Searching for Dark Photon Dark Matter in LIGO O1 Data
暗物质存在于我们的宇宙中,但它的性质仍然是神秘的。激光干涉引力波天文台(LIGO)的非凡灵敏度可能能够解开这个谜团。超轻暗光子是一个很好的暗物质候选者。由于它与普通物质的相互作用,它会引起LIGO反射镜的位移,从而产生可观察到的信号。在一项连接引力波科学和粒子物理学的研究中,我们使用LIGO第一次(O1)数据运行的数据进行直接的暗物质搜索,而不是通过产生引力波间接搜索暗物质。我们证明了在$U(1)_{\rm B}$暗光子暗物质质量带周围$m_{\rm A} \sim 4 \times 10^{-13}$ eV的$\sim 4 \times 10^{-45}$平方耦合上实现的灵敏度。在未来几年里,LIGO和其他引力波探测器在不断发展的全球网络中继续采集数据,预计搜索灵敏度将大大提高。
2019-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Focusing and Substructure Effects on the Rate Modulation in Direct Dark Matter Searches
我们研究了太阳对暗物质的引力聚焦(GF)如何影响非定向直接暗物质搜索中预期信号的年度和两年调制,在局部暗晕中存在暗物质子结构.我们认为人马座流和一个可能的黑暗的磁盘,并表明,GF抑制一些,但不是所有的显着特点,将表征子结构的黑暗晕被GF忽略。
2015-07-27 astro-ph.CO hep-ph
Direct Dark Matter Searches: Fits to WIMP Candidates
在简要介绍了一般的暗物质和作为候选者的WIMP之后,我们回顾了直接暗物质搜索的最新结果。我们专注于旧的和最近的提示,指出轻WIMP的质量低于10 GeV。
2011-06-30 astro-ph.CO hep-ph
Recent Results from Indirect and Direct Dark Matter Searches: Theoretical Scenarios
在这篇评论中,我简要地讨论了有关间接和直接暗物质搜索的最新结果的解释理论方案,重点放在前者。
2011-11-07 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Searches with HAWC
高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线天文台是一个宽视场天文台,对0.5 TeV - 100 TeV伽马射线和宇宙射线敏感,位于墨西哥普埃布拉州,海拔4100米。HAWC天文台利用暗物质湮灭和衰变产生的GeV-TeV光子对暗物质进行了间接搜索,考虑了各种来源,包括矮球状星系、M31星系和室女星系团,以及使用dSphs的综合限制。HAWC没有发现这些来源有统计学意义的过剩。我们在暗物质质量超过1 TeV时寻找暗物质湮灭和衰变。我们将介绍湮没截面和衰变寿命极限。
2017-08-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
The missing matter problem: from the dark matter search to alternative hypotheses
暗物质是天体物理学和粒子物理学中最重要的未解决问题之一。我们回顾了暗物质的理论和实验研究现状,并讨论了各种假说。
2011-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Dark Atoms and Puzzles of Dark Matter Searches
宇宙中的非重子暗物质被认为是由新的稳定形式的物质组成的。它们的稳定性反映了微观世界的对称性,宇宙学暗物质的候选粒子是具有新的守恒量子数的最轻粒子。暗物质候选者可能出现在新的夸克和轻子族中,如果它们隐藏在难以捉摸的“暗原子”中,那么新的稳定带电轻子和夸克的存在是可能的。这种可能性受到轻元素异常同位素的限制,在预测稳定双电荷粒子的情况下并不排除。在这些场景中,过量的-2带电粒子与原始氦结合在O-氦“原子”中,保持了暗物质特定的核相互作用形式,这可能为直接寻找暗物质的难题提供一个有趣的解决方案。
2014-02-02 astro-ph.CO hep-ph
Dedicated Indirect Searches for Dark Matter Using Antideuterons
本白皮书描述了使用反氘子进行间接暗物质搜索的基本思想。由于低的天体物理背景,由暗物质湮灭/衰变产生的低能量反氘核提供了一个有吸引力的暗物质特征。目前和未来的实验有很强的潜力,以检测反氘从暗物质。它们不仅相互补充,而且与其他暗物质搜索也是互补的。
2013-05-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
New Dark Matter Search Strategies at DUNE
如果暗物质在太阳核心湮灭为轻夸克,那么停止的K介子衰变将产生236 MeV的中微子通量。我们认为策略DUNE不仅观察到这样的信号,但要确定中微子的方向从强子反冲。我们表明,这种新的策略可以提供一个更好的处理系统的不确定性与暗物质搜索。
2017-10-10 astro-ph.CO hep-ph
Axion dark matter searches from the standard halo over the tidal stream to the big flow
本研究提出采用单个高分辨率起始的DAQ通道实现覆盖标准晕、潮汐流和大流的轴子暗物质探测,不牺牲采集效率,还可通过滤波避免低分辨率探测的信噪比下降,提升数据复用性与探测灵敏度。
2025-06-18 astro-ph.CO hep-ex
Light dark matter search with DarkSide-50
DarkSide-50基于电离信号搜寻轻暗物质,改进WIMP-核子作用上限并扩展至低质量,同时约束暗物质-电子相互作用。
2023-06-21 astro-ph.CO hep-ex
Implications of hydrodynamical simulations for the interpretation of direct dark matter searches
近年来,像银河系这样的星系的真实流体动力学模拟已经成为可能,从而能够可靠地估计太阳附近的暗物质密度和速度分布。我们在这里回顾流体动力学模拟的状态和它们的影响,直接暗物质搜索的解释。我们特别关注:识别类银河系星系的标准;重子物理学对暗物质速度分布的影响;可能存在的子结构,如团块,流,或暗盘;以及对直接检测暗物质与标准和非标准相互作用的影响。
2017-07-19 astro-ph.CO hep-ph
Indirect Dark Matter Searches and Models
间接暗物质搜索简要回顾。目前的实验数据从卫星和切伦科夫望远镜在银河系和河外地区寻找反物质和伽马射线,比较与预测的暗物质的理论模型。分析的重点是在几个有趣的超对称模型中的WIMP,如中性伴子和sneutrino,和一个superWIMP,如引力子。特别地,讨论是在R-奇偶守恒模型的上下文中进行的,例如MSSM、NMSSM和扩展的NMSSM,以及R-奇偶违反模型$μν$ SSM。
2012-03-03 astro-ph.CO hep-ph
Light Neutralino Dark Matter in the pMSSM: Implications of LEP, LHC and Dark Matter Searches on SUSY Particle Spectra
我们调查的可行性轻中性伴子的情况下,促进了暗物质直接探测实验。使用高统计扫描的pMSSM,我们已经确定了几种情况下,产生很轻的中性伴子与大的直接检测散射截面。我们的研究结果受到了来自暗物质遗迹密度、直接探测、间接探测以及味道物理学、电弱精度测试、LEP和Tevatron限制、LHC对SUSY、Higgs和单喷射搜索的限制的挑战。特别地,我们研究了希格斯玻色子在122.5 < Mh < 127.5 GeV范围内的效应。我们发现,出现了几个方案,在协议的所有限制,我们研究他们的特点和LHC的敏感性。
2012-05-11 astro-ph.CO hep-ph
Status of direct detection searches of heavy dark matter
本文综述了重暗物质直接探测实验的现状,重点讨论WIMP高、低质量区搜索的进展、前景与挑战,并简要涉及重非WIMP候选者。
2024-01-15 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Radio-Frequency Searches for Dark Matter in Dwarf Galaxies
矮球状星系长期以来一直被认为是间接寻找暗物质的最佳目标。然而,大多数此类研究都是使用伽马射线仪器进行的。在这篇综述中,我们讨论了最近的进展,已在无线电为基础的间接暗物质搜索。我们看看现有的工作在这个主题和讨论的未来前景,激励继续在这个新发展的领域,承诺成为,在即将到来的平方公里阵列,一个突出的组成部分,寻找暗物质的工作。
2020-07-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Search with sub-keV Germanium Detectors at the China Jinping Underground Laboratory
灵敏度低于千电子伏的锗探测器为寻找低质量WIMP暗物质打开了一扇窗。CDEX-TEXONO协作组正在新的中国锦屏地下实验室采用这种方法进行第一个研究项目。讨论了实验室和实验的现状和计划。
2012-01-25 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
A Search for Wavelike Dark Matter with Dielectrically-loaded Multimode Cavities
暗物质占宇宙物质的85%,占能量密度的27%,但我们不知道暗物质是由什么组成的。有几个引人注目的候选者暗物质具有波动性质,包括轴子和暗光子。波状暗物质可以用超灵敏的微波腔来探测。ADMX实验使用一个工作在基模的圆柱形腔来搜索几个微电子伏特质量范围内的轴子。然而,随着轴子质量的增加,ADMX搜索技术变得越来越具有挑战性。这是因为质量越大,需要的空腔直径越小,而空腔体积越小,信号强度就会降低。因此,有兴趣开发更复杂的谐振器来克服这个问题。ADMX-Orpheus实验使用介质加载的法布里-珀罗腔来搜索质量接近100微电子伏特的轴子和暗光子。俄耳甫斯通过在高阶模式下工作来保持大体积,并且该模式使电场成形,使得该模式更强地耦合到轴子和暗光子。本论文描述了ADMX-Orpheus的开发和调试,以寻找质量在65.5微电子伏特和69.3微电子伏特之间的暗光子。
2021-12-08 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Composite Dark Matter and Puzzles of Dark Matter Searches
DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中暗物质搜索的积极结果,与其他小组的结果放在一起,可能意味着宇宙学暗物质的非平凡粒子物理解决方案。带-2电荷的稳定粒子,在O-氦“原子”(OHe)中与原始氦结合,代表了暗物质的一种特定的比冷的核相互作用形式。在地球物质中OHe的速度变慢,因此在低温实验中直接探测地下暗物质的方法是难以实现的。然而,在DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中,Na和I核对OHe的辐射俘获会导致能量释放在2-5 keV区间内的年变化。
2010-03-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Searching for Light in the Darkness: Bounds on ALP Dark Matter with the optical MUSE-Faint survey
我们使用MUSE光谱观测矮球状星系狮子座T之间的470和935 nm的轴子样粒子(ALP)的辐射衰变的搜索。假设ALP构成的暗物质组成的利奥T晕,我们推导出的有效ALP双光子耦合的界限。我们改进现有的限制超过一个数量级的ALP质量范围2.7-5.3 eV。
2021-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Searching for dark matter in X-rays: how not to check the dark matter origin of a spectral feature
在最近题为“在X射线中寻找暗物质:如何检查光谱特征的暗物质起源”的预印本[arXiv:1001.0644v1]中,作者声称,一些存档的X射线数据可以用来排除暗物质在20 sigma水平上以5 keV无菌中微子的形式存在。不幸的是,极限推导得不正确。我们指出这种分析的缺点,并表明,与5千电子伏的无菌中微子的光谱特征相一致的试探性检测与现有的限制并不矛盾。未来对矮球状星系的观测将验证这一假设。
2010-01-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
New Directions in the Search for Dark Matter
对暗物质性质的识别是粒子物理学面临的最重要的问题之一。目前的观测限制允许暗物质的质量范围为$10^{-22}$ eV - $10^{48}$ GeV。鉴于这些边界的弱性质和暗物质模型可以很容易地构建,很明显,这个问题只能通过实验来解决。在这些讲座中,我将讨论各种方法来实验探测各种各样的暗物质候选者。
2022-04-06 astro-ph.CO hep-ph quant-ph
Particle Dark Matter: Status and Searches
简要概述了粒子暗物质的现象学和一些最广泛研究的暗物质候选者的属性。直接和间接的暗物质搜索的最新进展进行了讨论。
2010-03-24 astro-ph.CO
A Search for Invisible Axion Dark Matter with the Axion Dark Matter Experiment
这封信报告了从晕圈镜搜索质量在2.66和2.81 $μ$ eV之间的暗物质轴子的结果。搜索排除了由不可见轴子的合理模型预测的轴子-光子耦合的范围。这种前所未有的灵敏度是通过在亚开尔文温度下操作大容量晕圈镜来实现的,从而降低了热噪声以及用于信号功率读出的超低噪声SQUID放大器的过量噪声。正在进行的搜索将提供几乎明确的测试不可见的轴子模型在广泛的轴子质量。
2018-04-17 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
First results on the search for dark matter in the Sun with the ANTARES neutrino telescope
ANTARES合作目前正在运行北半球最大的中微子探测器。ANTARES的目标之一是寻找宇宙中的暗物质。本文介绍了利用ANTARES探测器在太阳中探测暗物质的初步结果,以及利用ANTARES探测器探测太阳中暗物质的灵敏度研究结果和KM3NeT联合体研制的未来100公里中微子望远镜的灵敏度研究结果。
2009-07-20 astro-ph.CO
Introduction to the special issue of Modern Physics Letters A "Indirect dark matter searches"
宇宙学上的暗物质的性质在物理学中找到了超越基本粒子标准模型的解释。暗物质候选者的景观包含了各种各样的物种,要么难以捉摸,要么在直接的实验搜索中难以检测到。即使在这种情况下,当这样的搜索是可能的,他们的结果的解释意味着额外的信息来源,这提供了暗物质的间接影响。一些非平凡的探测性质的暗物质在目前的问题。
2014-11-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Broaden the search for dark matter
需要采取大胆的策略来识别大多数难以捉摸的粒子,这些粒子应该构成宇宙的大部分质量
2014-04-09 astro-ph.CO
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
MIMAC : Detection of low energy recoils for Dark Matter search
MIMAC项目是基于微型时间投影室(micro-TPC)的矩阵,用于暗物质搜索,填充He 3或CF 4,并使用电离和轨道。首次测量了这种微TPC的能量分辨率,并给出了其低阈值
2009-04-10 astro-ph.CO
MIMAC : a micro-TPC detector for non-baryonic dark matter search
MIMAC项目是用于暗物质搜索的多室探测器,旨在使用填充有He 3和CF 4的micromegas micro-TPC矩阵测量径迹和电离。最近的实验结果的第一次测量的氦淬火因子在低能量(1千电子伏反冲)。
2009-05-28 astro-ph.CO
Ultralight dark matter searches with KAGRA gravitational wave telescope
在众多的暗物质候选者中,质量小于1~eV的玻色子超光场是最有希望的。近年来,利用激光干涉仪在不同尺度上寻找超轻暗物质候选者的新方法不断涌现。其中包括我们的建议,寻找类轴子粒子(ALP)和矢量场与激光干涉引力波探测器。通过测量激光的振荡偏振旋转,可以搜索ALP。弱耦合到标准模型扇区的大量矢量场也可以通过测量作用在干涉仪的悬挂镜上的振荡力来搜索。本文综述了利用日本KAGRA的引力波探测器寻找超轻暗物质候选者的活动现状。目前正在分析KAGRA 2020年观测运行的数据,以搜索矢量暗物质,并在干涉仪的臂腔传输端口安装偏振光学器件,以在未来的观测运行中搜索ALP。
2021-10-31 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Searching for topological dark matter in LIGO data
本研究首次利用LIGO引力波应变数据搜寻拓扑暗物质,分析暗物质畴壁穿越的可探测性,证实双黑洞并合事件不支持畴壁假设,还指出数据干扰会限制特定参数的暗物质搜寻,为后续研究提供指导。
2024-10-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Homogeneity in the search of the Dark Sector
在精确宇宙学时代,我们研究了一种新的方法来探测暗宇宙。通过研究宇宙的分形性,我们估计了均匀性的特征尺度。使用Fisher分析,我们调查了这种尺度对我们可以从Euclid卫星获得的宇宙学信息的潜在影响,从而了解我们宇宙的暗能量和暗物质的性质。
2018-07-18 astro-ph.CO gr-qc
Improving Dark Matter Axion Searches with Active Resonators
轴子是暗物质的一个很好的候选者。寻找暗物质轴子的最灵敏的实验依赖于轴子与沉浸在强磁场中的微波腔的电磁共振的耦合。实验的灵敏度与耦合到轴子的共振的Q成比例。到目前为止,用于轴子搜索的谐振器都是无源的,Q值受到腔壁中功率损耗的限制。我建议使用主动反馈谐振器,以提高微波腔轴子暗物质实验的Q值的几个数量级。这应该允许实验显着增加的速度,他们可以测试潜在的轴子质量和耦合。
2014-03-26 astro-ph.CO physics.ins-det
Searching for scalar field dark matter with LIGO
本文利用 LIGO 第三次观测运行数据,通过分析分束器与测试质量的尺寸振荡耦合并采用高效搜寻方法,在10–180 Hz频带将标量场暗物质耦合常数的直接约束提升数个数量级。
2024-03-08 astro-ph.CO gr-qc