束正在出现的汇合允许搜索暗物质候选者在更大的范围内的质量和相互作用强度比迄今为止可能的。
2013-03-19 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Black hole atom as a dark matter particle candidate
我们提出了新的暗物质粒子候选者--“黑洞原子”,它是以带电黑洞为原子核,电子处于束缚内部量子态的原子。作为一个简化模型,我们考虑中心Reissner-Nordstrom黑洞,其中电荷被处于束缚量子态的内部电子中和.对于外部观察者来说,这些物体看起来就像电中性的史瓦西黑洞。我们假设早期宇宙在特定条件下大量产生黑洞原子。
2014-03-24 astro-ph.CO gr-qc
Haloes, other dark matter candidates and astrophysical implications
针对原初黑洞无法构成全部暗物质的情况,本文提出多组分暗物质模型,通过原初黑洞与第二暗物质组分的相互作用提供独特特征,从而提升探测前景并改进约束。
2024-05-30 astro-ph.CO
Primordial Black Holes as Dark Matter Candidates
本文综述了原初黑洞的形成和蒸发以及它们对暗物质的可能贡献。各种限制表明,他们只能在质量窗口$10^{17}$ - $10^{23}\,$ g或$10$ - $10^{2}\,M_{\odot}$中提供大部分,最后一种可能性可能是由LIGO/Virgo观测提出的。然而,PBH可能有重要的后果,即使他们有一个低的宇宙密度。足够大的黑洞可能会产生宇宙结构,并为星系核中的超大质量黑洞提供种子。普朗克质量的PBH蒸发遗迹或比$10^{12}\,M_{\odot}$大得惊人的黑洞也可能是一个有趣的暗成分。
2022-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Radiation candidates after Planck
最近由普朗克卫星获得的宇宙微波背景(CMB)结果,结合以前的CMB数据和哈勃空间望远镜的哈勃常数测量结果,给出了相对论自由度的有效数在95% CL时的约束条件:Neff=3.62^{+0.50}-{0.48}。这些新的测量提供了一个独特的机会,把限制模型包含相对论性物种在去耦时代。在这里,我们审查的边界或允许的参数区域在不育中微子模型,强子轴子模型以及扩展的黑暗部门与额外的光物种的基础上最新的普朗克CMB观测。
2013-04-22 astro-ph.CO
Radio observations of the Galactic Centre and the Coma cluster as a probe of light dark matter self-annihilations and decay
我们更新我们以前的计算伽马射线和无线电观测的约束条件的湮灭的暗物质粒子轻于10 GeV。我们预测的同步辐射光谱,以及与光衰减和湮灭暗物质候选人在后发座星系团和银河系中心的无线电发射的形态。我们的新结果基本上证实了我们以前的发现:如果磁场大于50微高斯,银河系最内部的同步辐射会限制甚至排除暗物质候选者。事实上,我们的结果表明,光湮灭候选者必须有一个S波抑制对湮灭截面到电子(或分支比到电子正电子必须很小)。如果暗物质在衰变,它的寿命必须大于t = 3。10^{25}秒。因此,当人们提出一个“轻”的暗物质候选者时,无线电发射总是应该被考虑的。
2010-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Deformed compact extra space as dark matter candidate
我们阐述了变形的额外空间被认为是暗物质候选者的可能性。为了进行计算,在多维引力的框架下考虑了一类二维额外度量。证明了具有点状亏损的额外空间存在一族平稳度量。在具有变形的额外空间的空间域上,普通物质粒子散射的截面的估计与观测约束是一致的。
2015-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vector field models of modified gravity and the dark sector
我们提出了一个全面的调查宇宙学约束类的矢量场公式的修改后的重力称为广义爱因斯坦-以太模型。利用线性微扰理论,我们产生了宇宙微波背景和大尺度结构谱的一般参数的理论,然后约束他们在各种方式。我们调查两个参数制度:一个暗物质的候选人的矢量场源结构的形成,和暗能量的候选人,它会导致后期的加速。我们发现,暗物质候选人不符合数据,并确定五个物理问题,可以限制这个和其他理论的暗物质。暗能量候选者确实符合数据,并且我们限制了其基本参数;最值得注意的是,我们发现该理论的动力学指数参数$n_{\mathrm{ae}}$可能与其$Λ$ CDM值显着不同。
2010-02-03 astro-ph.CO gr-qc
Supermassive Dark Star candidates seen by JWST?
本研究分析 JWST 在红移 11–14 处发现的 JADES-GS-z13-0、z12-0 与 z11-0,指出它们的性质均符合由暗物质加热、质量和光度可达超大质量尺度的暗星,首次提出暗星候选体。
2023-04-12 astro-ph.CO
Quasi-extremal primordial black holes are a viable dark matter candidate
提出轻准极值原初黑洞作为暗物质成分的现象学模型,证明合理准极值程度下宇宙学与天体物理学约束消失,为未来特定模型分析提供原理证明。
2023-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Pilot Search for Population III Supernova Candidates in the Spitzer/IRAC Dark Field
我们已经进行了一个系统的搜索候选超新星从高红移第三族恒星在一个领域,已观察到重复成像的节奏为2-3周,超过2.2年的基线,斯皮策/IRAC暗场。各个时期在IRAC通道1(3.6 μ m)中达到1 μ m的典型5-sigma深度。需要至少四个历元的覆盖范围,搜索的总有效面积为214平方弧分。这些数据的前所未有的深度和多时代的性质使其成为探测瞬变物体的第一次尝试的理想选择,这些瞬变物体可能是来自原始金属丰度第一恒星的候选发光对不稳定超新星。在广泛的时间范围内进行搜索,允许假定候选人的光曲线平台期的不同持续时间。所有候选人都通过检查斯皮策成像数据以及整个领域的深层HST/ACS F814 W成像进行了审查。虽然发现了许多具有斯皮策变率的解析源天体,但没有瞬变天体可以被确定为高红移超新星候选者。由此产生的95%的置信水平上限为23/平方度/年,与高原时间尺度下的400/(1+z)天和亮度以上的源~1 uJy。
2009-05-27 astro-ph.CO
The Casimir effect as a candidate of dark energy
量子场零点能量的简单估算值与观测到的暗能量密度值有很大偏差。本文通过引入生活在$3+n+1$时空中的有限温度费米子,采用适当的重整化方法,考虑由边界条件产生的零点能Casimir能是否能引起宇宙的加速膨胀.我们证明了零温Casimir能量和有限温度修正可以解释当前宇宙的加速膨胀。
2013-12-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th