The Dark Matter Inverse Problem: Extracting Particle Physics from Scattering Events
在暗物质的直接探测中，主要的观测对象是散射事件的光谱。我们模拟了多个正直接检测信号（在锗、氙和氩靶上），以探索可以提取基础粒子物理（表现在介导散射的算符的动量依赖性中）的程度。考虑到实现（泊松）噪声，一个单一的目标核与300个事件有有限的权力，以区分运营商的动量依赖性不同的q^ \pm 2的广泛的暗物质质量从10 GeV到1 TeV。在包含多个目标（或单个目标上的多个事件的因子）的情况下，具有不同动量依赖性的算子的区分在95%C.L.处变得非常强。质量在50 GeV及以上的暗物质候选者。另一方面，操作员的歧视仍然穷人为10 GeV的候选人，直到多个实验每个收集1000或更多的事件。
2012-05-07 hep-ph
Extracting Properties of Dark Dense Environments around Black Holes from Gravitational Waves
Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究所）
本文提出一种新方法，通过引力波振幅、频率及其时间导数来量化黑洞周围暗物质致密环境对伴星轨道演化的影响，从而提取暗物质性质。
2026-04-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
How Precisely Could We Identify WIMPs Model-Independently with Direct Dark Matter Detection Experiments
在这次演讲中，我们提出了数据分析方法，通过直接使用未来的实验数据（即，测量的反冲能量）从直接的暗物质探测。这些方法不依赖于星系晕模型和WIMP模型。这些方法的基本思想和应用它们的可行性和不确定性直接检测实验与下一代探测器将进行讨论。
2009-07-09 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Extracting Halo Independent Information from Dark Matter Electron Scattering Data
本文将处理暗物质速度分布不确定性的晕无关形式体系从核散射推广到电子散射，并用模拟数据展示其在轻媒介子等低bin谱情形下的局限，同时验证SENSEI与EDELWEISS数据兼容性并预测GaAs探测器前景。
2024-04-05 astro-ph.CO hep-ph
Extracting Particle Physics Information from Direct Detection of Dark Matter with Minimal Assumptions
在没有直接加速器数据来约束粒子模型的情况下，并考虑到与我们的星系晕中WIMP暗物质的相空间分布相关的现有天体物理学不确定性，从地下直接探测器的可能信号中提取基本粒子微物理学信息将是具有挑战性的。鉴于这些挑战，我们探索的要求，直接检测暗物质实验提取基本粒子物理相互作用的信息。特别是，使用贝叶斯方法，我们探索的定量区别，允许不同的非相对论有效的运营商之间的差异，作为检测到的事件的数量的函数，为各种可能的运营商，可能会产生检测到的分布。如果没有无自旋靶，就无法区分自旋相关和自旋无关的相互作用。一般来说，即使在最小探测器背景和没有非弹性散射贡献的乐观情况下，也需要50个事件来明确确定基本暗物质散射振幅是动量无关的。这个界限可以通过降低暗物质速度分布的不确定性来改善。
2018-01-25 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ex
Extracting the Gamma Ray Signal from Dark Matter Annihilation in the Galactic Center Region
GLAST卫星飞行任务将研究伽马射线天空，其曝光量比其前身EGRET大得多。此外，它将能够以更高的精度测量伽马射线的到达方向。这些特征都大大增强了GLAST识别暗物质粒子湮灭产生的伽马射线的潜力。然而，如果要充分利用GLAST对暗物质的敏感性，光谱和角度信息的结合使用是必不可少的。在本文中，我们讨论了分离的暗物质湮灭产品从天体物理背景，重点放在银河系中心区域，并执行这样的分析预测。我们认为这两个点状和弥漫的天体物理背景和模型，他们使用点扩散函数GLAST。虽然我们的研究结果取决于暗物质信号和天体物理背景的具体特征，但我们发现，在许多情况下，即使存在显著的天体物理背景，也有可能成功识别暗物质湮灭辐射。
2008-03-13 astro-ph hep-ph
Extracting SUSY Parameters from the Higgs Boson Properties
在考虑超对称环对Higgs扇区和hbb-棒顶点修正的最小超对称标准模型中，计算了两个分支比Br（h -> bb-bar）和Br（h -> cc-bar）+ Br（h -> gg）的比值.结果表明，在tan（beta）~< 10的范围内，重Higgs质量可以从该比值中提取出来，几乎与其它超对称性参数无关。
2001-01-16 hep-ph
Circumscribing Late Dark Matter Decays Model Independently
许多理论，跨越了广泛的质量尺度，预测暗物质候选者的寿命比宇宙的年龄长得多，但可能会产生一个显着的伽马射线通量在他们的衰变今天。我们约束这样的晚期衰变暗物质的情况下，模型独立地利用从银河系中心区域的SPI光谱仪INTEGRAL，和各向同性漫射光子背景的测定SPI，COMPTEL和EGRET观测得到的伽马射线线发射限制。我们发现，不超过5%的无法解释的MeV背景可以产生后期暗物质衰变无论是在星系晕或宇宙学的来源。
2008-06-06 astro-ph hep-ph
Extracting constraints from direct detection searches of supersymmetric dark matter in the light of null results from the LHC in the squark sector
直接探测暗物质的结果与不同的目标核的比较，需要依赖于模型，甚至是任意的假设。实际上，为了得出结论，必须忽略自旋相关（SD）或自旋无关（SI）相互作用。根据LHC超对称搜索的零结果，夸克扇区被推到高质量。我们表明，在TeV规模的squark部门，用于提取约束从直接检测搜索的框架可以重新定义的自由参数的数量减少。此外，SI和SD质子截面之间观察到的相关性构成了下一代暗物质探测器开发的关键问题。
2016-02-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Extracting Dark-Matter Velocities from Halo Masses: A Reconstruction Conjecture
最近越来越多的注意力集中在非传统的暗物质生产机制，导致原始暗物质的速度分布与高度非热的形状。在本文中，我们进行了评估如何详细的形状一般暗物质速度分布的影响结构形成的非线性制度。特别是，我们调查的晕质量和次晕质量函数的影响，以及对天体物理观测，如卫星和集群数量计数。我们发现，许多标准的期望不再持有的情况下，这种速度分布采取了高度非平凡的，甚至多模态的形状。例如，我们发现，名义上的自由流规模变得不足以表征结构形成的自由流的影响。此外，我们提出了一个简单的单线猜想，可以用来“重建”的原始暗物质速度分布直接从形状的晕质量函数。虽然我们的猜想是完全启发式的，我们表明，它成功地再现了显着的特点，基本的暗物质的速度分布，即使是非平凡的分布是高度非热和/或多模态，如可能发生的非最小的黑暗部门。此外，由于我们的方法只依赖于晕质量函数，我们的猜想提供了一种探测暗物质属性的方法，即使是在黑暗和可见扇区仅在引力作用下相互作用的情况下。
2022-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Interpreting Dark Matter Direct Detection Independently of the Local Velocity and Density Distribution
我们精确地展示了粒子物理信息可以从暗物质的单个直接探测观测中提取出来，同时对暗物质的局部速度分布和局部密度完全没有假设。我们的中心结论来自一个非常简单的观察：暗物质的速度分布是正定的，f（v）>= 0。我们证明了这一结果的效用在几个方面。首先，我们显示了一个下降的去卷积反冲光谱（去卷积的核形状因子），如从普通的弹性散射，可以“模仿”的任何质量的暗物质以上的运动学最小值。作为一个例子，我们表明，暗物质比以前认为的重得多可以解释CoGeNT过剩。具体地说，m_x < m_Ge}可以与轻暗物质一样好地一致，而m_x> m_Ge取决于理解氙在非常低的反冲能量（E_R ~ 6 keVnr）下对暗物质的敏感性。其次，我们表明，任何上升的反卷积反冲光谱代表不同的粒子物理信息，不能伪造的任意f（v）。作为由此产生的非平凡粒子物理的例子，我们表明，非弹性暗物质和暗物质的形状因子都可以产生这样的上升。
2010-11-08 hep-ph
A new model-independent way of extracting |V_ub/V_cb|
B → X_s γ中的光子谱与强子变量M_X/E_X的微分半轻子速率之比是一个可以用微扰论计算的短程量，与B介子中b夸克的费米运动无关。我们提出了这个比率的非线性光学分析，并展示了如何使用它来确定|V_ub/V_cb|独立于形状函数的任何模型。我们还讨论了如何可以使用这种关系来测试的数据上的形状函数理论的有效性。
2002-04-12 hep-ph
Extracting information about WIMP properties from direct detection experiments: astrophysical uncertainties
WIMP直接探测实验探测了超局域暗物质的密度和速度分布。我们回顾这些数量的不确定性如何影响的WIMP质量和横截面的精度可以约束或确定。
2010-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Effects of Residue Background Events in Direct Detection Experiments on Determining Properties of Halo Dark Matter
我们重新检查的模型独立的数据分析方法提取的弱相互作用大质量粒子（WIMP）的属性，直接使用数据（测量反冲能量）从直接的暗物质探测实验，作为一个更现实的研究，考虑一小部分残留的背景事件，通过所有的歧视标准，然后与其他真正的WIMP诱导的信号在分析的数据集中。在这次演讲中，残余背景的影响，确定晕暗物质粒子的质量，以及其一维速度分布函数的重建将被讨论。
2010-11-09 astro-ph.HE hep-ph
Shedding Light on Dark Matter with Fermi LAT Data on Gamma Rays
费米伽玛射线空间望远镜的LAT仪器收集了银河系中心地区的弥散伽玛射线数据。在本文中，我们认为，它可能能够提供一个明确的证据起源，除了已知的天体物理来源，从暗物质湮灭的晕，独立的质量和其他属性的暗物质粒子。我们还表明，最近发布的高精度数据中纬度地区已经提供了一个上限，虽然仍然是一个薄弱的，作为一个函数的暗物质的质量假设是一个稳定的中性伴子的最小超对称性的暗物质密度分布的尖。
2009-09-08 astro-ph.HE hep-ph
Boosting Freeze-in through Thermalization
如果可见和暗扇区之间的相互作用速率从来都不够强，那么观测到的暗物质遗迹丰度可能是在早期宇宙中通过非热过程产生的。这就是所谓的冻结机制。在冻结模型的最简单版本中，暗物质从标准模型热浴中产生后，其丰度被冻结并保持不变。然而，暗区的热化和数量变化过程可能会产生强烈的影响，特别是将暗物质遗迹丰度提高了几个数量级。在这里，我们表明，这种增强可以计算从一般的参数作为能量守恒和熵，独立于底层粒子物理学的细节的黑暗部门。我们还注意到，这一结果是相当普遍的，并适用于FIMP生产独立的UV或IR为主。
2020-09-01 hep-ph
Extracting Primordial Density Fluctuations
结合对宇宙微波背景辐射各向异性的探测和对星系大尺度分布的观测，可以探测宇宙在空间尺度上的原始密度波动，其变化幅度为三个数量级。这些数据被发现与几个流行的宇宙学模型的预测不一致。然而，数据与冷+热暗物质模型之间的一致性表明，宇宙中很大一部分物质可能由大质量中微子组成。
1998-06-15 astro-ph hep-ph
Dim but not entirely dark: Extracting the Galactic Center Excess' source-count distribution with neural nets
Department of Astrophysics, University of Vienna（维也纳大学天体物理系）；CERN, Theoretical Physics Department（欧洲核子研究中心理论物理部）
在$\textit{Fermi}$数据中，银河系中心过剩（GCE）的两个主要假设是一个未解决的微弱毫秒双星（MSP）和暗物质（DM）湮灭的人口。这些解释之间的二分法通常通过将它们建模为两个单独的排放成分来反映。然而，点源（PS），如MSP，在超微弱极限（形式上，每个源平均贡献远小于一个光子）中变得统计退化，并具有平滑泊松发射，导致模糊性，可能会导致诸如发射是否是PS类或泊松性质不明确的问题。我们提出了一个概念上的新方法，描述了PS和泊松发射在一个统一的方式，只有后来得出的泊松分量的限制，因此得到的结果。为了实现这种方法，我们利用深度学习技术，围绕基于神经网络的直方图回归方法，该方法以分位数表示不确定性。我们证明，我们的方法是强大的一些困扰以前的方法，特别是DM / PS错误归因的系统。在$\textit{Fermi}$数据中，我们发现了一个微弱的GCE，由中值源计数分布（SCD）描述，峰值为$\sim4 \times 10^{-11} \ \text{counts} \ \text{cm}^{-2} \ \text{s}^{-1}$（对应于$\sim3 - 4$预期的每PS计数），这需要$N \sim \mathcal{O}(10^4)$源来解释整个过量（天空中的中值$N = \text{29,300}$）。虽然微弱，这个SCD允许我们推导出约束$η_P \leq 66\%$的泊松…
2021-12-15 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Analyzing Direct Dark Matter Detection Data by the AMIDAS Website
本文介绍了AMIDAS网站对晕WIMP性质的数据分析结果：核子的质量和自旋无关与自旋相关的耦合/截面的比值。虽然非标准的天文设置已被用来生成伪数据集，我们的分析，它已被发现，没有先验信息/假设的本地密度和速度分布的晕暗物质，这些WIMP属性已被重建与输入值的偏差约5%至< ~40%。
2011-09-01 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Testing the Dark Matter Scenario for PeV Neutrinos Observed in IceCube
超重暗物质的晚期衰变被认为是在冰立方观测到的弥散PeV中微子的可能解释之一。我们认为多信使约束的影响，并表明，所提出的模型是勉强符合漫射伽马射线背景数据。通过详细分析和识别费米观测到的亚TeV各向同性扩散伽马射线数据以及HAWC或Tibet AS+MD等天文台未来对亚PeV伽马射线的观测，可以进行关键测试。此外，通过下一代望远镜（如IceCube-Gen 2）的几年观测，μ子中微子对附近暗物质晕（如室女星系团）的搜索应该使我们能够排除或支持暗物质模型，而不依赖于伽马射线和各向异性测试。
2015-08-12 astro-ph.HE hep-ph
Effects of Residue Background Events in Direct Detection Experiments on Identifying WIMP Dark Matter
我们重新检查的模型独立的数据分析方法提取的弱相互作用大质量粒子（WIMP）的属性，直接使用数据（测量反冲能量）从直接的暗物质探测实验，作为一个更现实的研究，考虑一小部分残留的背景事件，通过所有的歧视标准，然后与其他真正的WIMP诱导的信号在分析的数据集中。在这次演讲中，将讨论剩余背景对确定WIMP质量的影响以及核子上自旋无关的WIMP耦合。
2010-12-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Prospects for direct detection of dark matter in an effective theory approach
我们执行的第一个全面的分析的前景直接检测暗物质与未来的吨级探测器在一般的11维有效理论的isoscope暗物质-核子相互作用介导的重自旋1或自旋0粒子。该理论除了包含常见的自旋无关和自旋相关算符外，还包含了8个动量和速度相关的暗物质-核子相互作用算符。从一个杂色样本的27个基准点中选择的参数空间的理论，我们模拟独立的合成数据集吨级锗和氙探测器。从合成的数据，然后提取的边缘后验概率密度函数和轮廓似然模型参数。相关的贝叶斯可信区域和频率置信区间使我们能够评估在27个基准点直接探测暗物质的前景。首先，我们分析数据假设正确的暗物质核子相互作用类型的知识，因为它是常见的自旋无关和自旋相关的相互作用。然后，我们分析了模拟提取的暗物质-核子相互作用类型的数据直接，在标准的分析。第二种方法需要对暗物质-核子有效理论的全部11维参数空间进行广泛的探索。有趣的是，我们确定了5个方案，其中暗物质质量和暗物质-核子相互作用类型可以同时从数据中重建。我们强调直接从数据中提取暗物质核子相互作用类型的重要性，讨论了解决这个复杂的11维问题的主要挑战。
2015-07-17 astro-ph.CO hep-ph
Analyzing direct dark matter detection data with unrejected background events by the AMIDAS website
在这次演讲中，我介绍了AMIDAS网站提取晕WIMPs属性的数据分析结果：质量以及核子上的自旋无关和自旋相关耦合/截面（之间的比率），并考虑了可能的未拒绝的背景事件在分析的数据集中。虽然非标准的天文设置已被用来生成伪数据集，我们的分析，它已被发现，没有先验信息/假设的本地密度和速度分布的晕暗物质，这些WIMP属性已被重建与输入值的偏差约2%至<~ 30%。
2011-11-28 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Why Comparable? A Multiverse Explanation of the Dark Matter-Baryon Coincidence
暗物质和重子物质的密度是相当的：δ = ρ_D / ρ_B ~ O（1）。这是令人惊讶的，因为它们是由低能物理参数的不同组合控制的。在这里，我们考虑的概率分布在景观中。我们认为，为什么可比的问题可以解决没有详细的人择假设，独立的暗物质的性质。如果因果补丁被用来调节无穷大，那么暗物质的过量产生会抑制类似1/（1+ 1）的概率。这种抑制可以抵消倾向于大k的先验分布，选择k ~ O（1）。这种效应不仅解释了为什么会有可比性的巧合，而且还使原本不可信的暗物质模型变得可行。对于轴子暗物质的特殊情况，威尔切克和弗赖沃格尔已经注意到，1/（1+ λ）的抑制可以防止大统一体尺度的QCD轴子的过度产生。如果暗物质是LSP，这种效应可以解释简单超对称模型中弱标度的适度微调。
2013-08-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Determining Ratios of WIMP-Nucleon Cross Sections from Direct Dark Matter Detection Data
弱相互作用大质量粒子（WIMP）是暗物质的主要候选者之一。到目前为止，在直接暗物质探测实验中，限制WIMP-核子截面的通常程序是根据星系晕和WIMP的一些模型，将预测的事件率与实验数据拟合。我们必须假设WIMP与核的相互作用是自旋无关的（SI）还是自旋相关的（SD），这样的数据分析的结果也表示为未知WIMP质量的函数。在这篇文章中，我介绍的方法提取信息的WIMP-核子截面考虑的SI和SD相互作用的一般组合。既不需要关于晕WIMP的局部密度和速度分布的先验知识，也不需要关于它们的质量的先验知识。假设从实验数据中确认了反冲光谱的指数状形状，则所需的信息仅是测量的反冲能量（在低能量范围内）和来自两个或更多个实验的第一能量箱中的事件的数量。
2011-07-04 astro-ph.HE hep-ph
Bayesian technique to combine independently-trained Machine-Learning models applied to direct dark matter detection
本研究将TMNRE机器学习技术用于暗物质直接探测数据的贝叶斯分析，实现模块化组合多数据集且无需重训练，速度提升数个数量级，经氙实验WIMP暗物质案例验证后，推出实现该分析的Python包CADDENA。
2025-01-16 astro-ph.CO hep-ph physics.data-an
Comment on "Searching for Topological Defect Dark Matter via Nongravitational Signatures"
在信中由Stadnik和Flambaum [物理。113，151301（2014）]声称通过脉冲星的拓扑缺陷可能是观测到的脉冲星毛刺的原因。在这里，我们表明，独立于详细的网络动态和缺陷维数，这样的建议面临着严重的困难。
2016-04-24 astro-ph.CO hep-ph
Unbinned halo-independent methods for emerging dark matter signals
用于分析直接探测实验的与晕无关的方法可以提供可靠的结果，同时不对银河系中的暗物质晕进行假设。我们扩展现有的方法的情况下，未分组的数据，这是特别适合新兴的暗物质信号只有几个事件在一个几乎无背景的环境。我们表明，这样的方法可以很容易地推广到非弹性或放热散射的情况下，并提供了一个有用的处理提取结果独立的晕模型，同时最大限度地提高可用的实验信息。
2014-11-17 astro-ph.CO hep-ph
Multi-component Dark Matter in a Simplified E$_6$SSM Model
我们在例外超对称标准模型（E $_6$ SSM）中研究了暗物质（DM）.该模型既有活跃的希格斯超场，也有惰性的希格斯超场，通过施加离散对称性，可以产生两个DM候选者。我们发现，最轻的希格斯的活动和惰性部门给一个可行的设置为两个组件DM。我们还说明了在提取这样的DM部门的直接和间接检测实验的范围。未来的前一种实验很有可能找到活性组分，而惰性希格斯玻色子将很难被探测到，而后一种实验对任何一种候选物都不敏感。
2020-09-18 hep-ph
Dark Matter constraints from Planck observations of the Galactic polarized synchrotron emission
银河系中的暗物质湮灭可能产生线偏振同步辐射信号。我们使用，第一次，同步加速器偏振约束DM湮灭截面的理论预测与普朗克卫星合作获得的最新偏振图进行比较。我们发现，同步加速器的偏振通常比同步加速器的强度约一个数量级，独立的电子和正电子传播的建模，或银河系磁场的不确定性约束。我们的边界竞争的情况下，亲轻子DM的宇宙微波背景的限制。
2022-09-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Mono-X Signal Characterization from Two-component Dark Matter Using a Convolutional Neural Network
Uppsala University（乌普萨拉大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器研究所）；University of Southampton（南安普顿大学）
本研究利用卷积神经网络分析大型强子对撞机的单喷注与单Z探测数据，实现对双组分暗物质粒子的存在、质量及自旋的表征，仅为概念验证结果。
2026-08-05 hep-ph
On the Minimum Dark Matter Mass Testable by Neutrinos from the Sun
我们讨论了一个限制提取边界上的散射截面的暗物质与核子，从太阳中微子。如果暗物质粒子足够轻（小于约4 GeV），蒸发的影响是不可忽略的，捕获过程与蒸发平衡。在这个制度下，通量的太阳中微子的暗物质起源成为独立的散射截面，因此没有约束可以放置在it.We找到的最小值的暗物质质量的散射截面的核子可以探测使用来自太阳的中微子。我们还提供了简单而准确的拟合函数的所有相关过程的GeV尺度的暗物质在太阳。
2013-07-08 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on UED KK-neutrino dark matter from magnetic dipole moments
一般来说，标准模型的普适额外维度（UED）扩展预测了最轻的卡鲁扎-克莱因（KK）粒子的稳定性，因此提供了一个暗物质候选者。对于具有一个额外维度的UED场景，我们独立于模型确定了KK中微子的诱导维度5磁偶极矩$ν^{(1)}$的大小。我们表明，目前的观测范围内的偶极暗物质的相互作用的地方与KK-中微子暗物质的UED模型的约束。
2006-01-24 astro-ph hep-ph
Have Atmospheric Cerenkov Telescopes Observed Dark Matter?
两个地面实验最近独立地探测到TeV的$γ$ -射线从银河系中心的方向。VERITAS和CANGAROO合作的观测结果是出乎意料的，尽管从天体物理学的角度解释并非不可能。在这里，我们将详细研究所观察到的$γ$射线是否可能来自星系中心聚集的暗物质粒子的湮灭。
2004-05-25 astro-ph hep-ph
Reconstructing the three-dimensional local dark matter velocity distribution
方向敏感的暗物质（DM）直接探测实验是观测地球附近银河系晕全三维速度分布的唯一途径。在这项工作中，我们比较方法提取信息的本地DM速度分布从一组反冲方向和能量在一系列假设的定向和非定向实验。我们比较一个模型独立的经验参数化的速度分布的基础上的角度离散与模型相关的方法，假设知识的函数形式的分布。三个不同的晕模型，其中包括一系列可能的相空间结构的局部速度分布：一个光滑的麦克斯韦晕，潮汐流和泥石流的方法进行了测试。在每种情况下，我们使用模拟的方向数据，试图重建的形状和参数描述每个模型以及DM粒子的属性。我们发现，经验参数化是能够准确的无偏重建DM质量和截面，以及捕获功能的底层速度分布在某些方向上，而无需任何假设其真正的功能形式。我们还发现，通过提取定向平均速度参数与这种方法可以区分晕模型与不同类别的子结构。
2017-01-09 astro-ph.CO hep-ph
Extracting Matter Effects, Masses and Mixings at a Neutrino Factory
我们讨论和量化不同的可能性，以确定物质的影响，$Delta m^2_{31}$的值和符号，以及在很长的基线中微子振荡实验中的$\sin^2 2θ_{13}$的大小。研究了中微子工厂中中微子在$ν_μ\toν_μ$消失通道和$ν_e\toν_μ$出现通道中的振荡现象.一种可能性是分析导致错误符号μ子事件的$ν_e\toν_μ$出现通道，然而这需要非常好的μ子电荷识别。在没有电荷识别的情况下，仍然有可能用$μ^-$和$μ^+$束来操作中微子工厂，并分析总中微子事件率谱的差异。我们表明，这已经导致一个相当好的灵敏度，这可能是重要的，如果右符号电荷排斥能力不足。通过μ子电荷识别，人们可以独立地研究$ν_μ\toν_μ$的消失和$ν_e\toν_μ$的出现通道。最好的方法是通过结合所有可用的信息的$ν_μ\toν_μ$消失和$ν_e\toν_μ$外观通道与电荷识别，我们可以实现的灵敏度。
2000-04-09 hep-ex hep-ph
Searching for the Annual Modulation of Dark Matter signal with the GENIUS-TF experiment
在地下探测器中观测到的反冲谱的年度调制是众所周知的可能的WIMP信号的主要特征。正在格兰萨索国家实验室建造的GENIUS-TF实验可以使用40公斤的裸锗探测器在液氮中搜索暗物质信号的年度调制。从一组数据模拟下的调制假设和使用不同的方法，我们显示的潜力GENIUS-TF提取调制信号和预期的WIMP质量和WIMP截面。
2003-06-26 hep-ph
Neutralino Dark Matter with Inert Higgsinos and Singlinos
我们讨论了中性伴子暗物质产生的超对称模型与额外的惰性希格斯玻色子和singlinos，其中惰性意味着他们的标量伙伴没有得到真空期望值。作为一个例子，我们考虑了E $_6$ SSM的扩展中性伴子部分，它预测了三个希格斯双态对家族，加上三个单态，加上一个$Z'$，以及它们的费米超伙伴。我们表明，该模型预测的两个家庭的惰性二重态希格斯和单线态提供了一个几乎解耦的中性伴子部门与自然光LSP可以占冷暗物质遗迹丰度独立于其余的模型，提供两个通常的希格斯二重态的比例满足tan β < 2。
2009-05-16 hep-ph
Weak Corrections are Relevant for Dark Matter Indirect Detection
在间接寻找暗物质的过程中，计算由暗物质湮灭/衰变产生的标准模型粒子的能谱是至关重要的。我们计算如何列入电弱修正显着改变这样的光谱时，质量M的暗物质粒子是大于电弱尺度：软电弱规范玻色子大量辐射打开新的通道，否则将被禁止的最终状态，如果这些修正被忽略。因此，所有稳定的粒子都出现在最终的光谱中，与暗物质湮灭/衰变的主要通道无关。这种校正是独立于模型的。
2010-09-01 astro-ph.CO hep-ph
A fake Interacting Dark Energy detection?
暗物质和暗能量部分之间的相互作用模型已经被提出来缓解长期存在的哈勃常数紧张局势。在本文中，我们分析是否这些相互作用的模型得到的约束和潜在的暗示保持不变时，使用模拟普朗克数据。有趣的是，我们的模拟表明，单独处理当前的宇宙微波背景辐射普朗克测量时，可能会出现对暗物质和暗能量流体之间非零相互作用的危险假检测。同样的假设是测试对未来的CMB观测，发现只有宇宙方差有限的偏振实验，如PICO或PRISM，可以打破现有的参数简并，并提供可靠的宇宙学约束。本文强调的极端重要性，面对的结果所产生的数据分析与模拟时提取的宇宙学限制在异国情调的宇宙学场景。
2020-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Goldstini as the decaying dark matter
我们考虑了一个新的情况下，超对称衰变暗物质没有R-宇称违反理论与goldstini，出现如果超对称性被打破独立的多个隔离部门。未被吃掉的goldstino自然有很长的寿命，并衰变为三体最终状态，包括逃避检测的引力子和两个可见粒子。goldstini低能有效相互作用的推导，这可以是非普遍的，并允许暗物质是亲轻子的，在对比的情况下，一个单一的扇区超对称性破缺。此外，缺少一个粒子的三体衰变给出了更柔和的光谱。因此，有可能将PAMELA观测到的正电子过剩和费米LAT测量到的总e+ + e-都拟合到电子/正电子中，这两种方法都使用了与所有三种轻子味或100%分支分数的万有耦合，而这两种方法在暗物质衰变为两个或四个可见粒子而不丢失能量的传统情况下都是不受欢迎的。
2011-02-24 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Secluded Dark Matter in light of the Cherenkov Telescope Array (CTA)
隐蔽的暗物质是最流行的暗物质模型之一，其中暗物质湮灭进入属于暗扇区的粒子。一个有趣的方式来探测这样的模型是通过间接检测。特别是伽马射线观测是相当有希望的。考虑到系统学的$1\%$水平，在这项工作中，我们表明切伦科夫望远镜阵列（CTA）将对暗物质湮灭截面施加最严格的限制，超过现有的基于H.E.S.S.的探测器，费米-LAT和普朗克数据，暗物质质量高于$400$ GeV，独立的通道和选择Einasto配置文件。我们考虑到亲轻子，疏轻子标量和希格斯粒子能够排除$1.7 \times 10^{-25}$ cm $^3 \,$ s $^{-1}$为$m_{DM}=5000$ GeV的湮灭截面的情况下，隐蔽湮灭为$ϕ\to e^+e^-$通道，例如，超过目前的限制一个数量级。
2019-08-14 hep-ph
Gluequark Dark Matter
我们介绍了胶夸克暗物质候选者，一个偶然稳定的束缚态的伴随费米子和胶子从一个新的限制规范力。这样的场景显示了一个不寻常的宇宙学历史，微扰冻结之后是一个非微扰的再湮灭期间，可能的熵注入。当胶夸克具有电弱量子数时，临界密度可由PeV的质量得到。不依赖于它的质量，胶夸克的大小是由理论的限制尺度决定的，导致在低能量下的湮灭率和弹性截面对于粒子物理标准来说是大的，并且在间接检测实验中可能是可观察的。
2019-02-21 hep-ph
ArDM: a ton-scale liquid Argon experiment for direct detection of Dark Matter in the Universe
ArDM项目旨在开发和操作大型惰性液体探测器，以寻找宇宙中弱相互作用大质量粒子（WIMP）作为暗物质的直接证据。最初的目标是设计，组装和操作一个$\approx$ 1吨液态氩原型，以证明吨级实验的可行性，所需的性能，有效地检测和充分区分背景，成功的WIMP检测。我们的设计解决了独立检测电离和闪烁信号的可能性。在本文中，我们描述了这一目标和概念设计的检测器。
2005-10-24 hep-ph
Self-interacting Dark Matter from Primordial Black Holes
质量从$\sim 10^{-1}$到$\sim 10^9$ g的原始黑洞（PBH）的蒸发可能产生了整个观测到的暗物质（DM）遗迹密度。通常认为，在生产后，其丰度冻结并保持恒定。然而，热化和数量变化的过程中的黑暗部门可以有很强的影响，特别是提高DM人口的几个数量级。在这里，我们从一般的参数，如能量守恒和熵，独立于暗区的基本粒子物理细节估计的提升。$i)$随着DM丰度的增加，需要较小的PBH初始能量密度。在暗扇区中的$ii)$热化降低了平均DM动能，放松了结构形成的束缚，因此，允许质量在keV范围内的光DM。
2021-01-20 hep-ph
SLIM at LHC: LHC search power for a model linking dark matter and neutrino mass
最近有人提出了一个将暗物质和中微子质量联系起来的模型。被称为SLIM的暗物质候选者具有MeV量级的质量，可以在低能实验中出现。该模型也有一个高能量的部门，其中包括一个标量偶极子，$(ϕ^-, ϕ^0)$。我们讨论了潜在的大型强子对撞机发现新的标量。我们重点讨论了$ϕ^+ϕ^-$和$ϕ^{\pm} ϕ^0$的产生以及带电标量衰变为带电轻子和SLIM的过程。识别的背景下，我们估计的信号的意义，并发现它可以超过$5 σ$在30 ${\rm fb}^{-1}$的14 TeV运行在LHC。我们评论的可能性提取的汤川耦合的味道结构，这也决定了中微子质量矩阵。最后，我们讨论了这种搜索在目前的7 TeV运行的LHC的前景。
2010-09-07 hep-ph
Explosive production of Higgs particles and implications for heavy dark matter
本文指出Higgs自相互作用导致的多重产生机制可使其多重数达${\cal O}(200)$，从而使得质量在TeV量级的重Higgs-portal暗物质能通过热冻结获得所需的遗迹丰度。
2025-04-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining the Z' Mass in 331 Models using Direct Dark Matter Detection
我们调查了一个所谓的331扩展标准模型的规范部门，其中容纳中微子质量和最轻的新的中性费米子在理论中是一个可行的粒子暗物质的候选人。在这个模型中，由额外的$Z^{\prime}$规范玻色子介导的过程设定了暗物质残留丰度和核的散射截面。我们计算了前所未有的准确性的暗物质遗迹密度，包括跨重费米子部门的共湮灭的重要影响，并表明，候选粒子确实有可能具有观察到的暗物质密度。我们发现，最近的LUX结果把非常严格的额外规范玻色子，$M_{Z^{\prime}} \gtrsim 2$ ~TeV，独立的暗物质质量的质量上的界限。我们还评论制度，我们的$Z^{\prime}$质量的界限可能适用于通用的331样模型，并对LHC现象学的影响。
2014-07-12 hep-ph
Assessing the sensitivity of PINGU to effective dark matter-nucleon interactions
计算了下一代中微子望远镜对定义（自旋1/2）暗物质（DM）-核子相互作用的非相对论有效理论的28个（等势线和等矢量线）耦合常数的灵敏度。我们作为一个基准探测器的建议精密冰立方下一代升级（PINGU），虽然我们的结果是有效的任何其他中微子望远镜类似的有效体积。在DM-质量-耦合常数平面上用$5σ$灵敏度等值线表示PINGU的灵敏度，并与90% C. L.排除限制相同的耦合常数，我们从重新分析当前DM搜索在IceCube/DeepCore的空结果中获得。我们发现PING不仅可以有效地探测自旋无关和自旋相关的DM-核子相互作用，而且可以探测产生相干增强DM-核散射截面的速度相关或动量相关的相互作用.我们还发现，平谷的$5σ$灵敏度等值线明显低于目前的IceCube/DeepCore 90% C. L。当$b\bar{b}$是主要DM湮灭通道时，排除限制。这一结果表明，降低实验的能量阈值时，探测模型产生的软中微子能谱的重要性，并保持真实的假设DM核子相互作用和所有DM质量在这里测试。当DM主要湮灭为$τ\barτ$时，PINGU-like探测器将改善DM质量低于$35$ GeV的当前排除极限，与假设的DM-核子相互作用无关。
2018-12-19 hep-ph
Explaining The XENON1T Excess With Light Goldstini Dark Matter
在具有独立破缺超对称的多重扇区的情况下，预测了多重Goldstini。我们提出了一个新的解释，在2-7千电子伏的电子反冲过剩的XENON 1 T实验中观察到的非常长寿的goldstini DM弹性散射的电子。另一个接近简并的（长寿命的）戈尔茨坦DM的晚期衰变可以增强戈尔茨坦DM，它们之间微小的质量差被转化为较轻的戈尔茨坦DM和中微子的动能。我们表明，可行的参数空间可以找到它可以解释的过量的电子反冲事件约2-3千电子伏最近报道的XENON 1 T实验。
2020-07-20 hep-ph
Strong electroweak phase transition in $t$-channel simplified dark matter models
超越标准模型的物理学需要解释暗物质和宇宙的重子不对称性，后者可能是在强的一阶电弱相变中产生的。虽然许多提出的模型独立地解决了这些问题，但有趣的是，同一个模型是否可以解释这两个问题。在这种情况下，我们联系国家的最先进的微扰评估的相变热力学与提取的暗物质能量密度。这些技术被应用到一个次最小的暗物质模型包含一个惰性的马约拉纳费米子耦合到标准模型轻子通过标量介体，介体直接与希格斯玻色子相互作用。对于暗物质质量180 GeV $ < M_χ<$ 300 GeV，我们辨别区域的模型参数空间，再现所观察到的暗物质的能量密度，并允许一阶相变，同时逃避最严格的对撞机约束。
2022-10-14 hep-ph
Rapidly spinning dark matter-admixed neutron stars
本研究建模了暗物质独立自转的均匀自转中子星，考察共转与反转情景下暗物质对质量-半径关系、开普勒极限和转动惯量等宏观性质的影响，为自相互作用暗物质的天体物理意义提供新见解。
2025-06-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Measuring Cosmic Neutrino Masses Independently of Dark Energy
Stanford University（斯坦福大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）
研究旨在确定宇宙中微子质量限制的模型依赖性，通过解构探测器对晚期物理的敏感性，采用暗能量边缘化和无晚期宇宙两条路径，得到放宽的限制，落在下一代实验室实验灵敏度范围，激发宇宙学与地面中微子测量协同。
2026-07-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A minimal model linking two great mysteries: neutrino mass and dark matter
我们提出了一个经济模型，建立了中微子质量和暗物质候选人的属性之间的联系。模型的粒子内容可以分为两类：质量轻于电弱尺度的轻粒子和重粒子。轻粒子，其中也包括暗物质候选者，预计将出现在低能量实验，如$(K\to \ell +{\rm missing energy})$，使模型可检验。重扇区可以在LHC中出现，并可能产生接近当前边界的Br（$\ell_i \to \ell_j γ$）。原则上，模型的新耦合可以独立地从LHC的数据以及中微子质量和轻子味破坏（LFV）稀有衰变的信息中导出，从而提供了对模型进行密集交叉检查的可能性。
2010-09-08 hep-ph
