The WIMPless Miracle: Dark Matter Particles without Weak-scale Masses or Weak Interactions
我们提出，暗物质是由自然具有正确的热遗迹密度的粒子组成的，但既没有弱尺度质量，也没有弱相互作用。这些无WIMP模型自然地从规范介导的超对称破缺中产生，在那里它们优雅地解决了暗物质问题。该框架可容纳单个或多个组件的暗物质，暗物质质量从10 MeV到10 TeV，和相互作用强度从引力到强。这些候选者增强了许多相对于WIMP的直接和间接信号，并对暗物质搜索和对撞机的宇宙学意义产生了质的新影响。
2009-01-10 astro-ph hep-ex hep-ph
WIMPless Dark Matter in Anomaly-Mediated Supersymmetry Breaking with Hidden QED
在反常介导的超对称破缺中，隐藏扇区中的超伴子的质量与耦合的平方成正比，因此自然地冻结出所需的暗物质遗迹密度，以获得大范围的质量。我们提出了一个非常简单的实现这种可能性，与WIMP无暗物质产生于一个隐藏的部门，是超对称QED与N_F口味。暗物质是多组分的，由质量从10 GeV到10 TeV的隐藏轻子和slepton组成，隐藏的光子提供了热浴。暗物质通过潜在可观察到的隐藏扇区库仑散射进行自我相互作用。此外，隐藏光子对相对论自由度的贡献在ΔN_eff ~ 0 - 2的范围内，如果隐藏和可见扇区最初是热接触的，模型预测ΔN_eff ~ 0.2 - 0.4。普朗克已经取得的数据可以提供这种偏差的证据。
2011-08-23 astro-ph.CO 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
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
Fermion WIMPless Dark Matter at DeepCore and IceCube
我们研究了在中微子望远镜IceCube和DeepCore上间接探测费米子WIMP无暗物质的前景。在太阳中湮灭的暗物质是一个隐藏的扇形马约拉纳费米子，它通过汤川耦合耦合到一个连接粒子和一个可见的扇形粒子，并且它只通过耦合到第一代夸克与核发生自旋相关的散射。我们考虑的情况下，湮灭产物是金牛座，斯，或sneutrinos的三代。为了评估μ介子通量入射在检测器，我们传播的中微子光谱通过太阳介质和地球和帐户的影响，中微子振荡，能量损失由于中性和带电电流的相互作用，和tau再生。我们发现，对于Stau和sneutrino通道，5年3 $σ$检测暗物质轻于约300 GeV是可能的，在冰立方大汤川耦合或暗物质和连接器粒子具有类似的质量。tau通道提供了更好的检测前景。然而，由于其较低的能量阈值和更好的μ子背景抑制能力，DeepCore能够在所有湮灭通道中探测到信号，并适用于更广泛的暗物质质量。
2010-07-08 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
From DAMA/LIBRA To Super-Kamiokande
我们认为探测低质量暗物质的超级神冈实验的前景。我们表明，即将进行的分析，包括完全包含的事件，从5到10 GeV的暗物质质量的敏感性，可以测试暗物质的DAMA/LIBRA信号的解释。我们认为这种分析的前景为两个轻暗物质候选者：中性伴子和WIMP无暗物质。
2009-04-08 hep-ph
Thermal Relics in Hidden Sectors
暗物质可能是隐藏的，没有标准模型规范相互作用。与此同时，在无WIMP模型中，隐藏的物质质量与隐藏的规范耦合的平方成正比，隐藏的暗物质的热残余密度可能自然地在正确的范围内，保留了WIMP的关键定量优点。我们详细考虑了这种可能性。我们首先确定模型独立的约束隐藏部门从大爆炸核合成和宇宙微波背景。与传统智慧相反，大型隐藏部门很容易容纳。如果再加热后隐藏部分的温度比可观察部分的温度低30%，则允许使用无味道版本的标准模型。或者，如果隐藏扇区包含特征质量标度低于1 MeV的标准模型的一代版本，则甚至允许相同的再加热温度。然后，我们详细分析了一个具体的模型，数值求解玻尔兹曼方程，并从可观察和隐藏的部门的观点来理解结果的隐藏部门冻结。我们发现无WIMP的暗物质确实获得了keV < m_X < TeV范围内的质量的正确的遗迹密度。上限的结果从微扰的要求，和下限假设，可观察到的和隐藏的部门重新加热到相同的温度，并提高到兆电子伏规模，如果隐藏的部门是10倍冷。无WIMP的暗物质因此将WIMP范式推广到可行的热遗迹可能的最大质量范围，并为探索暗物质质量的九个数量级的暗物质信号提供了一个统一的框架。
2008-11-03 astro-ph hep-ph
Hidden Charged Dark Matter
暗物质能像电子在标准模型中那样通过电荷守恒而稳定吗？我们研究了暗物质是隐藏的可能性，即在所有标准模型规范相互作用下是中性的，但在隐藏扇区的精确U（1）规范对称性下是带电的。这些候选者在无WIMP模型中得到了预测，在超对称模型中，隐藏的暗物质具有所需的热遗迹密度，质量范围很广。隐藏的带电暗物质具有许多中性暗物质所不具有的新颖性质：（1）束缚态的形成和化学冻结后的Sommerdan增强湮灭可能会降低其残余密度，（2）类似的效应大大增强了z ~ 30红移处原晕中的暗物质湮灭，（3）隐藏光子的康普顿散射延迟了动力学解耦，抑制了小尺度结构，卢瑟福散射使这种暗物质发生自相互作用和碰撞，从而可能影响子弹星系团的性质和观测到的星系晕的形态。我们在一个无WIMP模型中分析了所有这些效应，其中隐藏扇区是最小超对称标准模型的简化版本，暗物质是隐藏扇区状态。我们发现带电隐藏的暗物质是可行的，并与正确的遗迹密度为合理的模型参数和暗物质质量在1 GeV < m_X < 10 TeV的范围内。同时，在优选的参数范围内，该模型预测了小星系的暗物质晕中的核心以及未来观测可能达到的其他晕属性。因此，这些模型提供了一个可行的和动机良好的框架碰撞暗物质与索末菲增强，与天体物理学和暗物质搜索的新的影响。
2009-06-11 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
Isospin-Violating Dark Matter
假设暗物质的自旋无关耦合对于质子和中子是相同的，通常比较暗物质从核散射的能量。这种假设既不是无害的，也不是动机良好的。我们认为违反同位旋暗物质（IVDM）与一个额外的参数，中子质子耦合的比率，并包括每个探测器的同位素分布。对于耦合比的单一选择，DAMA和CoGeNT信号彼此一致，并且与当前的XENON约束一致，并且它们明确地预测XENON和CRESST的近期信号。我们提供了一个夸克级实现的IVDM作为WIMP无暗物质，是符合所有的对撞机和低能量的界限。
2011-10-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
$Υ$ Decays into Light Scalar Dark Matter
假设暗物质是由于重自由度的交换而产生的，我们研究了自旋为1的底鎓衰变为一对轻标量暗物质（DM）粒子。我们进行了独立于模型的分析，并推导出这些衰变的分支比的公式。我们将计算结果与实验数据进行了比较。我们表明，所考虑的分支比是在目前的BaBaR实验灵敏度的范围内。因此，暗物质的生产在Upperdum衰变导致约束的各种模型的参数包含一个轻自旋0 DM粒子。我们说明了这一点的模型与“WIMP无奇迹”，特别是规范介导的超对称性打破的情况下，与自旋0 DM粒子在隐藏的部门。考虑的另一个例子是具有标量DM粒子的II型2HDM。
2009-12-30 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Testing the Dark Matter Interpretation of the DAMA/LIBRA Result with Super-Kamiokande
我们认为测试的暗物质的DAMA/天秤座信号的解释与超级神冈实验的前景。DAMA/LIBRA信号有利于低质量和高散射截面的暗物质。我们表明，这些特点意味着，进入DAMA/LIBRA事件率的散射截面确定的湮灭率探测超级神冈。来自超级神冈德贯穿事件的电流限制不会测试DAMA/LIBRA青睐的区域。然而，我们表明，即将进行的分析，包括完全包含事件的灵敏度从5至10 GeV的暗物质质量可能会证实DAMA/LIBRA信号。最后，我们考虑三个具体的暗物质候选者，中性伴子，无WIMP的暗物质，镜像暗物质，这说明了各种模型相关的假设进入我们的分析。
2009-03-10 astro-ph hep-ex hep-ph
Dark Matter Signature from the Sky and at Colliders
在这次演讲中，我们简要回顾了我们最近对暗物质（DM）粒子性质的研究。
2010-08-24 hep-ph
Signatures of Sneutrino NLSP in Gravitino Dark Matter Scenario at the LHC
我们提出了一个超对称模型的现象学与sneutrino作为下一个最轻的超对称粒子（NLSP）的引力子暗物质的情况下，在大型强子对撞机。我们专注于轻子签名和研究的可行性，一个特定的三轻子签名作为一个可能的发现渠道的超对称性。
2009-09-25 hep-ph
Dark Matter with Flavor Symmetry and its Collider Signature
暗物质和标准模型物质通过味道联系在一起的概念意味着2型喷流+ $μ^\pm$ + $e^\mp$ +缺失能量的通用对撞机签名。我们讨论了这一建议的理论基础和它的验证在大型强子对撞机。
2015-01-26 hep-ph
Enhancement of Line Gamma Ray Signature from Bino-like Dark Matter Annihilation due to CP Violation
我们研究了当CP不守恒时，来自银河系中心的线伽马射线特征，该线伽马射线特征源自类比诺暗物质对湮灭。我们考虑的情况下，比诺几乎退化的sfermion的质量。虽然间接探测类Bino暗物质通常是困难的，但由于阈值奇异性，类Bino暗物质对湮灭的信号在这种情况下被极大地增强。
2005-08-04 hep-ph
Hidden Sector Dark Matter and LHC Signatures
我们讨论了一个规范的阿贝尔隐藏部门沟通的标准模型（SM）领域通过动力学混合与SM超荷规范场，或通过希格斯四次相互作用的影响。我们讨论了在LHC中的四轻子通道中的隐藏扇区规范玻色子的签名。我们表明，一个隐藏的部门费米子可以是一个自然的暗物质候选人与正确的残余密度，讨论直接检测的前景，并显示如何希格斯签名可能会改变在大型强子对撞机。
2009-09-30 hep-ph
Explore Inert Dark Matter Blind Spots with Gravitational Wave Signatures
由于暗物质信号在直接探测实验中的缺失和引力波在aLIGO的发现，我们讨论了通过相变引力波和未来轻子对撞机信号的互补搜索来探索一类标量暗物质模型的可能性.我们重点研究了惰性标量多重态暗物质模型和混合惰性标量暗物质模型，它们在早期宇宙演化过程中可能发生强烈的一级相变，并可能在未来的GW实验中产生可探测的相变GW信号，如eLISA，DECIGO和BBO.我们发现未来的GW签名，与圆形正负电子对撞机，可以进一步探索模型的盲点参数区域，在那里的暗物质-希格斯耦合是恒零，从而避免暗物质自旋无关的直接检测的限制。
2017-04-13 hep-ph
Signatures of dark matter annihilation in the light of PAMELA/ATIC anomaly
PAMELA和ATIC实验对宇宙射线电子和正电子通量的测量表明存在具有大湮灭截面的湮灭暗物质。我们讨论了它与其他天体物理学/宇宙学观测的可能关系：伽马射线，中微子和大爆炸核合成。结果表明，它们对某些湮灭暗物质模型给出了严格的约束。
2009-03-27 hep-ph
Flavored Dark Matter: Freeze-out Scenarios and LHC Signatures
该研究在暗最小风味破坏框架下提出简化暗物质模型，探索其参数空间，发现转换驱动冻结等新情景，并研究LHC信号，展示比单风味暗物质更丰富的唯象学。
2024-05-23 hep-ph
Signatures of Ultralight Dark Matter in Neutrino Oscillation Experiments
我们研究如何中微子振荡可以探测超轻玻色子暗物质的存在。根据暗物质的质量和具体的实验装置，确定了中微子振荡的三个不同的签名。这些是时间调制信号，由于快速调制引起的振荡概率失真，以及快速变化的物质效应。我们提供了所有必要的信息，以执行自下而上，模型独立的实验分析，以探测这样的情况。以未来的DUNE实验为例，我们估计了它对超轻标量暗物质的敏感性。我们的结果可以很容易地用于任何其他振荡实验。
2020-09-01 hep-ph
Search for dark photon and dark matter signatures around electron-positron colliders
寻找一个暗光子产生的$e^{+}e^{-}$对撞机，随后衰减成非弹性暗物质粒子，进行了讨论。较重的暗物质在传播一段距离后衰变为一对可见的带电粒子和一个较轻的暗物质粒子。可见的衰变产物可以被放置在主$e^{+}e^{-}$探测器附近的由乳胶和气体探测器制成的暗物质探测器记录下来。这种设置不仅可以探索新的参数区域以前没有达到，但也重新打开一些区域被认为是排除在以前的实验数据。提出了在BESIII和Belle II附近建立这样一个探测器的物理潜力。
2021-01-27 hep-ph
Signatures of Dark Matter in Inert Triplet Models
在这次演讲中，我们将回顾暗物质在两个惰性三重态模型中的特征。对于超荷Y=0的第一个模型，WMAP数据和直接探测都支持5.5 TeV左右的暗物质质量。相比之下，对于Y=2的第二个模型，它被排除在直接检测实验，虽然暗物质，其质量约为2.8 TeV的WMAP允许。
2011-08-13 hep-ph
Dark Gauge Bosons: LHC Signatures of Non-Abelian Kinetic Mixing
我们考虑了标准模型SU（2）$)_L$和暗扇形U（1）$)^\prime$规范群之间的非阿贝尔动力学混合，这与SU（2）$)_L$三重态的存在有关.由此产生的暗光子耦合$ε$的大小取决于三重态真空期望值与有效理论的尺度$Λ$的比值，通过电弱精密测试，三重态真空期望值被限制在$\lsim 4$ GeV。相应的有效算子威尔逊系数可以是$\mathcal{O}(1)$，同时适应暗光子搜索的零结果，允许独特的LHC暗光子现象。在概述了可能的LHC签名后，我们通过将当前的ATLAS暗光子结果转换为非阿贝尔混合上下文来说明。
2017-04-26 hep-ph
Probing Inelastic Signatures of Dark Matter Detection via Polarized Nucleus
本研究提出利用极化靶暗物质散射，通过分析极化三阶微分事件率，研究非弹性暗物质的质量劈裂和Migdal效应，以克服中微子背景和自旋不确定等探测难题。
2024-03-18 hep-ph
TASI 2008 lectures on Collider Signals II: E_T^missing signatures and the dark matter connection
这些讲座概述了LHC新物理学中缺失的E_T签名的各个方面，以及它们与暗物质物理学的重要联系。主要是，我将集中在超对称（SUSY）的缺失E_T的来源，但也会提到小希格斯模型与T-宇称（LHT）和通用额外维度（UED）模型与KK-宇称。第一堂课介绍超对称理论基础、模型建立和光谱计算。第二讲讲述强子对撞机上超粒子的产生和衰变机制以及事件的产生。第三堂课介绍了LHC的超对称信号，以及LHT和UED信号以供比较。在第四堂课中，我将讨论暗物质的联系，以及直接和间接的暗物质搜索以及LHC对撞机搜索如何使我们在未来几年内发现和表征暗物质。最后，汤川统一超对称性的有趣的情况下，这种情况下最好的作品，如果暗物质原来是一个混合物的轴子/axino状态，而不是neutralinos。
2009-01-29 hep-ph
Singlet-Doublet Dark Matter Freeze-in: LHC displaced signatures versus cosmology
我们研究了弱耦合区的单重态-二重态暗物质模型，其中的暗物质丰度是通过冻结机制得到的。由于小的耦合，模型中较重的粒子在对撞机实验的典型尺度下具有长寿命的衰变长度。我们分析的碰撞机签名的模型，其特征在于位移$h$和$Z$玻色子加上丢失的动量，采用当前的大型强子对撞机搜索位移顶点和丢失的能量显着约束的参数空间的模型。我们还考虑到我们的光暗物质候选人从莱曼- $α$森林约束相关的宇宙学边界。我们的分析强调了在大型强子对撞机和宇宙学的暗物质候选人，其遗迹丰度是通过冻结机制获得的位移签名之间的相互作用。
2018-09-12 hep-ph
Collider Signatures of Sneutrino Cold Dark Matter
在中微子扇区中存在轻子数破缺的情况下，较轻的τ中微子是宇宙中的超对称粒子和冷的暗物质。在这种情况下，超微粒子衰变的信号与“标准”情况有很大的不同，在“标准”情况下，最轻的中性伴子是锂离子超对称粒子，人们发现，在与超微粒子兼容的广泛参数范围内，这种情况下的冷暗物质假设特征应该很容易在例如下一个线性对撞机上观察到。
2000-04-06 hep-ph
Production and signatures of multi-flavour dark matter scenarios with t-channel mediators
我们研究了包含两代暗物质粒子的暗物质场景的现象学，不同之处仅在于它们的质量和它们与其他粒子的耦合，类似于标准模型的夸克和轻子扇区。具体来说，我们考虑的情况下，两代暗物质马约拉纳费米子耦合到右手轻子和标量介体通过汤川耦合。我们确定不同的生产制度中的多味暗物质的情况下，我们认为，在某些部分的参数空间的较重的一代可以发挥关键作用，产生正确的暗物质丰度。在这些区域，暗物质与标准模型的耦合强度可能比单一口味的暗物质场景大得多。相应地，间接和直接检测信号可以显著增强。我们还评论的签名模型从较重的暗物质一代到较轻的衰变。
2021-03-18 hep-ph
Signatures of top flavour-changing dark matter
我们发展的现象学的场景中，一个暗物质候选人与顶夸克相互作用，通过变味耦合，采用简化的暗物质模型与s-通道矢量类调解人。我们详细研究了顶魅力的味道变化的相互作用，通过调查在大型强子对撞机的单顶加上大的丢失的能量签名，以及从遗迹密度和直接和间接的暗物质探测实验的约束。我们提出的策略，以区分顶部的魅力和顶部的味道变化模型，利用轻子电荷不对称性，以及通过使用魅力标记技术的额外的喷气机。我们还显示了LHC和典型的暗物质实验之间的互补性，在探索可行的参数空间的模型。
2015-11-23 hep-ph
Cosmic-Ray Signatures of Dark Matter Decay
根据PAMELA和Fermi LAT实验最近对高能正电子和电子异常过剩的观测，我们研究了不稳定暗物质衰变寿命极长的情况下的奇异宇宙射线特征。我们确定的衰变模式能够解释所观察到的异常，并提到所产生的反质子和伽马射线测量的约束。我们还讨论了补充测试的各向异性测量扩散伽马射线，应该可以访问费米。
2009-11-12 hep-ph
Light Leptoquarks in a Dark Sector: Scalar Dark Matter, Neutrino Mass, and Collider Signatures
Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）；Institute of Physics, Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；INFN, Gruppo Collegato di Cosenza & Dipartimento di Fisica, Università della Calabria（意大利国家核物理研究所科森扎合作组及卡拉布里亚大学物理系）；Universitat de València – Consejo Superior de Investigaciones Científicas（瓦伦西亚大学-西班牙高等科学研究委员会）
本文提出含暗矢量类夸克的暗轻夸克模型，引入Z₂-奇标量单态为暗物质候选者，可实现中微子质量辐射产生，规避LHC约束，或在未来μ子对撞机探测到亚TeV暗轻夸克与TeV级暗矢量类夸克。
2026-09-04 hep-ph
Signatures of sub-GeV dark matter beams at neutrino experiments
我们研究了MiniBooNE、MINOS和T2 K的高光度固定靶中微子实验，分析了它们对光稳定态的敏感性，重点研究了MeV-GeV尺度的暗物质。亚GeV质量范围内的热遗迹暗物质场景需要光介质的存在，光介质与标准模型的耦合有助于早期宇宙的湮灭，并允许正确的热遗迹丰度。介质反过来又为对撞机或固定目标上的暗物质提供了一个产生通道，因此，在固定目标上产生的中微子束可能包含额外的暗物质光束。该束的特征包括在（近）探测器中的电子或核子的弹性散射，这非常类似于中微子的中性流散射。我们确定在现代固定目标设施的事件率和随之而来的灵敏度亚GeV的暗物质。
2012-05-15 hep-ph
Collider signatures of dark CP-violation
我们研究了标准模型（SM）的扩展，其中两个副本的SM-Higgs双重不获得真空期望值，因此是{ \it惰性}，被添加到标量部门。惰性扇区中最轻的粒子，通过保持$Z_2$对称性而免于衰变为SM粒子，是一个可行的暗物质候选者。我们允许CP破坏在这个扩展的黑暗部门和评估的$ZZZ$顶点和它的CP违反形状因子在几个基准场景。我们提供的碰撞机签名的形式，这种黑暗的CP破坏的$f\bar f\to Z^*\to ZZ$过程中的轻子和强子机的潜在可观察到的不对称性和横截面。
2020-02-11 hep-ph
(In)Visible signatures of the minimal dark abelian gauge sector
本文研究了稀有介子衰变装置KOTO、LHCb和Belle II对最小暗阿贝尔规范对称的亮暗扇区的灵敏度，其中暗Higgs $S$和暗光子$Z_D$的质量为$\lesssim 10$ GeV。我们已经探索了一个有趣的场景，其中$S$只能衰减为一对$Z_D$，因此取决于后者的寿命，可以产生可见或不可见的签名。我们的计算表明，这些加速器实验可以访问暗希格斯（质量和标量混合）和暗光子（质量和动力学混合）的参数在一个互补的方式。我们还讨论了如何CMS测量的SM希格斯总衰变宽度和他们的限制希格斯不可见的分支比可以用来扩展实验范围的暗光子质量高达$\sim 10$ GeV，同时提供灵敏度的规范耦合与破坏的暗阿贝尔对称性。
2022-12-20 hep-ph
Mono-Higgs signature in fermionic dark matter model
在光的希格斯玻色子的发现，我们探讨单希格斯签名与暗物质对生产在LHC在一个重正化模型与费米子暗物质候选人。对于两个通道的$γγ+\text{MET}$和$b \bar b+\text{MET}$在最终状态下，我们模拟SM背景和信号事件在$\sqrt{s} = 14$ TeV。然后，我们估计LHC的灵敏度为两个积分亮度${\cal L} = 300~\text{fb}^{-1}$和${\cal L} = 3~ \text{ab}^{-1}$的各种基准点。考虑到单Higgs签名、观测到的暗物质遗迹密度、Higgs物理、微扰性要求和电弱测量的限制，我们约束了暗物质-SM相互作用的Yukawa耦合。关于单希格斯粒子搜索，事实证明，具有最大分支比的通道，$b \bar b$通道，提供了更好的灵敏度。在模型的参数空间中存在与上述所有边界相容的区域，这些区域可以在未来的LHC研究中达到。
2017-08-12 hep-ph
Fermion Dark Matter in the Vector Scotogenic Model: A Survey of Signatures
本研究探讨了Vector Scotogenic Model中的费米子暗物质问题，发现共湮灭对实现暗物质遗迹丰度至关重要，并将参数空间分为两个唯象学不同的区域，分别分析了其在轻子味破坏衰变、直接和间接搜索及 collider 产生等方面的探测信号。
2024-06-28 hep-ph
Collider Signatures of Near-Continuum Dark Matter
本文研究近连续暗物质模型，构建五维实现，通过Z门户与标准模型耦合，预测对撞机中高多重性喷注轻子、大缺失能量及位移顶点的级联衰变信号，并开发定制蒙特卡洛工具模拟电子-正电子碰撞。
2023-06-22 hep-ph
Signatures of Majorana dark matter with t-channel mediators
寻找非引力暗物质信号的主要策略有三种：直接探测、间接探测和对撞机搜索。有趣的是，实验已经达到这三种搜索策略的敏感性，这可能会在不久的将来检测。为了充分利用丰富的实验数据，并为了确认一个可能的暗物质信号，有必要指定的暗物质粒子和介体的标准模型的性质。在本文中，我们专注于一个简化的模型，其中的暗物质粒子是一个马约拉纳费米子耦合到一个轻的标准模型费米子通过汤川耦合的标量介体。我们回顾了这个模型的观测特征，我们讨论了各种搜索策略之间的互补性，重点是在动机良好的情况下，暗物质粒子产生于早期宇宙通过热冻结。
2015-04-23 hep-ph
Flavor-Specific Dark Matter Signatures through the Lens of Neutrino Oscillations
本文研究中微子质量模型中轻子亲和暗物质的味特异性质，利用中微子振荡数据关联暗物质间接与对撞机信号。
2025-02-20 hep-ph
Collider signatures for dark matter and long-lived particles with Pythia 8
我们描述了四个模型的实施生产的暗物质或as-associated粒子在大型强子对撞机的基础上最简单的扩展的标准模型。第一类模型包括通过s通道介体产生暗物质。这包括与矢量玻色子（Z '）或标量（S）介质的喷流相关的产生，以及通过相关的hZ'产生的单希格斯产生。我们实现了最简单的t-通道介体的形式与轻子量子数和完全通用的汤川耦合到暗物质费米子和右手SM轻子的标量。最后，我们实现了一个广义的混合暗物质模型，其中的暗物质是一个SU（2）单态和N重态的混合物。我们发现，最后两个模型也非常适合研究一系列长寿命粒子签名的生产。我们说明了这一点，重新解释的限制CMS搜索重带电粒子的T-通道的情况下。
2018-07-11 hep-ph
Cosmic Ray Signatures from Decaying Gravitino Dark Matter
研究了三线性R宇称破坏超对称情形下引力子暗物质慢衰变产生的带电宇宙射线。结果表明，LLE型算子可以很好地解释PAMELA，ATIC和Fermi LAT报道的宇宙线电子和正电子数据中最近的异常，而不违反任何其他界限。这一设想将很快通过费米LAT的扩散伽马射线发射数据进行检验。
2009-11-18 hep-ph
Fermi-ball in a multicomponent dark matter framework and its gravitational wave signatures
本文提出在多组分暗物质框架中，惰性双态与费米子通过有限温度标量势的共存极小值形成费米球，显著贡献暗物质遗迹密度，并触发可被BBO和U-DECIGO探测的一阶相变引力波信号。
2024-12-30 hep-ph
Displaced Lepton Jet Signatures from Self-Interacting Dark Matter Bound States
我们在大型强子对撞机上研究自相互作用的暗物质特征。当$pp$碰撞中的重赝引力产生暗光子时，介导暗物质自相互作用的轻暗光子可以束缚暗物质粒子以形成束缚态。束缚态可以进一步湮灭成一对增强的暗光子，随后通过动力学混合入口衰变成带电轻子，导致引人注目的位移轻子喷流信号。在调整ATLAS实验中使用的分析后，我们探索了在$13~{\rm TeV}$运行时模型参数的范围，其中积分亮度为$300~{\rm fb^{-1}}$。对于重的暗物质，位移轻子喷流搜索可以超过传统的单喷流信号，在设定的伪暗物质的质量下限。如果探测到一个正信号，我们可以探测暗物质质量和暗耦合常数后，结合位移轻子喷流和单喷流搜索。我们进一步证明了CMS双μ子搜索对暗光子的末态辐射是敏感的。我们的研究结果表明，在寻找暗物质的自相互作用性质时，陆地对撞机实验补充了星系的天文观测。
2019-09-09 hep-ph
Multi-scalar signature of self-interacting dark matter in the NMSSM and beyond
本文研究了自相互作用暗物质（SIDM）的一般NMSSM和超越的情况下，其中的暗物质是一个马约拉纳费米子和力介质是一个标量玻色子。提出了一个考虑玻恩能级效应的暗物质自相互作用截面的改进解析表达式。由于SIDM场景中的大耦合和轻介体，如果DM/介体以高能量产生，则它们将经历多个分支。基于对DM扇区簇射的蒙特卡罗模拟，我们得到了在LHC上由Higgsino产生和衰变产生的DM/mediator的多重数和光谱。
2021-09-09 hep-ph
Pseudoscalar Portal Dark Matter and New Signatures of Vector-like Fermions
费米子暗物质通过赝标量入口与标准模型扇区相互作用，可以避开直接探测的限制，同时保持WIMP奇迹。我们研究了LHC对简化模型中赝标产生的约束，赝标主要与b夸克或τ轻子耦合，并探讨了它们对伽玛射线观测中GeV过量的影响。我们还研究了新的矢量类费米子模型，可以实现简化模型的赝标门户暗物质。这些模型产生了新的衰变通道和矢量类费米子的特征，例如，bbb，btautau和tautautau共振。一些签名已经受到现有LHC搜索的强烈约束，并且拟合伽马射线过量的参数空间进一步受到限制。另一方面，由于电弱产生率很小，到目前为止，纯的富τ末态仅受到弱约束。
2016-02-01 hep-ph
Collider signatures of fermionic scotogenic dark matter
本文研究改进型单态-三重态 scotogenic 模型中费米子 WIMP 暗物质的现象学，指出 LHC/LHC-HL 对 LSP 的对撞机搜索与轻子味破坏及暗物质探测高度互补。
2025-09-01 hep-ph
Collider Signatures of Type-X 2HDM + scalar singlet dark matter at HL-LHC
由于125 GeV的希格斯粒子不再被视为通往暗区的门户，人们有动力超越SM-希格斯区，进入扩展的标量介导的门户机制。在这项工作中，我们考虑了一个有趣的可能性，这种扩展的标量部门，即X型两个希格斯双与标量单暗物质。该模型结合了轻赝标量的优点，也解释了观测到的μ子反常磁矩。这个模型的暗物质现象学是独特的，从其他类型的两个希格斯双态模型。因此，在对撞机实验中寻找特定于该模型的签名是非常有趣的。在这项工作中，我们采取的任务，找到合适的最终状态和区域的参数空间，可以探测在高亮度运行的大型强子对撞机。我们超越了我们的矩形切割为基础的方法，并使用人工神经网络，显示出显着的改善方面的信号的意义。
2021-12-31 hep-ph
Signature of Sub GeV Dark Matter particles at LHC and TEVATRON
本文根据文献[1]提出的模型（N = 2超对称性启发）研究了LHC中轻暗物质粒子的产生，并证明了当有色信使Fq小于1 TeV时，轻暗物质粒子将大量产生。如果Fq质量约为500 GeV，我们预计会有多达100万个事件，假设~1逆fb光度。此外，我们表明，即使Fq质量是几个TeV以上，搜索Fq生产在大型强子对撞机是有前途的，因为可以使用一个运动学签名，以分离的信号从背景。该签名类似于超对称场景中预期的签名。因此，我们的研究表明，大多数Fq质量范围可以使用LHC数据进行约束。这应该鼓励进一步的研究，因为他们可以削弱/确认MeV DM方案。
2010-05-01 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
New signatures of Dirac neutralino dark matter
超对称的暗物质在MSSM中得到了广泛的研究，在MSSM中，高吉诺具有马约拉纳质量。通过引入狄拉克-高吉诺质量，我们得到了一个丰富的现象学，LHC的信号是可以预期的。具体地说，在最小狄拉克-高吉诺模型（MDGSSM）中，我们有一个由两个额外的中性伴子和一个额外的电荷伴子扩展的电弱伴子扇区。比诺和葡萄酒般的状态带来了小的质量分裂，导致长寿命粒子（LLP）的场景频繁出现。在这方面的贡献，我们划定的MDGSSM，最轻的中性伴子是一个可行的暗物质候选人，逃脱电流暗物质直接检测的电弱子部门的参数空间。然后，我们专注于允许的区域，包含LLP和面对他们对相应的LHC搜索。最后，我们讨论了长寿命的中性伴子的主要情况下，目前没有搜索敏感。
2021-05-18 hep-ph
Gamma-Ray Signatures of Thermal Misalignment Dark Matter
University of Tokyo（东京大学）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU), University of Tokyo（东京大学 宇宙物质量子研究科 Kavli 研究所）
本文研究了热不对齐暗物质场景中，通过与光子耦合的标量场衰变产生的伽马射线特征，发现当前伽马射线约束对标量质量有约1GeV的上限，未来观测可进一步探测MeV-GeV范围。
2026-10-19 hep-ph
Collider Signatures of Coannihilating Dark Matter in Light of the B-Physics Anomalies
出于紫外线解释的$B$ -物理异常，我们研究了一个黑暗的部门包含一个马约拉纳暗物质候选人和一个彩色的共湮灭的合作伙伴，连接到标准模型主要通过一个$U_1$矢量leptoquark。TeV尺度的$U_1$细夸克，主要耦合到第三代费米子，是唯一成功的单介质描述的$B$物理异常。在计算了暗物质遗迹表面后，我们将重点放在最有希望的实验途径上：LHC寻找有色共湮灭伙伴。我们发现，有色伙伴强子化和形式介子的束缚态，导致共振签名在碰撞机让人想起的夸克衰变模式中的标准模型。通过重铸现有的双轻子和单喷流搜索，我们排除共湮灭伙伴质量小于280 GeV和400 GeV，分别。由于其他现有的对撞机搜索不显着探测参数空间，我们提出了一个新的专用搜索策略对生产的有色合作伙伴衰减到$bbττ$最终状态和暗物质粒子。这项研究预计将探测模型高达暗物质质量约600 GeV与目前的光度。
2021-11-12 hep-ph
Mono-jet Signatures of Gluphilic Scalar Dark Matter
一个亲胶标量暗物质（GSDM）模型最近被提出作为一个有趣的视觉的WIMP暗物质的沟通占主导地位的标准模型通过胶子。我们讨论了对撞机签名的硬喷反冲对丢失的动量（“单喷”）在这样的建设，其主要贡献是在一个循环。我们比较完整的单循环计算与有效场论（EFT）的治疗，并发现（如预期的那样），EFT不准确地描述区域的参数空间中的质量的有色介质粒子是可比的实验削减丢失的能量。我们从$\sqrt{s}=$ 8 TeV的数据确定边界（几个选择SU（3）表示的调解人），并显示预期达到的$\sqrt{s}=$ 13 TeV的LHC和未来的100 TeV $pp$对撞机约束或发现GSDM模型。
2017-07-03 hep-ph
