Constraints on Pseudo-Nambu-Goldstone dark matter from direct detection experiment and neutron star reheating temperature
通过希格斯门与标准模型费米子相连的伪南布-戈德斯通暗物质具有这样的性质：由于抵消机制，其直接检测在零动量转移极限处消失。这一特征有助于伪南武-戈德斯通暗物质从直接探测实验中逃脱严格的限制。在本文中，我们探索新的约束参数空间的非零动量转移的直接探测实验，也从中子星温度通过暗物质再加热机制。
2021-12-08 hep-ph
Goldstone Inflation
将暴胀子与伪戈德斯通玻色子区分开来，可以解释暴胀子势的平坦性。成功的戈德斯通暴胀还应该能抵抗紫外修正，比如量子引力：用有效场论的语言来说，这意味着所有尺度都是次普朗克尺度。在本文中，我们提出的方案，实现这两个要求，通过检查戈德斯通潜在的科尔曼-温伯格贡献所产生的结构。我们专注于单场模型，我们注意到，玻色子和费米子的贡献是必需的，旋量费米子表示可以产生正确的潜在形状。然后，我们评估的约束非高斯性从高导数的相互作用，发现戈德斯通玻色子散射公理约束占上风，目前的CMB测量。对CMB数据的拟合可以连接到Goldstone暴胀的UV完成，找到新共振谱中的关系。最后，我们将展示如何在相同的背景下实现混合通货膨胀，其中暴胀子和瀑布场都有一个共同的起源戈德斯通。
2015-09-11 astro-ph.CO hep-ph
Exotic Sterile Neutrinos and Pseudo-Goldstone Phenomenology
我们研究的现象学的光（GeV规模）无菌中微子部门和伪戈德斯通玻色子（而不是majoron）与全球对称性在这个部门，是在一个高的规模打破。这样的场景可以从考虑单重费米子从一个隐藏的部门耦合到活跃的中微子通过重右手跷跷板中微子，有效地产生了一个次级，低能量的跷跷板框架。这样的场景允许丰富的现象学与宇宙学，暗物质和直接搜索的可观察的影响，涉及新的无菌中微子暗物质生产机制，从伪戈德斯通介导的散射或衰变，对无菌中微子的BBN边界的修改，在直接搜索实验中抑制典型的无菌中微子衰变通道，中微子退耦后宇宙中额外的中微子群体的后期注入，以及BBN或CMB退耦时可测量的暗辐射。
2019-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Fermions and Goldstone bosons in an asymptotically safe model
本文考虑了一个由SU（N）手征非线性西格玛模型描述的Goldstone玻色子通过Yukawa相互作用与N重色费米子耦合的模型。我们研究了单圈重整化群流，并表明，非高斯UV不动点，这是目前在纯玻色子模型，失去了，因为费米子圈效应，除非N是足够大的。然后，我们添加四个费米子接触相互作用的拉格朗日量，并表明，在这种情况下，存在几个非高斯不动点。的强度的接触相互作用，预测的要求，该理论流向一个固定的点在UV，相比，目前的实验界限。这个玩具模型可以为弱相互作用的渐近安全模型提供一个重要的构建块。
2011-05-10 hep-ph
Goldstone Bosons as Fractional Cosmic Neutrinos
这表明，戈德斯通玻色子可能伪装成分数宇宙中微子，贡献约0.39的中微子类型在重组前的时代报告的有效数量。与这些戈德斯通玻色子相关的对称性破缺被进一步推测为暗物质粒子的守恒。
2013-05-08 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Wave Signals of Pseudo-Goldstone Dark Matter in the $\mathbb{Z}_{3}$ Complex Singlet Model
我们在$\mathbb{Z}_{3}$复标量单重态模型中研究了赝Goldstone暗物质。因为直接探测自旋无关截面被抑制，所以在大质量范围内允许这样的暗物质。与由宇称稳定的原始模型不同，由于单线态的立方耦合，$\mathbb{Z}_{3}$模型可以容纳一阶相变，从而产生在未来的天基探测器中可能观察到的随机引力波信号。
2019-08-07 hep-ph
Direct detection of pseudo-Nambu-Goldstone dark matter with light mediator
研究发现，伪Nambu-Goldstone玻色子暗物质在非相对论极限下抑制了与原子核弹性散射的振幅，从而自然地避开了暗物质直接探测实验的强约束。在本文中，我们表明，非零弹性散射截面可以诱导，如果介质质量是作为动量转移小。预测的反冲能谱可能不同于通常的热暗物质。结合热遗迹丰度、间接探测和Higgs衰变等相关约束条件，通过当前和未来的暗物质直接探测实验，研究了暗物质的可探测性。
2021-09-21 hep-ph
Primordial black hole dark matter from catastrogenesis with unstable pseudo-Goldstone bosons
提出基于$U(1)$破缺为$Z_N$的弦-壁网络灾变生成小行星质量原初黑洞的新机制，证明不稳定pGBs衰变后PBHs可构成100%暗物质，并产生未来可测引力波背景。
2023-07-01 astro-ph.CO hep-ph
Pseudo-Nambu-Goldstone dark matter and two-Higgs-doublet models
我们研究了一个单重态复标量和两个Higgs二重态的暗物质模型。标量势尊重一个软破缺的全局对称性，这使得单重态的虚部成为一个伪南布-戈德斯通玻色子作为暗物质的候选者。玻色子的赝Nambu-Goldstone性质导致其在零动量转移时从核子上的树能级散射振幅消失。因此，虽然相互作用强度可以足够大，通过热机制产生一个可行的遗迹丰度，直接检测是无法探测这个候选人。我们进一步调查希格斯测量，遗迹丰度观测和间接检测的限制。
2019-10-11 hep-ph
Dark matter production from Goldstone boson interactions and implications for direct searches and dark radiation
暗物质粒子的稳定性可以归因于剩余的$Z_2$对称性，它是由整体U（1）对称性的自发破缺而产生的。这个看似合理的场景包含了一个戈德斯通玻色子，正如温伯格最近所证明的那样，它是暗辐射的一个强有力的候选者。我们在这篇论文中表明，这个戈德斯通玻色子，连同CP偶标量与全球U（1）对称性的自发破缺，在暗物质的生产中发挥了核心作用。此外，CP偶标量与标准模型希格斯玻色子的混合导致了新的希格斯衰变通道和与核子的相互作用，从而打开了在LHC和直接暗物质搜索实验中探测这种情况的可能性。我们仔细分析了后者的可能性，我们表明，有很好的前景，观察信号在未来的实验LUX和XENON1T提供的暗物质粒子产生热，并具有大于25 GeV的质量。
2013-11-07 hep-ph
Phase transition gravitational waves from pseudo-Nambu-Goldstone dark matter and two Higgs doublets
本文研究了赝Nambu-Goldstone暗物质和两个Higgs二重态模型中一级电弱相变产生的势随机引力波。候选的暗物质可以自然地避开直接探测的界限，并且可以通过热机制达到观测到的遗迹丰度。模型中的三个标量场获得了真空期望值，与早期宇宙的相变有关。在现有实验条件的限制下，寻找引起一级相变的参数点。进一步评价了所得到的引力波谱。发现了一些能产生强引力波信号的参数点，这些信号有可能在未来的空间干涉仪实验LISA、太极和天琴中被探测到。
2021-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Coupling between Majorana fermions and Nambu-Goldstone bosons inside a non-Abelian vortex in dense QCD
夸克物质在高密度下可能表现出色超导性。作为金属超导体中的磁通量管，色磁通量管作为非阿贝尔涡旋出现在高密度QCD色香味锁相中。属于三重态表象的${\mathbb C}P^2$南武-戈德斯通玻色子和马约拉纳费米子被认为局限于非阿贝尔涡旋周围。本文用非线性实现方法确定了这些玻色子模和费米子模的耦合。
2016-03-23 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Ultraviolet completion of pseudo-Nambu-Goldstone dark matter with a hidden U(1) gauge symmetry
我们提出了一个具有隐藏的$\mathrm{U}(1)$规范对称性的伪Nambu-Goldstone暗物质的紫外完备模型。与以前的研究相比，这种设置更简单，引入更少的相互作用。核子对暗物质的散射受到紫外尺度的高度抑制，并且可以很容易地避开直接探测的限制。隐藏的$\mathrm{U}(1)$和$\mathrm{U}(1)_\mathrm{Y}$规范场之间的动力学混合将导致暗物质衰变。我们发现，电流约束的暗物质寿命意味着紫外尺度应该高于$10^{10}~\mathrm{GeV}$。从125 GeV的希格斯测量，暗物质遗迹密度，间接检测暗物质湮灭的唯象约束进行了研究。
2023-02-11 hep-ph
Pseudo-Nambu-Goldstone dark matter from gauged $U(1)_{B-L}$ symmetry
伪南武-戈德斯通玻色子（pNGB）是暗物质的一个有吸引力的候选者，因为它的性质自然回避了当前暗物质直接探测实验的严重限制。我们构建了一个模型与pNGB暗物质的基础上的{\it规范} $U(1)_{B-L}$对称性，没有特设的全球对称性假设。该模型保持了对暗物质直接探测截面的自然抑制机制。另一方面，pNGB可以通过新的高尺度抑制算子衰减。我们表明，pNGB有足够长的寿命是一个暗物质在广泛的参数空间的模型。pNGB暗物质的热遗迹丰度可以与宇宙线观测对暗物质衰变的约束条件下的观测值进行拟合。
2020-04-27 hep-ph
Global fit of pseudo-Nambu-Goldstone Dark Matter
我们在伪Nambu-Goldstone暗物质（DM）模型中进行了全局拟合，该模型来自一个具有软破缺全局U（1）对称性的额外复杂标量单态。该模型在树的水平上导出了动量抑制的DM-核子截面，为直接探测实验的零结果提供了一个自然的解释。我们的全球拟合结合了微扰么正性，DM遗迹丰度，希格斯看不见的衰变，电弱精密观测和最新的希格斯在对撞机搜索的约束。结果在频率和贝叶斯统计框架。此外，后处理我们的样本，我们包括从伽玛射线观测的可能性$\mathit{Fermi}$ -LAT矮球状星系和计算的单圈DM-核子截面。我们发现两个有利的地区，其特点是占主导地位的湮灭通道：希格斯漏斗和湮灭成希格斯对。两者都与当前的$\mathit{Fermi}$ -LAT观测相兼容，而且，可以在大约30-300 GeV的质量范围内拟合在四个矮星中观察到的轻微过量。虽然前一个区域很难在实验上探测，但后者可以通过目前对宇宙射线反质子的观测以及未来的伽马射线观测来部分测试。
2020-04-03 astro-ph.CO hep-ph
Pseudo Nambu-Goldstone Dark Matter: Examples of Vanishing Direct Detection Cross Section
我们考虑的情况下，自然抑制的暗物质-核子相互作用。我们明确地表明，通过扩展标准模型标量部门的一些单线态，可以导致一个消失的直接检测截面，如果一些软破碎的对称性强加在黑暗的部门。特别是，它表明，如果说对称性是$SU(2)$（$SU(N)$）和$U(1) \times S_N$，那么由此产生的伪南武-戈德斯通玻色子可以构成宇宙的暗物质，同时自然地解释在核反冲实验中丢失的信号。
2019-06-08 hep-ph
Quasi Goldstone Fermion As a Sterile Neutrino
多种中微子异常的同时解释暗示了无菌中微子的存在。我们认为，在超对称理论中，由于Peccei-Quinn对称性或轻子数对称性等全局对称性的自发破缺而产生的类Goldstone费米子（QGF）可以扮演无菌中微子的角色. QGF（$m_S \sim 10^{-3}-10$ eV）的质量小可以与超电势或凯勒电势的具体选择有关（例如，某些超场的无标度动力学项）。QGF与中微子的混合意味着$R$ -宇称破坏。它可以通过QGF与希格斯超多重态的耦合或直接与轻子二重态的耦合来进行。提出了一个能解释太阳和大气异常以及暗物质的模型。
1995-07-21 hep-ph
Elementary Goldstone Higgs Boson and Dark Matter
我们研究了标准模型的微扰扩展，其特征是基本的伪戈德斯通希格斯和暗物质粒子。这些是参数化SU（4）/Sp（4）陪集空间的五个戈德斯通玻色子中的两个。它们获得质量，因此成为伪戈德斯通玻色子，这是由于汤川和电弱规范相互作用的嵌入，它们不保持完整的SU（4）对称性。在单圈阶，顶部修正占主导地位，并使真空对准希格斯玻色子主要是伪戈德斯通玻色子的方向。由于理论的微扰和基本性质，量子修正是可以精确计算的。剩下的伪戈德斯通玻色子被认为是暗物质的候选者，因为它相对于标准模型是中性的，并且是稳定的。通过与大型强子对撞机实验的直接比较，发现该模型在唯象上是可行的。此外，暗物质粒子导致观察到的热遗迹密度，同时尊重最严格的当前实验约束。
2015-07-23 hep-ph hep-th
A Unified Model for Inflation, pseudo-Goldstone Dark Matter, Neutrino Mass and Baryogenesis
我们提出了一个统一的理论，暴胀，中微子质量，重子生成和暗物质的整体轻子数对称性和它的破缺起着至关重要的作用。其基本思想是利用携带轻子数的复标量场作为暴胀子以及实现阿弗莱克-戴恩（AD）轻子生成的场。暗物质是一种伪戈德斯通玻色子，它是由轻子数对称性的自发破缺加上实现AD轻子生成所需的明确轻子数破坏而产生的。模型中产生的$n_B/s$的大小与伪戈德斯通暗物质的质量有关，连接了两个明显不相连的宇宙学观测。轻子数在低尺度下破缺的反跷跷板机制是防止轻子不对称性在宇宙演化过程中消失的关键。该模型似乎一举为粒子物理学和宇宙学的标准模型的几个难题提供了一个经济的解决方案。
2021-12-08 hep-ph
Direct and indirect probes of Goldstone dark matter
存在一个通用的模型框架，其中暗物质可以是质量为${\cal O}$（100 GeV）的香草WIMP样的热遗迹，但它仍然逃脱直接检测。如果暗物质粒子是戈德斯通玻色子，由于动量依赖的相互作用，它与普通物质的散射在低能量下被抑制，就会发生这种情况。我们概述了这种类型的模型的一般特征，并分析了一个简单的实现这些动态作为一个具体的例子。特别是，我们表明，虽然直接检测这种类型的暗物质候选人是非常具有挑战性的，间接检测已经可以提供相关的限制。间接检测实验的未来预测允许更严格的排除限制，并可以排除这种类型的模型。
2018-12-14 hep-ph
Neutrino Phenomenology, Dark Energy and Leptogenesis from pseudo-Nambu-Goldstone Bosons
我们考虑了一个通过跷跷板机制的中微子动力学质量模型。南武-戈德斯通玻色子（majorons）的出现与重右手majorana质量的形成有关。这些玻色子然后获得自然软质量（成为pNGB的）在循环水平通过希格斯汤川质量项。这些模型，就像20世纪80年代通过狄拉克质量进行的原始中微子pNGB精华计划一样，是自然的，通过质量变化的中微子，长程力具有宇宙学意义，并为暗能量提供了软势。我们进一步认为，这些模型可以解释leptogenesis自然通过右手中微子的衰变。
2006-11-22 hep-ph
Pseudo-Nambu-Goldstone-boson Dark Matter from Three Complex Scalars
该研究提出一种由三个复标量场构成的赝南布-戈德斯通玻色子暗物质模型，利用Z_3对称性实现半湮灭，抑制散射截面并确定遗迹丰度。
2025-08-06 hep-ph
Cosmological and astrophysical signatures of dark matter annihilations into pseudo-Goldstone bosons
我们研究了一个模型，其中暗物质粒子是一个手征费米子场下的全球$U(1)$对称性，假设是自发破缺，导致伪戈德斯通玻色子（PGB）。我们认为，暗物质湮灭成PGB决定了暗物质遗迹丰度。此外，我们还注意到，对PGB的实验搜索允许非常长寿命的PGB，其寿命比宇宙的年龄长得多，或者相对短寿命的PGB，其寿命短于一分钟。因此，出现了两种不同的情况，产生了非常不同的签名。在长寿命PGB的情况下，PGB可能对宇宙的辐射能量密度有很大的贡献。另一方面，在短寿命的PGB的情况下，由于衰变长度短于1秒差距，s波湮灭成PGB和$CP$甚至暗标量在银河系中心可能会导致在伽马射线能谱中的一个强烈的盒子功能，提供PGB衰变分支比成两个光子是相当大的。我们还分析了这两个方案的限制，从热生产，希格斯粒子的不可见衰变宽度和直接暗物质搜索。
2014-02-19 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Nambu-Goldstone Dark Matter and Cosmic Ray Electron and Positron Excess
我们提出了一个暗物质模型，在规范调解的情况下，在动力学超对称性破缺扇区中识别为伪Nambu-Goldstone玻色子。暗物质粒子通过低于阈值的窄共振湮灭成一对R-轴子，每个R-轴子随后衰变成一对轻轻子。Breit-Wigner增强解释了最近的宇宙线实验PAMELA，ATIC和PPB-BETS中报道的过剩电子和正电子通量，而没有假设晕中的过密度，PAMELA的反质子通量的极限自然被回避。
2009-02-17 astro-ph.GA hep-ph
Pseudo-Goldstone dark matter confronts cosmic ray and collider anomalies
来自银河系中心的伽马射线和宇宙射线反质子的光谱持续过量可以用质量为$50\sim 65$ \的暗物质（GeV）湮灭为$b$夸克来解释，但这通常很难与直接探测的限制相一致。我们使用一类简单的模型来解决这种紧张关系，其中暗物质是伪南部-戈德斯通玻色子，与原子核具有自然动量抑制耦合。探索模型的参数空间，我们发现，它可以解释宇宙线异常，同时保持兼容的约束条件，从遗迹丰度和湮灭矮球状星系。在参数空间的某些区域，希格斯-暗物质耦合可以帮助稳定希格斯势，直到普朗克尺度。暗物质的标量伙伴是一个额外的希格斯玻色子，这可以解释CMS观察到的试探性双光子过剩，以及LEP的$b\bar b$信号过剩，如果它的质量是$\sim 96$ \，GeV，并且模型扩展到包括重标量夸克。这个扩展的模型预测单色伽马射线线64 GeV附近，在接近目前的实验灵敏度的水平，从星系中的暗物质湮灭。
2019-08-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Direct detection of pseudo-Nambu-Goldstone dark matter in a two Higgs doublet plus singlet extension of the SM
本文计算了在赝Nambu-Goldstone暗物质模型中增加第二个Higgs二重态（S2 HDM）对暗物质-核子散射的主要辐射修正。在该模型中，由于U（1）对称性，暗物质在核上散射的截面在零动量转移极限下在树级消失。然而，为了给暗物质粒子一个质量，这种对称性被柔和地破坏了。因此，非零散射截面出现在回路水平。我们发现，从暗物质直接探测实验的电流截面限制很难约束的参数空间的S2 HDM。然而，散射截面的环路校正预测可以很好地在未来的直接检测实验的范围内。因此，未来对S2 HDM的唯象分析应该考虑树级以上的横截面预测以及暗物质直接探测实验的实验约束。
2023-03-07 hep-ph
Pseudo-Goldstone dark matter in a radiative inverse seesaw scenario
研究标度不变逆跷跷板模型中Majoron作为赝Goldstone暗物质，通过freeze-in机制匹配遗迹丰度，并探讨标量场作为暴胀子对张标比的影响。
2024-01-08 hep-ph
The Goldstone boson equivalence theorem with fermions
利用Goldstone玻色子等效定理，在$M_H^2\gg M_W^2,\, M_Z^2$极限下，可大大简化物理跃迁矩阵元的$M_H^2/v^2$幂次主导电弱修正的计算.这个定理允许矢量玻色子$W^\pm$和$Z$被相应的标量戈德斯通玻色子$w^\pm$和$z$所取代，它们出现在标准模型的对称破缺扇区中，在规范耦合消失的极限下。在本文中，我们系统地扩展了等效定理，以包括费米子与标准模型的希格斯玻色子和戈德斯通玻色子之间的汤川相互作用。给出了相应的拉格朗日量${\cal L}_{EQT}$，并将其形式重整化到所有阶。重整化条件的制定，使连接物理可观的，并满足要求的等价定理。作为这个框架的应用，我们计算了包含重顶夸克虚效应的费米子Higgs衰变的主辐射修正。我们将结果应用于衰变$H\rightarrow t\bar{t}$和$H\rightarrow b\bar{b}$，发现包含费米子的等价定理结果对Higgs玻色子质量分别为$M_H> 400\,(350)$ GeV，甚至对$m_t=175$ GeV都是相当精确的.
1995-12-04 hep-ph
Electroweak Corrections in a Pseudo-Nambu Goldstone Dark Matter Model Revisited
到目前为止，只有暗物质存在的间接证据，大量的实验旨在通过原子核散射暗物质粒子来直接探测暗物质。为了正确解释和识别暗物质组分的基本性质，对暗物质-核子散射截面的高阶修正是重要的，特别是在树级截面小到可以忽略的模型中。在这项工作中，我们重新考虑的弱电修正的暗物质-核子散射截面的模型与伪南武-戈德斯通玻色子的暗物质的候选人。文献中已经存在的两种计算方法采用不同的方法，导致参数空间某些区域的截面的最终结果不同，这导致我们重新计算并分析两种方法以澄清情况。此外，我们更新了实验的限制，并检查区域的参数空间的截面以上的中微子地板，但只能在遥远的将来进行探测。
2020-08-29 hep-ph
Axion cosmology in the presence of non-trivial Nambu-Goldstone modes
考虑到动力学赝Nambu-Goldstone模的影响，重新研究了轴子宇宙学，最近指出了它的重要性。当Peccei-Quinn（PQ）对称性被手征U（1）单重态破缺时，动力学Nambu-Goldstone模的作用使轴子暗物质不成立.当PQ对称性被扩展并被两个单线态打破时，我们发现轴子宇宙学是可行的，但与文献中研究的轴子宇宙学有几点不同。不同之处在于：（1）普通类型的暗物质标度为$1/{\rm cosmic \; scale\; factor}^3$，它产生于模场，而不是通常的角场;（2）超轻范围内的暗物质量子质量，$(10^{-32} \sim 10^{-14})\,$ eV;（3）暗能量的出现与目前的有序密度有关（几meV）$^4$与观测一致，（4）存在一个长范围的自旋相关力，（5）当引入共形耦合到重力时，PQ对称性破缺后的慢卷膨胀。
2022-04-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Unified Model for Inflation and Dark Energy with Planck-Scale Pseudo-Goldstone Bosons
我们提出了一个具有复数场和实标量场的模型，以及一个其对称性被普朗克尺度物理明确破缺的势。对于指数级的小破裂，该模型考虑了早期宇宙的膨胀期和晚期宇宙的加速期。
2006-04-07 astro-ph hep-ph
Sub-MeV Dark Matter and the Goldstone Modes of Superfluid Helium
我们展示了如何相对论有效场论的超流相氦-4可以取代标准的方法来计算生产率的低动量激发由于与外部探头的相互作用。这是通过研究超流中轻暗物质粒子的散射问题，并与一些现有的结果进行比较。我们表明，发射率的两个声子，戈德斯通模式的有效理论，得到强烈抑制亚MeV的暗物质粒子由于两个不同的树级图之间的小交换动量的限制罚款取消。这种现象被认为是氦中的暗物质粒子所感受到的电势的特定选择的结果。如果这种电位发生变化，预测的速率可能会有几个数量级的变化。我们证明了总发射率的主要贡献是由声子。最后，我们分析了一个和两个声子发射的角分布，并讨论了如何可以用它们来测量假设的暗物质粒子击中氦靶的质量。
2019-12-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The linear-non-linear frontier for the Goldstone Higgs
最小的$SO(5)/SO(4)$西格玛模型被用来作为一个模板的紫外线完成的场景中，希格斯粒子是一个低能量的残余一些高能动力学，享受（伪）南武-戈德斯通玻色子的祖先。改变$σ$质量允许从微扰状态扫描到常规的非线性实现。得到了玻色子和费米子的低能基准有效非线性拉格朗日量，并确定了包括线性修正的算子系数。在后者的一阶，三个有效的玻色子运营商出现独立的明确的软破断假设。希格斯粒子与矢量玻色子和费米子的耦合被证明是相当普遍的：线性修正与明确的对称性破缺参数成正比。此外，我们定义了一个有效的Yukawa算子，它允许一个简单的参数化和比较不同的重费米子紫外线完成。此外，对一种特殊的费米完备化进行了详细的研究，得到了相应的低能费米算符。
2016-10-25 hep-ph
A Minimal Model for Neutral Naturalness and pseudo-Nambu-Goldstone Dark Matter
我们概述了一个场景，希格斯玻色子和复杂的标量暗物质候选人出现的伪南布-戈德斯通玻色子打破全球$SO(7)$对称性$SO(6)$。我们构造的新颖之处在于，标准模型顶夸克的对称伙伴在一个隐色群下带电，而不是通常的$SU(3)_c$。因此，自发对称性破缺的规模和顶部伙伴的质量可以显着低于有色顶部伙伴。把这些尺度一下子降低，使模型更自然，也减少了希格斯粒子和暗物质之间诱导的非导数耦合。事实上，这种结构的自然实现描述了简单的热WIMP暗物质，它在全球$U(1)_D$对称性下是稳定的。我们将展示如何大型强子对撞机以及当前和下一代的暗物质实验将探索这个框架的最自然的表现。
2020-06-03 hep-ph
125 GeV Higgs as a pseudo-Goldstone boson in supersymmetry with vector-like matters
我们提出了125 GeV的希格斯玻色子是一个伪戈德斯通玻色子的超对称与额外的矢量类费米子的可能性。希格斯粒子的质量是由在TeV附近的全局对称破缺标度f中的顶夸克和矢量类费米子环得到的。μ，Bmu/mu \sim f是从全局对称性破缺的动力学产生的，并且希格斯四次耦合在f处消失为tan β \simeq 1。得到了msoft \sim $4πM_Z$与f \sim mu \sim m_soft \sim TeV之间的关系，并且大的mu不会引起电弱对称性破缺的微调.从无色的类矢量物质环中可以增强希格斯粒子到双光子的速率。用Goldstone图像的UV完备化可以很好地解决类矢量费米子的Higgs势的稳定性问题。
2012-08-18 hep-ph
Axions as Hot and Cold Dark Matter
热暗物质成分的存在已经被不同宇宙学观测结果的组合暗示为3 σ。我们研究的可能性，伪南武-戈德斯通玻色子占热和冷的暗物质组件。我们证明了当轴子衰变常数f_a < O（10^10）GeV时，如果它们是由介子衰变和畴壁湮灭产生的，则QCD轴子可以完成这一工作。我们还研究了热QCD轴子，伪Nambu-Goldstone玻色子耦合到标准模型部门通过希格斯门，和轴子产生的模衰减的情况下。
2013-10-07 astro-ph.CO hep-ph
The Axion and the Goldstone Higgs
我们考虑可重正化的$SO(5)/SO(4)$ $σ$模型，其中希格斯粒子具有伪Nambu-Goldstone玻色子特征，并探索在部分复合性场景中实现Peccei-Quinn对称性（PQ）所需的最小场扩展。事实证明，极小模型并不需要扩大奇异费米子扇区，而只需要增加一个单重标量：在Peccei-Quinn变换下，参与部分复合的奇异费米子和单重标量都带电就足够了。我们探讨光子信号的唯象预测在轴子搜索所有模型讨论。由于标准模型费米子质量对奇异费米子扇区的限制，相对于标准不可见的轴子模型，轴子-光子耦合的预期范围通常会变窄，影响了实验探索。
2018-08-10 hep-ph
Nambu-Goldstone Dark Matter in a Scale Invariant Bright Hidden Sector
考虑了在强相互作用的含$n_f$类矢量隐费米子的$SU(n_c)$规范扇区中，共形对称破缺和电弱对称破缺相结合的标准模型的标度不变扩展.由于动力学手征对称性破缺而产生的（伪）南武-戈德斯通玻色子是暗物质（DM）的候选者。我们专注于$n_f=n_c=3$，其中$SU(3)$是最大的对称群隐藏的味道，可以显式地分为$U(1) \times U(1)$或$SU(2)\times U(1)$。我们研究了DM性质，并讨论了每种情况下的一致参数空间。由于DM湮灭的机制不同，如果隐费米子的SM $U(1)_Y$荷为$O(1)$，则$SU(2)\times U(1)$和$SU(3)$的相容参数空间有很大不同.
2015-05-01 hep-ph
Pseudo-Goldstone Dark Matter in gauged $B-L$ extended Standard Model
测量标准模型中的整体$B-L$（重子数减去轻子数）对称性是很有意义的，因为异常抵消需要引入三个右手中微子（RHN），它们在通过跷跷板机制自然产生微小的SM中微子质量中起着至关重要的作用。在$B-L$扩展SM的背景下，我们提出了一个伪戈德斯通玻色子暗物质（DM）的情况下，一个复杂的$B-L$希格斯场的虚部作为DM在宇宙中。DM残余密度由SM希格斯玻色子介导的过程决定，但由于其伪戈德斯通玻色子性质，其通过希格斯玻色子玻色子交换与核子的弹性散射被高度抑制。因此，该模型是免费的直接DM检测实验所产生的约束。我们确定区域的模型参数空间再现所观察到的DM密度兼容的约束条件，从大型强子对撞机和间接DM搜索费米-LAT和MAGIC。
2021-03-10 hep-ph
Pseudo-Goldstone Dark Matter Model with CP violation
我们考虑了一个具有两个Higgs二重态和一个复单重态标量的CP破坏模型。单重态$S$在整体$\rm U(1)$对称性下带电，该对称性被质量项$μ^2 S^2+\hc$软破缺。$S$的虚部是一个稳定的暗物质候选者，在树水平上，在零动量转移的极限下，它从满足暗物质散射截面上所有现有直接探测极限的核子中自然地分离出来。它明确表明，在这个框架内，在对齐限制CP违反仍然存在，相反，一个流行的版本的2-希格斯偶极子模型与软破$Z_2$对称性。在这种情况下，我们调查暗物质的影响，模型与无CP破坏的标量部门。特别地，计算了暗物质遗迹的丰度，并讨论了间接探测的可能性。
2022-04-10 hep-ph
Re-Interpretation of Spontaneous Symmetry Breaking in Quantum Field Theory and Goldstone Theorem
本文提出了量子场论中整体对称性破缺的新图景，并提出了一种新的实现对称性破缺现象的方法，即利用与对称性相关的守恒电荷来实现对称性破缺。特别地，当自发的手征对称性破缺发生时，真空态的费米子凝聚被检验。结果表明，如果系统被精确求解，真空的费米子凝聚为零，因此我们不能使用Goldstone定理。作为一个很好的例子，我们给出了Thirring模型的Bethe真空，它显示了在没有费米子凝聚的情况下自发的手征对称性破缺。
2005-10-18 hep-ph hep-th
Sub-GeV dark matter as pseudo-Goldstone from the seesaw scale
赝南武-戈德斯通玻色子（pNGB）是一种轻自旋零粒子，是暗物质的候选者。我们研究的现象学的pNGB θ与近似对称的中微子跷跷板部门。中微子汤川耦合通过辐射诱导θ与希格斯玻色子玻色子的小耦合。由于这种Higgs门相互作用（i）pNGB获得与电弱标度成比例的质量m_theta，并且（ii）所观察到的DM遗迹密度可以由质量m_theta ~ 3 MeV的θ粒子的冻结产生。或者，θ重不育中微子的耦合可以占DM遗迹密度，在1 keV-3 MeV的窗口。θ衰变为轻费米子的过程受到跷跷板尺度的抑制，使得这种pNGB足够稳定，可以扮演DM的角色。
2011-12-22 hep-ph
Freeze-in Production of Pseudo-Nambu-Goldstone Dark Matter Model with a Real Scalar
在这项工作中，我们研究了一个pseudo-Nambu-Goldstone玻色子（pNGB）暗物质模型扩展到一个真正的标量。暗扇区被假定为通过希格斯门与标准模型（SM）弱耦合，因此pNGB暗物质是由冻结机制产生的。由于该产生发生在高能时期，我们引入了一个弱耦合的额外标量场来稳定电弱真空。我们的模型可以重现观测所青睐的暗物质的正确遗迹丰度。此外，通过求解重整化群方程，我们确定了高能尺度下耦合的演化，并证明了在普朗克尺度下，实标量$λ_S$的自耦合以及Higgs场与实标量$λ_{HS}$的混合耦合都严格地受到真空稳定性和耦合微扰性条件的约束.我们还发现，遗迹丰富的DM是不敏感的$λ_S$和$λ_{HS}$的值，除非占主导地位的生产过程是$\overline{H}+H(S+S)\toϕ+ϕ$通过t-和u-通道。
2023-02-20 hep-ph
Vector Goldstone Boson and Lorentz Invariance
自发对称破缺通常会产生自旋为0的戈德斯通玻色子，而自旋为1/2的费米子则会产生超对称。高维洛仑兹对称性的自发破缺可以产生四维的矢量戈德斯通玻色子。
2005-02-01 hep-ph
Phase Transitions and Gravitational Wave Tests of Pseudo-Goldstone Dark Matter in the Softly Broken U(1) Scalar Singlet Model
我们研究了软破$U(1)$复合单重标量模型中的相变，其中暗物质是单重态的赝标量部分，其直接检测耦合到物质被强烈抑制。我们的目的是找到方法来测试这个模型与随机引力波背景的标量相变。我们发现，相变诱导真空希格斯玻色子和单线态的期望值-必要的提供一个现实的暗物质候选人-总是二阶的。如果用干涉仪观测到一阶相变的随机引力波背景，那么$U(1)$的软破缺不能解释被抑制的暗物质-重子耦合，从而为这类单态模型提供了一个结论性的否定检验。
2019-10-02 hep-ph
Muon Magnetic Moment and the Goldstone Boson Higgs
在希格斯玻色子是伪戈德斯通玻色子，轻子是部分复合的理论中，我们计算了μ子磁矩的修正。使用一个通用的有效拉格朗日，我们表明，在某些地区的参数一个相当大的新的物理贡献的磁矩可以从复合费米子，可以解释3.5 $σ$实验的差异从标准模型预测。这种效应依赖于希格斯粒子的导数相互作用，这种相互作用不会改变希格斯粒子与轻子的耦合，并且它不需要非常轻的费米子，从而可以轻松地避免LHC边界。我们的推导可以在一般情况下适用于偶极算符的理论与戈德斯通玻色子希格斯。
2014-07-09 hep-ph
Composite Goldstone Dark Matter: Experimental Predictions from the Lattice
我们利用第一性原理格子模拟研究了具有两种基本Dirac味的$SU(2)$规范理论的非微扰动力学。该模型可以同时作为复合Goldstone玻色子暗物质和电弱对称性动态破缺的模板。我们计算形状因子，使我们能够估计相关的电磁电荷半径。有趣的是，我们观察到，形状因子服从矢量介子优势，即使是双色理论。最后，我们比较模型预测与暗物质直接探测实验。我们发现，复合戈德斯通玻色子暗物质截面的最严格的直接检测实验的约束。我们的研究结果是定量的新的复合动力学模型的建立相关的基础，目前的实验是感兴趣的。
2014-09-15 hep-ex hep-lat hep-ph
Early kinetic decoupling and a pseudo-Nambu-Goldstone dark matter model
本文研究了伪南武-戈德斯通（pNG）暗物质（DM）模型中的早期动力学解耦效应。在早期宇宙中，粒子与热浴中粒子的pNG DM散射过程被小动量转移所抑制。结果，不能保持动力学平衡，并且DM的温度不同于冻出时期的热浴的温度。这种温差影响DM的热遗迹丰度。我们研究了早期动力学退耦在希格斯共振区，50 GeV的$\lesssim m_χ\lesssim m_h/2$，其中$m_χ$是DM的质量，和$m_h/2 \simeq$ 62.5 GeV。我们发现文献中为获得DM能量密度的测量值而确定的DM-Higgs耦合被低估了。耦合的增强导致了希格斯粒子不可见衰变率的增大。它扩大了在对撞机实验中发现来自希格斯玻色子衰变的DM信号的能力。
2021-08-07 hep-ph
Reconciling Higgs physics and pseudo-Nambu-Goldstone dark matter in the S2HDM using a genetic algorithm
在单重态扩展的2 Higgs二重态模型（S2 HDM）框架下，研究了伪Nambu-Goldstone（pNG）暗物质的可能实现. pNG暗物质之所以受到吸引，是因为动量抑制散射截面可以自然地避免直接探测约束，而暗物质的残余丰度仍然可以通过通常的热冻结机制来解释。我们面对的S2 HDM与众多的理论和实验的限制，特别注意的标量势，如真空稳定性和微扰的理论限制。此外，我们讨论了与暗物质部门，一方面，和希格斯部门，另一方面的约束之间的互补性。在我们的数值讨论中，我们探讨了希格斯漏斗区的暗物质质量约$60$ GeV使用遗传算法。我们证明，S2 HDM可以解释测量的遗迹丰度，同时符合所有相关的限制。我们还讨论了是否可以容纳所谓的银河系中心过剩和反质子过剩，可能在约$96$ GeV的希格斯玻色子，可以在这个质量的$b \bar b$ -夸克和双光子终态，分别观察到的LEP和CMS过剩的起源相结合。
2021-11-26 hep-ph
A model of pseudo-Nambu-Goldstone dark matter from a softly broken $SU(2)$ global symmetry with a $U(1)$ gauge symmetry
提出了一个伪南武戈德斯通（pNG）暗物质（DM）模型。我们假设暗区存在$SU(2)_g$整体对称性和$U(1)_X$规范对称性，当标量场达到真空期望值后，它们自发破缺为$U(1)_D$整体对称性.我们添加了一个软对称性破缺项，打破了$SU(2)_g$的全球对称性到$U(1)_g$全球对称明确。我们的模型预测了一个稳定的复杂pNG粒子下的$U(1)_D$全球对称性。pNG DM模型的优点之一是可以解释直接检测实验中的电流零结果。由于南部-戈德斯通玻色子的低能行为，小的动量转移抑制了散射振幅。在我们的模型中，软对称破缺项是唯一确定的。这是我们的模型的优势，一些早期的作品中，一些软对称性破缺条款不能被禁止，但简单地假设是不存在的，以避免直接检测实验的约束。计算了pNG DM的热遗迹丰度，发现在微扰么正性的约束下，该模型可以解释DM能量密度的测量值。
2023-02-16 hep-ph
Pseudo-Nambu-Goldstone Dark Matter from Non-Abelian Gauge Symmetry
基于非阿贝尔规范对称性$SU(2)_D$，提出了一个伪Nambu-Goldstone玻色子（pNGB）暗物质（DM）模型.规范对称性$SU(2)_D$通过$SU(2)_D$二重态和三重态标量场的非零真空期望值自发破缺为整体保管对称性$U(1)_V$。由于$U(1)_V$的精确全局对称性，最轻的$U(1)_V$带电粒子变得稳定。我们假设模型中最轻的带电粒子是带电复合物pNGB，我们将其视为DM。它避免了现有DM直接检测实验由于NGB的性质而受到的强约束。我们发现，当DM质量大于Higgs质量的一半时，DM的能量密度的测量值可以被再现，其中下限一般来自DM不可见衰变的约束，而上限则取决于DM直接探测实验的模型参数.
2022-12-01 hep-ph
Modified top quark condensation model with the extra heavy fermion, the $125$ GeV Pseudo - Goldstone boson, and the additional heavy scalar bosons
我们讨论了\cite{VZ2015}中提出的修正的顶夸克凝聚模型。这种结构的灵感来自于顶-跷跷板方案，其中加入了额外的重费米子PDMATHAMN，它可能与顶夸克配对。此外，该模型还结合了小希格斯粒子的观点，在小希格斯粒子中，$125$ GeV标量粒子表现为赝戈德斯通玻色子。这个模型承认（除了$125$ GeV标量玻色子$H$）较重的标量激发$H^\prime$。我们考虑的参数区域，其质量为$M_{H^\prime} \sim 1$ TeV，$H^\prime$的宽度为$Γ_{H^\prime} \sim 0.3 M_{H^\prime}$，而重费米子的质量为$m_χ\sim 1$ TeV。我们发现，在这个模型中，对于$\sqrt{s}=13$ TeV的截面$σ_{pp \to H^\prime + X \to γ+γ+ X}$的值基本上小于目前的实验上界.此外，我们还发现，对于所选的参数值，应该存在质量为$\approx 2 m_χ$且宽度很小的CP偶标量玻色子。此外，该模型预测的存在额外的中性CP甚至标量玻色子和带电标量玻色子的数量级的$1$ TeV。
2017-08-26 hep-ph
Weak scale right-handed neutrino as pseudo-Goldstone fermion of spontaneously broken $U(1)_{L_μ-L_τ}$
在超对称理论中，考虑了右手中微子成为整体$U(1)$对称性自发破缺的Goldstone费米子的可能性.这种费米子从超引力效应中获得质量，导致在电弱尺度下的RH中微子，其质量与引力子质量相似。实现这种情况的原型模型仅包含I型跷跷板机制所需的三个规范单重态超场。另外两个中微子的质量由$U(1)$破缺标度决定，这个破缺标度也可以在电弱标度附近。在这种情况下，轻中微子通过（a）与RH中微子混合（I型跷跷板），（b）与中性伴子混合（$R$ -宇称破缺），（c）间接地通过RH中微子与中性伴子混合，以及（d）辐射修正获得质量。所有这些贡献所描述的一个小数目的基本参数相同的一组，并提供了一个非常受约束的和预测的中微子质量的框架，详细研究了各种选择的$U(1)$对称性。研究发现，如果软超对称破缺项是味普适的，则味无关的$U(1)$对称性不能描述中微子质量，而需要考虑味相关的对称性.考虑到一个特定的例子，$L_μ- L_τ$对称性，它表明，可行的中微子质量和混合，可以得到不引入任何味违反软部门。在此模型中计算出了Majoron的轻子耦合，并表明它与各种实验室、天体物理和宇宙学约束是一致的。中微子数据允许RH中微子和希格斯玻色子之间有相当大的耦合，这可以用来探测对撞机上的伪戈德斯通费米子，通过它的位移衰变顶点。
2021-10-07 hep-ph
Viable dark energy models using pseudo-Nambu-Goldstone bosons
一个典型的伪南武戈德斯通玻色子（pNGB）可以扮演一个暗能量场的角色，负责目前的宇宙加速。与最近的宇宙学数据相比，我们发现pNGB场需要自发对称性破缺标度$f$接近于$M_P$，并且场的初始值需要微调。很难在理论上一致的设置中实现大的$f$。一个可能的解决方案可以通过增加哈勃摩擦在动机良好的粒子物理模型中的一般设置修改的引力理论。我们展示了两个唯象的例子，这种设置的标准pNGB行动已被修改，通过引入从伽利略宇宙学的动机条款。我们将这些例子与最近的超新星、普朗克和BAO数据进行比较。我们发现，适度的值的无量纲常数，增加摩擦，使$f << M_{P}$和一般的初始条件也有利的数据。我们还评论如何在这些修改后的理论中产生的第五力的约束可以逃避。
2014-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
