Right Sneutrino Dark Matter and a Monochromatic Photon Line
包含右手征超中微子超场是对超对称情形的一个相当直接的补充。在这种情况下，具有大量右超中微子成分的中性标量通常是最受欢迎的暗物质候选者。在这种情况下，我们专注于单色光子形式的试探性信号，这可能是由暗物质湮灭引起的，最近引起了一些关注。我们研究的前景，这样的右sneutrino暗物质候选人的上下文中MSSM和NMSSM扩展与右sneutrino超场，特别是参考费米LAT数据。
2014-01-11 hep-ph
Monochromatic neutrino lines from sneutrino dark matter
我们研究了观测到起源于暗物质湮灭的单色中微子谱线的可能性。我们分析了几个天体物理来源与超密度的暗物质，可以放大信号。作为一个案例研究，我们考虑混合左，右手中微子暗物质。我们证明，在物理可行的区域的模型，可以获得一个突出的单色中微子线。我们提出了一个搜索策略，以观察这些中微子线在未来几代的中微子望远镜是特别敏感的矮球状星系。我们证明，在矮星核心以及更大质量的星系中存在大质量的黑洞，这大大增强了任何假定的信号。特别是，被IMBH刺穿的矮星系中的暗物质提供了一种强有力的手段，可以探测远低于$10^{-26} \rm cm^3 s^{-1}$的低湮灭截面，否则任何未来的直接探测或对撞机实验都无法到达。
2015-06-26 astro-ph.HE hep-ph
Multi-Component Dark Matter Systems and Their Observation Prospects
在一个三分量的暗物质系统中，除了考虑标准的暗物质湮灭外，还考虑了暗物质粒子的转换和半湮灭。我们发现DM的残余丰度对这些非标准DM湮灭过程非常敏感，这是最近发现的双组分DM系统。为了考虑一个三分量DM系统的具体模型，我们在Ma的辐射跷跷板模型中加入一个Majorana费米子χ和一个实标量玻色子χ，得到一个Z_2 \times Z '_2 DM稳定对称性，其中DM粒子是惰性的希格斯玻色子玻色子，χ和χ。它示出了如何允许的参数空间，以前获得的情况下的χ和χ，变化。这个模型中的半湮灭过程产生单色中微子。估计了冰立方对这些来自太阳的单色中微子的观测率。来自太阳的高能单色中微子的观测可能表明一个多组分DM系统。
2012-12-07 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Ray Positrons from Annihilations into a New, Heavy Lepton
PAMELA实验的最新结果表明，在10 GeV以上的正电子谱中存在过剩，但反质子数据与预期的天体物理背景一致。我们提出了一个方案，再现这些功能。暗物质湮灭通过一个新的重矢量轻子的通道，然后通过与标准模型轻子混合而衰变。如果带电，这种重轻子可能在LHC中产生，并可能导致多轻子终态或长寿命的带电轨道。大型的中微子探测器如ANTARES或IceCube可能对单色中微子线敏感。这个场景可以简单地嵌入到各种模型中，包括对NMSSM的扩展。
2009-01-29 hep-ph
Annihilation of singlet fermionic dark matter into two photons via pseudo-scalar mediator
本文研究单态费米子冷暗物质通过赝标量媒介湮灭为双光子的间接探测，计算其湮灭截面并与H.E.S.S.数据比较，发现大质量暗物质模型可接近现有实验上限。
2023-04-07 hep-ph
On the Oscillation of Neutrinos Produced by the Annihilation of Dark Matter inside the Sun
被太阳捕获的暗物质粒子的湮灭可以导致在中微子探测器中可观察到的中微子通量。考虑到这些暗物质粒子是非相对论性的，如果一对暗物质湮灭为一对中微子，中微子的光谱将是单色的。我们表明，在这种情况下，即使在太阳内部的生产点平均后，振荡概率的振荡项不平均为零。这导致了有趣的可观察到的特征的μ子轨道事件的数量的年度变化。我们表明，由于太阳内部的暗物质的热分布的光谱涂抹太小，洗出这种变化。指出了利用中微子望远镜测量μ子径迹数的年变化来研究暗物质湮灭产生的中微子初始味成分的可能性。
2010-06-14 hep-ph
Neutralino Annihilation into Two Photons
本文计算了两个静止中性伴子湮灭成两个光子的湮灭截面，这对于用准单色γ射线间接探测星系晕中的中性伴子暗物质具有重要意义。我们将所有的图都包含在标准模型的最小超对称扩展中的一个循环层次上。我们使用的螺旋度形式主义，背景场规范，和一个有效的回路积分减少方法。我们证实了Bergstrom和Ullio最近在不同的规范下得到的结果，这与其他已发表的计算不一致。
1997-06-30 astro-ph hep-ph
Non-thermal X-rays from the Ophiuchus galaxy cluster and dark matter annihilation
我们调查的情况下，最近发现的非热硬X射线发射蛇夫座星系团起源于逆康普顿散射的高能电子和正电子产生的弱相互作用的暗物质对湮灭。我们表明，这种情况下，可以占X射线和无线电发射，提供的平均磁场的顺序为0.1微高斯。我们证明，GLAST将最终测试的暗物质湮灭假设。根据粒子暗物质模型，GLAST甚至可能探测到由暗物质对湮灭成两个光子产生的单色线。
2008-05-14 astro-ph hep-ph
Indirect Detection of Little Higgs Dark Matter
具有T宇称的小希格斯模型包含一个有吸引力的暗物质候选者，即重光子。我们计算了重光子湮灭成Z-光子对的截面，结果比以前计算的双光子末态的截面高得多。不幸的是，即使有这种增强，来自银河系重光子湮灭的单色光子通量也不太可能被GLAST或目前运行的大气切伦科夫望远镜探测到。我们还计算了太阳和地球捕获的重光子湮灭产生的高能中微子的通量。这种中微子产生的上行μ介子的最大通量约为1 yr^{-1}km^{-2}。
2006-10-26 hep-ph
Zero-Range Effective Field Theory for Resonant Wino Dark Matter III. Annihilation Effects
在维诺质量的临界值附近，在中性维诺对阈值处存在零能量S波共振，低能维诺可以由零射程有效场论（ZREFT）描述，其中维诺通过接触相互作用和库仑相互作用非微扰地相互作用。通过将接触相互作用的实参数解析延拓到复值，考虑了温诺对湮灭成电弱规范玻色子的影响。ZREFT的参数可以通过匹配wino-wino散射振幅来确定，所述散射振幅通过求解薛定谔方程来计算，其中winos通过由电弱规范玻色子交换引起的实势和由wino对湮灭成电弱规范玻色子引起的虚势相互作用。ZREFT在领导阶给出了一个准确的分析描述的低能量wino-wino散射，包括wino对湮灭，和一个wino对束缚态。ZREFT也可以应用于部分湮灭率，例如将维诺对的湮灭率增强为单色光子。
2018-05-16 hep-ph
Could a Gamma Line Betray the Mass of Light Dark Matter?
本文计算了轻暗物质标量粒子湮灭为两个光子的对湮灭截面，并讨论了与这些湮灭有关的单色线的可探测性。
2007-07-20 astro-ph hep-ph
Dark Matter Tomography
我们考虑Wimp湮灭成单色和连续的$γ$的和角分布的γ。我们讨论了如何从光子通量的角度依赖性重建WIMP密度分布。
2009-07-09 astro-ph.HE hep-ph
Significant Gamma Lines from Inert Higgs Dark Matter
一种明确确认粒子暗物质存在并确定其质量的方法是在即将到来的望远镜中检测其湮灭为单色伽马射线。暗物质的最极小模型之一是惰性二重态模型，通过添加另一个没有与费米子直接耦合的希格斯二重态获得。对于质量在40到80 GeV之间的新惰性希格斯粒子中最轻的一种，可以提供与当前观测一致的冷暗物质的正确宇宙丰度。我们发现，对于这种标量暗物质候选者，单色γγ和Zγ末态的湮灭信号将异常强烈。这些伽马射线线信号的能量范围和速率使它们成为即将到来的GLAST卫星搜索的理想选择。
2007-10-05 astro-ph hep-ph
Monochromatic neutrinos from dark matter through the Higgs portal
该研究提出一个通过希格斯门户耦合的费米子单态暗物质模型，利用重狄拉克中微子打开湮灭通道，产生10 GeV-1 TeV的单色中微子信号，并评估其可探测性。
2023-09-01 astro-ph.HE hep-ph
How dark matter cares about topological superstrings
具有三个边界的弦世界片的非平凡拓扑性质可以产生保持超对称性但破坏两个单位的R对称性的超势。这导致了四个点函数，允许两个中性伴子的s波湮灭成为规范玻色子。如果拓扑配分函数允许WMAP暗物质密度在低弦标度（M_s ~ 2 TeV）下饱和，那么湮灭成单色伽马射线的几率将比当前的H.E.S. S低2倍。测量来自银河系中心的伽马射线通量。因此，它可能在下一轮的伽马射线观测中被探测到。
2010-09-10 hep-ph
Monochromatic dark neutrinos and boosted dark matter in noble liquid direct detection
如果暗物质自湮灭为中微子或亲核的暗物质的第二组分（“增强”），则湮灭产物可以通过相干核散射以高速率检测到。未来的几十吨级液态氙探测器（如达尔文探测器）和几百吨级液态氩探测器（ARGO探测器）将对$10-1000$ MeV暗物质质量互补范围内的这些粒子的通量敏感。我们得到这些灵敏度后占大气和弥漫超新星中微子背景，和现实的核反冲接受。我们发现，他们对暗中微子通量的约束可能超过中微子探测器，如超级神冈，他们将广泛探测参数区，解释在中微子门户模型中的卫星丢失的问题。XENON1T和Borexino实验目前将热增强的暗物质的有效重子耦合限制在弱相互作用$\lesssim 10-100 \ \times$，但达尔文和ARGO将探测到小10倍的耦合。用重子耦合探测增强的暗物质弱耦合可能表明，通过湮灭，星系晕中心的暗物质密度轮廓变得有核，而不是尖形。这项工作表明，除了液态氙，液态氩直接探测技术将出现在暗物质搜索内外的WIMP范式的主要球员。
2018-12-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Studying dark matter with MadDM: lines and loops
本文介绍MadDM新版本，实现了圈诱导暗物质湮灭过程的全自动计算，重点研究单色伽马射线谱线，并结合Fermi-LAT和HESS数据约束Inert Doublet Model参数空间。
2021-11-12 hep-ph
Singlet Scalar Dark Matter: monochromatic gamma rays and metastable vacua
计算了实标量单重态暗物质转化为两个单能光子的对湮灭截面。我们推导出的理论参数空间上的限制，从费米极限的伽玛射线线，我们比较直接暗物质检测与当前的限制。我们表明，新的限制，虽然通常只有当暗物质质量接近一半的标准模型希格斯质量，排除了理论参数空间的区域，否则不受其他观测或实验。特别是，新的排除区域部分重叠的参数空间，真正的标量单线态暗物质可能解释CDMS观察到的异常信号。我们还计算了不稳定的真空配置的标量势的寿命，并表明，伽玛射线的限制是相当相关的区域，电弱真空是亚稳定的寿命长于宇宙的年龄。
2010-11-17 astro-ph.HE hep-ph
X-ray lines and self-interacting dark matter
我们研究了湮灭暗物质的单色信号与其自相互作用截面之间的相关性。我们将我们的论点应用到一个复杂的标量暗扇区，其中伪标量扮演着温暖的暗物质候选者的角色，而标量介导其与标准模型的相互作用。我们结合最近观察到的集群Abell 3827的自相互作用的暗物质和单色X射线线的湮灭截面上的约束。我们还将我们的模型与一组最近的实验分析进行了比较，发现这样的扩展可以自然地产生与英仙座或仙女座最近的观测结果相对应的单色keV信号，同时预测了$σ/ m\simeq0.1-1~\mathrm{cm^2/g}$量级的自相互作用横截面。最近在星系团Abell 3827的观测中声称。我们还提出了一种方法来区分这种模式，未来的直接检测技术。
2015-12-03 astro-ph.CO hep-ph
Two Component Dark Matter : A Possible Explanation of 130 GeV γ-Ray Line from the Galactic Centre
最近，在对费米-LAT卫星数据进行分析后，有迹象表明130 GeV的伽马射线线来自银河系中心。由于本质上是单色的，它排除了其天体物理起源的可能性，并且有人猜测这条线可能起源于暗物质湮灭。在这项工作中，我们提出了一个两个组件的暗物质的情况下，扩展的标准模型的惰性希格斯偶极子和规范单重标量炮制与$\rm {Z_2 \times Z^{\prime}_2}$对称性，被认为是。我们发现我们的方案不仅可以解释130 GeV的伽马射线线通过暗物质湮灭，而且还产生正确的暗物质遗迹密度。我们使用了LHC数据所暗示的125 GeV左右的标准模型希格斯质量。
2013-12-17 hep-ph
Nuclear Recoils from Invisible Neutron-Pair Annihilation and the LZ event
Tohoku University（东北大学）；Kavli IPMU (WPI), UTIAS, University of Tokyo（东京大学宇宙线研究所（ Kavli IPMU ））；University of Sheffield（谢菲尔德大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）
本研究提出中子对湮灭为不可见标量粒子产生单色核反冲的机制，在氩氙中识别质量窗口，利用DEAP-3600数据给出寿命下限，并指出该过程可探测暗物质转化。
2026-09-30 hep-ph
Multicomponent Dark Matter in Radiative Seesaw Models
我们讨论辐射跷跷板模型，其中施加了一个精确的$Z_2\times Z_2'$对称性。由于精确的$Z_2\times Z_2'$对称性，中微子的质量产生在一个双回路的水平和至少两个额外的稳定的电中性粒子的预测。我们考虑两个模型：一个是多组分的暗物质系统，另一个是除了暗物质之外还有暗辐射。在多组分暗物质系统中，存在非标准的暗物质湮灭过程。我们发现它们在决定遗迹丰度方面起着重要的作用，同时也是暗物质湮灭过程中产生单色中微子线的原因。在暗辐射模型中，汤川耦合的结构受到相当大的限制，并给出了宇宙学、轻子味破坏荷电轻子衰变和惰性希格斯玻色子玻色子衰变之间的有趣关系。
2017-11-10 hep-ph
Enhanced Line Signals from Annihilating Kaluza-Klein Dark Matter
人们早就知道单色伽马射线线提供了消灭暗物质的潜在确凿信号。在这里，我们证明了这种情况是特别有趣的卡鲁扎-克莱因暗物质，因为共振湮灭一般预计小，但不一定消失的相对速度的湮灭粒子。我们计算的贡献，从那些迄今被忽视的共振，并表明，到单色光子的湮灭率可以显着增强，在某种程度上，这是更明显的比相关的连续光子的生产。对于有利的天体物理条件，这导致了TeV级卡鲁扎-克莱因暗物质的检测前景看好。我们还指出，在黑洞附近的情况可能更有趣，比如我们银河系中心的超大质量黑洞，那里的质心能量原则上比静止质量大得多。在这种情况下，卡鲁扎-克莱因暗物质的湮灭可能会显示出几条伽马射线线的引人注目且独特的特征，其等距间距对应于额外维度紧化半径的两倍。
2014-08-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraints on the dark matter annihilation scenario of Fermi 130 GeV $γ$-ray line emission by continuous gamma-rays, Milky Way halo, galaxy clusters and dwarf galaxies observations
最近有报道称，在费米大天区望远镜观测数据中，银河系中心可能存在$\sim 130$ GeV的单色$γ$射线辐射，这可能与暗物质（DM）湮灭有关。在这项工作中，我们进行了全面的检查的一致性的结果与DM湮灭的情况下，使用3.7年的费米观测的内星系，星系晕，星系团和矮星系。发现的结果如下。1)非常强的约束DM湮灭成连续的$γ$ -射线从银河系中心设置，这是严格的“自然”规模假设DM的热冻结。这样的限制对DM模型解释谱线发射设置了很强的约束。2)在费米数据中没有发现来自星系晕的线发射，并且线发射上的约束与DM湮灭解释的来自内星系的$\sim 130$ GeV线发射略微一致。3)没有线发射的星系团和矮星系的检测，虽然可能的浓度的光子从集群在120-140 GeV的揭示。来自星系团和矮星系的约束是弱的，与DM湮灭方案解释的$\sim 130$ GeV的线发射是一致的。
2012-11-07 astro-ph.HE hep-ph
Looking for a heavy wino LSP in collider and dark matter experiments
我们研究了AMSB和一些弦模型中的Wino LSP的现象。WMAP对DM遗迹密度的限制意味着2.0-2.3 TeV的Wino LSP质量。我们找到了一个可行的签名，这样一个沉重的维诺在CLIC，在其最高的CM能量为5 TeV。人们还期望一个可行的单色$γ$射线信号，从其对湮灭在银河系中心，至少为尖形DM晕配置文件。
2007-04-02 hep-ph
Prospects for indirect MeV Dark Matter detection with Gamma Rays in light of Cosmic Microwave Background Constraints
质量在MeV范围内的暗物质粒子的自湮灭可以通过瞬发或二次辐射产生伽马射线。然而，这种轻暗物质粒子的湮灭率受到宇宙微波背景（CMB）数据的严格限制。在这里，我们探讨了发现兆电子伏暗物质湮灭与未来兆电子伏伽马射线望远镜考虑到最新的和未来的CMB的限制的可能性。我们研究了最佳能量窗口作为主导湮没末态的函数。我们认为这两个（保守）的情况下，矮球状星系天龙座和（更乐观）的情况下，银河系中心。我们发现，对于某些通道，包括那些与一个或两个单色光子（S）和一个或两个中性π介子（S），一个可检测的伽马射线信号是可能的，为两个目标正在考虑，并与CMB约束兼容。然而，对于其他湮灭通道，包括所有轻子湮灭通道和两个带电π介子，CMB数据排除了任何重要的暗物质湮灭信号，在未来的MeV伽马射线望远镜从矮星系，但可能不是银河系中心。
2017-08-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Extending Fermi-LAT and H.E.S.S. Limits on Gamma-ray Lines from Dark Matter Annihilation
来自暗物质湮灭的伽马射线谱线（$χχ\to γX$，其中$X=γ,h,Z$）在较低的能量下总是伴随着一个连续的伽马射线谱，该谱来自辐射修正（$X=γ$）和可能存在于最终状态的第二粒子的衰变碎片（$X=h,Z$）。这种与模型无关的伽马射线发射可以用来推导出不依赖于线特征的伽马射线线的新限制。虽然这样的限制预计不会那么严格，但它们可以用来探测$γ$ -射线线的存在，这些射线线的质量超过了目前望远镜可获得的最大能量。在这里，我们使用连续的伽马射线搜索从费米-LAT观测银河系矮球状星系和H.E.S.S.银河晕的观测将湮灭截面的限制扩展到单色光子到暗物质质量远远超过$500$ GeV（费米-LAT）和$20$ TeV（H.E.S.S.）。在这个大质量的制度，我们的研究结果提供了第一个约束$γ$ -射线线从暗物质湮灭。
2016-07-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Indirect detection of neutralino dark matter candidates in anomaly-mediated supersymmetry breaking scenarios
我们考虑一个模型中的中性伴子暗物质的候选人所产生的异常介导的超对称性破缺计划，并检查其可检验性通过寻找奇异的宇宙射线产生的中性伴子对湮灭在黑暗的星系晕。我们发现，该模型已经受到现有的反质子和正电子测量的限制，并可能在即将到来的这些宇宙射线物种的测量中进一步测试。我们还表明，中性伴子湮灭的单色伽马射线通量在这个模型中增强到两个数量级的替代方案。高能伽马射线实验望远镜在银河系中心方向探测到的伽马射线通量大大超过了标准发射模型的理论预期。我们证明，如果至少有10%的这种过剩是由于在调查中的模型中的中性伴子湮灭的连续能谱的伽马射线辐射，相关的伽马射线线将被检测到即将到来的伽马射线实验。
2001-05-06 astro-ph hep-ph
Fermi Gamma Ray Line at 130 GeV from Axion-Mediated Dark Matter
我们把具有Peccei-Quinn（PQ）对称性的单重Dirac费米子看作暗物质。引入单重态复标量，通过Higgs门相互作用和电弱PQ异常，在暗物质和SM之间起中介作用。我们发现，一个共振湮灭的暗物质与轴子调解可以解释的单色光子线的费米LAT数据在130 GeV的异常相互作用，而湮灭截面与希格斯门相互作用的p波抑制。我们讨论了费米子暗物质的直接探测和希格斯标量的对撞机搜索之间的相互作用。我们还提出了一个紫外线完成的暗物质模型到NMSSM与PQ对称性。
2012-09-19 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter annihilation from intermediate-mass black holes: Contribution to the extragalactic gamma-ray background
我们调查的贡献河外伽玛射线背景（EGB）由于中性伴子暗物质（DM）对湮灭成光子，DM密度增强（minispikes）周围的中等质量黑洞（IMBHs）。我们专注于两个IMBH形成的情况下，我们的保守的情况下，IMBH是人口III恒星的残余物，我们的乐观的情况下，IMBH在原星系盘形成。在这两种情况下，它们在高红移的前星系晕中的形成导致了小尖峰的形成，这些小尖峰是伽马射线光子的明亮来源。考虑到minispike耗尽过程中，我们只总结的IMBHs与维持minispike宇宙学分布的贡献。我们的保守方案（BH质量为10 ^2 M_sun，具有r^{-3/2}小尖峰）预测的伽马射线通量比等效通量大一个数量级，使用相同的DM参数（质量为100 GeV，湮灭截面3 \times 10^{-26} cm ^3 s^{-1}，来自没有IMBH小尖峰的主晕。我们的乐观方案（BH质量为10^5 M_sun，具有r^{-7/3}小尖峰）预测的通量要大三个数量级，可以达到EGRET当前的EGB观测值（DM参数如上）。这一事实可能有助于约束DM参数和阐明IMBH的真实性质的有趣的后果。此外，我们确定的光谱DM湮没成单色伽马射线，并表明其通量可以在GLAST的观测范围内，提供了一个潜在的“吸烟枪”的DM签名。
2006-10-18 astro-ph hep-ph
Lower Limits on the Strengths of Gamma Ray Lines from WIMP Dark Matter Annihilation
我们研究宇宙中暗物质湮灭产生的伽马射线信号的光谱。我们专注于大类的理论，其中的光子谱包括连续谱的伽马射线产生的湮灭成标准模型状态在树的水平，以及单色伽马射线产生的湮灭直接成两个光子在一个循环的水平。在这类理论中，我们得到的伽马射线线的强度相对于伽马射线连续谱的暗物质的质量和自旋的函数的比率的下限。这些限制是从主湮灭通道的树级振幅和直接湮灭为光子的回路级振幅的虚部之间的么正关系获得的，其中主衰变产物在回路中运行。这些结果是准确的限制，暗物质湮灭是专门的一个单一的标准模型物种，发生通过最低的分波和尊重CP。离开这个界限，界限是近似的。在最小超对称标准模型（MSSM）情形下，我们的结论与文献中的已知结果一致。我们使用费米-LAT观测值将这些限制转化为任何特定标准模型状态的暗物质湮灭截面的上限。
2012-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Strong Constraints on Line Signals from Dark Matter Annihilation in a Nearby Subhalo
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；The Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics（奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Instituto de Física Teórica UAM-CSIC（UAM-CSIC理论物理研究所）
本研究利用费米-LAT Pass 8数据搜寻邻近暗物质子晕候选体的伽马射线线信号，未发现显著证据，推导了χχ→γγ湮灭截面的95%置信上限，约束了WIMP模型的相关参数区域。
2026-09-07 astro-ph.HE hep-ph
Circularly Polarized Gamma Rays in Effective Dark Matter Theory
利用有效暗物质理论研究了暗物质湮灭产生的环感生圆偏振γ射线。考虑了中性标量和费米子暗物质湮灭为单色双光子和$Z$ -光子终态的情况。为了产生圆偏振不对称性，在具有非零Cutkosky切割的环内，暗物质与标准模型费米子之间的耦合必须违反$P$和$CP$对称性。不对称性可以是相当大的，特别是对于$Z$ -光子终态，对于该终态，可以达到接近$90\%$的不对称性。我们讨论了在未来的伽玛射线偏振测量实验中探测银河系中心暗物质湮灭的伽玛射线通量的圆偏振不对称性的前景。
2019-11-22 astro-ph.HE hep-ph
Dipole-interacting Fermionic Dark Matter in positron, antiproton, and gamma-ray channels
在正电子、反质子和光子通道中考虑了偶极相互作用暗物质湮灭产生的宇宙线信号。正电子通道中的预测信号可以很好地解释费米LAT、PAMELA、HEAT和AMS-01实验中质量大于100 GeV的暗物质的过量正电子分数，增强因子为30-80。实验中反质子与质子的比例不超过这个比例也对这种情况产生了严格的限制。利用这些增强因子，研究了来自星系晕的预测信号和靠近银心区域的单能γ射线（单色光子）信号。还考虑了最近基于费米LAT数据和计划实验AMS-02中单色线的潜在探测的试探性分析的伽马射线过量。
2013-01-21 astro-ph.HE hep-ph
Radiative Seesaw Model with Degenerate Majorana Dark Matter
研究了一个含有奇异矢量类同位旋二重态轻子的三圈诱导中微子质量模型，其中含有一个暗物质候选者。然后，我们探讨了轻子味破坏，以及共湮灭系统中的暗物质物理。本文在两圈水平上自然地获得了近简并的Majorana费米子暗物质，而质量分裂可以大于${\cal O}$（200）keV，这是由通过$Z$玻色子门的自旋无关非弹性散射直接探测搜索的约束所要求的。因此，在我们的模型中预测了单色光子过剩，其阈值能量大于${\cal O}$（200）keV，可以通过间接检测实验（如INTEGRAL）进行测量。
2016-03-15 hep-ph
Connecting direct and indirect detection with a dark spike in the cosmic-ray electron spectrum
多个空间宇宙射线探测器在电子和正电子光谱中探测到线状特征。最近，DAMPE合作报告了在1.4 TeV存在这样的特征，引发了对潜在暗物质起源的兴趣。这种准单色的特征，实际上没有任何天体物理背景，可以用附近暗物质团中的暗物质粒子湮灭来解释。在这里，我们探讨的一致性，生产这样的光谱特征与暗物质湮灭的立场，暗物质子结构统计，各向异性的约束，并从伽马射线发射的约束。我们证明，如果确实是一个高能量，线状特征的电子-正电子光谱起源于暗物质湮灭在附近的团块，一个显着的或甚至占主导地位的部分，在太阳系的暗物质可能源于团块，直接暗物质搜索的戏剧性后果。
2019-10-29 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Hidden Fermion in Stueckelberg Z' Models as Milli-charged Dark Matter
隐藏的StueckelbergZ '模型被一对Dirac费米子增广。如果Z'的耦合强度与弱尺度耦合相当，那么我们就可以证明，这个隐藏的费米子-反费米子对可能是一个带有毫电荷的暗物质候选者，具有可行的残余密度。单色光子通量来自银河系中心，由于对这些毫荷电粒子的湮灭计算，并被证明是在下一代伽马射线实验的范围内。这一理论努力的特征对撞机签名是，如果运动学允许的话，施图克尔伯格Z'玻色子有一个巨大的不可见的宽度，衰变为隐藏的费米子-反费米子对。研究了这种Z'玻色子在LHC和ILC上的单独产生。
2007-10-15 hep-ph
Looking for a Heavy Higgsino LSP in Collider and Dark Matter Experiments
mSUGRA参数空间的很大一部分满足WMAP约束的暗物质遗迹密度对应于一个higgsino LSP的质量$\simeq 1$ TeV。我们发现一个有前途的信号，这种LSP在CLIC，特别是与极化电子和正电子束。人们还期望一个可行的单色$γ$射线信号，从其对湮灭在银河系中心，至少为尖形DM晕配置文件。所有这些结果同样适用于higgsino LSP的其他超对称模型，如非普适标量或gaugino质量模型和所谓的倒置层次和更小的超对称模型。
2005-09-20 hep-ph
A Clustering Analysis of the Morphology of the 130 GeV Gamma-Ray Feature
最近的观测表明，在费米-LAT数据中存在能量约为130 GeV的单色伽马射线线，这引起了人们极大的兴趣，因为该线特征可能源于暗物质粒子的湮灭。许多研究的鲁棒性的假定线信号集中在其频谱属性。在这里，我们研究的伽马射线线光子，它可以用来区分一个假定的暗物质信号从天体物理背景或仪器文物的形态特征。源自暗物质湮灭的光子将产生追踪特定形态的事件，具有可以基于银河系内部的暗物质密度分布模型计算的统计聚类。我们将DBSCAN聚类算法应用于费米伽马射线数据，并表明我们可以排除1（2，4）或更少的点状源产生观察到的线光子的形态在99%（95%，90%）的置信水平的可能性。我们的研究强烈反对主要的天体物理背景设想产生一个线功能在能量超过100 GeV：冷脉冲星风。4个或更多这样的天体不太可能具有完全相同的单色宇宙射线能量，以产生伽马射线线，在仪器能量分辨率内。此外，我们还表明，H.E.S.S.-等空气切伦科夫望远镜预期的更大光子统计数据II将允许非常严格的形态学测试的起源“线光子”。
2013-04-19 astro-ph.HE hep-ph
Photons from Dark Matter in a (non-Universal) Extra Dimension model
我们研究了最近提出的暗物质（DM）候选者在银河系中心（GC）的对湮灭引起的多波长信号。弱相互作用大质量粒子（WIMP）候选粒子A_是五维阿贝尔规范玻色子的第一个Kaluza-Klein模。电弱精密测试和DM宇宙学约束限制其质量和对湮灭率在小范围内，导致精确预测的间接信号从什么关注粒子物理方面。相关的多波长发射预期是微弱的，除非在GC处存在DM密度的显著增强。我们发现，在这种情况下，根据一些额外的假设，下一代的伽马射线和宽场射电观测可以测试模型，甚至可能与诱导单色伽马射线发射的检测。
2008-05-09 astro-ph hep-ph
Splitting the split supersymmetry
在分裂超对称中，超对称标量粒子都非常重，至少在10^9 GeV的量级，但高吉诺、希格斯玻色子和一种中性的希格斯玻色子玻色子的质量仍然低于TeV。在这里，我们通过取希格斯诺质量参数μ非常大来进一步分裂分裂超对称性。在这种情况下，避免了μ问题，我们保持wino作为暗物质的候选者。一个粗糙的规范耦合统一仍然保留。在这个μ分裂超对称性方案中讨论了暗物质信号和对撞机现象。最有趣的暗物质信号是湮灭成单色光子。在对撞机中，由于规范耦合的存在，电荷对与电荷-中性伴子产生的截面有一定的比值，电荷伴子有较长的衰变过程。
2005-02-03 hep-ph
Inert Doublet Dark Matter and Mirror/Extra Families after Xenon100
最近的研究表明，镜像费米子，自然地存在于新物理学的许多方向，似乎需要一个惰性标量二重态才能通过电弱精确测试。这为考虑惰性双重态作为暗物质候选者提供了进一步的动机。此外，额外家族的存在增强了标准模型希格斯-核子耦合，这对希格斯和暗物质的搜索有着至关重要的影响。我们研究惰性暗物质质量的限制，鉴于最近的氙100数据。我们发现，惰性暗物质的质量必须位于一个非常狭窄的窗口74-76 GeV，而希格斯粒子的重量必须超过400 GeV。为了完整起见，我们讨论的情况下，较少的额外的家庭，一个轻希格斯玻色子的可能性打开，扩大暗物质质量窗口m_h/2-76 GeV。我们发现，氙100约束的DM-希格斯相互作用，这反过来又意味着一个下限的单色伽马射线流量从DM湮灭的星系晕。对于镜的情况下，预测的湮灭截面位于由费米LAT设置的电流限制的4-5倍以下，从而提供了一个有前途的间接检测信号。
2011-05-27 hep-ph
Indirect Dark Matter Detection in the Light of Sterile Neutrinos
最近对短基线中微子振荡数据的整体拟合表明，存在一个（或多个）不育中微子态，这将导致新的质量分裂Δm^2 ~1 eV^2。我们考虑了这种新的状态对太阳内部暗物质湮灭产生的中微子演化的影响。研究表明，能量E_v> 100 GeV的中微子发生了共振的活动-无菌振荡，从而使到达地球的中微子流减少.作为这种效应的一个例子，我们提出的振荡概率的情况下，单色中微子从直接湮灭的暗物质粒子的中微子和耗尽由于不育中微子的存在。
2012-06-28 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Gamma Ray Lines from a Universal Extra Dimension
间接的暗物质搜寻是基于对由暗物质湮灭或衰变产生的次级粒子的观测。其中，伽马射线可能是最有希望的信使，因为它们在银河系尺度上不会发生偏转或吸收，因此对它们的观测将直接揭示发射源的位置和能谱。在这里，我们研究了卡鲁扎-克莱因暗物质在一个具有5个宇宙额外维度的理论中的详细的伽马射线能谱。我们特别关注暗物质粒子的两体湮灭，一个光子和另一个粒子，产生单色光子，导致伽马射线能谱中的一条线。以前在五维UED模型中的计算已经计算了从湮灭到γγ的线信号，但是我们将这些结果扩展到包括γZ和γH终态。我们发现这些谱线与预测的γγ信号相比是次显性的，但是它们在γγ线的观测事件中作为后续信号是重要的，以便将5d UED模型与其他理论方案区分开。
2010-09-26 astro-ph.HE hep-ph
An evidence for indirect detection of dark matter from galaxy clusters in Fermi-LAT data
我们搜索费米-LAT伽马射线的光谱特征来自对应于18个最亮的附近星系团的信号线的站点积分的大小确定的区域。我们在光子能量为110 GeV和130 GeV时观察到了一个类似双峰的过剩，其总体统计显著性高达3.6σ，独立地证实了早先关于银河系中心同样过剩的说法。将这一结果解释为星系团晕中暗物质湮灭到两个单色光子通道的信号，并从银河系中心数据中固定湮灭截面，我们从数据中确定了由于暗物质亚晕引起的湮灭增强因子。我们的研究结果有助于区分暗物质湮灭的天体物理过程和系统的探测器效应作为可能的解释费米-LAT过剩。
2012-12-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Indirect dark-matter detection with MadDM v3.2 -- Lines and Loops
粒子物理过程的自动化计算工具已经成为超越标准模型的唯象学研究的支柱。在这里，我们介绍MadDM v3.2。该版本能够完全自动计算环诱导的暗物质湮灭过程，与间接探测观测值相关。特别强调的是湮灭成$γX$，其中$X=γ, Z, h$或任何新的粒子，即使在暗对称。这些过程导致了单色伽马线的尖锐光谱特征--银河系中暗物质的一个冒烟的枪签名。MadDM提供了各自的通量近地预测和费米-LAT和HESS从伽马射线线搜索的约束。作为一个应用，我们讨论了一个top-philic的$t$通道介质模型和惰性双峰模型的可行参数空间的影响。
2023-03-23 astro-ph.HE hep-ph
Indirect detection of light neutralino dark matter in the NMSSM
我们探讨了在扩展希格斯扇区超对称模型（NMSSM）中间接探测中性伴子暗物质的前景。我们首次计算了NMSSM中性伴子对湮灭为两个光子和两个胶子的单圈振幅，并指出额外的图（相对于MSSM），具有潜在的轻CP-奇希格斯玻色子玻色子交换，可以强烈地增强这些辐射模式。由于在太阳和地球的遗迹中性中微子湮灭中微子望远镜预期的信号进行了评估，以及在空间为基础的伽马射线，反质子和正电子搜索实验，并在低能量反氘搜索的中性中微子湮灭信号的检测的前景。我们发现，在低质量制度的信号捕获在地球上的MSSM相比，增强，NMSSM中性伴有一个远程的可能性影响太阳动力学。此外，反物质实验是一个很好的探测银河系NMSSM暗物质。我们还发现，增强的双光子衰变模式，使一个单色的伽马射线线内的NMSSM检测的可能性比在MSSM更有前途。
2006-10-02 astro-ph hep-ph
Mixed Wino-Axion Dark Matter in String/M Theory and the 130 GeV Gamma-line "Signal"
具有低能超对称性的弦/M理论紧化倾向于预测暗物质有两个组成部分：轴子和WIMP \cite{1004.5138,1204.2795}。在符合这一点，我们表明，暂定130 GeV的伽玛线信号报告\cite{1204.2797}可以解释为所产生的湮灭145 GeV的质量，Wino类WIMP到Z玻色子和光子。在这种情况下，信号意味着暗物质的第二个组成部分，我们解释为由轴子组成-相对Wino/Axion丰度近似相等。进一步的预测是隐含的：在这两个扩散和单色光子从矮球状星系的信号;单色光子能量为145 GeV;对于大型强子对撞机，希格斯玻色子的质量已经预测在这个框架\cite{1112.1059}，和目前的希格斯极限提供有趣的约束质量的Gluino。
2012-05-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Fermi LAT Search for Internal Bremsstrahlung Signatures from Dark Matter Annihilation
在间接寻找银河系暗物质的过程中，一个经常遇到的障碍是如何从天体物理背景中分离出可能的信号。考虑到这些信号很可能是次显性的，寻找明显的光谱特征在间接探测实验中起着关键作用;单色伽马射线线或与内部韧致辐射相关的类似特征，特别是，提供了确凿的特征。我们执行一个专门的搜索后者在费米伽马射线太空望远镜在其头43个月的数据。为此，我们使用一个新的自适应程序来选择最佳的目标区域，考虑到标准和合同的暗物质配置文件。我们的统计方法的行为进行了测试，通过对全天空数据的子采样分析，发现再现理论预期非常好。我们得到的暗物质湮灭截面的极限比从矮星系的观测中得到的要强，至少对于这里考虑的模型来说，对撞机搜索。虽然这些极限还不足以探测热产生的暗物质的湮灭率，但未来这样做的前景非常好。事实上，我们已经发现了一个微弱的迹象，当（不）考虑到别处效应时，内部韧致辐射信号的显著性为3.1σ（4.3σ），对应于\sim 150 GeV的暗物质质量;同样的信号也很好地拟合了130 GeV左右的伽马射线线。虽然这是一个令人着迷的可能性，但我们警告说，需要进行更专门的分析和更多的数据来排除或确认这一选择。
2014-08-27 astro-ph.CO hep-ph
Neutrinos at IceCube from Heavy Decaying Dark Matter
宇宙中微子光谱中的单色线将是暗物质的确凿证据。有趣的是，冰立方实验最近报告了两个PeV中微子事件，其能量可能与实验不确定性相等，并且其背景波动的概率估计小于1%。在这里，我们探讨这些事件的前景是从暗物质的单色线信号的第一个迹象。虽然可测量的湮灭签名似乎是不可能的，在这样的能量，我们讨论的暗物质量子数，有效的运营商，和寿命可能导致一个适当的信号从暗物质衰变。我们将表明，一套可能的衰变算子是相当有限的，并将重点放在几个可行的候选人，可以解释冰立方事件;违反R-宇称引力子，隐藏的扇区规范玻色子，在额外的维度和单态费米子。在基本上所有的情况下，我们发现，一个PeV中微子线信号从暗物质将伴随着一个潜在的可观察到的连续谱的中微子上升到较低的能量。
2013-06-14 astro-ph.HE hep-ph
Probing the Inert Doublet Dark Matter Model with Cherenkov Telescopes
本文详细研究了惰性暗物质二重态模型在高质量区的湮灭信号。具体地说，我们研究的前景，以观察伽马射线信号的模型在当前和预计切伦科夫望远镜考虑到索末菲效应，包括贡献的光谱伽马射线线，以及从内部韧致辐射。我们表明，目前的观测银河系中心的H.E.S.S.仪器能够排除参数空间中给出正确的暗物质遗迹丰度的区域。特别是，模型的带电和中性组件的惰性双重几乎退化的质量有很强的伽马射线信号。此外，对于暗物质粒子质量超过1 TeV，我们发现，非观测的强子化的湮灭产物所产生的光子的连续体通常给出了更强的约束模型参数比尖锐的光谱特征相关联的单色光子和内部韧致辐射过程的湮灭。最后，我们还分析了该模型的间接检测搜索和直接检测搜索之间的相互作用，得出前者的前景更有希望。特别是，我们发现即将到来的切伦科夫望远镜阵列将能够探测模型的大质量区域的重要部分。
2022-08-31 astro-ph.HE hep-ph
Hidden fermion as milli-charged dark matter in Stueckelberg Z' model
我们通过在隐扇区中引入一对狄拉克费米子来增强隐Stueckelberg $Z'$模型，其中$Z'$具有与弱尺度耦合相当的耦合强度.我们表明，这个隐藏的费米子反费米子对可能是一个毫荷电的暗物质候选人与可行的遗迹密度。现有的地面和天体物理学对毫荷电粒子的研究并没有对这种隐藏的费米子施加严格的限制。我们计算的流量单色光子来自银河系中心，由于对这些毫荷电粒子的湮灭，并表明它是在下一代$γ$射线实验的范围内。这种理论努力的特征是，施图克尔伯格$Z'$玻色子有一个巨大的不可见的宽度，衰减成隐藏的费米子-反费米子对。我们发现，现有的Drell-Yan数据还没有约束这个模型。探讨了在LHC和ILC中单独产生这种$Z'$玻色子的各种途径。
2007-05-28 hep-ph
A radiative neutrino mass model with semi-annihilating boosted dark matter
Kyushu University（九州大学）；University of Toyama（富山大学）；Kanazawa University（金泽大学）
本文构建了一个显式模型，其中暗物质通过半湮灭过程产生增强信号，并在两圈图水平辐射生成中微子质量，预言了未来实验可探测的弹性散射截面。
2026-08-31 hep-ex hep-ph
Search for dark matter signals with Fermi-LAT observation of globular clusters NGC 6388 and M 15
球状星团可能是$γ$ -射线中寻找暗物质的好目标，这是由于重子对暗物质的绝热收缩。本文分析了球状星团NGC 6388和M 15的{ \it Fermi}大天区望远镜三年的观测资料，寻找可能的DM信号。对于NGC 6388，探测到$γ$射线发射是由{ \it Fermi}合作报告的，这与毫秒双星的发射一致。如果假设湮灭终态是$b\bar{b}$，则NGC 6388的光谱形状也与DM贡献一致。没有观察到M 15的明显的$γ$射线发射.给出了NGC 6388和M15中湮没末态$γ$、$W^+W^-$、$μ^+μ^-$、$τ^+τ^-$和单色线的DM贡献的上限.这些约束比{ \it Fermi}观测矮星系得到的约束更强。
2012-04-07 astro-ph.HE hep-ph
