Testing Gravity and Predictions Beyond the Standard Model at Short Distances: The Casimir Effect
本文综述利用卡西米尔力及相关桌面实验,在短距离上约束牛顿引力修正、暗物质与暗能量粒子及自旋相关相互作用的研究进展。
2023-12-03 hep-ph
Casimir Energy Stabilization of Standard Model Landscape in Dark Dimension
Northwestern University(西北大学);University of Oxford(牛津大学)
本文通过Casimir效应稳定暗维度中的radion,恢复中微子质量及宇宙学常数,并探讨反演折叠对5维手性问题的解决
2025-12-30 hep-ph hep-th
Quantum Signatures of Cosmic Topology: How Casimir Backreaction Transmits Isotropy Violation
Case Western Reserve University(凯斯西储大学);Instituto de Física Teórica (IFT) UAM-CSIC(马德里自治大学-西班牙国家科学研究委员会理论物理研究所);Imperial College London(帝国理工学院);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理学院帕多瓦分部);Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);Laboratoire Univers et Théories, Observatoire de Paris, Université PSL, Université Paris Cité, CNRS(巴黎天文台宇宙与理论实验室(巴黎文理研究大学、巴黎西岱大学、法国国家科学研究中心))
该研究探讨了量子场在非平凡空间拓扑宇宙中产生的Casimir效应对爱因斯坦方程的反作用,揭示了量子效应如何导致局部各向异性。
2026-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Casimir-Induced Quintessence in Dark Dimension
Institute of Particle and Nuclear Studies, High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构粒子核研究所在);The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(综合研究大学院大学);Department of Physics, College of Humanities and Sciences, Nihon University(日本大学文理学部物理学科);Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所引力物理与量子信息研究中心);Kobayashi-Maskawa Institute for the Origin of Particles and the Universe, Nagoya University(名古屋大学小林-益川粒子宇宙起源研究所)
研究通过暗维度中的Casimir效应诱导quintessence场,利用五维框架中标准模型限制在四维膜上,推导radion有效作用量,并通过扩展模型实现正真空能,与DESI BAO测量一致。
2026-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter Axions, Non-Newtonian Gravity and Constraints on them from Recent Measurement of the Casimir Force in the Micrometer Separation Range
我们认为类轴子粒子是暗物质最可能的组成部分,牛顿引力定律的Yukawa型修正以及天体物理学和不同实验室实验对其参数的限制。在俞教授对结果进行了简短的讨论之后。N.在这一领域的研究中,我们最近进行了一项测量镀金球体表面与矩形沟槽顶部和底部之间的微分卡西米尔力的实验。在这个实验中,Casimir力测量了一个异常宽的分离区域,从0.2到8~mcm,并与基于量子电动力学第一性原理的精确理论在非零温度下进行了比较。我们用实验与理论一致的度量来获得对类轴子与核子的耦合常数和Yukawa型相互作用强度的约束。所得到的约束的轴子-核子耦合常数和汤川相互作用的强度是强的4倍和24倍,分别比以前发现的引力实验和测量的卡西米尔力,但弱于以下的约束从差分测量卡西米尔力是无效的。其他一些已经执行和计划的实验直接搜索轴子和非牛顿引力进行了讨论,并评估其前景。
2021-09-14 hep-ph
Classical Casimir pressure in the presence of axion dark matter
本文研究磁场中振荡轴子场对金属板间经典压力的共振影响,分析电导率导致的展宽,并评估未来 Casimir 实验探测轴子质量的潜力。
2025-01-07 hep-ph
Axion detection via Topological Casimir Effect
我们提出了一个新的桌面实验配置的直接检测暗物质轴子的质量在$(10^{-6} \rm eV - 10^{-2} \rm eV)$范围内使用非微扰效应在一个系统与非平凡的空间拓扑结构。与大多数直接暗物质轴子探测的文献中发现的依赖于$\dotθ$或$\vec{\nabla}θ$的实验装置不同,我们发现我们的系统原则上对静态$θ\geq 10^{-14}$敏感,并且也可以用于限制基本常数$θ_{\rm QED}$,如果满足某些条件,则该基本常数将成为麦克斯韦系统的基本可观测参数。本文还讨论了当感应电荷$e'$与$θ$成正比,磁势变为非零$e'=-e \fracθ{2π}$的双子时与Witten效应的关系。
2017-08-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Nanohertz gravitational waves from cosmic strings and dark photon dark matter
本文研究了PTA观测结果对宇宙弦及由其衰变产生的暗光子暗物质的物理意义,发现暗光子质量在m~10^{-6}--10^{-4}eV时可同时解释PTA引力波信号与暗物质丰度。
2023-06-30 astro-ph.CO hep-ph
Effects of Dark Matter Annihilation on the Cosmic Microwave Background
我们研究了暗物质湮灭过程中和宇宙复合时期后的宇宙微波背景各向异性的影响,考虑到详细的能量沉积的湮灭产品。据发现,一个相当严格的约束的湮灭截面施加TeV尺度的暗物质质量从WMAP观测。
2009-07-23 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter decay signals in cosmic filaments
本文利用EAGLE模拟研究宇宙纤维中的暗物质密度轮廓,发现GeV尺度暗物质衰变可产生可探测射电同步辐射,并通过叠加纤维射电数据将暗物质衰变寿命限制提高了最多两个数量级。
2025-04-10 astro-ph.CO hep-ph
Dark Photon Dark Matter from Cosmic Strings and Gravitational Wave Background
本文通过三维格点模拟发现轻矢量玻色子由宇宙弦环坍缩高效产生,计算了其引力波背景谱特征,表明现有地面探测器和脉冲星计时观测可探测或约束暗光子暗物质场景。
2023-08-03 astro-ph.CO hep-ph
QCD axion dark matter and the cosmic dipole problem
本文研究了通过引入源于Peccei-Quinn对称性自发破缺的QCD轴子作为暗物质,来解决遥远星系数量计数与CMB推导出的宇宙偶极之间差异问题的可能性。
2023-07-11 astro-ph.CO hep-ph
A conservative assessment of the current constraints on dark matter annihilation from Cosmic Rays and CMB observations
鉴于目前的兴趣,结合不同的观测约束湮灭WIMP暗物质,我们研究索末菲效应之间的关系,在重组时代和星系晕。通过考虑宇宙射线轻子数据(AMS-02 2014,Fermi和PAMELA)的最新插值集合,作为暗物质湮灭信号,我们表明,目前的宇宙射线测量和最近的普朗克2015年从CMB各向异性的限制几乎重叠的数量级的几个$TeV$的暗物质质量,虽然很大的理论不确定性困扰宇宙射线和暗物质的描述。结合宇宙射线拟合,我们得到适当的最小区域允许的CMB观测,特别是$μ$和$τ$湮灭通道,一旦假设可行的值的能量吸收在复合的效率因子:结果是一致的普朗克合作,但允许宇宙射线之间的重叠从轻子部门和CMB的约束。即将到来的AMS-02对宇宙射线反质子的测量将有助于澄清这个难题。
2015-08-31 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Decay and Cosmic Rays
暗物质的衰变被许多理论模型所预测,并且可以对宇宙射线通量产生可观测的贡献。我简短地讨论了PAMELA和费米LAT在衰变暗物质方面观察到的正电子和电子过剩的解释,并指出费米LAT观测伽马射线通量的意义,重点是其偶极样各向异性。
2009-10-29 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Gamma-ray from Inverse Compton Process in Unstable Dark Matter Scenario
受宇宙射线电子和正电子通量中PAMELA异常的启发,我们研究了不稳定暗物质中逆康普顿(IC)散射过程诱导的宇宙γ射线,假设这种异常是由于暗物质衰变产生的电子和正电子辐射所致.本文计算了银河系中的IC感应γ射线通量和从宇宙学距离计算的IC感应γ射线通量,表明两者都是有意义的。如果费米伽马射线太空望远镜能精确测定不同视线方向的伽马射线通量,这将为衰变暗物质的假设提供一个重要的检验。
2009-05-28 astro-ph.CO hep-ph
Bounds on Cosmic Ray-Boosted Dark Matter in Simplified Models and its Corresponding Neutrino-Floor
我们研究宇宙射线上散射的暗物质在简化模型,包括光介质的直接检测范围。我们发现,在散射截面的能量依赖性是显着的,并产生更强的边界比以前发现的(假设恒定的截面)在低DM质量的许多数量级。最后,我们计算的“中微子地板”,将限制未来的直接探测宇宙射线向上散射的暗物质的搜索。虽然我们专注于矢量相互作用的说明,我们强调,能量依赖性是至关重要的,在确定准确的界限任何粒子物理模型的暗物质-CR相互作用的实验数据在这种情况下。
2019-07-30 astro-ph.CO hep-ph
Dark Energy from ferromagnetic condensation of cosmic magninos
有人提出,一个超轻的费米子物种,被称为宇宙magnino已经凝聚成一个铁磁态的宇宙。与这种铁磁性相关的畴壁的延伸结构解释了观测到的暗能量。在修改的情况下,与电子气,它提出了斯通纳标准是满足由于磁偶极排斥。宇宙学的要求,然后产生一个较低的界限上的磁矩的宇宙magnino。提出的磁性应该与一种新的非标准电磁学相关联。如果在这种电磁作用下,磁尼诺也是带电的,那么相应的带相反电荷的较重物质将部分或全部解释宇宙中的暗物质。
2011-02-13 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Gamma-ray from Inverse Compton Process in Unstable Dark Matter Scenario
受宇宙射线正电子通量中PAMELA异常的启发,我们假设宇宙射线正电子和电子的异常是由暗物质衰变产生的正电子和电子发射引起的,研究了不稳定暗物质中逆康普顿散射过程引起的宇宙γ射线.本文计算了银河系中的IC感应γ射线通量和从宇宙学距离计算的IC感应γ射线通量,表明两者都是有意义的。本文讨论了费米γ射线空间望远镜观测到的大质量超TeV的暗物质的可能性。
2009-12-13 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Theoretical Predictions Beyond the Standard Model from the Casimir Effect and Some Other Tabletop Physics
我们回顾了假设的相互作用预测超出了标准模型,可以通过使用桌面实验室实验的结果进行约束。这些相互作用可以用不同幂次的幂型势、Yukawa势、其他自旋无关势以及不同种类的自旋相关势来描述。在所有这些情况下,目前的约束各自假设的相互作用被认为是从卡西米尔效应和其他一些桌面物理。奇异粒子和对它们的约束在量子真空,暗能量和宇宙学常数的问题的背景下进行了讨论。
2021-03-11 hep-ph
Some remarks on axion dark matter, dark energy and energy of the quantum vacuum
结合暗物质问题,讨论了最近由Casimir力差测量实验所得到的关于约束轴子-核子相互作用参数的结果。结果表明,该实验不仅导致了竞争约束,而且为Casimir物理中迄今为止得到的其他约束提供了更强的支持。利用量子场论中的重整化过程,考虑了用源于量子真空的宇宙学常数描述暗能量。指出只有与观测到的暗能量密度直接相关的宇宙学常数的重整化值才具有物理意义,因此文献中关于真空灾变的某些说法可能被认为是夸张的。
2019-11-13 hep-ph
Dark energy and moduli stabilization of extra dimensions in M^{1+3}xT^2 spacetime
最近,Greene和Levin发现,具有额外维度的空间中的无质量场和有质量场的某些组合的Casimir能量在晚期宇宙的加速膨胀中起着至关重要的作用,因此它可以作为暗能量的候选者。它还提供了一种机制,稳定额外维度的体积模量。然而,在以前的工作中从未考虑额外维度的形状模量。因此,我们研究了由于${\mathbb M}^{1+3} \times {\mathbb T}^{2}$中的Casimir能量导致的体积模量和形状模量的稳定机制。我们的研究结果表明,以前已知的局部极小是一个鞍点。对于形状模方向上的扰动,它是不稳定的。新的稳定的局部极小值稳定了所有的模,并推动了宇宙的加速膨胀。导出并模拟了体相和射电相的宇宙动力学。导出了一般圆环中Casimir能的状态方程。对后期Casimir密度引起的额外维剪切粘滞系数进行了鉴别和计算,发现剪切粘滞系数与哈勃常数成正比。
2008-07-04 astro-ph hep-ph hep-th
Exploring the effects of dark matter - dark energy interaction on cosmic evolution in viscous dark energy scenario
本文在粘性暗能量框架下提出广义相互作用暗能量模型,研究暗物质与暗能量耦合对宇宙演化的影响,并利用Union 2.1超新星数据和MCMC贝叶斯分析约束模型参数。
2024-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark energy and the hierarchy problem
普朗克尺度(~10^{19}GeV)和TeV尺度之间众所周知的等级关系,即两者之间的比率为~10^{16},恰好在TeV尺度和观测所暗示的10^{-3}eV处的暗能量尺度之间以相反的顺序重复。我们认为这不是一个数字上的巧合。解决第一层次问题的膜世界设置原则上也可以解决第二层次问题。具体地说,我们考虑了体超对称性及其在膜上的破缺,并将膜上的体引力子-引力子质量位移所引起的Casimir能量作为暗能量。对于ADD模型,我们发现我们的概念只有当额外维数n=2时才是合理的。我们将我们的研究扩展到Randall-Sundrum模型。在超对称性破缺的边界上,取消了手征翻转,零模引力子对Casimir能量的贡献确实引起了双能级结构。不幸的是,由于更高的卡鲁扎-克莱因模式获得相对质量的移动在TeV的水平,零模式的贡献卡西米尔能量被掩盖。
2006-12-07 astro-ph hep-ph hep-th
Cosmic History of Chameleonic Dark Matter in $F(R)$ Gravity
通过构造宇宙环境的时间演化,研究了$F(R)$引力中标量子的宇宙历史,并基于变色龙机制讨论了早期和现代宇宙中的变色龙暗物质.然后我们发现标量子可以是一种暗物质。我们还提出了一个有趣的可能性,$F(R)$重力可以解决的巧合问题。
2017-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter detection via lepton cosmic rays
最近的PAMELA和FERMI实验对轻子宇宙射线的观测,将我们对星际介质和宇宙射线源的理解推向了前所未有的水平。暗物质在轻子宇宙射线上的印记是对PAMELA的正电子过剩和FERMI的总电子通量的最令人兴奋的解释。或者,超新星是具有解释这些观测结果的相同潜力的天体物理学对象。在这项工作中,我们提出了轻子宇宙射线的天体物理来源和暗物质信号的正电子过剩和电子总通量的可能痕迹的最新研究。
2010-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Implications of the Cosmic Birefringence Measurement for the Axion Dark Matter Search
我们表明,最近的宇宙双折射效应的约束,由于暗能量可以与约束的耦合的轴子暗物质的光子,依靠一个简单的模型的两个轴子对齐机制与周期性的潜力。由于电势的排列,两个场的一个线性组合提供了一个几乎平坦的方向,并作为暗能量,而另一个组合提供了一个陡峭的方向,并作为暗物质。这个方案解决了已知的暗能量单场模型的概念问题,并预测了我们宇宙暗区上看似不同的约束之间的联系。
2022-10-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Photon Dark Matter from a Network of Cosmic Strings
我们研究了从一个近全球的阿贝尔-希格斯宇宙弦网络中产生超轻暗光子。我们发现,以这种方式产生的暗光子是非相对论的今天,可以弥补所有的暗物质的暗光子质量小到$m_A \sim 10^{-22} \, \mathrm{eV}$。
2019-03-18 hep-ph
Dark Matter and Indirect Detection in Cosmic Rays
在早期,宇宙射线通过发现新粒子对粒子物理学做出了重要贡献。历史会重演吗?与带电π介子的发现一样,最近发现的类希格斯玻色子可能预示着一组丰富的新粒子在当前和不久的将来的实验范围内。通过对暗物质的间接探测,可以用宇宙射线来发现和研究这些物质。
2012-11-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Signals In Cosmic Rays?
扩散伽马射线背景辐射(GBR)的通量并不能证实,在南极洲上空的气球飞行中使用ATIC仪器在300-800 GeV之间测量的宇宙射线电子通量的过剩,是普遍的,正如暗物质湮灭所预期的那样。在10-100 GeV范围内,PAMELA测量到的宇宙射线电子通量中正电子的比例随能量的增加也不意味着暗物质的起源:它与银河系宇宙射线的两个主要来源之和的预期一致,即非相对论性球形喷出物和超新星爆炸的高度相对论性喷流。
2009-03-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Rays from Dark Matter Annihilation and Big-Bang Nucleosynthesis
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。我们表明,大爆炸核合成时期的暗物质湮灭影响轻元素丰度,并给出了严格的约束,这种情况下的强子湮灭的暗物质的湮灭方案。对轻子湮灭暗物质模型的限制就不那么明显了。
2009-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Diffuse gamma-ray background and cosmic-ray positrons from annihilating dark matter
我们研究了湮灭暗物质对银河系外弥漫伽马射线背景谱的贡献,其动机是最近观测到的宇宙射线正电子/电子异常。观测到的弥散伽马射线通量对暗物质模型提供了严格的约束,我们给出了暗物质湮灭截面的上界。结果表明,对于有核暗物质晕轮廓的情况,弥散γ射线比来自银河系中心的γ射线给出更严格的束缚。费米卫星将使束缚更强。
2009-07-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Prospects for Searching Thermal Effects, Non-Newtonian Gravity and Axion-Like Particles: Cannex Test of the Quantum Vacuum
考虑了量子真空的CANNEX(Casimir And Non-Newtonian force Experiment)检验,该检验旨在测量两平行平板间大间距的Casimir压力梯度,并对宇宙学中暗能量的变色龙模型进行了参数约束.的测量方案的修改建议,允许同时测量的Casimir压力和它的梯度在一个实验中。结果表明,通过几项改进,CANNEX测试将能够加强对Yukawa型相互作用参数的约束,在很宽的相互作用范围内可达一个数量级。核子和类轴子粒子之间的耦合常数的约束,这被认为是最可能的组成暗物质,也可以加强在一个区域的轴子质量从1到100 meV。
2019-03-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Visible and Dark Matter Genesis and Cosmic Positron/Electron Excesses
暗物质和重子物质贡献的能量密度与现在的宇宙相当。暗物质也可能是宇宙正电子/电子过剩的原因。我们把这些现象与中微子质量的狄拉克跷跷板联系起来。在我们的模型中,(i)暗物质残余密度是与重子不对称性同时产生的暗物质不对称性,因此我们可以自然地理解暗物质和重子物质之间的重合;(ii)暗物质大多衰变为轻子,因此它的衰变可以解释具有正电子/电子过剩的反常宇宙射线。
2009-09-24 hep-ph
Cosmic-Neutrino-Boosted Dark Matter ($ν$BDM)
提出了一种宇宙中微子助推暗物质的新机制。新机制是如此重要,以至于到达地球上质量窗口$1~{\rm keV} \lesssim m_{\rm DM} \lesssim 1~{\rm MeV}$的暗物质的通量可以比只有宇宙电子的通量增加两到四个数量级。因此,我们首先从Borexino,PandaX,XENON1T和JUNO等先进的地下实验中推导出保守但仍然严格的宇宙中微子助推的暗物质($ν$ BDM)的界限和未来的灵敏度极限。
2021-01-27 hep-ph
Jointly modelling Cosmic Inflation and Dark Energy
经典暴胀利用一个单一的标量场来解释宇宙暴胀和暗能量的观测结果。建模典型的通货膨胀的要求和两个明确的成功模型的背景下,$α$吸引子和Palatini修改重力。
2021-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Ray Positron and Electron Excess from Hidden-Fermion Dark Matter Decays
在最近的宇宙射线实验中观察到的异常现象似乎强烈地限制了暗物质的性质。在这封信中,我们调查的可能性,费米子暗物质与标准模型的最小扩展。我们发现由六维算符引起的暗物质衰变可以自然地解释这些异常。
2009-03-02 hep-ph
Dark Matter and Cosmic Strings in Particle Models
在这次演讲中,我将讨论从宇宙弦和嵌入的缺陷,在标准模型的强相互作用部门的$π$和$η^\prime$弦的衰变中非热产生中性子冷暗物质的机制。
2000-04-21 hep-ph
Cosmic-ray knee and flux of secondaries from interactions of cosmic rays with dark matter
我们讨论了由于TeV尺度的新物理学,宇宙射线和暗物质粒子之间的大的相互作用截面的可能影响。特别是,在具有额外维度和低基本引力尺度的模型中,在transplanckian能量下,截面增长非常快。我们认为,在宇宙射线通量中观察到的膝关节可能是由这种相互作用引起的。我们表明,这一假设意味着一个定义良好的二次伽马射线通量似乎与MILAGRO观测一致。
2009-04-06 hep-ph
Cosmic Ray Spectra in Nambu-Goldstone Dark Matter Models
讨论了湮没/衰变南武-戈德斯通暗物质模型中的宇宙线谱。最近在PAMELA和Fermi实验中观测到的正电子/电子过剩与湮灭模型中质量为3 TeV的暗物质和衰变模型中质量为6 TeV的暗物质很好地拟合。我们还表明,南武-戈德斯通暗物质模型预测一个独特的伽马射线光谱在一定的参数空间。
2009-08-25 hep-ph
Dark Cosmic Rays
如果暗物质粒子带有电荷,就像在毫荷电暗物质模型中一样,那么这些粒子应该在产生普通宇宙射线的相同天体物理加速器中加速,它们的光谱应该具有可预测的刚性依赖性。根据电荷的不同,所产生的“暗宇宙射线“可以在超级神冈、冰立方和其他探测器中被探测为类似μ介子或中微子的事件。我们提出了新的限制,并提出了几个新的分析,特别是,超级神冈实验,它可以探测以前未探索的部分millicharged暗物质参数空间。我们的大多数结果是相当普遍的,适用于广泛的一类暗物质模型。
2017-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
A Superfluid Dark Matter Cosmic String Wake
本文研究超流暗物质在宇宙弦尾迹中的结构与重子分布效应,重点考察能支持 MOND 星系旋转曲线解释的参数范围。
2024-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic age problem revisited in the holographic dark energy model
由于在$z=3.91$发现了一个古老的类星体APM 08279+5255,一些暗能量模型面临着宇宙年龄问题的挑战。Wei和Zhang [Phys. Rev. D { \bf 76},063003(2007)]已经表明全息暗能量模型也受到这样一个宇宙年龄问题的困扰。为了容纳这个古老的类星体并解决年龄问题,我们在这封信中建议考虑非平坦宇宙中相互作用的全息暗能量。我们证明了在全息暗能量模型中同时考虑相互作用和空间曲率时,宇宙年龄问题可以消除。
2011-08-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the scattering of a high-energy cosmic ray electrons off the dark matter
研究了高能宇宙线电子与暗物质粒子的相互作用。特别地,在超色扩展的标准模型中,我们预言了宇宙电子在超π介子上的非弹性散射会导致宇宙电子能谱的减弱。计算和研究了相应的二次中微子截面和角分布。我们还简要地讨论了这种类型的散射过程的一些影响。
2018-09-30 hep-ph
Cosmic Filament Spin from Dark Matter Vortices
最近的观测证据表明宇宙细丝在百万秒差距尺度上旋转(Wang et al,Nature Astronomy 5,839-845(2021)),需要在暗物质的物理学中进行解释。传统的无碰撞冷粒子暗物质通过潮汐扭矩被限制为产生宇宙细丝自旋,但这种解释需要从准线性区域外推到非线性区域。同时,在超轻的背景下不存在替代解释(例如,轴子)暗物质,事实上这些模型会天真地预测宇宙细丝的零自旋。在这封信中,我们在超轻暗物质(例如超轻轴子)以及玻色子和费米子凝聚(例如超流体和超导体)的理论中研究宇宙丝旋转。这些模型区别于传统的粒子暗物质模型的可能性暗物质漩涡。我们采取一个模型不可知的方法,并证明了一个黑暗的漩涡的集合可以解释在王等人报道的数据。建模一个简单的双参数分析模型,对应于平均的速度场的漩涡的集合,我们发现一个很好的适合的数据。我们进行了马尔可夫链蒙特卡罗分析,并找到限制的漩涡,暗物质质量的数量,和半径的内部核心区域的漩涡分布,为了超轻暗物质来解释旋转的宇宙细丝。
2021-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inverse Problem of Cosmic-Ray Electron/Positron from Dark Matter
讨论了从衰变/湮灭的暗物质中得到的宇宙射线电子/正电子的反问题的可能性,给出了从观测通量中重建电子/正电子源谱的简单解析公式.我们还说明了我们的方法,通过将得到的公式应用到刚刚发布的费米数据以及新的HESS数据。
2009-05-11 hep-ph
Sub-GeV dark matter from cosmic ray bremsstrahlung in the atmosphere
University of Victoria(维多利亚大学);Universidade de São Paulo(圣保罗大学)
研究大气中不弹性宇宙射线碰撞产生的亚GeV暗物质对中微子观测站和直接暗物质探测实验的灵敏度,探讨介质质量对探测灵敏度的影响。
2026-04-21 hep-ph
Confronting cosmic ray electron and positron excesses with hybrid triplet Higgs portal dark matter
为了解释AMS-02和DAMPE所报道的宇宙线电子和正电子过剩现象,我们在标准模型的三重态Higgs扩展下对标量暗物质进行了详细的研究。AMS-02正电子过剩的详细分析表明,对于不同的顺序(正常,倒置和准简并)的中微子质量,混合三重态Higgs门户框架是更有利于相对于单三重态Higgs门户TeV尺度暗物质。我们还发现,当考虑附近的暗物质子晕时,可以用混合三重态Higgs门暗物质很好地解释DAMPE宇宙线数据中的共振峰和连续过剩。
2022-02-07 hep-ph
Dark Matter and Cosmic Rays from Light Gauginos
一类有吸引力的超对称性打破机制预测1 GeV的光子质量。遗迹光子可以自然地解释观测到的暗物质。这些轻photinos的检测进行了讨论,并与传统的WIMP的对比。在这种情况下,胶子的质量约为100 MeV。最轻的含胶子的重子可以解释最近观测到的超高能宇宙射线,它违反了GZK束缚。
1997-04-13 hep-ph
Charge Asymmetric Cosmic Rays as a probe of Flavor Violating Asymmetric Dark Matter
最近引入的宇宙和规则结合了PAMELA和费米-LAT宇宙射线实验的数据,允许巧妙地研究实验观察到的轻子过剩是否违反电荷对称性。人们可以用一种简单的方法确定宇宙射线中未知成分的普适性质。在这里,我们归因于一个潜在的电荷不对称的黑暗部门。特别是,我们提供了能够产生电荷不对称宇宙射线的非对称暗物质模型。我们考虑自旋为零,自旋为一和自旋为二分之一的衰变暗物质候选者。我们发现,轻子味破坏和不对称暗物质都需要有一个电荷不对称的宇宙线轻子过剩。因此,在宇宙线轻子过剩中电荷不对称的实验证据意味着暗物质是不对称的。
2011-09-13 astro-ph.HE 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
Cosmic-ray Electron and Positron Excesses from Hidden Gaugino Dark Matter
我们研究了一个场景,一个隐藏的高吉诺暗物质衰变成标准模型粒子(和他们的超对称伙伴)通过动力学混合的高吉诺的U(1)B-L打破在一个规模接近大统一尺度。我们发现,隐藏的高吉诺衰变可以解释多余的宇宙射线电子和正电子观察到的PAMELA和费米。
2009-05-20 hep-ph
Boosted Dark Matter Driven by Cosmic Rays and Diffuse Supernova Neutrinos
本文研究弥散超新星中微子和宇宙线质子/电子上散射产生的增强暗物质,考虑两类截面并评估其在 XENONnT 与 Super-Kamiokande 中的探测可能。
2025-03-17 hep-ph
Neutrino Dark Energy and Moduli Stabilization in a BPS Braneworld Scenario
提出了一个中微子暗能量的膜世界模型。我们考虑一个由超引力激发的体标量场构成的五维二维膜。用模空间近似(MSA)推导了它的低能有效理论。两个膜的位置由两个标量自由度(模)参数化。失谐后的膜张力的经典潜力的模量产生。这种潜在的dS膜是不稳定的,我们建议考虑作为一个稳定的贡献体场的Casimir能量。特别是,我们添加一个大规模的旋量(中微子)领域的散装,然后评估Casimir贡献的散装中微子的帮助下zeta函数正则化技术。我们构造了一个明确的形式的四维中微子质量作为两个模量的函数。为了恢复模势的正确DE标度,通常的宇宙学常数微调是必要的,但是,一旦被接受,这个模型表明DE和中微子物理学之间有更强的联系。
2006-03-03 hep-ph hep-th