WIMP searches with gamma rays in the Fermi era: challenges, methods and results
伽马射线望远镜费米大面积望远镜（费米-LAT）的发射开启了间接探测暗物质的关键时期。通过超出预期，第一次对弱相互作用大质量粒子（WIMP）的范式进行了强大而严格的测试。在本文中，我们讨论了天体物理目标的WIMP检测和他们所面临的挑战，审查的分析工具，已被用来解决这些挑战，并总结了状态的限制和声称的检测在WIMP参数空间。方法和结果将讨论比较成像空气切伦科夫望远镜。我们还对短期和长期发展进行了展望。
2015-11-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Complementarity of Dark Matter Direct Detection Targets
我们调查的重建能力的暗物质质量和自旋无关的截面从未来吨级直接探测实验使用锗，氙或氩作为目标。采用将在5至10年内上线的暗物质实验的曝光量、能量阈值和分辨率的现实值，量化不同目标之间的互补程度。我们研究了控制局部暗物质密度和速度分布的天体物理参数的不确定性如何影响重建。对于一个50 GeV的WIMP，天体物理学的不确定性降低了质量重建的准确性，对于氙和锗，与天体物理学量固定的情况相比，最高可达$\sim 4$。然而，与单独的锗或氙相比，氩、锗和氙数据的组合使约束能力增加了$\sim 2$的因子。我们表明，未来的直接探测实验可以实现一些天体物理参数的自校准，他们将能够约束的WIMP质量只有很弱的外部天体物理约束。
2011-06-20 astro-ph.CO hep-ph
WIMP physics with ensembles of direct-detection experiments
对弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的研究是多管齐下的。最终，只有当不同类别的实验看到一致的信号并推断出相同的WIMP属性时，WIMP-暗物质图像才能得到证实。在这项工作中，我们回顾的想法，方法和直接检测搜索的状态。我们特别关注从早期发现的直接检测数据中提取WIMP物理（WIMP相互作用和相空间分布），当时多个实验看到数十到数百个事件。为了证明在这种情况下不同的直接检测实验的重要互补性，我们创建了模拟数据，旨在代表来自不久的将来的第2代实验的数据。我们既考虑了传统的supercryy启发的基准点（自旋独立和依赖的弹性截面低于目前的限制），以及其他类模型（非弹性和有效算子范例）的基准点。我们还研究了放松或放弃对局部WIMP相空间分布的假设对参数估计的影响。我们得出两个主要结论。首先，用实验梳理WIMP物理学关键取决于有一组广泛的探测器目标材料，跨越大范围的目标核质量和自旋相关的灵敏度。从低阈值实验中获得数据也是非常可取的。其次，局部WIMP速度分布的一般重建（只有在使用不同靶材料进行多个实验时才能实现）对于获得WIMP质量的稳健且无偏的估计至关重要。
2013-10-25 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Radio Emission induced by WIMP Dark Matter
本文详细分析了河外晕中由WIMP暗物质湮灭和衰变引起的射电同步辐射。我们计算强度，角相关性，和源计数和讨论的影响，预期信号的暗物质集群，以及其他天体物理学的不确定性，如磁场和空间扩散。然后推导出暗物质微观性质的界限，并且根据特定的假设集，它们与其他间接暗物质搜索的约束具有竞争力。在GHz频率下，暗物质源可以成为亮度低于微扬斯基水平的源总数的重要部分。我们表明，在这个水平的通量（这是在下一代无线电调查的范围内），差分源计数的微弱边缘的属性，以及角相关数据，可以成为一个重要的探测WIMP。
2012-03-05 astro-ph.CO hep-ph
DarkMatters: A powerful tool for WIMPy analysis
本文介绍 DarkMatters 软件包，利用现代数值技术提升 WIMP 暗物质间接探测计算的性能与射电同步辐射精度，并支持多波段输出和多类天体目标。
2024-09-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Revisiting constraints on WIMPs around primordial black holes
虽然质量为$M_{\rm PBH} \gtrsim 10^{-11} \, M_\odot$的原始黑洞（PBH）不可能构成全部的暗物质，但即使是这些物体的一小部分的存在也会产生深远的天体物理学后果。一个次优势的PBH人口将有效地吸积暗物质粒子之前，物质辐射平等，引起高密度的暗物质尖峰。我们考虑暗物质主要由弱相互作用大质量粒子（WIMP）和来自PBH的小次主导贡献组成的情况，并使用各向同性伽马射线背景（IGRB）和宇宙微波背景（CMB）的观测重新审视了对WIMP在这些尖峰中湮灭的约束，对于WIMP质量，湮灭通道，截面，PBH质量函数我们发现，使用IGRB得到的约束已显着高估（在某些情况下，由许多数量级），并使用CMB的观测得到的限制通常是强于，或可比的，来自IGRB。重要的是，我们表明，$\sim \mathcal{O}(M_\odot)$ PBH仍然可以显着贡献的暗物质密度足够低的WIMP质量和p波湮灭截面。
2022-07-19 astro-ph.CO hep-ph
Probing WIMP particle physics and astrophysics with direct detection and neutrino telescope data
有了来自多个直接探测实验的积极信号，原则上将有可能测量弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的质量和截面。最近的工作表明，用WIMP速度分布的多项式参数化，可以对WIMP质量进行无偏测量，而不需要做任何天体物理学假设。然而，直接检测实验对低速WIMP不敏感，因此，任何模型无关的方法将导致截面的偏差。这个问题可以通过测量来自太阳的中微子通量来解决。这是因为在太阳中被引力捕获的WIMP湮灭产生的中微子通量对低速WIMP很敏感。利用下一代直接探测实验和IceCube中微子望远镜的模拟数据，我们证明了IceCube在低速WIMP上的互补信息打破了截面和速度分布之间的简并性。这使得无偏的确定的WIMP质量和自旋无关和自旋相关的截面，并重建的速度分布。我们使用两个参数化的速度分布：binned和多项式。虽然多项式参数化可以包含更宽范围的速度分布，但这导致粒子物理参数的更大不确定性。
2015-05-06 astro-ph.CO hep-ph
Local Group dSph radio survey with ATCA (III): Constraints on Particle Dark Matter
我们进行了深入的搜索无线电同步辐射诱导的弱相互作用的大质量粒子（WIMPs）湮灭或衰变在六个矮球状（dSph）星系的本星系群。观测是用澳大利亚望远镜紧凑阵列（ATCA）在16厘米波长，均方根灵敏度优于0.05毫焦耳/光束，在每个领域。在这项工作中，我们首先讨论的不确定性与建模的预期信号，如形状的暗物质（DM）的配置文件和dSph的磁性。然后，我们调查的可能性，在dSph光学中心附近检测到的点源可能是由于从DM尖形轮廓的发射。没有证据表明在几个弧分的大小（这是DM晕大小）的扩展发射已被检测到。我们提出了相关的界限上的WIMP参数空间不同的湮灭/衰变的最终状态和不同的天体物理假设。如果限制的电子和正电子在dSph是这样的，它们的大部分功率辐射的dSph区域内，我们得到的约束的WIMP湮灭率远低于热值的质量高达几个TeV。另一方面，对于dSph磁性的保守假设，边界可以显著地放松。然而，我们表明，在未来10年内，无论天体物理学的假设，它将有可能逐步接近的完整参数空间的WIMP通过搜索无线电信号的dSphs与SKA及其前兆。
2014-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Impact of Sommerfeld enhancement on helium reionization via WIMP dark matter
暗物质湮灭会对宇宙中的许多天体物理过程产生强烈的影响。在索默菲尔德增强的湮没截面的情况下，湮没率在后期增强，从而增强了潜在的湮没特征。在这里，我们计算的夏季增强湮灭签名的时代，氦再电离，时代，氦成为完全电离，由于高能光子。当考虑从CMB注入的能量的上限，我们发现，由此产生的丰富的He $^{++}$成为独立的暗物质粒子质量。因此，与标准场景相比，所得到的增强高出1-2个数量级。对于符合CMB约束的实际情况，氦再电离的历元没有明显的变化，它是在红移$3$和$4$之间完成的。虽然很难将暗物质湮灭与天体物理学贡献（活动星系核）分开，但使用大型强子对撞机（LHC）对暗物质粒子及其相互作用的潜在探测将使人们能够量化暗物质的贡献。
2018-02-15 astro-ph.CO
Consequences of DM/antiDM Oscillations for Asymmetric WIMP Dark Matter
假设在暗区存在一个原始的不对称性，一个通常被称为非对称暗物质（aDM）的场景，我们研究了暗物质和它的反粒子之间的振荡对冻结之前的初始不对称性的重新平衡的影响，这使得有效的湮灭重新耦合。我们计算的DM遗迹丰度的演变，并显示如何振荡重新打开的aDM模型的参数空间，特别是在允许大（WIMP规模）DM群众的方向。一个质量在EW尺度（\sim 100 GeV - 1 TeV）的典型弱相互作用粒子，其原始不对称性与重子不对称性具有相同的量级，如果DM数破坏的Delta（DM）= 2质量项在\sim meV范围内，那么它自然会得到正确的残余丰度。湮灭的重建意味着回避了天体物理体中aDM积累的约束。另一方面，必须考虑BBN、CMB和间接检测信号对零化DM的普通界限。
2012-01-23 astro-ph.CO hep-ph
TASI 2012 Lectures on Astrophysical Probes of Dark Matter
早期宇宙中的暗物质是如何产生的，与我们今天如何探测到它之间有什么联系？WIMP奇迹从何而来，它真的是一个“WIMP”奇迹吗？热遗迹的质量范围是多少？<σv>从何而来，又是什么意思？化学退耦和动力学退耦有什么区别？为什么有些人认为暗物质不可能轻于40 GeV？为什么b \bar b是一个如此受欢迎的湮灭终态？为什么反物质是寻找暗物质的好方法？为什么宇宙射线正电子分数应该随着能量而下降，而为什么不呢？如何计算天体中暗物质湮灭产生的中微子通量？什么时候中微子通量与暗物质对湮灭率无关？暗物质如何产生光子？阅读这些课堂笔记，做建议的10个练习，你会找到所有这些问题的答案（以及更多你一直想知道但又不敢问的关于暗物质的问题）。
2013-01-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
WIMPless Dark Matter from an AMSB Hidden Sector with No New Mass Parameters
我们提出了一个模型，其中暗物质处于反常介导的超对称性破缺的U（1）xU（1）规范对称性的隐藏扇区中。模型的对称性稳定了暗物质，并禁止引入新的质量参数。因此，热遗迹密度完全由引力子质量和无量纲耦合决定。假设非分层耦合，热遗迹密度约为0.1，与暗物质的质量和相互作用强度无关，实现了无WIMP的奇迹。这个模型有几个显著的特点。对于粒子物理学来说，暗物质的稳定性与可见光区的R宇称破坏完全一致，这意味着超伴体对撞机的签名;此外，热遗迹的质量可能是~ 10 GeV或更轻，这是最近直接探测结果的兴趣。有趣的天体物理特征是暗物质通过长程力的自相互作用，以及无质量的隐藏光子和费米子，它们对BBN和CMB的相对论自由度的数量有贡献。后者特别有趣，考虑到目前额外自由度的迹象和普朗克天文台不久的将来的结果。
2011-11-18 astro-ph.CO hep-ph
MHz to TeV expectations from scotogenic WIMP dark matter
本研究计算了1 TeV scotogenic WIMP在27个矮星系中的瞬发和次级发射，发现“三峰”结构，信噪比约10^-3至10^-2，提出需联合多波长分析以区分暗物质信号。
2023-10-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Secluded WIMPs, QED with massive photons, and the galactic center gamma-ray excess
我们提出了一个孤立的WIMP暗物质模型，该模型由中性费米子作为暗物质候选者和Proca-Wentzel（PW）场作为介质组成。在我们考虑的模型中，暗物质WIMP与标准模型（SM）粒子的相互作用仅通过~ MeV --多GeV质量粒子的PW场。相互作用通过U（1）'介体V_INF'与超荷玻色子B_μ的动力学混合耦合到SM。我们的模型与文献中其他类似模型的一个重要区别是没有额外的单重标量，因此质量为M^2_V的参数与自发对称性破缺无关。这个基于QED的模型也是可重正化的。介体的质量尺度和单重标量的缺失可以导致有趣的天体物理特征。主要的湮没通道是不同于那些通常认为在以前的工作。我们表明，银河系中心区域的GeV能量的伽马射线过剩，来自费米-LAT伽马射线太空望远镜的数据，可以归因于这种隐蔽的暗物质WIMP，给定的模型参数是一致的宇宙学暗物质密度。隐蔽的WIMP模型也与建议的DM对宇宙射线反质子通量贡献的上限相一致。
2015-10-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
WIMPless Dark Matter from Non-Abelian Hidden Sectors with Anomaly-Mediated Supersymmetry Breaking
在反常介导的超对称破缺（AMSB）模型中，超伴体质量与耦合的平方成正比。因此，它们隐藏的部分自然包含无WIMP的暗物质，这些粒子的热遗迹丰度保证是正确的大小，即使它们不是弱相互作用大质量粒子（WIMP）。我们研究可行的暗物质候选人在WIMP无AMSB模型与非阿贝尔隐藏部门和突出不寻常的可能性，即使是最简单的模型中出现。在一个纯SU（N）隐藏扇区的例子中，稳定的隐藏胶子以正确的残余密度冻结，但具有极低但自然的限制尺度，为自相互作用的暗物质提供了一个框架。在另一个简单的场景中，隐藏的胶子冻结并衰变为具有正确残余密度的可见Winos，隐藏的胶球可能是稳定的，为混合的冷热暗物质提供自然框架，或者可能衰变，产生天体物理信号。最后，我们提出了一个模型与轻隐藏π介子，可以测试与非相对论自由度的数量上的改进的约束。所有这些场景都是由少量参数定义的，与规范耦合统一相一致，保留了弱尺度与观测到的暗物质遗迹密度之间的美丽联系，并且是自然的，具有相对较轻的可见超伙伴。最后，我们对未来有趣的方向发表评论。
2011-02-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A new connection between WIMP dark matter and the hierarchy problem
King’s College London（伦敦国王学院）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Harvard University（哈佛大学）
本文提出WIMP暗物质质量与希格斯玻色子质量之间的临界联系，通过新物理机制解释暗物质的热 relic 丰度和真空稳定性。
2025-12-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Deriving the velocity distribution of Galactic Dark Matter particles from rotation curve data
假设的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的速度分布函数（VDF），目前最有利的候选人的暗物质（DM）在银河系中，是直接确定的圆速度（“旋转”）曲线数据假设各向同性VDF。这是通过“反演”-使用爱丁顿的方法-银河系DM晕的Navarro-Frenk-White通用密度轮廓来完成的，其参数是通过使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）技术从最近汇编的一组银河系旋转曲线的观测数据中确定的，该曲线延伸到远远超出银河系圆盘可见边缘的距离。推导出的最有可能的局部各向同性VDF与通常用于分析WIMP直接探测实验结果的“标准晕模型”（SHM）中假设的麦克斯韦形式有很大不同。一个参数化（非麦克斯韦）形式的派生最可能的本地VDF。天体物理学的“g因子”，决定了在直接探测实验中的预期事件率的影响的WIMP VDF可以低于派生的最可能的VDF比最好的麦克斯韦拟合它多达两个数量级的最低WIMP质量阈值的典型实验。
2013-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
A Bayesian view of the current status of dark matter direct searches
贝叶斯统计方法提供了一个简单而一致的框架，将不确定性纳入多参数推理问题。在这项工作中，我们应用这些方法来选择当前的直接暗物质搜索。我们认为最简单的情况下，自旋无关的弹性WIMP散射，并推断WIMP的质量和截面的实验数据与基本的系统不确定性折叠到分析。我们发现，当氙100的闪烁效率的不确定性已被占，由此产生的排除限制是没有足够的约束，以排除CoGeNT的首选参数区域，与以前的索赔。同样，我们还研究了天体物理不确定性对首选WIMP参数的影响。我们发现，在类的光滑和各向同性的WIMP速度分布，这是很难调和的DAMA和CoGeNT的首选区域，通过调整单独的天体物理参数。如果我们要求这些实验之间的兼容性，那么推断过程自然得出结论，DAMA的钠淬灭因子的高值是优选的。
2011-09-13 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Astrophysics
这些讲座的目的是提供一个简短的教学审查暗物质的新的主题。我们首先讨论暗物质存在的天体物理学证据。标准的弱相互作用大质量粒子（WIMP）的情况下-的动机，粒子模型和检测技术-然后审查。我们提供了一个简短的采样的一些最近的变化，标准的WIMP方案以及一些替代品（轴子和无菌中微子）。为读者提供了练习。
2009-07-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark matter searches in the gamma-ray extragalactic background via cross-correlations with galaxy catalogues
我们比较了费米-LAT伽马射线天空和银河系外天体目录之间的角互相关性与弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质（DM）引起的预期信号。我们包括一个详细的描述，如耀变体，错位活动星系核和恒星形成星系的天体物理伽马射线发射器的贡献，并进行全球拟合测得的互相关。我们考虑了5个星表：SDSS-DR 6类星体、2 MASS星系、NVSS射电星系、SDSS-DR 8亮红星系和SDSS-DR 8主星系样本。为了模拟互相关信号，我们使用晕占据分布形式主义来估计DM晕中给定目录的星系数量及其空间相关特性。我们讨论的不确定性所产生的DM集群和WIMP微观特性，其中设置DM伽马射线发射的预测互相关信号。使用不同的星表探测不同红移的天体，虽然不能完全降低不同伽马射线成分之间的简并度。我们发现，一个显着的WIMP DM信号的存在是允许的数据，但不显着的首选的拟合，虽然这主要是由于与错位AGN组件的简并。通过适度的子结构提升，该方法的灵敏度排除了95% C. L.处的热湮灭截面。对弱相互作用质量的影响可以达到几十个GeV。用未来的数据约束天体物理种群的低红移特性将进一步提高对DM的敏感性。
2016-10-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Uncertainties in Direct Dark Matter Detection in Light of Gaia's Escape Velocity Measurements
直接探测实验对自旋无关的暗物质-核子相互作用的截面设定了越来越严格的限制。在获得这样的限制，实验主要假设标准晕模型（SHM）的分布暗物质在我们的银河系。定义SHM需要三个天体物理参数：本地暗物质逃逸速度、本地暗物质密度和太阳绕星系中心的圆周速度。本文研究了这三个天体物理参数的不确定性对XENON 1 T排除极限的影响，使用公开可用的DDCalc程序。我们比较使用广泛假设的逃逸速度从RAVE调查和新计算的逃逸速度Monari $et$ $al.$使用盖亚数据的限制。我们的研究发现，天体物理的不确定性主要是在暗物质质量低于6 GeV的逃逸速度（独立于最佳拟合值）的不确定性，并可能导致在4 GeV的排斥极限近6个数量级的变化。在6 GeV以上的WIMP质量，不确定性成为主导的本地暗物质密度，导致不确定性的因素$\sim$ 10（3）在6（15）GeV的WIMP质量的排斥限制。此外，这项工作发现，更新的最佳拟合值的逃逸速度的基础上盖亚数据导致只有非常微小的变化的影响天体物理学的不确定性的XENON 1 T排除限制。
2019-10-18 astro-ph.CO hep-ph
A Fermionic bi-Doublet Effective Field Theory for Dark Matter
本文研究了一种有效场论，它包括由两个费米子$SU(2)_{L}$ -偶态组成的暗扇区扩展的标准模型。$Z_2$宇称保证了在电弱对称性破缺之后，最轻的中性粒子是稳定的，充当弱相互作用粒子。暗区通过可重整和不可重整的$d=5$算符与希格斯玻色子和规范玻色子相互作用。我们发现，一个WIMP的质量左右的电弱尺度，即在大型强子对撞机访问，是一致的对撞机和天体物理数据，只有当非平凡的磁偶极子与规范玻色子的相互作用存在。
2017-03-31 astro-ph.CO hep-ph
Making sense of the local Galactic escape speed estimates in direct dark matter searches
在$\lesssim$ 10 GeV质量范围内直接探测（DD）暗物质（DM）候选者对它们速度分布的尾部非常敏感。重要的量是在观测者静止坐标系中的最大WIMP速度，也就是本地银河逃逸速度$v_{\rm esc}$和太阳圆周速度$v_c$的平均值。虽然后者一直受到持续关注，但前者更难以约束。RAVE协作刚刚发布了对$v_{\rm esc}$的新估计（Piffl { \em et al.}，2014 - P14）取代了前一个（Smith { \em et al.}，2007年），这是感兴趣的角度，减少天体物理的不确定性在DD。然而，这些新的估计不能盲目地使用，因为它们依赖于暗晕模型中的假设，这些假设引起逃逸速度和其他局部天体物理参数之间的紧密相关性。我们做了一个自洽的研究，假设各向同性DM的速度分布，麦克斯韦和遍历的影响的RAVE结果DD。以LUX、CRESST-Ⅱ和SuperCDMS目前获得的实验灵敏度为参考，我们表明：（i）与P14最佳拟合点相关的排除曲线相对于标准极限可能受到更大的约束，最大可达$\sim 40$ %，因为潜在的天体物理相关性诱导了更大的局部DM密度;（ii）在低WIMP质量区推断的相应相对不确定性可能是中等的，在10 GeV以下下降到10-15%。最后，我们讨论了这些结果与其他独立的天体物理约束的一致性水平。该分析是对基于旋转曲线的其他分析的补充。
2015-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Exclusion limits from data of directional Dark Matter detectors
定向探测是发现星系暗物质的一种很有前途的搜索策略。利用太阳系通过暗物质晕围绕银河系中心的旋转，它允许显示WIMP事件的方向依赖性。尽管定向搜索的目标是识别WIMP阳性检测，但对于具有相当大的背景污染的非常低的暴露，仍然需要排除限制，例如原型实验获得的限制。定向探测器的数据由反冲核的能量和三维径迹组成。然而，为了设置鲁棒的排除限制，我们专注于事件分布的角度部分，认为WIMP分布的能量部分是无特征的，甚至可能被背景模拟。然后，由于背景和WIMP事件的角分布是已知的，贝叶斯方法来设置排除限制是可能的。本文提出了一种基于扩展似然的统计方法，与现有的方法相比，是最佳的。最后，全面研究了探测器配置对排斥限的影响。它包括有或没有感觉识别的影响，有限的角分辨率，考虑到能量阈值以及一些天体物理的不确定性。
2010-09-06 astro-ph.CO hep-ph
Dark energy and light WIMP dark matter from the cosmological viewpoint
本文从重子、暗物质和暗能量密度对宇宙总物质-能量密度收支的贡献的天体物理数据中，给出了轻暗物质粒子和暗能量准粒子的质量估计。我们使用的量子宇宙学模型中，暗能量是一个凝聚的原始标量场的量子振荡。质量约为15 GeV的暗能量准粒子与7年WMAP和其他数据一致。准粒子可以通过破坏CP不变性衰变为重子、轻子和暗物质。WIMP的质量约为5 GeV，对应于重子和暗物质能量密度的观测值。这样的质量与CoGeNT、DAMA和CDMS的观测结果一致。暗能量的准粒子可以被记录为频率为~ 3.64 x 10^{24} 1/s的恒定辐射背景。暗物质粒子必须以信号的形式表现出来，其频率约为1.21 x 10^{24} 1/s，来自星系团的辐射，其中存在由暗物质产生的强烈引力场。
2010-05-11 astro-ph.CO gr-qc
Astrophysical Interplay in Dark Matter Searches
我讨论了暗物质搜索的最新进展，特别是如何严格建模的暗物质分布在银河系及其卫星星系提高了我们的解释的限制湮灭和弹性散射截面。展望间接和直接的搜索，将在未来十年内运作，我审查的方法提取的暗物质在这些实验中存在未知的银河系模型参数的属性。
2012-10-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
From WIMP to FIMP during reheating: collider vs non-collider probes for p-wave annihilation
Institute of Physics（印度物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立大学）；Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）；Indian Institute of Science Education and Research, Thiruvananthapuram（印度科学教育与研究学院（特鲁万南特拉普拉姆））；SRM University-AP（SRM安得拉邦大学）
在微扰再加热框架下，研究暗物质从冻结到冻结产生的转变，通过有效算符与可见扇区相互作用，探讨多种新物理探针对再加热时代和超出标准模型新物理的约束能力。
2026-05-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Self-annihilating dark matter and the CMB: reionizing the Universe and constraining cross sections
我总结了最近的进展，在确定自湮灭的WIMP暗物质的重组历史的修改的影响，在时间早于天体物理对象的形成。根据质量和自湮灭截面，WIMP DM可以在z > 6处再现相当数量的总自由电子丰度;如已知的，这影响CMB温度和偏振相关谱，并且可以用于在粒子质量与截面平面中设置严格的边界。WMAP 5的数据已经强烈反对能够解释最近宇宙正电子和电子异常的DM湮灭的区域，而原则上普朗克任务有可能看到由该区域的候选者产生的信号，或者来自热湮灭截面<sv>=3e-26 cm 3/s和质量低于50 GeV的WIMP。
2009-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
WIMP decay as a possible Warm Dark Matter model
本文提出WIMP衰变模型作为非热温暗物质候选，通过单一参数r描述动力学，利用CLASS计算功率谱，结合CMB、星系成团及高红移HI数据给出r≥10^6，并导出湮灭截面与质量下限。
2023-11-08 astro-ph.CO
Dark matter searches
现代物理学的主要挑战之一是破译暗物质的本质。天体物理学观测提供了充足的证据，证明在可观测宇宙中存在着不可见且占主导地位的质量成分，从星系尺度到最大的宇宙学尺度。暗物质可能由新的、尚未发现的基本粒子组成，其允许质量和与正常物质的相互作用强度跨越了一个巨大的范围。在早期宇宙中以非热方式产生的轴子，以及在热平衡状态下冻结的具有与观测结果相匹配的残余密度的弱相互作用大质量粒子（WIMP），代表了两种动机良好的一般类别的暗物质候选者。暗物质轴子可以通过利用它们与两个光子的预测耦合来检测，其中最高灵敏度是通过使用被强磁场渗透的微波腔的实验来达到的。WIMP可以通过地下超低背景探测器中原子核的散射直接观察到，或者通过它们配对湮灭时产生的二次辐射间接观察到。它们也可以在粒子对撞机（如LHC）中产生，在那里可以检测到在同一过程中产生的相关粒子。在简要的动机和介绍粒子暗物质探测的现象学之后，我将讨论最有前途的实验技术来搜索轴子和WIMP，解决它们当前和未来的科学范围，以及它们的互补性。
2015-09-02 astro-ph.CO hep-ph
Extracting the Signal of Cosmic String Wakes from 21-cm Observations
宇宙弦尾流在高于再电离红移的21厘米强度图中产生明显的非高斯信号。虽然弦信号的振幅（局部）大于$Λ$ CDM模型的高斯波动信号，但它们被天体物理和仪器前景淹没（即使在位置空间中）。在这里，我们研究在何种程度上可以从噪声干涉数据中提取的信号。弦引起的特征在红移方向上的狭窄性允许减去天体物理和仪器的前景。基于弦信号的特定几何形状，我们确定了一个特定的三点统计，这是有希望的，以提取信号，我们发现，在脑海中的望远镜的规格类似的MWA仪器，弦信号可以成功地提取为值的弦张力$Gμ= 3 \times 10^{-7}$。进一步改进的分析的前景进行了讨论。
2021-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spin-Dependent Light Dark Matter Constraints from Mediators
针对自旋无关的暗物质散射，人们提出了一系列轻暗物质直接探测实验。为了做到详尽无遗，在WIMP窗口中研究的非标准特征，包括自旋相关的暗物质散射，也需要在光暗物质参数空间中进行研究。在这项工作中，我们促进这方面的努力，推导出间接限制子GeV自旋相关的暗物质通过地球和天体物理的限制调解这种散射的力量。
2019-05-10 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on dark matter and astrophysics from tomographic $γ$-ray cross-correlations
利用费米12年数据与星系巡天的交叉相关，在8-10σ检测到γ射线信号，排除纯暗物质起源，并对WIMP衰变率和湮灭截面给出竞争性约束。
2024-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
The local dark matter phase-space density and impact on WIMP direct detection
我们提出了一个新的本地暗物质相空间密度的测定。这一结果是得到实施，在各向同性的速度分布和球对称性的限制，爱丁顿的反演公式，其中链接明确的暗物质分布函数的密度分布，并应用，在贝叶斯框架内，马尔可夫链蒙特卡罗算法的样本质量模型的银河系对广泛和多样化的样本的动力学约束。我们考虑三种可能的选择的暗物质密度分布，即Einasto，NFW和Burkert配置文件，发现速度色散，其特征在于在分布的宽度，往往是较大的Burkert的情况下，而逃逸速度依赖于非常弱的配置文件，与我们得到的平均值是在非常好的协议与估计从恒星运动学。推导出的暗物质相空间密度显着不同-最显着的高速尾巴-从通常作为参考的模型在暗物质检测研究，麦克斯韦-玻尔兹曼分布的速度色散固定在本地的圆速度和急剧截断在一个给定的值的逃逸速度。我们讨论了天体物理学的不确定性对暗物质散射率和直接检测排除限制的影响，考虑一些样本的情况下，并显示最敏感的是那些光暗物质粒子和粒子非弹性散射。作为一个总的趋势，当采用自洽相空间密度，我们发现，速率更大，因此排斥限制强，比标准的麦克斯韦-玻尔兹曼近似。工具，我们的本地暗物质相空间密度的其他暗物质候选人或实验设置的结果提供。
2012-06-29 astro-ph.CO hep-ph
A review of the discovery reach of directional Dark Matter detection
宇宙学观测表明宇宙中的大部分物质是暗物质。弱相互作用大质量粒子（WIMPs）形式的暗物质可以通过其在目标核上的弹性散射直接被探测到。目前大多数直接探测实验只测量反冲核的能量。然而，定向探测实验对核反冲的方向也很敏感。由于太阳相对于银河系静止坐标系的运动，方向反冲率具有偶极特征，在太阳运动方向附近达到峰值。这为证明核反冲的银河起源提供了一个强有力的工具，从而明确地探测到暗物质。此外，定向反冲分布取决于WIMP的质量，散射截面和当地的速度分布。因此，有了大量的反冲事件，就有可能从粒子和天体物理性质的角度研究暗物质的物理学。我们审查的潜在的定向探测器检测和表征WIMP。
2016-03-17 astro-ph.CO hep-ph physics.ins-det
Assessing the discovery potential of directional detection of Dark Matter
世界范围内都在致力于发展一种用于定向暗物质探测的大型TPC（时间投影室）。目前所有的项目都是为了实现一个独特的目标：通过利用弱相互作用大质量粒子（WIMP）引起的事件对天鹅座的预期方向依赖性来识别WIMP。然而，这种发现的证据需要仔细的统计数据处理。本文采用基于轮廓似然比检验统计量的频率论方法，讨论了未来方向检测器的发现潜力。这使我们能够估计暗物质探测的预期意义。此外，使用这个强大的测试统计，它是可能的传播天体物理和实验的不确定性，在确定一个给定的定向探测实验的发现潜力。这样，我们发现，30 kg. a CF $_4$定向实验在90% C. L.时可达到3 $σ$灵敏度。分别在最乐观和最悲观的情况下，对于WIMP-质子轴向截面，下降到$10^{-5}$ pb和$3.10^{-4}$ pb。
2012-02-03 astro-ph.CO
Dark matter capture by the Sun: revisiting velocity distribution uncertainties
在旨在探测WIMP暗物质（DM）的不同策略中，来自太阳的中微子信号将是一个确凿的证据。这种可能性依赖于太阳的DM捕获，由当地DM分布假设驱动：当地质量密度和速度分布。在这种情况下，我们重新审视那些天体物理学假设（也与直接探测有关）。我们特别关注DM速度分布考虑不同的可能性超出流行的麦克斯韦分布。也就是说，一些替代方案可以通过分析方法和通过观察螺旋星系的宇宙学模拟来考虑。大多数用于约束局部速度分布函数的拟合公式未能描述模拟中观察到的速度分布的峰值和高速尾部，后者通过将DM的局部逃逸速度添加到基准拟合模型中而得到改善。此外，我们测试的爱丁顿反演方法的预测，也说明了银河系动力学历史的重要性。我们估计由此产生的不确定性DM捕获率的太阳，并得出结论，不同的速度分布将影响DM的太阳捕获率的$15-20\%$。最重要的是，捕获率的固有方差的计算导致控制不佳的不确定性，特别是对于高WIMP质量（$>$ 30 GeV）引起关注的捕获方案。
2019-06-27 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Testing the mean field theory of scalar field dark matter
标量场暗物质提供了一个有趣的替代传统的WIMP暗物质图片。天体物理学和宇宙学的模拟对限制这个模型中暗物质粒子的质量是有用的。这在低质量时尤其如此，在那里暗物质粒子的波动性质在天体物理尺度上表现出来。这些模拟通常使用经典场近似。在这项工作中，我们着眼于扩展这些模拟，包括量子校正。我们研究了大的修正影响标量场暗物质的预测的方式，以及这些修正变大的时间尺度。修正往往会减少密度波动，增加“量子压力”的影响。在坍缩过程中，这些修正呈指数增长，量子修正将在大约30个动力学时间内变得重要。这意味着经典场模拟的预测可能不同于那些具有短动力学时间的系统的量子校正。
2022-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Gamma-rays from Dark Showers with Twin Higgs Models
我们考虑一个孪生弱相互作用方案，其孪生扇区包含一个完整的黑暗副本的SM强子，其中最轻的孪生粒子是孪生π介子。通过类比标准的WIMP范式，暗物质（DM）通过双电弱相互作用冻结出来，并湮灭成一个黑暗的轻双强子簇。它们要么是稳定的，要么主要衰变为标准模型（SM）光子。我们表明，这种“强子对称”的情况下，可以与所有适用的天体物理，宇宙学和对撞机的约束。为了在大爆炸核合成时期之前衰变孪生强子，需要在SM和孪生扇区之间增加一个入口。在大多数情况下，我们发现这个额外的介质是在大型强子对撞机或未来的强度前沿实验的范围内。此外，我们进行模拟的暗簇射和随之而来的光子光谱。我们发现，适合这些光谱的要求银河系中心的伽马射线过剩看到费米-LAT非平凡的参数空间区域，既成功地产生所观察到的DM丰度，并表现出最小的微调相一致。
2016-05-19 astro-ph.CO hep-ph
The Cosmology of Sub-MeV Dark Matter
鉴于对较重WIMP的严格限制，轻暗物质是一个引人注目的实验目标。然而，对于亚MeV的WIMP来说，宇宙在低于10 MeV的温度下已经被充分理解，没有空间让它成为热遗迹。避免热化本身就是一个强约束，对直接探测具有重大意义。在本文中，我们探讨了亚MeV的暗物质与可行的宇宙学模型的空间。这些模型的参数空间也符合天体物理学和实验室的限制，对电子耦合的限制很大，但对原子核的限制较少。我们发现，实现核截面远高于中微子地板必然预示着一个新的贡献的有效数量的中微子物种，$ΔN_{\rm eff} = 0.09$，将被测试的下一代CMB观测。另一方面，具有暗物质吸收特征的模型即使在未来的观测中也不太受宇宙学的限制。
2018-02-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Integrating Out Astrophysical Uncertainties
对暗物质的地下搜寻涉及粒子物理学、核物理学、原子物理学和天体物理学的复杂相互作用。我们试图消除与天体物理学相关的不确定性，通过开发方法将一个实验中观察到的信号直接映射到另一个实验中的预测速率。我们认为，这是可能的，使实验比较是完全免费的天体物理学的不确定性，通过集中在{ \em积分}量，如$g(v_{min})=\int_{v_{min}} dv\, f(v)/v $和$\int_{v_{thresh}} dv\, v g(v)$。当不同实验探测的$v_{min}$空间重叠时，直接比较是可能的。作为例子，我们认为可能的暗物质信号在CoGeNT，DAMA和CRESST氧。我们发现，预期的速度从CoGeNT在XENON 10实验高于观察到的，除非闪烁光输出低。此外，我们确定仅S2分析是有约束力的，除非电荷产生$Q_y< 2.4 {\, \rm electrons/keV}$。为了使DAMA与XENON 10一致，我们发现对于$q_{Na}=0.3$，调制速率必须非常高（对于$m_χ= 7\, \gev$，$\gsim 70%$），而对于更高的猝灭因子，它明确预测（0.8 - 0.9 cpd/kg）在CoGeNT处观察到调制。最后，我们发现，如果CRESST的过量事件源于弹性WIMP散射，即使阈值为10 keV，CDMS-Si以及XENON 10即使闪烁较低，也会出现显着的速率，这使得它…
2011-11-03 astro-ph.CO hep-ph
DarkSUSY 6 : An Advanced Tool to Compute Dark Matter Properties Numerically
暗物质的本质仍然是科学界的关键问题之一。弱相互作用大质量粒子（WIMPs）是最有动力的粒子物理候选者之一，可以通过使用标准的大爆炸热力学来解释测量的暗物质密度。我们在这里介绍一个全新的版本的广泛使用的DarkSUSY包，它允许计算这样的暗物质粒子的属性数值。使用DarkSUSY 6，人们可以准确地预测来自暗物质的大量天体物理信号，例如低背景计数实验中的直接探测率和来自星系晕的反质子、反氘核、伽马射线和正电子的间接探测信号，或者来自地球或太阳中心的高能中微子。对于像WIMP这样的热产生的暗物质，高精度的工具可以用来计算今天宇宙中的遗迹密度，以及最小的暗物质原晕的大小。此外，该代码允许计算暗物质自相互作用率，这可能会影响小宇宙尺度下暗物质的分布。与早期版本相比，DarkSUSY 6引入了许多重要的物理改进和扩展。然而，这个版本最基本的新特性是代码已经完全重新组织，并变成了高度模块化和灵活的形状。因此，在不同的预先实现的暗物质候选者之间切换变得直截了当，就像添加新的WIMP或非WIMP粒子模型或以完全用户指定的方式替换任何给定的功能一样。在这篇文章中，我们描述了计算机包背后的物理学，以及DarkSUSY的主要修订版的主要结构和哲学。详细的手册与公开发布一起提供在www.darksusy.org上。
2018-08-24 astro-ph.CO hep-ph
Cosmoparticle physics of dark matter
超对称粒子和弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的存在性尚未得到证实，这就需要扩展对暗物质物理性质的研究领域，包括非超对称和非WIMPs解。我们简要地讨论了一些这样的候选人在他们的关系，粒子对称性的扩展和对称性破缺模式的例子。我们指定的例子中的轴子粒子的非平凡的特征的宇宙学反射的结构和模式的Peccei-Quinn对称性破缺。直接和间接寻找暗物质的难题可以通过复合暗物质的途径得到解决。这种方法的优点和开放的问题进行了说明。我们注意到，对粒子模型的任何扩展的宇宙学后果的详细分析，提供了暗物质的候选者，不可避免地导致相应的宇宙学场景中的非标准特征。它使得有可能使用宇宙粒子物理学的方法来研究暗物质的物理性质，结合其物理，天体物理和宇宙学的签名。
2019-10-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Supersymmetry, Nonthermal Dark Matter and Precision Cosmology
在最小超对称标准模型（MSSM）中，大型强子对撞机的边界表明标量超伴体的质量远高于电弱标度。如果超伴体质量很高，非热暗物质是通过冻结产生的WIMP暗物质的可行替代物。在模量场的存在下，非热暗物质的产生与一个长的物质占主导地位的阶段，修改的光谱指数和原始张量振幅相对于那些在一个热化的原始宇宙。非热暗物质可以有一个更高的自相互作用截面比它的热对应物，增强其湮灭信号的天体物理边界。利用现有的天体物理学边界和非热中性伴子暗物质模型的直接探测实验，我们限制了双中子、维诺和希格西诺对中性伴子质量的贡献。利用这些约束条件，我们量化的预期变化，通货膨胀的观测结果从非热阶段。
2013-08-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Effective Theory for Electroweak Doublet Dark Matter
我们详细研究了一个有效场论，其中包括由一对具有相反超荷的Weyl费米SU（2）-偶线扩展的标准模型粒子内容。离散的对称性保证了双重态成分的线性组合是稳定的，可以作为暗物质的候选粒子。暗扇区费米子通过可重整化的$d=4$算符和不可重整化的$d=5$算符与希格斯玻色子和规范玻色子相互作用。我们研究对撞机，宇宙学和天体物理学的探测，这个有效的理论暗物质。我们发现，一个WIMP的质量附近的电弱尺度，从而观察到在大型强子对撞机，是一致的碰撞和天体物理数据，只有当相当大的磁偶极矩跃迁运营商的规范玻色子存在，连同温和汤川相互作用。
2016-11-27 astro-ph.CO hep-ph
A search for dark matter among Fermi-LAT unidentified sources with systematic features in Machine Learning
在费米-LAT星表中，大约三分之一的点状源仍然是未识别源（unID）。事实上，这些unID缺乏一个明确的，单一的关联与已知的天体物理来源。如果暗物质（DM）是由弱相互作用大质量粒子（WIMP）组成的，那么令人兴奋的可能性是，这些unID中的一些可能实际上是DM源，从WIMP湮灭中发射伽马射线。我们提出了一种新的方法来解决标准的机器学习（ML）二进制分类问题，即在4FGL Fermi-LAT目录的unID中从天体物理源（观测数据）中分离出预期的DM源（模拟数据）。我们人为地建立了两个{ \it系统}功能的DM数据，这是原来固有的观测数据：检测意义和光谱曲率的不确定性。我们通过从观察到的unID群体中抽样来做到这一点，假设DM分布（如果有的话）将遵循后者。我们考虑了不同的ML模型：Logistic回归，神经网络（NN），朴素贝叶斯和高斯过程，其中最好的，在分类准确性方面，是NN，达到大约$93.3\% \pm 0.7\%$的性能。其他ML评估参数，如真阴性和真阳性率，在我们的工作中进行了讨论。应用神经网络的unID样本，我们发现，一些天体物理和DM源之间的简并可以部分解决这种方法。尽管如此，我们得出结论，在4FGL费米-LAT unID池中没有DM源候选者。
2023-01-10 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraints on Majorana Dark Matter from a Fourth Lepton Family
我们研究的可能性暗物质的重中微子的形式从第四轻子家庭与螺旋抑制耦合，使暗物质产生热通过湮灭在早期宇宙。我们提出了所有可能的限制，这种情况下来自大型强子对撞机和对撞机物理，地下直接探测器，中微子望远镜，和间接天体物理搜索。虽然我们嵌入的复合动力学模型中的WIMP候选人，我们的大多数结果是模型独立的，适用于所有的模型，其中重中微子与抑制耦合占暗物质丰度。
2014-02-04 astro-ph.CO hep-ph
Stability and pulsation of the first dark stars
宇宙中形成的第一个明亮物体可能不是“普通的”聚变驱动的恒星，而是由暗物质（DM）以弱相互作用大质量粒子（WIMP）的形式湮灭的“暗星”（DS）。如果被发现，DS可以提供一个独特的实验室来测试DM模型。DSs出生时的质量为$M_\odot$，可能会增长到几百万太阳质量;在这项工作中，我们研究了早期DSs的质量高达$\sim \! 1000 \, M_\odot$，由重量为$100$ GeV的WIMPS提供燃料的性质。我们改进了以前的DM能源的实现到恒星演化程序MESA。我们表明，DS的增长是不受天体物理效应的限制：DS到$\sim \! 1000 \, M_\odot$没有表现出动力学不稳定性; DS不受质量损失驱动的超级爱丁顿风。我们测试的假设，以前的工作，每WIMP湮灭注入的能量是恒定的整个恒星;放松这一假设不会改变的DS的属性。此外，我们研究DS脉动，第一次调查非绝热脉动模式，使用线性脉动代码GYRE。我们发现，质量小于$\sim \! 200 \, M_\odot$的DS中的声学模式被激发的$κ-γ$和$γ$机制在层中的氢或氦是（部分）电离。此外，我们表明，潜在的脉动引起的质量损失率是可以忽略不计的吸积率相比。
2021-02-12 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining dark matter annihilation with the isotropic $γ$-ray background: updated limits and future potential
费米$γ$射线空间望远镜（{ \it Fermi}）上的大视场望远镜（LAT）测量的各向同性$γ$射线背景（IGRB）的性质仍然部分无法解释。不可忽略的贡献可能来自银河系外的未解源，如耀变体，恒星形成星系或银河毫秒星系。对活动星系核（AGN）在相对于视线（l.o.s.）的大视角下的弥散$γ$射线辐射进行了预测。已经证明，这个微弱的，但众多的人口也预计将大大有助于总IGRB的强度。对IGRB的一个更奇特的贡献是暗物质（DM）的弱相互作用大质量粒子（WIMP）湮灭成$γ$射线。在这项工作中，我们评估的空间留给银河DM在高纬度地区（$>10^\circ$），包括光子从即时发射和逆康普顿散射，强调新发现的贡献的影响，从错位活动星系核（MAGN）这样的分析。总结所有重要的银河系和河外组成部分的IGRB，我们发现，提高认识的相关天体物理的不确定性仍然是强制性的，把严格的界限热产生的DM。另一方面，我们也表明，IGRB有可能成为最有竞争力的{ \it未来}的方式来测试DM WIMP假设，一旦目前的不确定性，甚至略有减少。事实上，如果MAGN的贡献甚至在90%的最大水平与我们目前的理解一致，热产生的WIMP将受到严重限制，作为DM候选人的质量高达几个TeV。
2014-02-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Bayes and present dark matter direct search status
最近，在暗物质直接探测领域有一个巨大的活动，CoGeNT和CRESST的过量报告以及DAMA/Libra的年度调制信号和XENON 100的强排斥束缚。我们分析这些结果的框架内的贝叶斯推断和证据。事实上，贝叶斯方法非常适合边缘化实验系统学和背景。我们给出了核上自旋无关相互作用的结果，特别注意低暗物质质量区域和实验之间的兼容性。在同一静脉，我们也调查的影响天体物理的不确定性的WIMP首选参数空间内的类各向同性暗物质速度分布。
2011-10-03 astro-ph.CO hep-ph
Multiwavelength Analysis of Dark Matter Annihilation and RX-DMFIT
暗物质（DM）粒子被几个动机良好的模型预测，通过自湮灭产生标准模型粒子，可以潜在地被天体物理观测检测到。特别是，在包含磁场的天体物理系统中，DM湮灭产生的带电粒子通过同步辐射产生无线电发射，通过环境光子的逆康普顿散射产生X射线发射。我们介绍RX-DMFIT，用于计算预期的二次发射DM湮灭的工具。RX-DMFIT包括广泛的可定制的天体物理和粒子参数，并结合了重要的天体物理学，包括带电粒子的扩散，相关的辐射能量损失和磁场建模。我们展示了RX-DMFIT的使用和多功能性，通过分析各种DM粒子模型和天体物理环境，包括星系团，矮球状星系和正常星系的潜在无线电和X射线信号。然后，我们应用RX-DMFIT到一个具体的例子，使用Segue I无线电数据放置一系列的假设DM湮灭通道的约束。对于WIMP模型与$M_χ \leq 100$ GeV和假设弱扩散，我们发现轻子$μ^+μ^-$和$τ^+τ^-$最终状态提供了最强的约束，把限制DM粒子横截面远低于热遗迹横截面，而即使是$b\bar{b}$通道，我们发现接近热遗迹横截面的限制。我们的分析表明，无线电发射为暗物质搜索提供了一个极具竞争力的途径。
2017-08-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Highlights and Conclusions of the Chalonge 13th Paris Cosmology Colloquium
第13届Chalonge Paris Cosmology Colloquium于2009年7月23日至25日在巴黎天文台历史悠久的Perrault大楼举行。讨论会本着Chalonge学派的精神举行，在宇宙标准模型的框架内汇集了真实的宇宙学和天体物理学数据以及硬理论预测方法。Peter Biermann，James Bullock，Claudio Destri，Hector de Vega，Massimo Giovannini，Sasha Kashlinsky，Eiichiro Komatsu，Anthony Lasenby and Norma G.桑切斯在这里介绍了他们的学术讨论会的亮点。H. J. de Vega，M. C. Falvella和N. G. Sanchez强调：（i）原始CMB波动几乎是高斯的，大的原始非高斯性和大的运行指数是非常不受欢迎的。在有效暴胀理论中，原初引力子比r被预测在0.021和0.053之间，在下一次CMB观测中达到。(ii)暗能量观测结果与宇宙学常数一致。(iii)用自然天体物理过程解释了最近观测到的宇宙线正电子过剩现象。(iv)重的暗物质候选粒子（> 1 GeV，wimps）变得非常不受欢迎，而核心（非尖点）暗物质晕和轻（keV尺度质量）暗物质越来越受到理论和天体物理观测的青睐。2009年Daniel Chalonge奖章在学术讨论会期间授予Pe…
2010-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
