The Sommerfeld enhancement for scalar particles and application to sfermion co-annihilation regions
我们研究了索末菲增强效应对最轻中性伴子热遗迹密度的影响。适当的方式,包括索末菲效应在这种情况下进行了讨论,并提供了适当的公式与一组粒子与任意质量和(非)对角相互作用的一般情况。我们实现这些结果来计算mSUGRA框架中的中性伴子sfermion共湮灭区域的遗迹密度。我们发现不可忽略的影响,在整个sfermion共湮灭制度。对于stau共同湮灭的修正的遗迹密度是百分之几的顺序,而停止共同湮灭是大得多,达到一个因素的5在某些地区的参数空间。一个数值包计算的中性伴子遗迹密度,包括索末菲效应在一般MSSM设置公开。
2011-04-13 hep-ph
Modification of the Sommerfeld effect due to coannihilator decays
本文研究了共湮灭子衰变对Sommerfeld效应的修正,发现考虑衰变后该效应不如传统假设无限初始间距时显著,可能导致暗物质热遗迹丰度的变化远超百分比水平。
2024-11-16 hep-ph
Non-standard cosmological scenarios, Sommerfeld enhancement and asymmetric dark matter
本文研究非标准宇宙学中修正哈勃膨胀率与Sommerfeld增强对非对称暗物质遗迹密度的混合影响,并给出相关参数约束和质量上限。
2025-06-06 hep-ph
Heavy neutralino relic abundance with Sommerfeld enhancements - a study of pMSSM scenarios
我们提出了一个详细的讨论索末菲增强中性伴子暗物质遗迹丰度计算的几个流行的基准方案在一般MSSM。我们的分析集中在模型与重维诺和希格西诺一样的中性伴子LSP和模型之间插入这两种情况。这项工作是第一个唯象应用的有效场论方法,我们已经开发了在早期的工作,并允许索末菲增强非相对论中性和电荷子共湮灭反应的一般MSSM内的一致性研究,远离纯wino和纯higgsino限制。
2014-11-25 astro-ph.CO hep-ph
micrOMEGAs and the relic density in the MSSM
micrOMEGAs是一个计算MSSM中最轻超对称粒子残余密度的程序。所有的树级过程的LSP的湮灭,以及所有可能的共湮灭过程。从CompHEP中提取的截面被精确计算。热平均值的相对论公式被使用,并且通过采用特定的积分例程来处理极点和阈值。用FeynHiggsFast计算Higgs质量,用HDECAY计算QCD修正的Higgs宽度.
2002-10-25 hep-ph
Asymmetric Dark Matter and Sommerfeld Enhancement
本研究分析长程相互作用下不对称暗物质的 Sommerfeld 增强效应,结合 Planck 数据约束不对称因子与耦合,并给出 s 波和 p 波湮灭时的质量上限。
2024-03-04 hep-ph
Relic density and elastic scattering cross sections of the neutralino in the MSSM with CP-violating phases
研究了具有CP破坏相的最小超对称标准模型(MSSM)中中性伴子残余密度和中性伴子-质子弹性散射截面。考虑到CP偶和CP奇中性希格斯场之间的混合,我们在树的水平上将所有的末态包括到中性伴子对湮灭截面中。结果表明,残余物密度和弹性散射截面随CP破坏相位的变化是显著的。特别是,在中性伴子湮灭截面的主要贡献之间的干扰可以导致相当大的增强的遗迹密度。
2004-09-24 hep-ph
Precise Prediction of the Dark Matter Relic Density within the MSSM
根据最新的普朗克实验结果,暗物质残余物的密度被确定得前所未有的精确。为了减少当前暗物质遗迹密度预测中的理论不确定性,我们计算了对中性伴子(共)湮灭过程的次领先阶SUSY QCD修正,包括库仑增强效应.我们表明,这些修正可以有显着的影响宇宙学上青睐的MSSM参数空间,因此参数研究和全球拟合的普遍兴趣。
2015-10-21 hep-ph
SUSY-QCD corrected and Sommerfeld enhanced stau annihilation into heavy quarks with scheme and scale uncertainties
我们在DM@NLO项目中的唯象最小超对称标准模型中研究了stau-antistau湮灭成重夸克的过程。我们给出了相应截面的计算,包括$\mathcal{O}(α_s)$和QED索末菲增强的修正。这些修正的数值影响进行了讨论的截面和暗物质遗迹密度,我们专注于顶夸克的最终状态,并考虑中性伴子或引力伴子暗物质。与以前的工作类似,我们发现,在计算遗迹密度或从宇宙学观测中提取参数时,应该包括所提出的修正。考虑到方案和尺度的变化,我们估计的理论不确定性,影响湮灭截面的预测,从而预测的遗迹密度。
2019-11-26 hep-ph
The Lightest Higgs Boson and Relic Neutralino in the MSSM with CP Violation
在具有明确CP破坏的标准模型的最小超对称扩展(MSSM)中,在现有加速器极限下,实验上允许最轻的希格斯玻色子H_1的质量在7 GeV} < M_{H_1} < 10 GeV的范围内。在同样的情况下,如果假设高更子质量与通常的大统一理论关系存在偏差,那么最轻的中性伴子(2.9 GeV)也可能是一个可行的暗物质候选者。
2007-10-13 hep-ph
Halo Shape and Relic Density Exclusions of Sommerfeld-Enhanced Dark Matter Explanations of Cosmic Ray Excesses
暗物质与索末菲增强湮灭已被提出来解释观测到的宇宙射线正电子过剩在10 GeV至TeV的能量范围。我们表明,所需的增强意味着热遗迹密度太小,是所有的暗物质。我们还表明,暗物质是足够的自我相互作用,椭圆星系暗物质晕的观测排除大索末菲增强轻力载体。共振索末菲增强并没有改变这些结论,解决这些差异所需的天体物理学的提升是不利的,特别是当显着的自相互作用抑制晕子结构。
2010-03-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The 130 GeV gamma-ray line and Sommerfeld enhancements
最近,可能的迹象表明,在费米-LAT光子光谱朝向银河系中心的线光谱特征已被报道。如果明显的线特征来自暗物质(DM)湮灭到$γX (X=γ, Z^{0} or h^{0})$中,则对于典型的环诱导辐射过程,相应的湮灭截面不自然地大。另一方面,它仍然太小,无法对观测到的DM遗迹密度负责。我们表明,索末菲增强标量力载体的机制可以提供一个简单的解决方案,这些难题。可能的大索末菲增强的横截面的s波DM湮灭可以显着减少所需的有效耦合DM和带电粒子之间的典型的回路图。DM粒子必然会通过三能级p波过程湮灭为标量力载流子,在冻结时,p波过程可以主导DM湮灭截面,得到正确的热遗迹密度,但由于速度抑制,对今天的DM湮灭贡献较小。本文详细分析了p波索末菲增强对冻结的影响。结果表明,在热遗迹密度的约束下,所需的有效耦合可以减少一个数量级。
2013-03-22 hep-ph
Predicting the neutralino relic density in the MSSM more precisely
暗物质残余密度是一个强有力的观测约束新物理模型,最近的实验进展要求更精确的理论预测。在粒子物理学方面,暗物质粒子(共)湮灭截面的计算有待改进。我们提出了DM@NLO项目,旨在计算包括QCD辐射修正的MSSM中的中性伴子(共)湮灭截面。在本文件中,我们简要回顾了不同的(共)湮没过程的选定结果。然后,我们讨论了通过改变重整化尺度获得的相关理论的不确定性的估计。最后,前景进行了讨论。
2016-09-16 hep-ph
Asymmetric thermal-relic dark matter: Sommerfeld-enhanced freeze-out, annihilation signals and unitarity bounds
暗物质具有粒子-反粒子不对称性,并且在早期宇宙中已经热化,与对称的暗物质相比,需要更大的湮灭截面,以便耗尽暗反粒子并解释观察到的暗物质密度。湮灭截面决定了暗物质的剩余对称分量,这可能会在CMB期间和今天的晕内产生湮灭信号。我们认为暗物质与长程相互作用,特别是暗物质耦合到一个光矢量或标量力介质。我们计算所需的耦合,以达到最终的反粒子-粒子比后,在早期宇宙中的湮灭过程的热冻结,然后估计后期的湮灭信号。我们发现,由于索末菲增强,高度不对称的暗物质与远程相互作用可以有一个显着的湮灭率,可能大于对称的暗物质相同的质量与接触相互作用。我们讨论在这个估计,有关稳定的束缚态的形成的警告。最后,我们考虑非相对论分波么正性约束的非弹性截面,我们讨论了为什么它可以实现只有远程相互作用,并展示了更高的分波在这个制度的大非弹性的重要性。我们推导出对称和不对称的热遗迹暗物质的s-波和p-波湮灭的质量上界,并展示了这些边界如何加强黑暗的不对称性增加。
2017-09-21 hep-ph
Full one-loop corrections to the relic density in the MSSM: A few examples
我们显示的影响的电弱,并在一个实例中的QCD,单圈修正的遗迹密度的暗物质在MSSM这是由最轻的中性伴子。我们在这里涵盖了一些最重要的量子湮灭:湮灭成费米子的双类中性伴子,湮灭涉及规范玻色子的情况下,混合中性伴子,中性伴子-stau共同湮灭区和湮灭成底夸克对。这些修正可能很大,鉴于目前和即将提高的遗迹密度测量精度,应予以考虑。我们的计算是可能的,这要归功于一个新开发的自动工具,在MSSM中的任何过程的一个循环计算。我们已经实现了一个完整的壳规范不变重整计划,切换到其他计划的可能性。特别是,我们将报告不同的重新正常化计划对tan β的影响。
2008-03-03 hep-ph
Final state Sommerfeld effect on dark matter relic abundance
如果暗物质(DM)的湮灭产物是非相对论性的,并且它们之间存在某种长程作用力,则末态粒子可能存在索末菲效应。我们研究这种影响DM遗迹丰度的热冻结的情况下。作为概念的证明,我们考虑DM对湮灭成最终状态对的情况,假设两个最终状态粒子之间的相互作用产生类库仑势,并且初始和最终状态粒子的质量相似,因此初始和最终状态粒子都是非相对论的。末态索末菲效应的大小取决于势的强度,以及末态和初态粒子的质量比。我们发现,FSS效应对DM遗迹丰度的影响可能很大,并且电弱大小的远程相互作用足够大,可以进行远远超出观测精度的校正。FSS效应的另一个特点是,当它的时间尺度比末态粒子的寿命长时,它可以被抑制。作为一个推论,我们还研究了在DM coannihilator的情况下,两个coannihilator之间的初始状态索末菲效应可以减少,由于他们的不稳定性,这可能需要考虑到一个精确的计算DM遗迹丰度。
2020-09-30 astro-ph.CO hep-ph
Neutralino relic density from ILC measurements in the CPV MSSM
我们讨论了一个特定的MSSM方案与CP阶段的ILC测量,其中最轻的中性伴子是一个很好的候选人暗物质,有效地通过t-通道交换光态湮灭。这些前瞻性的(CP甚至)ILC测量,然后用于拟合的基础模型参数。对撞机根据这个拟合预测中性伴子的残余密度,在95% CL下为0.116<Ω h^2<0.19。奇CP观测值虽然是CP破坏的直接信号,但对进一步限制Ω h ^2没有帮助。与(中)直接探测暗物质和测量电偶极矩的相互作用也进行了讨论。最后,我们对高能对撞机的测量结果进行了评论,以改进对Ω h ^2的预测。
2008-03-18 hep-ph
Thermal Relic Abundances of Particles with Velocity-Dependent Interactions
我们重新审视的情况下,相互作用率取决于粒子速度的热遗迹粒子丰度的演变。对于索末菲增强的情况下,我们表明,标准的解析近似,修改在一个简单的方式,提供了一个估计的遗迹粒子丰度是准确的10%以内(相比,小于1%的误差为非索末菲增强的情况下)。我们研究了当相互作用速率依赖于速度时,动力学解耦对残余粒子丰度的影响。对于纯p波湮灭的情况,动力学退耦的影响是遗迹丰度的增加,但当动力学退耦温度远低于化学退耦温度时,这种影响可以忽略不计。对于索末菲增强的s波湮灭,在动力学解耦发生后,湮灭继续将粒子丰度降低到任意低的温度,直到物质支配开始或索末菲效应切断。我们推导出解析近似,给出这两种情况下的最终遗迹粒子丰度。
2010-03-08 astro-ph.CO hep-ph
Non-relativistic pair annihilation of nearly mass degenerate neutralinos and charginos III. Computation of the Sommerfeld enhancements
本文总结了非相对论性有效场论形式的介绍,该形式设计用于计算在一般最小超对称标准模型(MSSM)中增强慢运动中性伴子和荷子对湮灭截面的辐射修正。虽然论文I和II集中在计算的树级湮灭率,饲料到短距离的一部分,在这里,我们详细描述的方法来获得索末菲因子,包含增强的长距离校正。这包括MSSM中的潜在相互作用的计算,这是在紧凑的分析形式,和一个新的解决方案的多状态薛定谔方程是免费的散射状态之间的大质量分裂所产生的数值不稳定性。我们的研究结果允许精确计算MSSM中性伴子暗物质遗迹丰度和对湮灭率在目前的宇宙,当索末菲增强是重要的。
2014-11-25 astro-ph.CO hep-ph
Sommerfeld Enhancements for Thermal Relic Dark Matter
热遗迹暗物质的湮灭截面决定了其遗迹密度和间接探测信号。我们确定有多大的间接信号可能是在场景中与萨默托增强湮灭,受约束的暗物质有正确的遗物密度。这项工作完善了我们以前的分析,通过详细的治疗共振索末菲增强和索末菲增强冻结的效果。索末菲增强提出了许多有趣的问题,在冻结计算中,我们发现,截止的共振增强,力载体的平衡,动力学解耦的温度,和效率的自我相互作用,以保持热速度分布都发挥了作用。这些效应可能会产生惊人的后果;例如,对于共振增强的索末菲湮灭,暗物质冻结出来,但随后可能发生化学重新耦合,这意味着与天真的预期相反,间接信号受到高度抑制。在最小的情况下,与标准的天体物理学假设,并调整所有参数,以最大限度地提高信号,我们发现,力载体质量m_phi = 250 MeV和暗物质质量m_X = 0.1,0.3和1 TeV,最大索末菲增强因子S_eff = 7,30和90,分别。这样的提升太小,无法解释PAMELA和费米的过度。非极小模型可能需要较小的升压,但S_eff的界限也可能更严格,并且需要专门的冻结分析。具体来说,我们专注于4亩的最终状态,但我们也讨论了4 e和其他模式,偏离标准的天体物理假设和非最小粒子物理模型,我们概述了所需的步骤,以确定这些考虑可能会导致一个自洽的解释PAMELA或费米过剩。
2010-09-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Sommerfeld effect in freeze-in dark matter
本研究探讨索末菲效应对冻结产生暗物质不同阶段遗迹密度的影响,明确了不同区域中吸引/排斥力索末菲效应的作用规律,指出纳入该效应会修正模型参数并形成带状可行参数空间。
2023-10-08 hep-ph
Relic density and CMB constraints on dark matter annihilation with Sommerfeld enhancement
我们计算了暗物质粒子的遗迹密度是如何改变的,当它们的湮灭是由索末菲机制增强由于汤川相互作用的湮灭粒子。保持暗物质丰度与目前的观测范围一致,需要标准化的s-波湮灭截面相比,没有增强模型减少。抑制的水平取决于颗粒模型的具体参数,动力学解耦温度具有最大的影响。我们发现,截面可以减少多达一个数量级的极端情况下。我们还计算了这种Sommercury增强湮灭的能量注入所引起的CMB能谱的μ型畸变。我们的结果表明,在共振附近,与束缚态,扭曲可以足够大,以排除由COBE/FIRAS实验发现的上限|mu| <9.0 × 10 ^(-5)。
2010-03-04 astro-ph.CO hep-ph
Effects of QCD bound states on dark matter relic abundance
我们研究了在早期宇宙中存在一个奇异的大质量带电粒子的情形。我们计算了这些粒子对形成的束缚态的形成和解离速率,并将结果应用于暗物质(DM)的共湮灭场景,包括索末菲效应。我们发现,索末菲增强的顶部,束缚态效应可以进一步显着增加最大可能的DM质量,可以给观察到的DM遗迹丰度,由$\sim 30 - 100\%$相对于通过只考虑索末菲效应获得的值,对于我们考虑的彩色三重态或八重态奇异粒子。特别是,它表明在最小超对称扩展的标准模型(MSSM)的右手停止-比诺共湮灭场景中的比诺DM质量可以达到$\sim 2.5$ TeV,即使在形成束缚态之前停止和反停止之间的电势是排斥的。我们还将束缚态效应应用于长寿命或亚稳态大质量有色粒子的残余丰度的计算,并讨论了BBN约束和超弱相互作用DM丰度的影响。讨论了奇异大质量有色粒子也带电荷时对束缚态效应的修正以及碰撞机边界。
2017-03-10 hep-ph
Slepton and Neutralino/Chargino Coannihilations in MSSM
在低能有效的标准模型最小超对称扩展(effMSSM)中,我们考虑了中性伴子-中性伴子和中性伴子-电荷伴子/中性伴子共湮灭通道,计算了中性伴子遗迹密度。我们对这些通道进行了比较研究,发现它们都对降低遗迹密度做出了相当大的贡献。由于这些共湮灭过程,一些模型(大多数具有大的中性伴子质量)进入了宇宙学上有趣的遗迹密度区域,但其他模型离开了这个区域。然而,在一般情况下,预测的直接和间接的暗物质检测率没有强烈的影响,这些共湮灭通道的effMSSM。
2002-03-12 hep-ph
Relic neutralinos in a best-fitted MSSM
我们研究了最小超对称标准模型中所有电弱观测量最近拟合所选参数空间区域中残余中性伴子的性质。我们讨论了这些最有可能的超对称配置的遗迹中性伴子宇宙丰度和直接检测率。我们采用相关的实验界限来约束最佳拟合配置的集合,并讨论了直接搜索遗迹中性伴子的发现潜力。
1996-04-22 astro-ph hep-ph
The invisible decay of Higgs boson in the context of a thermal and non-thermal relic in MSSM
在对撞机研究和天体物理实验的背景下,我们在唯象最小超对称标准模型中研究了125 GeV的希格斯玻色子衰变为轻LSP中性伴子。我们考虑的参数空间的轻neutralinos,可以通过不可见的希格斯衰变和希格斯搜索在ILC探测。我们考虑的情况下,轻中性伴子是兼容的所观察到的遗迹密度或热遗迹是过剩的,指向非标准的宇宙学。在前一种情况下,当中性伴子的性质导致剩余物密度不足时,剩余物丰度的正确数量被认为是由额外的DM粒子或非热宇宙学保证的。我们对比这些不同的案例。除了在ILC进行的测量之外,我们还评估了可以进行哪些天体物理测量,这可以为轻中性伴子的性质提供线索。我们发现,一些实验,包括Xenon-nT,PICO-250,LZ结合在ILC对不可见的希格斯宽度的测量可以确定这种中性伴子的性质,以及它的宇宙学意义。此外,我们还指出了潜在的LHC签名,可以在这个区域的参数空间的互补。
2017-03-30 hep-ph
Dark Matter in B-L Extended MSSM Models
我们在超对称U(1)_{B-L}模型的背景下分析了暗物质问题。在这个模型中,最轻的中性伴子可以是B-L高真宽波浪号{Z}_{B-L}或额外的Higgsinos宽波浪号{chi}_{1,2}支配的中性伴子。我们计算这些粒子的热遗迹丰度,并表明,不像在MSSM的LSP,他们可以解释所观察到的遗迹丰度与其他唯象约束没有冲突。如果它们是我们的星系晕的一部分,直接探测的前景也进行了讨论。
2009-04-18 hep-ph
Relic Density Topology as a Discriminatory Tool: A Comparative Analysis of IDM, MSSM, and NMSSM Dark Matter
Institute of Space Technology(空间技术研究所)
本研究通过残余密度拓扑分析,比较IDM、MSSM和NMSSM暗物质模型,发现IDM具有更自然的参数空间,而MSSM和NMSSM则依赖精细调节的共振通道。
2025-12-29 hep-ph
Comparison of coannihilation effects in low-energy MSSM
在低能有效最小超对称扩展标准模型(effMSSM)中计算了中性伴子残余密度。考虑了slepton-neutralino、squark-neutralino和neutralino/chargino-neutralino共湮灭通道。对这些共湮灭进行了比较研究,结果表明它们都对中性伴子遗迹密度的降低作出了相当大的贡献。结果表明,直接暗物质探测率的预测没有强烈的影响,这些共湮灭通道的effMSSM。
2002-08-19 hep-ph
Impact of the LZ Experiment on the DM Phenomenology and Naturalness in the MSSM
该研究以bino主导暗物质为例,结合解析与数值方法分析LZ实验对MSSM暗物质唯象学及自然性的影响,发现最新实验限制恶化了该模型的自然性,共振湮灭区域尤为明显。
2024-06-25 hep-ph
Constraining Supersymmetry using the relic density and the Higgs boson
最近的测量普朗克,大型强子对撞机实验,氙100有显着的影响超对称模型和它们的参数。我们首先说明了在mSUGRA平面的约束,然后进行详细的分析,一般MSSM与13个自由参数。使用SFitter,贝叶斯和配置文件Likestival方法的应用和他们的结果进行比较。参数空间中允许的结构主要由暗物质湮灭的不同机制结合轻希格斯质量预测来定义。在mSUGRA中,赝标希格斯漏斗和Stau共湮灭过程仍然避免实验压力。在MSSM STAU共湮灭,轻希格斯漏斗,混合bino-higgsino区域,包括重希格斯漏斗,和一个大的higgsino区域预测正确的遗物密度。体积效应和模型参数的变化影响贝叶斯分析中提取的mSUGRA和MSSM参数区域。
2014-03-31 hep-ph
Squark-, Slepton- and Neutralino-Chargino coannihilation effects in the low-energy effective MSSM
在低能有效的标准模型的最小超对称扩展(effMSSM)中,考虑到slepton-neutralino,squark-neutralino和neutralino/chargino-neutralino共湮灭通道,我们计算了neutralino遗迹密度.通过包括夸克(停止和sbottom)coannihilation通道,我们扩展我们的比较研究,所有允许coannihilations,并获得一般的结果,他们都给相当大的贡献减少的中性伴子遗迹密度。由于这些共湮灭过程,一些模型(大多数具有大的中性伴子质量)进入了宇宙学上有趣的遗迹密度区域,但其他模型离开了这个区域。然而,在一般情况下,预测的直接和间接的暗物质检测率没有强烈的影响,这些共湮灭通道的effMSSM。
2002-11-15 hep-ph
Relic density of wino-like dark matter in the MSSM
由于索末菲效应的影响,MSSM中TeV级类似维诺的中性伴子暗物质的遗迹密度可能会受到很大的修正。最近开发的框架,使我们能够计算在一般MSSM方案的Sommerdos增强的遗物密度,适当地处理混合状态和多个共湮灭通道,以及包括非对角贡献。使用这个框架,包括对壳单圈质量分裂和运行耦合,并考虑到最新的实验约束,我们进行了彻底的研究周围的区域参数空间的著名的pure-wino方案:即影响的sfermion质量是非去耦和允许不可忽略的希格斯诺或比诺组件中最轻的中性伴子。我们进一步进行调查的热修正的影响,并表明,这些可以安全地忽略不计。结果揭示了一些现象学上有趣的,但到目前为止尚未探索的领域,索末菲效应是相当大的。我们发现,特别是,遗迹密度可以同意与实验占主导地位的维诺中性伴子暗物质的质量范围从1.7到超过4 TeV。根据这些结果,应该重新审视间接探测类酒暗物质的界限。
2016-01-18 astro-ph.HE hep-ph
Relic density of neutralino dark matter in the MSSM with CP violation
计算了存在CP破坏的MSSM中暗物质的残余密度。我们分析了各种方案的中性伴子湮灭:的情况下,一个比诺,比诺-维诺和比诺-希格斯诺LSP,通过希格斯湮灭,以及sfermion coannihilation方案。大的相位效应被发现,一方面是由于在质量的变化,另一方面是由于修改的耦合。特别注意解开的质量和耦合的影响,我们表明,CP阶段的存在下,可以有一个显着的影响中性伴子遗迹丰度。仅仅由于耦合的改变,Ωh^2的典型变化是O(10%~ 100%),但在某些情况下可以达到一个数量级。
2006-04-18 astro-ph hep-ph
micrOMEGAs: A program for calculating the relic density in the MSSM
我们提出了一个计算MSSM中LSP残留密度的代码。所有的树级过程的LSP的湮灭,以及所有可能的coannihilation过程与中性伴子,charginos,slepton,squarks和胶子。我们总共包括了2800多个不计带电共轭态的过程,并精确计算了从CompHEP中提取的截面。热平均值的相对论公式被使用,并且通过采用特定的积分例程来处理极点和阈值。输入参数可以是一般MSSM中的软SUSY参数,也可以是SUGRA模型中的五个参数。与ISASUGRA/ISAJET的链接允许计算MSSM在弱尺度下的参数,用于GUT尺度下的输入。Higgs质量是用FeynHiggsFast计算的。还包括计算g-2和bsgamma的曲线。
2001-12-20 astro-ph hep-ph
micrOMEGAs2.0: a program to calculate the relic density of dark matter in a generic model
micrOMEGAs2.0是一个计算任意模型中稳定大质量粒子残余密度的程序。其基本假设是在超对称中存在一个类似R宇称的守恒定律,它保证了最轻奇粒子的稳定性。新的物理模型必须纳入CalcHEP的符号,一个软件包的平方矩阵元素的自动生成。一旦完成,所有湮灭和共湮灭通道将自动包含在任何模型中。$v=0$的横截面,与间接探测暗物质有关,也是自动计算的。该软件包包括三个样本模型:最小超对称标准模型(MSSM),MSSM与复杂的相位和NMSSM。扩展到其他模型,包括非超对称模型,描述。
2006-07-05 hep-ph
Higgs Enhancement for the Dark Matter Relic Density
我们考虑了希格斯粒子对热遗迹暗物质密度的长程效应。虽然电弱规范玻色子和胶子交换以前已经被研究过,但希格斯玻色子通常被认为只介导接触相互作用。我们表明,索末菲增强由于125 GeV的希格斯粒子可以耗尽TeV级的暗物质显着,并描述希格斯粒子和其他介质之间的相互作用如何影响这种效果。我们讨论了最小超对称标准模型中希格斯粒子增强的重要性及其对实验的影响。
2018-05-17 hep-ph
Relic density at one-loop with gauge boson pair production
我们计算了MSSM中对暗物质残余密度有贡献的过程的全部单圈修正(电弱修正和QCD修正),其中LSP是最轻的中性伴子。我们涵盖的情况下,最重要的渠道是那些规范玻色子对生产。这包括一个比诺与一些酒鬼混合物的情况,一个希格西诺和一个酒鬼。在本文中,我们专门的情况下,轻暗物质远低于TeV的规模。这些修正可能对预测产生不可忽视的影响,鉴于目前和今后遗迹密度测量的精度越来越高,应予以考虑。我们的计算是在\SloopS的帮助下进行的,\SloopS是MSSM中单回路过程计算的自动工具。研究了与$\tgb$有关的结果的重整化方案依赖性。
2009-10-23 hep-ph
A lower limit on the neutralino mass in the MSSM with non-universal gaugino masses
讨论了非统一质量的超对称模型的约束条件。我们集中在slepton/gaugino部门,并获得了中性伴子质量的下限相结合的直接限制,间接限制以及遗迹密度测量。
2002-12-16 hep-ph
Impact of SUSY-QCD corrections on neutralino-stop co-annihilation and the neutralino relic density
在最小超对称标准模型(MSSM)下,计算了中性伴子停止共湮灭为电弱矢量和希格斯玻色子的全O(alpha_s)超对称QCD修正.我们进行了参数的唯象MSSM内的研究,并证明了所研究的共湮灭过程是唯象相关的,特别是在126 GeV的希格斯粒子的背景下。通过一个例子的方案,我们讨论了完整的次领先的顺序修正的共同湮灭截面的效果,并显示其对预测的中性伴子遗迹密度的影响。我们证明了这些修正对宇宙学优选区域参数空间的影响大于当前WMAP数据的实验不确定性。
2013-02-14 hep-ph
Sommerfeld enhancements with vector, scalar and pseudoscalar force-carriers
第一次AMS-02测量证实了PAMELA和Fermi-LAT实验先前报告的宇宙射线正电子部分存在过量。如果用热暗物质(DM)湮灭来解释,AMS-02的结果仍然表明,当今的DM湮灭截面应该比冻结时大得多。DM湮没截面的Sommerfeld增强作为一个可能的解释所观察到的过剩是受到约束的DM热遗迹密度,主要是由于DM粒子的湮灭到力载体粒子的机制。我们发现,索末菲增强和遗物密度约束的效果显着依赖于性质的力载体。研究了矢量玻色子、标量粒子和赝标量粒子三种情况,并进行了比较。结果表明,对于矢量力载体,索末菲增强可以勉强解释AMS-02数据的$2μ$的最终状态,而标量力载体的索末菲增强可以大的两倍。对于赝标量力载体的情况下,索末菲增强可以足够大,以适应AMS-02和费米-LAT结果的各种DM湮灭的最终状态。
2013-06-07 astro-ph.CO hep-ph
Neutralino dark matter in the MSSM with CP violation
在MSSM中,CP相的存在会对中性伴子遗迹丰度产生重大影响。这些相位效应一方面是由于质量的移动,另一方面是由于耦合的修改。仅仅由于耦合作用的改变,ω h^2的典型变化在10%~ 100%的量级。
2006-10-10 hep-ph
MSSM Baryogenesis and Electric Dipole Moments: An Update on the Phenomenology
我们探讨的影响,电弱重子生成的永久电偶极矩的背景下,最小的超对称扩展的标准模型(MSSM)的未来搜索。从宇宙学的观点来看,我们指出,参数空间中过度产生残余最轻超对称粒子的区域,只有通过假设粒子残余密度被稀释,使其与暗物质密度相容,才能被挽救:这种稀释必须发生在暗物质冻结之后,这通常发生在电弱重子生成之后,这意味着所产生的重子数密度也有相同程度的稀释。本文在前人关于MSSM区域的研究基础上,首次探索了相关参数空间的正交切片,即(tanβ,mA)平面,以及非普适相对Gaugino-Higgsino CP破坏相的情况.我们的研究的主要结果是,在所有情况下的电偶极矩的大小的下限存在,并且通常在相同的顺序,或以上,下一代实验搜索的预期灵敏度,这意味着MSSM电弱重子生成将很快最终测试。
2010-01-04 hep-ph
A Statistical Analysis of Supersymmetric Dark Matter in the MSSM after WMAP
通过对参数空间的广泛随机扫描,研究了一般味对角MSSM中的超对称暗物质。我们发现,与标准的mSUGRA传说相比,绝大多数可行的模型具有higgsino或wino样最轻的中性伴子,并产生远低于WMAP约束的遗迹丰度。在WMAP范围内的中性伴子遗迹密度的模型中,类希格西诺中性伴子仍然占主导地位,尽管也存在相当大比例的双星。在后一种情况下,遗迹密度抑制机制被证明是必不可少的,以获得正确的中性伴子丰度。然后,我们进行了统计分析和一般性的讨论中性伴暗物质的直接检测和间接检测中微子望远镜和反物质的搜索实验。我们指出,目前的数据只排除了一个边缘部分的可行的参数空间,和模型的热遗迹丰度位于WMAP范围内将显着探讨只有在未来的直接探测实验。最后,我们强调的重要性遗迹密度增强机制的间接检测的角度来看,特别是在未来的反物质搜索实验。
2004-07-05 astro-ph hep-ph
Neutralino Relic Density in the CPVMSSM at the ILC
我们讨论了一个特定的MSSM方案与CP阶段的ILC测量,其中最轻的中性伴子,暗物质的候选人,通过t-通道交换光态湮灭。这些预期的ILC测量值用于拟合基础模型参数。对撞机根据这个拟合预测中性伴子的残余密度,在95%CL下为0.116<Omega h2<0.19。
2009-01-30 hep-ph
Non-perturbative Effect on Thermal Relic Abundance of Dark Matter
我们指出,当暗物质的组成粒子在SU(2)_L规范相互作用下是非单态的并且比弱规范玻色子重得多时,一种称为索末菲增强的非微扰效应会强烈地改变暗物质的热遗迹丰度.这类暗物质粒子的典型候选者是重的维诺和希金森类中性伴子。以类维诺中性伴子为例,研究了非微扰效应对暗物质残余丰度的影响。我们发现,它的热丰度减少了50%相比,微扰的结果。与观测到的暗物质丰度一致的类维诺中性伴子质量为2.7 TeV < m < 3.0 TeV。
2006-10-19 hep-ph
Lightest Higgs Boson and Relic Neutralino in the MSSM with CP Violation
本文讨论了具有明确CP破坏的最小超对称扩展标准模型(MSSM)中最轻希格斯玻色子H_1的下界,以及最轻残余中性伴子H_1的唯象.特别地,采用CPX基准方案,我们发现来自LEP,铊电偶极子矩(EDM)测量,quorkonium衰变,和B_s -> mu mu衰变的实验约束的组合有利于H_1的质量在7 GeV < M_{H_1} < 10 GeV,而3 < tan(beta)< 5的参数空间的区域。假设偏离了通常的GUT关系(|M_1| |M_2|),我们发现,通过共振湮灭到H_1的中性伴子,轻至2.9 GeV,可以是一个可行的暗物质候选人在这种情况下。我们称之为CPX轻中性伴子方案,并讨论其现象学表明,间接暗物质的搜索与目前的实验约束是兼容的,只要m_x < M_{H_1} /2。另一方面,宇宙学所允许的m_x> M_{H_1} /2的范围的一部分被反质子通量所排除。
2007-01-26 astro-ph hep-ph
Supersymmetric Dark Matter - How Light Can the LSP Be?
使用一组非常小的理论假设,我们推导出的LSP质量的MSSM的下限。我们只要求LSP是最轻的中性伴子,它负责观测到的遗迹密度和MSSM频谱尊重LEP 2限制。我们明确地不需要任何关于MSSM谱或超对称破缺机制的进一步知识。在这些假设下,我们确定了一个坚实的下限中性伴子LSP质量的$18\gev$。我们估计的效果,改进的限制冷暗物质遗迹密度以及改进的LEP 2型限制的影响,从第一阶段的TESLA上的中性伴子LSP质量的允许范围。
2003-04-07 hep-ph
Neutralino dark matter detection beyond the MSSM
在MSSM中加入Higgs场的不可重正化项改善了MSSM的小层次问题。对于中性伴子暗物质,新的区域的LSP的遗迹丰度是一致的WMAP(作为散装区域和停止共湮灭区域)现在是允许的。在这个框架下,我们首先详细分析了直接暗物质探测的前景,在氙类实验,然后我们研究了探测的能力产生的伽马射线的湮灭中的中性伴子LSP的FERMI卫星。
2010-05-12 hep-ph
Dilaton domination in the MSSM and its singlet extensions
我们分析了MSSM及其单态扩展中的介子支配场景的现状,同时考虑到希格斯质量的测量值,暗物质的遗迹丰度和LHC的超对称搜索的约束。我们发现,在MSSM的情况下,暗物质遗迹丰度的要求与观察严重限制了允许的参数空间,这意味着一个上限的超伙伴质量,使它完全可以在LHC-14测试。在单态扩展与一个大的单线态-MSSM耦合$λ$作为自然参数的青睐,有色sparticle应该再次在LHC-14的范围内,而对于小的$λ$有可能解耦MSSM和单线态部门,实现正确的暗物质丰度与singlino LSP,同时允许一个沉重的MSSM光谱。
2014-09-11 hep-ph hep-th
Non-relativistic pair annihilation of nearly mass degenerate neutralinos and charginos I. General framework and S-wave annihilation
我们解析计算了一般MSSM中非相对论中性伴子和荷子两粒子态的集合的树级湮灭率,包括以前未知的非对角速率。这些结果是计算MSSM中索末菲增强的先决条件,这将在随后的工作中提出。它们也可以用来获得简明的解析表达式MSSM暗物质对湮灭在目前的宇宙中的大量的排他性的两粒子的最终状态。
2014-01-08 hep-ph
Vacuum stability in stau-neutralino coannihilation in MSSM
在最小超对称标准模型中,恒星-中性伴子的共湮灭提供了一种可行的方法来容纳观测到的宇宙暗物质(DM)遗迹密度。在这种共湮灭机制中,由于其湮灭率随DM质量的增加而减小,故Stau质量通常存在一个上限。受这一观察的启发,我们研究了具有大混合态的参数空间中态质量的上限。我们发现,斯陶对可以占主导地位地湮灭成双玻色子,因此从$f\bar{f}$的最终状态得到的斯陶质量($\sim400$ GeV)的上限可以放宽。施加DM遗物密度约束,并需要一个长寿命的本真空,我们发现,较轻的Stau质量可以重约1.4 TeV的Stau最大混合。然而,如果要求目前的真空在宇宙的热历史中生存,这个质量极限将降低到约0.9 TeV。我们还讨论了真空稳定性和直接探测探测的互补性,在探测这个stau共湮灭的情况。
2019-03-15 hep-ph
Towards the Final Word on Neutralino Dark Matter
我们提出了一个完整的唯象招股说明书热遗迹中性。包括索末菲增强遗迹丰度和晕湮灭计算,我们获得直接,间接和对撞机发现的前景与质量参数$M_1,M_2,|μ| < 4$ TeV的所有中性子,冻结了所观察到的暗物质丰度,标量超伙伴去耦。大部分遗留的中性伴子部分将通过氙1 T和LZ的直接探测实验以及CTA的间接探测来发现。我们强调指出,只要$M_{1,2} < 4$ TeV的能量足够大,下一代直接探测实验就能发现热遗迹希格斯玻色子。在100 TeV强子对撞机上的带电轨道补充了对遗迹酒鬼的间接搜索。热遗迹bino-winos仍然逃避所有计划的实验,包括消失的带电轨道搜索。然而,它们可以在100 TeV的对撞机上通过压缩电弱子搜索发现,完成对遗迹中性伴子表面的全面覆盖。
2015-10-12 hep-ph
Lightest Neutralino in Extensions of the MSSM
我们研究的MSSM的扩展中的中性伴子部门,动态生成的μ项。额外的中性伴子态是希格斯单线态和/或额外的规范玻色子的超伴子。扩展模型可能具有不同的最轻中性伴子特性,这可能对它们的唯象产生重要影响。我们考虑了LEP,Tevatron和(g-2)_mu测量的最轻的中性伴子和暗物质的遗迹密度的限制。最轻的中性伴子可以是非常轻的和/或由它的单线态分量主导,除了希格斯双重态之外,单线态分量不直接与SM粒子耦合。
2005-08-01 hep-ph