Dark Baryon Black Holes
University of California Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Santa Cruz Institute for Particle Physics(圣克鲁兹粒子物理研究所)
该研究提出一种暗物质产生新机制:大N极限下禁闭SU(N)规范理论中的暗重子坍缩可形成普朗克尺度稳定黑洞遗迹,其丰度随N指数抑制,对应N≲100,质量达数百普朗克单位,还对参数空间做了详细数值研究。
2026-08-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Generation of WIMP Miracle-like Densities of Baryons and Dark Matter
观测到的暗物质的密度与热遗迹弱相互作用大质量粒子(WIMP)的预期密度相当。此外,观测到的重子密度与暗物质密度在一个数量级之内。这表明重子密度与典型的热遗迹WIMP暗物质密度有物理联系。我们提出了一个模型,同时产生的重子和暗物质通过修改一个大的初始重子不对称的热遗迹WIMP的密度。在大型强子对撞机上产生携带重子数的不稳定标量将是该模型的一个明确标志。
2012-01-15 astro-ph.CO hep-ph
Chiral Gravitational Waves and Baryon Superfluid Dark Matter
利用手征规范理论的引力反常,我们发展了一个包含强相互作用暗夸克的暗生和重子生的统一模型。在这些模型中,可见重子和暗重子的不对称性都是由手征原初引力波引起的引力异常产生的。我们给出了一个含有两个无质量夸克的SU(2)规范理论的具体模型。在这个模型中,暗夸克凝聚并形成一个暗重子荷超流体(DBS),其中希格斯模充当冷暗物质。我们阐明了这种暗物质的基本特征,并讨论了其唯象前景。
2018-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Comparable dark matter and baryon abundances with a heavy dark sector
我们提出了一个解释暗物质(DM)和重子的丰度相当的方案,没有任何相应的粒子质量的巧合。在这里,DM对应于隐藏的MSSM类暗扇区中的重“暗重子”,其中超对称性破缺尺度可以比可见扇区大几个数量级。在这两个扇区中,通过阿弗莱克-戴恩机制产生重子不对称性,较小的暗重子熵比部分补偿较大的暗重子质量,使两个扇区的密度相似。庞大的群众阶层也自然导致这些被隔离的部门不对称的再加热。此外,这种情况下预测不相关的DM和重子等曲率扰动。
2022-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter as a weakly coupled Dark Baryon
暗物质可能是一种新的约束规范相互作用的偶然稳定重子。我们扩展了以前的研究探索的可能性,DM是由暗夸克比暗禁闭规模更重。由此产生的现象学包含了新的不寻常的元素:一个两阶段的DM宇宙学(冻结后的暗凝聚),一个大的DM湮灭截面通过重组的暗夸克(允许适合的正电子过剩)。亮暗胶球的寿命相对较长,并产生额外的宇宙学效应; DM本身可以保持放射性。
2017-10-26 astro-ph.CO hep-ph
Balancing asymmetric dark matter with baryon asymmetry and dilution of frozen dark matter by sphaleron transition
本文研究了电弱裂子跃迁或电弱相变(EWPT)在平衡重子过剩对$4^{th}$代过剩稳定夸克中的作用。考虑到所有量子数和电荷守恒,重子、轻子和$4^{th}$族轻子、夸克之间的sphaleron跃迁是可能的。在二阶EWPT框架下,我们试图建立一种可能的确定性关系,即$4^{th}$族过剩值与重子不对称性之间的关系。在路过的时候,我们显示了小的,但可以忽略不计的稀释预先存在的暗物质密度由于sphaleron过渡。
2021-06-22 astro-ph.CO hep-ph
Simultaneous Generation of WIMP Miracle-like Densities of Baryons and Dark Matter
观测到的暗物质的密度与热遗迹弱相互作用大质量粒子(WIMP)的预期密度相当。此外,观测到的重子密度与暗物质密度在一个数量级之内。这表明重子密度与典型的热遗迹WIMP暗物质密度有物理联系。我们提出了一个模型,同时产生的重子和暗物质通过修改一个大的初始重子不对称的热遗迹WIMP的密度。暗物质是由O(TeV)色标量湮灭产生的O(100)GeV规范单重标量产生的,这些标量是导致最终的热WIMP类重子不对称性的原因。没有重子洗出的要求意味着存在两个规范单重标量。如果长寿命的O(TeV)色标量具有大的超荷(|Y| > 4/3),则可以理解这种不对称性向常规重子的低温转移。在大型强子对撞机上产生这样的标量将是该模型的一个明显标志。
2015-03-05 astro-ph.CO hep-ph
Hylogenesis: A Unified Origin for Baryonic Visible Matter and Antibaryonic Dark Matter
我们提出了一种新的机制,产生重子和宇宙的暗物质密度。一个携带守恒重子数电荷的新狄拉克费米子X耦合到标准模型夸克和一个GeV尺度的隐藏扇区。X的CP破坏衰变,在低温再加热中产生的非热衰变,将反重子数隔离在隐藏的扇区中,从而在可见扇区中留下多余的重子。反重子隐藏态是稳定的暗物质。这种机制的一个引人注目的特征是暗物质的重子破坏非弹性散射,它可以以与核子衰变搜索相关的可观的速率湮灭重子。
2010-08-30 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological constraints on the velocity-dependent baryon-dark matter coupling
利用普朗克微波宇宙微波背景辐射(CMB)和斯隆数字巡天(SDSS)Lyman- $α$ forest数据,给出了MeV以下暗物质质量的重子-暗物质相互作用截面的宇宙学约束.为了探索暗物质质量$m_χ\lesssim 1$ MeV的暗物质的自由流效应可以抑制可观察到的小尺度密度波动,除了存在重子-暗物质耦合的声振荡阻尼,我们应用类似于传统的暖暗物质的近似处理暗物质的自由流。我们还证明了重子-暗物质横截面边界的质量依赖性(对于暗物质质量下降到$m_χ \sim 5~{\rm keV}$),相反,暗物质质量独立的横截面约束的光暗物质在以前的文献中声称的MeV尺度以下。
2019-02-03 astro-ph.CO hep-ph
Revisiting the gravitino dark matter and baryon asymmetry from Q-ball decay in gauge mediation
我们重新研究了规范介导超对称破缺中Q球的衰变可以自然解释重子和引力子暗物质的数量的假设。配备了更正确的衰变到引力子和重子最近得出的速度,我们发现,从Q球衰变引力子暗物质的直接生产的情况下自然工作。
2013-09-30 astro-ph.CO hep-ph
Baryoid Dark Matter from $\mathbb{Z}_N$ Domain Walls: The $(N-1):1$ origin of the dark matter-baryon coincidence
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
通过Z_N域墙坍缩产生baryoid,解释暗物质与重子的巧合,提出(N-1):1的比值机制,计算域墙动力学及重子数捕获效率。
2026-09-11 astro-ph.CO hep-ph
Cladogenesis: Baryon-Dark Matter Coincidence from Branchings in Moduli Decay
我们提出晚期模量衰变是重子和暗物质的共同起源。重子不对称性是由新TeV尺度粒子的衰变产生的,而暗物质是由R宇称奇粒子的(链)衰变产生的,没有经历任何湮灭。重子和暗物质丰度主要受模衰变的稀释因子控制,其典型范围为10^{-9}-10 ^{-7}。精确的数密度由来自模量衰减的简单分支分数确定,预计在不存在对称性的情况下具有类似的顺序。这种情况可以自然地导致所观察到的重子不对称性,并且对于适度抑制R宇称奇粒子的模量的两体衰变,也可以产生正确的暗物质丰度,对于质量在(5-500)GeV范围内的暗物质。
2010-11-04 hep-ph hep-th
Exodus: Hidden origin of dark matter and baryons
本文提出了一个新的框架来解释重子和暗物质遗迹密度Ω_{DM} \approx 5Ω_B的邻近性。该方案假设所观察到的暗物质态的数密度是由于同时产生重子不对称性的第二个隐藏扇区的衰变而产生的。与非对称暗物质模型相反,暗物质可以是一个真正的标量或马约拉纳费米子,因此呈现出独特的现象学。我们讨论在这个框架中的模型构建和一般约束方面。我们提出了一个简单的超对称实现这种机制,并表明它可以用来获得正确的暗物质遗迹密度的双LSP。
2014-07-25 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter, Baryon Asymmetry, and Spontaneous B and L Breaking
我们在一个简单的理论中研究了暗物质和宇宙学重子不对称性,其中重子(B)和轻子(L)数是自发破缺的局域规范对称性。在这个模型中,冷暗物质候选者是重子数最轻的新场,它的稳定性是规范对称性的自动结果。暗物质湮灭要么通过质量必须低于TeV的疏轻子规范玻色子,要么通过希格斯玻色子。由于疏轻子规范玻色子的质量必须低于TeV标度,我们发现在第一种情况下,弹性截面的下限约为5 × 10 ^{-46} cm ^2。即使重子数是可测量的,并且在弱标度之前不会自发破缺,但宇宙学上可接受的重子过剩是可能的。在获得测量的重子过剩和暗物质密度之间存在着张力。
2010-09-29 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Assimilation into the Baryon Asymmetry
纯单线态通常不适合作为暗物质的候选者,因为它们通常具有比观测值更大的热残余丰度。在本文中,我们提出了一种新的称为“同化”的暗物质机制,它利用宇宙的重子不对称性来产生正确的单重态暗物质遗迹丰度。通过同化,暗物质本身被有效地摧毁,但暗物质数被储存在新的准稳定重态中,这些态携带重子不对称性。这些重态随后的湮灭和后期衰变产生了(对称的)暗物质和(不对称的)标准模型重子。我们详细研究了纯双暗物质的情况下,通过增加最小超对称标准模型与矢量状手征多重态。在这种机制有效的参数范围内,LHC可以发现负责吸收暗物质的长寿命带电粒子。
2012-03-07 astro-ph.CO hep-ph
Decaying spin-3/2 dark matter from baryon number violation
School of Theoretical Physics, Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高级研究所理论物理学院);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器)
研究非超对称自旋3/2暗物质与质子数违反相互作用,通过有效场论揭示其主导质子数通量,并探讨其在间接探测、直接探测和LHC单喷注限制中的互补性。
2026-05-07 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic perturbations, baryon asymmetry and dark matter from the minimal supersymmetric standard model
最小超对称标准模型中的标量场在暴胀期间可能具有大的场值。由于近似的整体对称性,在暴胀过程中,它们的位相方向近似为无质量,并产生量子涨落,这可能是宇宙微扰的起源。如果扰动是通过Q球的形成产生的,重子不对称性和暗物质可以持续产生。重子和暗物质的等曲率扰动产生了显著的影响,但它们被预测为几乎相互补偿。轻子不对称性比重子不对称性大得多。该场景预测了$f_{\rm NL} = 5/3$的局部非高斯性。讨论了超对称粒子质量谱的意义。
2019-07-17 astro-ph.CO hep-ph
Ultra-Light Pion and Baryon WIMPzilla Dark Matter
提出一种暗禁闭规范理论,以毫电荷超轻π介子(ULP)和重子同时实现超轻和超重暗物质范式,两者经暗QCD禁闭尺度联系,能解释暗物质密度并产生多样化密度分布。
2023-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Baryon Asymmetry, Dark Matter, and Density Perturbation from PBH
研究了一个由原初黑洞蒸发同时产生重子不对称性、暗物质和宇宙密度扰动的方案的一致性。该方案可以解释宇宙中的暗物质与重子密度的一致性,并且不存在等曲率微扰问题。我们表明,这种情况下预测的质量PBH,右手中微子和暗物质,哈勃尺度在通货膨胀,非高斯性和运行的光谱指数。我们还讨论了通过探测PBH中的高频引力波来检验该方案的可行性。
2014-01-16 astro-ph.CO hep-ph
Baryonic Dark Matter
我们研究了标准模型的一个简单推广,其中重子数是一个局域规范对称性,宇宙中的冷暗物质可以用重子数的费米子场来描述。我们把这种情况称为“重子暗物质”。候选暗物质的稳定性是低尺度下重子数自发破缺的自然结果,不需要额外的离散对称性。详细讨论了遗迹密度的约束和直接探测的预测。我们简要地讨论了这个模型的可检验性使用大型强子对撞机数据和暗物质实验的可能结果之间的相关性。
2014-03-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Constraining Dark Matter-Baryon Scattering with Linear Cosmology
利用普朗克卫星的宇宙微波背景(CMB)数据和斯隆数字巡天的莱曼α森林数据,推导了重子与暗物质弹性散射的约束条件。弹性散射使重子和暗物质交换动量,影响早期宇宙中线性密度扰动的动力学。我们推导出了对散射截面的约束条件,其形式为sigma \propto v^n,允许在-4和2之间的宽范围的速度依赖性。我们改进和纠正以前的估计,它们存在的地方,包括速度无关的横截面以及暗物质毫荷和电磁偶极矩。莱曼-α森林数据在n>-3的约束中占主导地位,其中相对于单独的CMB数据的改进可以是几个数量级。在质量标度M>10^{12} M_{solar}上,暗物质-重子散射不能影响晕质量函数.我们的结果意味着,独立于模型,在像我们银河系这样的星系晕中的重子,在星系的年龄期间不会从暗物质粒子中散射。
2013-11-14 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological and astrophysical probes of dark baryons
我们研究了“暗重子”的宇宙学和天体物理学特征,这是一种与中子混合的中性费米子。由于混合是通过夸克水平上的高维算子进行的,因此高能暗重子的产生得到了增强,因此它在早期宇宙中的丰度可能是显着的。把它的初始丰度作为一个自由参数,我们得到新的,强大的限制的性质的黑暗重子。原始核合成和宇宙微波背景提供了强的约束,由于中子通过其诱导跃迁偶极相互转换为暗重子,并由于暗重子的后期衰变。此外,中子星中的中子可以缓慢地衰变为暗重子,提供了一种新的热源,但受到脉冲星温度测量的限制。考虑到所有的约束条件,我们确定参数空间的黑暗重子可以是一个可行的暗物质的候选人,并讨论有前途的途径探测它。
2020-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
RH Sneutrino Condensate CDM and the Baryon-to-Dark Matter Ratio
重子和冷暗物质观测到的质量密度的相似性可能是它们有相关起源的标志。如果CDM是由非常弱耦合的RH超中微子LSPs的d = 4平坦方向凝聚而成,而重子不对称性是由阿弗莱克-戴因沿着d = 4(H_{u} L)^2平坦方向的稀薄生成而产生的,那么重子与暗物质的比率就可以在带有右手中微子的MSSM中得到理解。该模型的可观测特征包括CDM和重子等曲率扰动以及独特的长寿命NLSP现象。
2007-10-12 astro-ph hep-ph hep-th
Grand Unification, Dark Matter, Baryon Asymmetry, and the Small Scale Structure of the Universe
我们考虑一个最小的大统一模型,其中的暗物质产生于TeV范围内的信使粒子的非热衰变。信使粒子补偿了标准模型中重子的不对称性,并使重子和暗物质的数密度相似。非热的暗物质,如果质量在GeV范围内,可能具有0.1 Mpc量级的自由流尺度,并可能解决观测与LCDM模型之间的差异。此外,GeV尺度的暗物质自然会导致重子和暗物质密度令人困惑的接近。通过选择“Higgsino”信使实现了计量联轴器的统一。
2005-03-11 astro-ph hep-ph hep-th
Baryon Asymmetry, Dark Matter and Local Baryon Number
我们提出了一种新的机制来理解重子和宇宙中的暗物质不对称性之间的关系,在理论中重子数是一个局部对称性。在这些情况下,B-L的不对称性产生的机制,如leptogenesis转移到暗物质和重子部门通过sphaleron过程,保存总重子数。我们证明了即使在低尺度下通过Higgs机制破坏重子数,宇宙中的暗物质遗迹密度与重子不对称性之间也可能存在一致的关系.我们还讨论了利用施图克尔伯格机制来理解自然界中重子数守恒的情况。
2014-02-21 hep-ph
Balancing baryon and asymmetric dark matter excess
本文通过sphaleron跃迁将不对称暗原子暗物质密度与重子不对称性联系起来,并在最小行走人工色模型中研究其宇宙学后果,给出人工粒子质量上限,为LHC寻找多重带电稳定粒子提供约束。
2024-01-12 astro-ph.CO hep-ph
The Strange Physics of Dark Baryons
携带重子数的GeV量级的暗扇区粒子为理解暗物质的起源和宇宙的物质-反物质不对称性提供了一个有吸引力的框架。我们证明,暗衰变的强子状态包含奇怪的夸克-超子-发现这样的黑暗重子提供了良好的前景。建立在超子暗衰变相关的矩阵元素的新的计算,并鉴于各种对撞机,风味,和天体物理学的限制,我们确定在超子工厂,如BESIII和LHCb的预期率。我们还强调了有趣的超子暗衰变的中子寿命异常和Mesogenesis的理论联系。
2022-06-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark Matter-Induced Baryonic Feedback in Galaxies
本研究通过星系模拟与解析估计提出,暗物质在白矮星内聚集并触发Ia型超新星,可形成区别于普通超新星反馈的新型重子反馈,从而改变星系结构。
2024-10-24 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Axion dark matter and the 21-cm signal
参考文献[1]表明,冷的暗物质轴子与重子热接触,因此在轴子之间热化并形成玻色-爱因斯坦凝聚体后不久就冷却了重子。最近由EDGES合作组观测到的宇宙黎明时重子温度低于“标准”假设下的预期,这被解释为暗物质是轴子的新证据,至少部分是这样。发现由暗物质轴子引起的重子冷却与观测到的重子声学振荡是一致的。
2018-08-01 astro-ph.CO hep-ph
Heavy Dark Baryons as Self-Interacting Dark Matter: A GeV-Scale Coincidence
ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics, School of Physics, The University of Melbourne(墨尔本大学物理学院暗物质粒子物理卓越中心);Institut für Astroteilchen Physik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院天体粒子物理研究所);Departament de Física Teòrica, Universitat de València(瓦伦西亚大学理论物理系);Instituto de Física Corpuscular (CSIC-Universitat de València)(粒子物理研究所(瓦伦西亚大学-西班牙国家科学研究委员会))
研究禁闭暗SU(N)理论中重重子作为自相互作用暗物质,推导其相互作用并发现大N下可产生速度依赖截面,对应GeV尺度暗重子,暗示非对称暗物质起源。
2026-10-01 astro-ph.CO hep-ph
Right-Handed Sneutrino Condensate Cold Dark Matter and the Baryon-to-Dark Matter Ratio
重子和冷暗物质密度的相似性表明它们有共同或相关的起源。如果冷的暗物质是由于非常弱耦合的RH超中微子LSP的d = 4平坦方向凝聚而产生的,而重子不对称性是由沿着d = 4(H_{u} L)^{2}平坦方向的阿弗莱克-丁轻子生成产生的,那么这可以在具有右手(RH)超中微子的MSSM的上下文中理解。当再加热温度在10^{6}-10 ^8} GeV范围内时,得到了RH超中微子暗物质的正确密度。一个冷的暗物质等曲率扰动接近目前的观测范围是可能的情况下,由D项或F项与抑制哈勃修正的A项驱动的通货膨胀。在D项暴胀模型的情况下,一个可观测的重子等曲率扰动也是可能的。
2006-12-10 astro-ph hep-ph hep-th
Baryon Destruction by Asymmetric Dark Matter
我们调查新的和不寻常的信号,出现在理论中的暗物质是不对称的,并进行了净反重子数,可能会发生时,暗物质丰度与重子丰度。反重子暗物质可以通过非弹性散射湮灭可见重子而引起{ \it诱导的核子衰变}。如果在弱尺度下通过新的物理学出现可见区和暗区之间的重子数转移,这些过程将导致地球核子衰变实验中10^{29}-10 ^{32}年的有效核子寿命。诱导核子衰变的可能性激发了一种新的方法,直接探测宇宙暗物质的核子衰变实验。强子对撞机上的单喷流搜索(和相关的签名)也为弱尺度暗物质引起的重子数破坏提供了补充探测。最后,我们讨论了重子破坏暗物质对恒星系统的影响,并表明它可以与现有的观测结果相一致。
2011-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Balancing Asymmetric Dark Matter with Baryon Asymmetry by Sphaleron Transitions
本文研究了在重子过剩与四代稳定夸克过剩之间的平衡中,电弱裂子跃迁的作用。考虑到$SU(2)$对称性的非破坏性以及电弱和新电荷以及新族量子数的守恒性,使得重子、轻子以及第四族轻子和夸克之间的sphaleron跃迁成为可能。本文试图在第四族超数与重子不对称性的值和符号之间建立一种可能的确定关系。如果$U$型夸克是第四族中最轻的夸克,并且sphaleron跃迁提供了过量的$\bar U$反夸克,那么以($\bar{U} \bar{U} \bar{U}$)与原始He核的暗原子束缚态形式存在的不对称暗物质与重子不对称性相平衡.
2021-07-27 astro-ph.CO hep-ph
Tying Dark Matter to Baryons with Self-interactions
自相互作用暗物质(SIDM)模型被提出来解决无碰撞冷暗物质(CDM)范式下的小尺度问题。在这些SIDM模型中,我们导出了包含重子和暗物质引力势的暗物质晕密度分布的平衡解。自相互作用驱动暗物质等温,这将暗物质晕的核心大小和形状与恒星的空间分布联系起来,这与以前的预期和CDM预测完全不同。与仅SIDM模拟的预测相比,核心尺寸更小,核心密度更高,在重子主导的星系中影响最大。作为一个例子,我们发现在银河系的暗物质的核心大小约为0.5千秒差距,超过一个数量级小于核心大小从SIDM只模拟,这具有重要意义的SIDM候选人的间接搜索。
2014-06-23 astro-ph.CO hep-ph
A Critical Assessment of CMB Limits on Dark Matter-Baryon Scattering: New Treatment of the Relative Bulk Velocity
我们进行了改进的宇宙微波背景(CMB)分析,以寻找具有$n=-2$和$n=-4$形式的动量转移横截面的$σ_0 v^n$的暗物质-质子散射。特别是,我们提出了一个新的和强大的处方,将相对体积速度之间的暗物质和重子流体到标准的线性玻尔兹曼计算。使用迭代程序,我们自洽地包括在宇宙学中,暗物质与重子相互作用的整体速度的影响。有了这个处方,我们推导出CMB的横截面上的界限,不包括$σ_0 > 2.3 \times 10^{-33}~\mathrm{cm}^2$的$n=-2$和$σ_0 > 1.7 \times 10^{-41}~\mathrm{cm}^2$的$n=-4$在$95\%$的信心,暗物质质量低于10兆电子伏。此外,我们调查如何改变这些约束时,只有一个子组件的暗物质的相互作用。我们表明,普朗克极限消失,如果$\lesssim 0.4\%$的暗物质是紧耦合重子。我们讨论了我们的研究结果对目前和未来的宇宙学观测的影响。
2018-07-30 astro-ph.CO hep-ph
Sterile Neutrinos as the Origin of Dark and Baryonic Matter
我们首次证明了在没有费米尺度以上的新物理的情况下,三个无菌中微子可以同时解释宇宙的中微子振荡、观测到的暗物质和重子不对称性.我们分析的关键新点是在sphaleron冻结之后的稀薄发生,这导致了共振暗物质的产生,从而避免了结构形成和x射线搜索对无菌中微子暗物质的限制。我们确定的范围内的无菌中微子的属性是符合所有已知的约束。我们发现一个域的参数,可以发现新的粒子与目前的实验技术,使用升级现有的实验设施。
2013-02-27 astro-ph.CO hep-ph
Baryonic and Leptonic GeV Dark Matter
我们进行了系统的分析模型与GeV尺度的暗物质耦合重子和轻子。这些理论提供了一个自然的框架来解释宇宙的物质-反物质不对称性。我们发现,只有少数重子暗物质模型是免费的树级质子衰变没有明确规定重子数守恒。我们列举了这些情况下,并提供了一个简短的概述,他们的现象。然后,我们专注于轻子暗物质模型更详细地讨论了重子不对称性产生通过轻子生成,对称性恢复在暗部门和预期的暗物质湮灭信号在间接检测实验。
2020-11-18 hep-ph
A New Way to Limit the Interaction of Dark Matter with Baryons
最近,限制暗物质粒子和已知粒子之间的相互作用又引起了人们的兴趣。我提出了一种新的方法来设置离子或电子耦合到任意质量的暗物质粒子的上限,基于法拉第定律在旋转导体。
2022-02-11 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing Unified Origin of Dark Matter and Baryon Asymmetry at PAMELA/Fermi
本文提出了一个在电弱标度以上的亲轻世界中的暗物质和重子不对称性的统一模型。我们提供了一个例子,暴胀子衰变产物随后产生轻子不对称性和暗物质丰度与一个独特的耦合在早期宇宙中,而今天的暗物质通过相同的耦合衰变引起了在PAMELA和费米大面积望远镜观测到的宇宙射线异常。
2009-09-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Nonthermal production of baryon and dark matter
我们研究了重子和暗物质的非热产生。如果我们通过引入单重手征超场来扩展MSSM,以扩大守恒的整体对称性,那么宇宙中的重子和暗物质的丰度可以解释为这种对称性的电荷不对称性。在这种情况下,重子能量密度和当前宇宙中的暗物质能量密度可以相互关联,并自然地取相似的阶数值。
2005-10-19 hep-ph
Dirac Neutrinos, Dark Energy and Baryon Asymmetry
我们探索了宇宙中中微子暗能量和重子不对称性的新起源。中微子通过狄拉克跷跷板机制获得小质量。与中微子质量产生相关的伪南布-戈德斯通玻色子提供了暗能量的候选者。宇宙学重子不对称性之谜通过中微子生成得到解决。
2007-10-27 hep-ph
Marriage between the baryonic and dark matters
如果暗物质是由镜像世界的重子构成的,那么宇宙中的重子和暗物质部分都可以由相同的重子生成机制同时产生,并且数量相当。镜像世界是一个平行的隐藏扇区,具有与可观测世界相同(或相似)的微观物理。
2006-12-29 hep-ph
Decaying Dark Matter Baryons in a Composite Messenger Model
质量为O(100)TeV的重子束缚态,在低标度规范介导下由强相互作用的信使夸克组成,自然可以成为冷暗物质。有趣的是,我们发现这样的重子暗物质一般是亚稳态的,这种暗物质的衰变可以自然地解释PAMELA合作组最近观察到的异常正电子通量。
2008-11-28 hep-ph
Dynamical Relaxation of the Dark Matter to Baryon Ratio
一个标量场与暗物质和重子的不同相互作用可以解释为什么它们的比例在今天是统一的。我们提供了三个工作的例子,检查他们对CMB的观察,大尺度结构,超新星Ia,和后牛顿重力测试。这样一种情况可以使超对称暗物质候选者的生活更加容易。
2004-10-28 astro-ph hep-ph hep-th
A Dynamical Explanation of the Dark Matter-Baryon Coincidence
本文提出一种动力学机制,通过标量场调整暗物质与重子质量,解释两者能量密度巧合,并预言新力及密度依赖的质子质量。
2023-10-11 hep-ph
Quark Seesaw, Dark $U(1)$ symmetry and Baryon-Dark Matter Coincidence
我们试图理解的重子暗物质符合问题内的标准模型,宇称不变性是用来解决强CP问题的夸克跷跷板扩展。这个模型的$SU(2)_L\times SU(2)_R\times U(1)_{B-L}$规范对称性是由一个黑暗的$U(1)_X$群加上包含一个重中性矢量费米子$χ_{L,R}$下的黑暗集团起着暗物质的作用。在这个模型中,所有的费米子都是狄拉克型的。在考虑了闪锌矿效应后,重标量在$U(1)_X$下的衰变导致了暗物质和重子的同时不对称产生。$U(1)_X$基团不仅有助于稳定暗物质,还有助于通过$χ-\barχ$湮灭消除暗物质的对称部分。对于质量接近质子质量的暗物质,它解释了为什么重子和暗物质丰度具有相似的量级(重子-暗物质重合问题)。该模型在低阈值(亚千电子伏)直接暗物质搜索实验中是可检验的。
2017-08-10 hep-ph
Natural GeV Dark Matter and the Baryon-Dark Matter Coincidence Puzzle
我们提出了一个简单的扩展标准模型,引起重子生成有一个暗物质候选人O(GeV)的质量。重子生成所需的新领域的最小集合包括两个O(TeV)色标量和一个单态费米子。当费米子的质量与质子接近简并时,它也成为一种可行的暗物质候选者。重标量衰变产生了暗物质和重子不对称性,从而可以对重子-暗物质符合问题作出自然的解释。暗物质候选者逃脱了直接和间接的探测,但可以在大型强子对撞机上探测。该模型的超对称扩展是直接的,并导致多组分暗物质的情况下,这提高了直接和间接的检测前景。
2013-04-02 hep-ph
Dark matter, lepton and baryon number, and left-right symmetric theories
一个轻重子左右对称理论被认为是随着指出稳定的暗物质候选人的稳定性是自动确保轻子和重子被定义为本地规范对称性。这些理论一般是反常的,并给出了这些理论可能的规范反常自由解。研究发现,费米子三重态的中性成分可以成为一个可行的暗物质候选者,而这一候选者最初是为了消除规范异常而引入的。在这个轻重子左右对称理论中的其他暗物质的可能性也被提出。
2016-05-10 hep-ph
Asymptotically safe dark matter with gauged baryon number
我们考虑TeV尺度的费米暗物质包含在最近提出的规范重子数的渐近安全模型中[Phys. Rev. D 106,no. 3,035015(2022)]。新的规范玻色子充当了暗区和可见区之间的入口。重子数规范耦合的范围以及重子数与超荷之间的动力学混合受到达到非平凡紫外不动点的限制。我们表明,这种渐近安全的暗物质模型可以实现正确的暗物质遗迹密度,同时保持与直接检测边界一致。
2022-10-05 hep-ph
Dark Baryons in Galactic Halos
众所周知,大多数重子在观测上是无法计算的。此外,最近的某些发展表明,暗重子大部分被锁在星系晕中--无论如何,星系晕主要由非重子暗物质组成--其中相当大的一部分由气体云组成。虽然可以设想星系中的重子暗物质的各种先验形式,但观测限制排除了大多数可能性,只剩下棕矮星和主要由H_2组成的冷气体云作为唯一可行的候选者。因此,我们很自然地认为星系中的重子暗物质是由棕矮星和冷H_2云组成的暗星系团构成的。我们讨论了一个现实的黑暗团簇形成机制。我们还讨论了各种分歧的黑暗集群的情况下,特别注意其观测的影响。
2003-01-27 astro-ph hep-ph
Was ordinary matter synthesised from mirror matter? An attempt to explain why $Ω_{Baryon} \approx 0.2Ω_{Dark}$
宇宙学的尘埃已经开始沉淀。一个可能的图景是宇宙(主要)由三种成分组成:普通重子(PDMATHAMM)、非重子暗物质($Ω_{Dark} \approx 0.22$)和暗能量($Ω_Λ \approx 0.7$)。我们认为,观测到的普通重子和非重子暗物质($Ω_{B}/Ω_{Dark} \approx 0.20$)丰度的相似性暗示了普通和暗物质粒子的基本性质之间的潜在相似性。如果把暗物质与镜像物质等同起来,这就是必然的情况。我们研究一个特定的镜像物质的情况下,$Ω_B/Ω_{Dark} \approx 0.20$是自然获得的。
2003-06-03 astro-ph hep-ph
Unified origin of baryons and dark matter
我们研究了宇宙的重子不对称性和观测到的冷暗物质密度都是由核合成前主导宇宙的重标量场衰变产生的可能性。由于重子和冷暗物质有共同的起源,这个机制产生了一个自然的解释,对应的能量密度的相似性。避免了宇宙学模和引力子问题。
2008-09-24 hep-ph
Dark Matter Catalyzed Baryon Destruction
本文研究WIMP暗物质破坏重子数引发的持续核子衰变,通过老年中子星热量限制给出强约束,并构建了分别破坏重子数与轻子数但守恒B-L的最简模型,预言双核子衰变过程。
2025-01-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Model for Gravitational Interaction between Dark Matter and Baryons
我们提出了一个唯象模型,其中暗物质和重子之间的引力相互作用被抑制在小的,亚星系尺度。我们描述的引力通过添加汤川贡献的标准牛顿势,并表明,这种相互作用的计划是有效地建议由现有的观测小质量星系的内部旋转曲线。除了有助于解释在N体模拟中观察到的暗物质晕的尖形轮廓外,这种势还调节了不同质量晕内重子的数量。
2003-10-07 astro-ph gr-qc hep-ph