A review of indirect searches for particle dark matter
通过对光子、带电宇宙射线和中微子的观测,间接探测到了暗物质湮灭和衰变,这为确定宇宙中这个难以捉摸的组成部分的粒子性质提供了一种有希望的方法。在过去的十年里,观测数据集取得了实质性的进展,数值模拟也带来了新的见解,这些都首次对暗物质粒子模型进行了强有力的约束,并揭示了一些有趣的可能信号。本文介绍了间接检测方法,并概述了该领域的最新成果。
2016-03-31 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Indirect search for New Physics: complementarity to direct searches
我们提出了一个概述的直接搜索新的物理在LHC和间接约束的味道部门之间的相互作用,强调最近的LHCb结果的影响。与希格斯粒子搜索结果的互补性也将得到解决。我们展示了超对称性中几个具体例子的背景下,不同部门之间的相关性和互补性。
2013-10-09 hep-ph
Dark Matter Overview: Collider, Direct and Indirect Detection Searches
对暗物质的直接、间接和对撞机搜索的互补性提高了我们对暗物质粒子性质的理解。我将回顾这些方法所依赖的基本概念,并强调它们在解释弱相互作用大质量粒子(WIMPs)结果时提供的最重要信息。随后,我回顾了一些最新的结果,强调了广义上的暗物质理论的含义,并指出了该领域的最新发展和前景。
2016-05-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Interplay of Direct and Indirect Searches for New Physics
我们报告最近的工作对撞机和味道物理学的相互作用,关于寻找物理超越标准模型。
2011-10-17 hep-ex hep-ph
Testing $ν$MSM with indirect searches
我们考虑中微子标准模型的最小扩展($ν$ MSM),它通过在亚电弱区引入三个无菌中微子就可以解释活跃的中微子振荡(通过跷跷板I型机制),宇宙的重子不对称性(通过振荡的轻子生成)和暗物质现象(keV尺度的无菌中微子振荡形成暗物质).我们估计了无菌中微子对各种轻子味和轻子数破坏过程的虚贡献。贡献太小,在探索$ν$ MSM时,间接搜索没有机会与直接测量竞争。
2015-08-10 hep-ph
Indirect detection of Dark matter with gamma-rays - status and perspectives
在我的贡献中,我回顾了用伽马射线间接探测暗物质的现状,包括费米伽马射线太空望远镜以及成像空气切伦科夫望远镜(IACT)的结果,如H.E.S.S.,魔法与真理我还将简要介绍下一代IACT的前景,切伦科夫望远镜阵列
2011-03-29 astro-ph.CO hep-ph
The Quest for Supersymmetry: Early LHC Results versus Direct and Indirect Neutralino Dark Matter Searches
我们比较了大型强子对撞机(LHC)的超对称性搜索的第一个结果,对中性伴子暗物质敏感的实验的当前和近期性能。我们限制我们的研究,以特定切片的参数空间的约束最小超对称扩展到标准模型CMS和ATLAS排除限制已提交到目前为止。我们表明,在参数空间上,最轻的中性伴子拥有热遗迹丰度匹配的宇宙学观测推断的值。然后,我们计算率,并估计的性能,实验敏感的直接和间接的信号从中性伴子暗物质。我们认为,这是一个独特的时间点,在那里寻求超对称性-至少在其实际和简单的化身之一-正在经历一个密切的审查,从大型强子对撞机和暗物质搜索,这是协同和互补的。如果发现的时间最终解开,对撞机计划和直接和间接的暗物质搜索的当前性能正处于一个结合点,为突破标准模型的物理性质提供了独特的机会。
2011-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Indirect Searches for Decaying Dark Matter
大量的观测结果表明存在一种不具有电磁相互作用的未知基本粒子,其中大量的粒子可能是在宇宙历史的早期阶段产生的。这种所谓的暗物质一直存在到今天,占宇宙目前能量预算的26%。构成暗物质的粒子是绝对稳定的,还是有一个有限但很长的寿命,这是一个悬而未决的问题,因为没有已知的一般原理保证完美的稳定性。在这篇文章中,我们审查的观测极限的暗物质粒子的质量在GeV-TeV的范围内使用的观测宇宙流的反物质,γ射线和中微子的寿命。我们还研究了一些理论上的动机的情况下,提供衰变的暗物质的候选人。
2013-11-07 astro-ph.CO hep-ph
Indirect detection of long-lived particles in a rich dark sector with a dark vector portal
本研究构建含暗希格斯玻色子(长寿命粒子)和重质量暗物质的暗光子媒介子非最小暗区模型,发现新现象学特征可为多类暗物质相关探测提供互补手段,并指出非局域效应可能影响常规暗物质间接探测策略。
2023-12-05 astro-ph.CO hep-ph
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
Indirect Detection of Self-Interacting Asymmetric Dark Matter
自相互作用的暗物质解决了在非相互作用的冷暗物质模拟中出现的尖形轮廓的问题;它还可以解决结构形成中所谓的“太大而不能倒”的问题。不对称的暗物质为重子物质和暗物质的可比密度提供了一个自然的解释。本文讨论了自相互作用非对称纯量暗物质的极小模型产生的独特间接检测信号。通过形成暗物质束缚态,可以发射出暗力介质粒子;该粒子的衰变可以产生可观测到的信号。我们估计产生的信号,并明确证明参数的信号超过目前的观察。
2013-05-30 astro-ph.CO hep-ph
Complementarity of direct and indirect searches in the pMSSM
我们探索pMSSM参数空间的约束,从超对称性和单喷流搜索在大型强子对撞机,希格斯数据和味物理观测,以及从暗物质搜索。我们表明,虽然最简单的超对称性的情况下已经排除,仍然有许多可能性遗留在pMSSM。我们讨论了不同的搜索和一致性检查,这是必不可少的探测pMSSM之间的互补性,并将在不久的将来与下一轮的数据变得更加重要。
2014-11-08 hep-ph
Remnants of Galactic subhalos and their impact on indirect dark matter searches
在冷暗物质情景中预测大量存在的暗物质暗晕,应该会对粒子暗物质的搜索产生影响。最近的研究结果表明,这些对象在计算机模拟的潮汐中断是过于有效的,由于数值工件和分辨率的影响。考虑到这些结果,我们使用半分析技术重新估计了银河系的次晕丰度。特别是,我们发现,伽马射线和宇宙射线反质子的助推因子增加了大约2倍。
2019-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The ZZ' kinetic mixing in the light of the recent direct and indirect dark matter searches
有几种结构,不论是否起源于弦,都产生了标准模型(SM)的阿贝尔规范延拓。即使SM的粒子在该额外的$U'(1)$下不带电,也不能避免在$U'(1)$和超电荷$U_Y(1)$之间存在动力学混合。在这项工作中,我们约束彻底这种动力学混合,考虑到最近的实验数据从加速器物理,直接检测和间接检测的暗物质。我们表明,该地区尊重WMAP和实验的限制,现在非常狭窄的极线,其中$M_{Z_D}\simeq 2 m_{DM}$,$Z_D$是规范玻色子与额外的$U'(1)$。
2011-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Simulated Milky Way analogues: implications for dark matter indirect searches
我们研究高分辨率的流体动力学模拟银河系类型的星系内获得的“演化和组装的银河系及其环境”(EAGLE)项目,并确定那些最好的满足观测约束银河系的总恒星质量,旋转曲线,和星系的形状。与根据其总维里质量选择的模拟星系相反,如此确定的银河系类似物在太阳圈内始终表现出非常相似的暗物质轮廓,因此能够更准确地预测间接暗物质搜索。我们发现,特别是高分辨率的模拟晕满足观测的限制表现出,在内部的几个千秒差距,暗物质配置文件比那些需要解释所谓的费米GeV过剩通过暗物质湮灭浅。
2016-01-04 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Indirect Searches for Dark Matter: a status review
我回顾了间接搜索暗物质的现状:我列出了近年来的主要相关实验结果,我讨论了兴奋和失望,他们的现象学解释几乎标准的湮灭暗物质带来了。然后,我试图个性化的主要方向已经出现了最近非常激烈的模型建设活动。顺便说一下,我列出了影响这种搜索的不确定性的主要来源。
2013-03-04 hep-ph
Weak Corrections are Relevant for Dark Matter Indirect Detection
在间接寻找暗物质的过程中,计算由暗物质湮灭/衰变产生的标准模型粒子的能谱是至关重要的。我们计算如何列入电弱修正显着改变这样的光谱时,质量M的暗物质粒子是大于电弱尺度:软电弱规范玻色子大量辐射打开新的通道,否则将被禁止的最终状态,如果这些修正被忽略。因此,所有稳定的粒子都出现在最终的光谱中,与暗物质湮灭/衰变的主要通道无关。这种校正是独立于模型的。
2010-09-01 astro-ph.CO hep-ph
Status of Indirect (and Direct) Dark Matter searches
本文总结了暗物质的间接和直接搜索的现状,特别关注和批判性地看待前者。本文是特别报告员在荷兰海牙举行的第34届国际宇宙射线大会(红十字国际委员会,2015年)上的演讲的总结。
2015-12-21 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Detection of Secluded Supersymmetric Dark Matter
弱尺度的隐蔽扇区暗物质可以再现观测到的暗物质遗迹密度,并在该扇区内进行热冻结。如果自然界是超对称的,那么存在三个通往可见部分的入口--一个规范入口,一个希格斯入口和一个高吉诺入口。我们目前的伽马射线光谱相关的间接检测暗物质湮灭在这样的设置。由于在隐蔽部门的对称性可以稳定暗物质,$R$ -宇称是不必要的,我们调查的影响$R$ -宇称破坏湮灭谱。我们提出了限制费米大面积望远镜观测矮星系和预测切伦科夫望远镜阵列观测银河系中心。我们的许多结果也适用于一般的,非超对称的设置。
2021-06-17 astro-ph.CO hep-ph
Separating astrophysical sources from indirect dark matter signals
对暗物质湮灭和衰变产物的间接搜索面临着在不确定的背景下识别不确定和次显性信号的挑战。解决这个问题的两种有价值的方法是(1)使用利用信号和背景的能量谱和角分布中的不同特征的分析方法,以及(2)背景的更准确表征,其允许更鲁棒地识别可能的信号。这两种方法是互补的,如果一起使用,可以大大加强。我回顾了使用两个有前途的目标,内星系和各向同性伽马射线背景的伽马射线间接搜索的状态。对于这两个目标,背景属性的不确定性是间接搜索灵敏度的主要限制。然后,我强调的方法,可以提高使用这些目标的间接搜索的灵敏度。
2014-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
DarkFlux: A new tool to analyze indirect-detection spectra of next-generation dark matter models
我们提出了DarkFlux,一个软件工具,旨在分析间接检测签名的下一代模型的暗物质(DM)与多个湮灭通道。此工具的1.0版接受用户生成的模型,其中包含$2\to 2$树级暗物质湮灭到标准模型(SM)粒子对,并分析DM湮灭到$γ$射线。该工具由三个模块组成-湮灭分数模块,通量模块和分析模块-如果需要,可以在循环中运行以扫描DM质量。[每个模块的描述都可以在完整的摘要中找到。] DarkFlux v1.0将$γ$射线总通量与$Fermi$ -LAT合作分析的15个矮球状星系(dSphs)的联合似然分析进行了比较。DarkFlux自动提供数据表,并可以绘制三个模块的输出。在本手册中,我们简要介绍了这种间接检测计算机工具,并回顾了基本的DM物理。然后,我们将更详细地描述DarkFlux的几个模块。最后,我们将展示如何安装和运行DarkFlux,并提供两个演示其功能的工作示例。
2022-04-11 astro-ph.CO hep-ph
Status of indirect searches for New Physics with heavy flavour decays after the initial LHC run
我们提出了一个状态报告的间接搜索新物理学的重味衰变。特别注意的是最近的实验结果,在B和魅力物理所获得的LHC实验。这些结果对物理学超越标准模型的影响进行了讨论,在一般条款和通过几个具体的例子。
2014-04-28 hep-ex hep-ph
Towards understanding thermal history of the Universe through direct and indirect detection of dark matter
我们研究的问题是,在多大程度上通过直接和间接探测实验对暗物质进行前瞻性探测,可以揭示早期宇宙中通过冻结过程热产生的暗物质的比例。通过模拟在不久的将来可以看到的假定信号,并用它们来重建WIMP暗物质的性质,我们表明,在模型无关的方法中,这只能在参数空间的一小部分中实现。然而,随着额外的理论输入,关于热冻结作为产生暗物质的主要机制的假设可能得到验证。我们用两个例子来说明这一点:一个有效场论的暗物质与矢量信使和希格西诺或维诺暗物质内的MSSM。
2017-10-16 astro-ph.CO hep-ph
A Tight Connection Between Direct and Indirect Detection of Dark Matter through Higgs Portal Couplings to a Hidden Sector
我们提出了一个隐藏的阿贝尔扩展的标准模型,包括一个复杂的标量作为暗物质的候选人和轻标量作为一个长期的暗物质粒子之间的力载体。索末菲增强湮灭截面的暗物质解释了观察到的宇宙射线过剩。轻标量场也引起潜在的大截面的暗物质的核子,因此提供了一个有趣的方式来探测这个模型同时在直接和间接的暗物质搜索实验。我们通过考虑CDMS-II排除限制以及PAMELA和FermiLAT数据来约束模型的参数空间。
2010-07-22 astro-ph.CO hep-ph
Indirect tests of the Randall-Sundrum model
我提出的兰德尔Sundrum模型的间接搜索,特别是选择味道观测和希格斯粒子相关的对撞机搜索的现象学影响。我审查的相互作用的约束,从CP破坏的味道物理,可能的影响,在罕见的衰变,和模型特定的保护机制。希格斯粒子与费米子耦合的偏差,以及在单圈时与胶子耦合的偏差出乎意料地强烈,导致希格斯粒子搜索的强烈修改。
2011-03-21 hep-ph
Indirect Searches For Dark Matter: Signals, Hints and Otherwise
在2007年的超对称性会议上,我被要求回顾一下间接寻找暗物质的主题。作为演讲的一部分,我总结了几个被解释为暗物质湮灭产物的观察结果。在我对会议的贡献中,我决定集中讨论我演讲的这一方面。特别是,我将讨论的宇宙正电子谱测量的热,511 keV的发射从银河系隆起测量的积分,银河系和河外伽玛射线谱测量的EGRET,和微波过剩从银河系中心观测到的。
2007-10-10 astro-ph hep-ph
In Wino Veritas? Indirect Searches Shed Light on Neutralino Dark Matter
对伽马射线的间接探测约束(包括连续谱和谱线)已经对维诺暗物质设置了很强的约束。通过结合费米LAT和HESS的结果,我们表明:光非热温暗物质被强烈排除;热温暗物质是允许的,只有当银河系暗物质分布有一个显着的(>~0.4 kpc)的核心;和合理的NFW和Einasto分布的整个范围的温质量从100 GeV到3 TeV可以排除。轻的、非热的Wino暗物质的情况在具有衰减模量的场景中特别有趣,这些场景将宇宙重新加热到低温。通常,这种模型已经讨论了低再热温度,不远远高于几兆电子伏的BBN界限。我们表明,允许的维诺遗物密度的限制,推动这样的模型更高的再加热温度,因此更重的模量。即使对于一个由NFW剖面组成的扁平晕模型,其核心在1千秒差距内是恒定密度的,太阳附近的密度为0.3 GeV/cm ^3,对于150 GeV的Winos电流数据,再热温度也被限制在1.4 GeV以上。因此,对于维诺质量是引力子质量之下的一个环因子的模型,数据支持比引力子重一个数量级以上的模量。我们讨论了这个结果对超对称性状态的一些发人深省的影响。我们还评论了其他中性伴子暗物质的情况下,特别是混合双/希格西诺暗物质的情况。我们表明,在这种情况下,直接和间接搜索是互补的,并可能覆盖大部分的参数空间。
2013-07-16 astro-ph.CO hep-ph
Indirect Searches for Kaluza-Klein Dark Matter
在这次演讲中,我们讨论了利用中微子望远镜和宇宙正电子实验间接探测卡鲁扎-克莱因暗物质的可能性。我们发现,未来更大规模的中微子望远镜,如IceCube,以及未来能够测量宇宙正电子谱的实验,如PAMELA和AMS-02,将对这种情况非常敏感。目前来自HEAT实验的数据也可以用星系晕中卡鲁扎-克莱因暗物质的存在来解释。
2004-09-23 astro-ph hep-ph
Indirect searches for dark matter bound state formation and level transitions
对暗物质(DM)的间接搜索通常应用于DM湮灭或衰变的产物。然而,如果DM耦合到轻力载流子,它可以通过能量耗散被捕获到束缚态,这可能会产生可检测的信号。我们将间接搜索扩展到DM束缚态的形成和束缚能级之间的跃迁,并限制不稳定暗光子的发射。我们的研究结果显着细化预测的信号通量,可以在实验中观察到。作为一个具体的例子,我们使用费米-LAT矮椭球观测获得的暗光子的质量和能量,我们用来寻找稳定或不稳定的束缚态的形成方面的约束。
2020-08-05 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Searches for Dark Photon-Photon Tridents in Celestial Objects
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);Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理研究所);Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine(加州大学欧文分校物理与天文学系)
该研究通过建模暗物质经U(1)规范对称湮灭产生暗光子再衰变为三光子的间接探测信号,利用天体γ射线探测对暗物质-重子散射截面施加了优于部分直接探测的强约束,部分情形可穿透中微子雾区。
2026-08-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Leading QCD Corrections for Indirect Dark Matter Searches: a Fresh Look
非相对论性暗物质粒子在树能级上的湮灭可以通过附加规范玻色子的辐射得到强烈的增强。这对于螺旋度被抑制的马约拉纳粒子(如中性伴子)湮灭为费米子对的情况尤其如此。令人惊讶的是,尽管强耦合可能会产生很大的影响,但到目前为止,对胶子内部韧致辐射的研究要比对光子或电弱规范玻色子的研究少得多。在这里,我们的目标是弥合这一差距,提出了一个一般的分析,中性伴子湮灭成夸克反夸克对和胶子,允许例如任意中性伴子组成,并保持领先的夸克质量依赖在计算的所有阶段。我们发现,在某些情况下,大大增强湮灭率,特别是与最轻的中性伴子的质量接近简并的平方的情况下,但在相关的反质子和伽马射线光谱也显着的扭曲。这两种效应都极大地影响了对暗物质的间接搜索的限制,因此在例如,全球扫描另一方面,对于广泛的扫描,QCD修正的完整计算在数值上通常太昂贵,无法对参数空间中的每个点执行。我们在这里首次提出了一个有效的,数值上快速实现QCD校正,可扩展的非超对称模型,这避免了计算上要求完整的单循环计算或事件发生器运行,但完全捕捉到间接暗物质搜索相关的领先效应。在这种情况下,我们还提出了更新的约束暗物质湮灭从宇宙射线反质子数据。最后,我们评论的影响,我们的研究结果的遗迹密度计算。
2016-02-20 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter searches using accelerometer-based networks
暗物质是当今物理学中最大的未决问题之一。众所周知,它与发光物质的引力相互作用,因此基于加速度计的搜索本质上是有趣的。在这篇文章中,我们提出了最近(和未来)的搜索暗物质的候选人,如弱相互作用的物质被困在地球内部,标量物质畴壁和轴子夸克金块,与加速度计网络,并给出了一个新的原子干涉为基础的加速度计网络如何支持暗物质搜索的前景。
2021-03-15 astro-ph.CO hep-ph
TASI Lectures on Indirect Detection of Dark Matter
这些讲座,在TASI 2016年提出:在粒子物理学的下一个发现,提供了一些间接暗物质搜索的关键方法和工具的介绍。涵盖的主题包括估计暗物质信号,热冻结和相关的情况下,潜在的影响,暗物质湮灭对早期宇宙,模拟光子信号从湮灭或衰变,并简要和定性介绍宇宙射线的扩散传播。注释的后半部分给出了关于选定实验搜索的状态报告(大约2016年夏天),产生的约束和一些潜在的信号候选者。这些笔记旨在为研究生提供间接暗物质搜索的介绍,重点是信封背面的估计和有用的概念,而不是详细的定量计算。
2017-10-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Majorana Dark Matter with a Coloured Mediator: Collider vs Direct and Indirect Searches
我们调查的签名在大型强子对撞机的一个极小模型,其中的暗物质粒子是一个马约拉纳费米子耦合到标准模型通过一个或几个有色介质。我们强调的重要性,通过交换的t通道中的暗物质粒子的彩色标量的生产通道,并执行专门的分析搜索喷气机和丢失的能量,这个模型。我们发现,碰撞机的约束是非常有竞争力的直接检测相比,甚至可以在很宽的参数范围内相当强。我们还讨论了互补性与搜索的光谱特征在伽马射线望远镜和评论的可能性,几个有色介质,这是进一步限制的味道观测。
2014-03-18 hep-ph
TASI Lectures on Indirect Searches For Dark Matter
在这些讲座中,我描述了各种努力,以确定或限制的身份暗物质通过检测这些粒子的湮灭或衰变产物,或其影响。在回顾了间接搜索的动机之后,我讨论了我们从伽马射线、宇宙射线和中微子的观测以及宇宙微波背景中了解到的关于暗物质的信息。诸如此类的测量已经被用来显著地限制大范围的热遗迹暗物质候选者,特别是那些质量低于几百GeV的暗物质。我还讨论了一些异常和过剩,已被解释为可能的信号的暗物质,包括银河系中心伽马射线过剩,宇宙射线反质子过剩,宇宙射线正电子过剩,和3.5千电子伏线。这些讲座最初是作为2018年理论高级研究所(TASI)暑期学校“数据时代的理论”的一部分。虽然打算为先进的研究生,这些讲座可能是有用的物理学家,天体物理学家和天文学家谁希望得到一个概述的间接搜索暗物质的现状广泛。
2018-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Indirect searches of dark matter
如果暗物质衰变或湮灭为电子和正电子,它会影响辐射和宇宙射线背景。我们回顾了一个新的,更一般的分析衰减暗物质模型的约束,通过引入响应函数的基础上,目前的无线电,伽马射线和正电子观测。通过要求响应函数与小于衰变寿命(10^{26}s)和质量(100 GeV)的乘积的电子和正电子的实际衰变谱的卷积,可以简单地获得约束。响应函数只依赖于传播模型等天体物理输入,而不依赖于微观衰变情景。此外,全天空无线电发射的各向异性分析,以确定河外暗物质湮灭。本文讨论了从暗物质湮灭到正负电子对的宇宙学同步辐射的角功率谱,并将它们与天体物理背景和银河系前景进行了比较。我们发现,在GHz左右的频率和在200 <l <3000的范围内的无线电通量的角功率谱打开了一个最佳的窗口,从共同的天体物理背景解开的暗物质信号。
2011-09-12 astro-ph.CO hep-ph
Fits to the Fermi-LAT GeV excess with RH sneutrino dark matter: implications for direct and indirect dark matter searches and the LHC
我们表明,右手(RH)sneutrino在NMSSM可以解释所观察到的过剩的费米-LAT光谱的伽马射线从银河系中心,同时满足所有目前的实验约束从大型强子对撞机以及从直接和间接的暗物质搜索。我们探索了这种情况下的参数空间,计算了每个唯象可行解的伽马射线谱,然后对多余的部分进行了卡方拟合。与以往的研究模型独立的解释的基础上,我们已经考虑到了完整的湮没谱,而不假设纯湮没通道。此外,我们还纳入了直接探测实验的限制,大型强子对撞机的界限,也从费米-LAT矮球状星系(dSphs)和伽马射线谱线的约束。此外,我们还估计了最新Fermi-LAT再处理数据的影响(第8遍)。在一般情况下,我们获得良好的拟合GCE时,RH sneutrino湮灭主要成成对的轻单态类标量或赝标量希格斯玻色子玻色子,随后在飞行中衰变,产生四体最终状态和光谱特征,提高了拟合的好大的能量。最佳拟合值(chi ^2 =20.8)对应于一个质量为64 GeV的RH超中微子,它优先湮灭为一对轻的类单态赝标希格斯玻色子玻色子(质量约为60 GeV)。此外,我们还分析了其他渠道,也提供了很好的适合过剩。最后,我们讨论了直接和间接检测搜索的影响,特别注意在不久的将来费米-LAT分析中可能出现的伽马射线光谱特征,以及在大型强子对撞机的SM-希格斯属性的偏差。值得注意的是,许多适合GCE的场景也可以通过这些其他补充技术进行探测。
2015-07-31 astro-ph.CO hep-ph
Direct and indirect detection of dissipative dark matter
我们研究了直接探测和太阳捕获对具有次主导耗散分量的暗物质场景的约束。这种耗散的暗物质成分一般具有对称和非对称的遗迹丰度。耗散动力学允许这种次主导的暗物质成分冷却,导致其部分或全部坍缩成晕内的较小体积(例如,暗盘)以及与正常冷暗物质相比降低的热速度色散。我们首先表明,这些功能大大放宽了标准模型(SM)粒子和耗散暗物质之间的耦合直接检测实验的限制。另一方面,间接检测到的对称耗散暗物质组件内的太阳湮灭设置严格和强大的约束的耗散暗物质的属性。特别是,冰立方的观测迫使质量超过50 GeV的耗散暗物质粒子要么与SM耦合较小,要么在太阳系中具有较低的局部密度,要么具有几乎不对称的遗迹丰度。可能的日震信号与纯粹的非对称耗散暗物质进行了讨论,没有目前的限制。
2014-07-02 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino telescope searches for dark matter in the Sun
本文简要回顾了利用太阳高能中微子研究暗物质的一些最新进展和未来发展方向。这包括能够重新铸造中微子望远镜限制核散射的暗物质任意新的理论,和新的计算太阳大气背景相关的搜索。我还谈到了新物理学在全球搜索中的应用,以及改进太阳中非对称暗物质搜索的前景。
2017-10-14 astro-ph.CO hep-ph
Impact of cosmic-ray physics on dark matter indirect searches
对弥漫在宇宙中的难以捉摸的暗物质(DM)的探索(以及在天文尺度上对超越标准模型的物理学特征的探索)为高能天体物理学界提供了一个独特的机会和严峻的挑战。特别是,所谓的DM间接搜索-主要集中在一类理论上动机良好的DM候选者,如弱相互作用的大质量粒子-受到宇宙辐射的复杂天体物理背景的影响。对这一背景的理解和建模需要深入理解一个复杂的经典等离子体物理问题,即在特殊的天体物理环境中加速的高能带电粒子与银河系星际介质中的磁流体动力学湍流之间的相互作用。在这篇评论中,我们强调了几个方面,这令人兴奋的相互作用之间的最新索赔DM湮灭/衰变签名从天空和银河宇宙射线研究领域。我们的目的是进一步激发关于可行的天体物理学解释的辩论,讨论可能的方向,这将有助于打破简并模式在解释当前的数据。我们最终的目标是强调如何深入了解CR运输的物理,因此需要解决DM间接搜索程序在目前和未来几年。
2018-02-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Direct and Indirect Searches for Top-Higgs FCNC Couplings
大的顶夸克味道通过中性流的变化是标准模型的许多扩展所期望的。直接和间接地研究了顶夸克衰变为上夸克(up,charm)和希格斯玻色子的变味中性流(FCNC)。我们通过过程e $^-$ e $^+ \rightarrow t (\rightarrow \ell ν_{\ell} b) \,\, \bar{t} (\rightarrow q H)$(其中$\ell$ = e,$μ$和$q$反映了上夸克和粲夸克)来探讨top-Higgs FCNC耦合的可观测性.结果表明,在$95\%$ C. L.处,分支比$Br(t\rightarrow qH)$可下探到$1.12\times 10^{-3}$。质心能量为500 GeV,积分光度为3000 fb $^{-1}$。我们还更新的限制顶部的Higgs FCNC耦合使用的电弱精密观测量相关的$Z\rightarrow c\bar{c}$衰变。
2016-01-13 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
Experimental status of particle and astroparticle searches for supersymmetry
概述了超对称搜索,包括对撞机实验,直接和间接搜索超对称暗物质。本文回顾了最近的LHC实验结果,并报道了B介子衰变的限制。最新的直接和间接搜索的超对称性的影响进行了深入的讨论。重点是各种探针的互补性-粒子和天体物理-约束超对称性。
2013-04-04 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Indirect Searches for $Z'$-like Resonances at the LHC
我们探讨间接观察$Z'$类粒子的影响与电弱强度耦合在Drell-Yan通道在大型强子对撞机与以上的共振直接搜索达到的质量的可能性。我们发现,主要是由于统计的限制,这是不太可能在几乎所有类别的模型独立的自旋的共振。不出意料,这个普遍结果的一个可能例外是发生在某些额外维度模型中的光子和$Z$的简并卡鲁扎-克莱因(KK)激发的情况。在这种特殊情况下,与谐振质量以下的标准模型(SM)交换的强相消干涉导致对截面的众所周知的显著抑制,并且因此增加了对这种特定的新物理场景的灵敏度。
2009-08-03 hep-ph
Status and perspectives of indirect and direct dark matter searches
在这篇评论文章的粒子暗物质的现状进行了处理。我们讨论的主要理论扩展的标准模型,允许解释暗物质(尚未发现)基本粒子。然后,我们讨论了粒子暗物质的搜索的理论预测:直接检测在低背景的地下实验和间接检测中微子,γ射线和反物质的地面和空间探测器。注意力也将放在讨论的不确定性,主要是天体物理学的起源,影响理论预测。这些搜索对标准模型的扩展所施加的约束将被简要地讨论。
2006-12-29 astro-ph hep-ex hep-ph
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
Combining the data of annual modulation effect in WIMP direct detection with measurements of WIMP indirect searches
在以前的论文中,我们表明,DAMA/NaI实验的数据的WIMP直接检测,这表明一个可能的年度调制效应,是广泛兼容的解释方面的遗迹中性伴子作为宇宙中的暗物质的主要组成部分。在本说明中,我们讨论了相关的超对称中性伴子配置的可探测性的间接寻找遗迹粒子的两个最有前途的方法:测量宇宙射线反质子和测量中微子通量从地球和太阳。
1998-09-02 astro-ph hep-ph
Status, Challenges and Directions in Indirect Dark Matter Searches
对暗物质的间接搜索是基于检测光子、中微子或宇宙射线的异常通量,这些光子、中微子或宇宙射线是在暗物质候选者的湮灭或衰变中产生的,这些暗物质候选者在重力作用下积累在重宇宙学物体中,如星系、太阳或地球。此外,暗物质的证据也可以被理解为间接的,可以从早期的宇宙探测中获得,如宇宙微波背景温度的波动,轻元素的原始丰度或氢21厘米线。探测这些不同特征所需的技术需要非常不同类型的探测器:空气簇射阵列、伽马射线和X射线望远镜、切伦科夫望远镜、中微子望远镜、射电望远镜或气球或卫星上的粒子探测器。虽然这些探测器中的许多最初并不打算搜索暗物质,但它们已被证明是直接搜索工作的独特补充工具。在这篇综述中,我们总结了间接搜索暗物质的现状,也提到了这些技术遇到的挑战和局限性。
2020-10-07 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Indirect bounds on heavy scalar masses of the two-Higgs-doublet model in light of recent Higgs boson searches
我们利用最近的希格斯玻色子玻色子搜索结果,从电弱精确数据和双Higgs模型中的微扰么正性和真空稳定性等理论约束出发,研究了附加标量玻色子的质量上界.如果类标准模型的希格斯玻色子玻色子的质量相当重,并且超出了电弱精确数据所允许的范围,那么这种差异应该由额外的标量玻色子的贡献来补偿。我们表明,额外的标量玻色子的质量的上限约为2 $(1)$ TeV的标准模型类希格斯玻色子的质量为240 $(500)$ GeV。
2011-08-16 hep-ph
Indirect searches for New Physics via flavour observables
在低能量和高能量下对电弱和味观测量的精确测量,对于在高能对撞机上直接寻找新物理学是高度互补的。尽管希格斯玻色子在大型强子对撞机上被发现,标准模型也取得了巨大的成功,但仍有一些观测和理论问题有待解决。除了中微子振荡现象,标准模型也无法解释宇宙的重子不对称性,也没有提供一个可行的暗物质候选者。近年来,标准模型的预测和实验测量之间的许多偏差已经被确定;有趣的是,大多数都与轻子味密切相关。在这篇论文中,我们探讨了味物理的几个方面,重点是大质量中微子模型的唯象意义,以及几个标准模型的扩展,能够容纳当前的紧张局势上的带电轻子和几个$B$介子衰变观测异常磁矩。
2022-02-28 hep-ph
Les Houches Lectures on Indirect Detection of Dark Matter
这些讲座在2021年Les Houches暗物质暑期学校举行,介绍了间接暗物质搜索的关键方法和工具,以及2021年夏季左右该领域的现状报告。所涵盖的主题包括早期宇宙的能量注入从暗物质,方法来计算预期的能量分布和空间分布的粒子产生的暗物质相互作用,预测不同的信号在间接检测的理论模型大纲,并讨论目前的限制和一些声称的异常。这些笔记旨在为研究生介绍间接暗物质搜索,主要集中在直觉建设估计和有用的概念和工具。
2022-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On the Relevance of Sharp Gamma-Ray Features for Indirect Dark Matter Searches
星系晕中暗物质粒子湮灭产生的伽马射线提供了一种间接探测暗物质的特别有希望的方法。在这里,我们证明了在接近暗物质粒子质量的能量处的明显光谱特征,这是大多数模型的通用预测,可以显着提高伽马射线望远镜对暗物质信号的灵敏度。我们推导出这些功能(包括传统上寻找线信号)的投影限制,并表明它们可以更有效地约束暗物质的性质比模型独立的宽光谱功能预期在较低的能量。
2011-12-02 astro-ph.HE hep-ph
Scalar Dark Matter: Direct vs. Indirect Detection
我们重新审视最简单的暗物质模型。在这种情况下,候选的暗物质是一个真正的标量场,它通过希格斯门与标准模型粒子相互作用。我们讨论了遗迹密度的限制,以及直接和间接检测的预测。为了了解暗物质湮灭的γ谱线的可见性,研究了末态辐射过程。我们发现两个区域,人们可以观察到伽马射线望远镜的伽马线。我们指出,该地区的暗物质质量是92和300 GeV之间,可以在不久的将来进行测试,在直接和间接的检测实验。
2016-06-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Indirect Searches for Secluded Dark Matter
暗物质是粒子物理学和宇宙学中最重要的开放性问题之一。弱相互作用大质量粒子(WIMPs)似乎是一个有吸引力的解决方案,提供了正确的遗物密度在电弱尺度的横截面,然而,没有WIMP信号被观察到,直到现在。隐蔽模型是标准模型的良好替代品。在这种情况下,暗物质不是直接湮灭为标准模型(SM)粒子,而是湮灭为介质,介质随后衰变为SM粒子。通过这种方式,隔离模型可以避免直接搜索的严格限制,同时可以通过间接检测实验进行探索。受到在几个模型构建努力中出现的隐蔽暗物质的启发,在这次演讲中,我们将介绍几种伽马射线仪器的灵敏度(当前和前景),包括费米LAT,H.E.S.S.,CTA和SWGO,隐蔽的暗物质湮灭的内星系晕,并在矮球状星系,涵盖了广泛的暗物质质量,从几十个GeV到数百TeV。
2021-09-30 hep-ph