Final state QCD corrections to off-shell single top production in hadron collisions
本文研究了强子对撞机能区末态QCD对衰变$W$的离壳层单顶产生的辐射修正。末态QCD辐射使产生的顶部不变质量的树级Breit-Wigner分布发生畸变,而峰值位置保持不变。精确单圈QCD计算和窄宽度近似在预测截面、强子横能量分布和底轻子不变质量分布方面是一致的。
1996-07-16 hep-ph
Collider Bounds on Indirect Dark Matter Searches: The $WW$ Final State
我们描述了一个有效的理论之间的相互作用对暗物质粒子(表示为$χ$)和对$W$玻色子。这样的相互作用可以容纳$χ\barχ\rightarrow WW$过程,这是间接暗物质实验的主要焦点,以及$pp \rightarrow W\rightarrow Wχ\barχ$过程,这将预测在大型强子对撞机的$W$ +MET最终状态的过度。我们重新解释了ATLAS $W$ +MET分析的强子模式和翻译的间接检测信号的空间的界限。我们还通过过程$W\rightarrow WG$和过程$Z\rightarrow ZG$重新解释了$W$ +MET分析,其中$G$是不可见的。最后,用$W'$模型解释了最终态,其中$W'\rightarrow WZ$,其中$W$衰变为强子,$Z$衰变为中微子.
2014-03-26 hep-ex hep-ph
Off-shell Higgs production at the LHC as a probe of the trilinear Higgs coupling
在标准模型有效场论(SMEFT)的背景下,我们研究的三线性希格斯耦合的约束,源于离壳层希格斯生产质子-质子碰撞。我们对$gg \to h^\ast \to Z Z \to 4 \ell$过程的计算包括对胶子-胶子-聚变Higgs产生的双圈修正和对Higgs传播子及其衰变的单圈修正。采用矩阵元素为基础的运动学判别,我们确定了LHC运行3的范围和LHC的高亮度选项,在约束相关的SMEFT威尔逊系数。我们提出的限制,不仅是竞争,但也补充预计间接限制,人们期望获得的包容性测量的单希格斯生产过程中,在未来的大型强子对撞机运行。
2022-02-01 hep-ex hep-ph
Probing Direct and Indirect Unitarity Violation in Future Accelerator Neutrino Facilities
轻、重无菌中微子的存在可能分别导致$3\times3$轻子混合矩阵的直接和间接么正性破坏。在目前的工作中,我们研究了未来的加速器中微子设施在探测幺正性破坏效应的潜力。以DUNE、T2 HK和低能中微子工厂(LENF)作为未来中微子加速器的工作实例,在三中微子框架下研究了直接和间接么正性破缺对轻子CP破坏缺发现范围和$θ_{23}$精确测量的不同影响.此外,还讨论了直接和间接么正性破坏的附加混合参数的约束条件。最后,我们强调,采用不同振荡通道、不同中微子束和不同探测器技术的实验相结合,将是解决参数简并问题的有效途径,并给出轻子CP破坏的稳健测量,即使考虑了直接和间接的么正性破坏。
2017-08-16 hep-ph
Towards the Final Word on Neutralino Dark Matter
我们提出了一个完整的唯象招股说明书热遗迹中性。包括索末菲增强遗迹丰度和晕湮灭计算,我们获得直接,间接和对撞机发现的前景与质量参数$M_1,M_2,|μ| < 4$ TeV的所有中性子,冻结了所观察到的暗物质丰度,标量超伙伴去耦。大部分遗留的中性伴子部分将通过氙1 T和LZ的直接探测实验以及CTA的间接探测来发现。我们强调指出,只要$M_{1,2} < 4$ TeV的能量足够大,下一代直接探测实验就能发现热遗迹希格斯玻色子。在100 TeV强子对撞机上的带电轨道补充了对遗迹酒鬼的间接搜索。热遗迹bino-winos仍然逃避所有计划的实验,包括消失的带电轨道搜索。然而,它们可以在100 TeV的对撞机上通过压缩电弱子搜索发现,完成对遗迹中性伴子表面的全面覆盖。
2015-10-12 hep-ph
Limitations and Opportunities of Off-Shell Coupling Measurements
间接限制总希格斯宽度$Γ_h$从关联希格斯信号强度与横截面测量在离壳区域的$p(g)p(g)\to 4\ell$生产最近受到了相当大的关注,CMS合作已经发表了第一次测量。我们重新审视这一分析,从一个新的物理和么正性约束的角度来看,并得出结论,以这种方式获得的$Γ_h$的限制是不可靠的,除非我们作出模型特定的假设,这不能证明在LHC计划的当前阶段。放松$Γ_h$的解释,我们在希格斯CP分析、高维算子测试的背景下讨论了高不变质量截面测量的优点,并根据超出有效理论限制的电弱精度约束解决了新物理学。此外,我们表明,一个相当独立的模型LHC约束,可以从适应$gg\to 4\ell$分析弱玻色子融合通道在较低的统计产量。
2014-08-28 hep-ex hep-ph
Two body B decays with isosinglet final states in SCET
本文用软共线有效理论计算了B_0、B_3和Bs介子衰变为两个轻赝标或矢量介子(包括等单线态介子η、η '、ω、φ)的振幅。然后,这些被用来预测未测量的分支比,直接和间接CP不对称性在B 0,B-和Bs衰变成两个轻pseudoscalars,确定nonperturbative SCET参数从现有的数据使用卡方拟合。本文对Penguin支配的B_0 → eta ′ K(S/L),p_10 K(S/L)衰变中的间接CP不对称性作了单独的讨论。
2006-08-23 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
A note on the dispersive treatment of K -> pi pi with the kaon off-shell
最近有人提出,可以通过对K介子离壳层的振幅应用色散方法来计算K -> pi pi振幅中末态相互作用的影响。我们批判地重新审视的程序,并指出的任意性的影响,在选择的离壳场的K介子。
2001-08-17 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
Indirect Detection of Sub-GeV Dark Matter Coupling to Quarks
我们认为光子信号所产生的湮灭或衰变的低质量(亚GeV)的暗物质,主要耦合到夸克。在这种情况下,分支分数的各种运动学上可访问的强子末态可以在很大程度上确定手征微扰理论。这些最终状态中的几个在亚GeV光子谱中产生引人注目的光谱特征。新的实验,如e-ASTROGAM和AMEGO,正在开发中,以提高在这个能量范围内的灵敏度,我们讨论了他们的潜在灵敏度,这类模型。
2018-12-17 astro-ph.CO hep-ph
Indirect Detection Constraints on the Model Space of Dark Matter Effective Theories
利用对矮椭球星系光子通量的限制,我们对暗物质湮灭到多个末态粒子对通道的模型的参数空间进行了限制。我们推导出有效的运营商模型与暗物质耦合到第三代费米子和对标准模型矢量玻色子的约束。我们目前的限制,在不同的切片模型参数空间的最大有效性的有效算子的间接检测方法的区域的估计。我们可视化我们的边界模型与多个最终状态湮灭投影参数空间的约束到三角形,一种熟悉的技术从对撞机物理,我们比较我们的边界碰撞限制等效模型。
2015-06-29 astro-ph.HE hep-ph
Standard Model Precision Electroweak Measurements at HL-LHC and Future Hadron Colliders
本文研究了强子对撞机上电弱参数当前和未来测量的不确定性。这些测量包括顶夸克质量的测量($M_T$),W玻色子质量的直接测量($M_W^{direct}$),有效EW混合角$\sin^2θ^{\rm lept}_{\rm eff}$的测量(M $_Z$),以及壳层EW混合角$\sin^2θ_{W}= 1- M_W^2/M_Z^2$的测量,它相当于W质量的间接测量($M_W^{indirect}$)。预计未来测量误差将减少2至3倍。
2015-11-02 hep-ex hep-ph
Multiparticle SUSY simulations at LHC & ILC: Off-Shell effects, interferences and radiative corrections
LHC和ILC中的超对称模型的有趣但困难的现象学需要相应的复杂性和成熟的模拟工具。这包括多粒子最终状态,可约和不可约背景,自旋相关性,光子和胶子的实际发射,虚拟校正等,其中大部分主题都包含在多粒子蒙特卡罗(MC)事件发生器Madgraph,WHIZARD和夏尔巴。显示了这些代码的比较,特别关注WHIZARD的新版本。我显示的例子,考虑全矩阵元素的必要性与所有的离壳效应和干扰的多粒子的最终状态在超对称模型,并给出了一个正在进行的项目的状态报告,在LHC的超对称过程模拟与这些代码,包括所有上述的更正。
2007-09-28 hep-ph
NLO QCD corrections to off-shell ttj production at the LHC
给出了在LHC上与具有非线性光学QCD离壳效应的喷注有关的顶夸克对产生的结果的简短总结。计算基于$pp \to e^+ ν_e μ^-\barν_μb\bar{b} j$过程的矩阵元素。所有的量子效应都得到了适当的解释,这相当于包括了所有的费曼图,这些费曼图导致了这种具有干涉效应和非零顶夸克宽度效应的最终状态。在LHC运行1能量$\sqrt{s}=8$ TeV的总截面和一些微分分布的结果。此外,顶夸克离壳效应的大小被量化的总截面存在,而包容性削减的所有最终状态。本论文中的数值结果是用HELAC-NLO蒙特卡罗程序得到的。
2016-07-06 hep-ph
On-shell interference effects in Higgs final states
通过胶子融合产生的希格斯粒子中的顶夸克环在大的不变终态质量下可以在寻找额外的希格斯玻色子时引起重要的干扰效应,如在,例如,希格斯门场景和MSSM时,重标量是广泛的或最终状态的分辨率是穷人。目前,由ATLAS和CMS执行的限制设置是基于注入重的希格斯类信号,忽略干扰效应。在本文中,我们进行了一项研究,这样的“上壳”的干扰效果,在$pp\to ZZ$,并发现它们导致一个$\lesssim{\cal{O}}(30%)$宽度方案相关的修改的信号强度。包括连续贡献以获得例如完整的$pp\to ZZ \to 4\ell$最终状态,该修改在所考虑的中间质量范围内减少到10%水平。
2015-02-16 hep-ex hep-ph
Indirect detection of dark matter absorption in the Galactic Center
本文提出利用银河系中心碳、氧原子核吸收赝标量暗物质后退激发射的 MeV 光子进行间接探测,并基于 BIGSTICK 计算与 COMPTEL 数据给出耦合约束及未来实验预期。
2025-03-18 astro-ph.HE hep-ph
On the role of electroweak bremsstrahlung for indirect dark matter signatures
对暗物质(DM)的间接搜索的解释需要对DM湮灭或衰变为标准模型的稳定粒子的速率进行理论预测。这些预测通常只包括作为最低阶树级过程的最终状态,电磁轫致辐射和环抑制的两个伽马射线线作为例外。我们发现,这种限制可能会导致严重的偏差DM量身定制的结果,只产生轻子的最终状态和质量在TeV范围内。对于这样的模型,不可避免的Z和W玻色子的电弱韧致辐射有显着的影响,分支比和最终状态的粒子的光谱形状。我们计算了两种情况下的结果:第一种是理想情况,DM在树级湮灭,分支比为100%的中微子。对于给定的截面,这最终导致光子、电子、正电子和反质子的“最小产额”。第二,唯一允许的两体末态是电子的情况。后一种情况是旨在拟合宇宙射线e^-和e^+数据的典型模型。我们发现,这种模型的多信使签名可以显着修改的结果在文献中。
2009-12-10 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Detection of Neutralino Annihilation from Three-body Channels
在中性伴子湮灭的截面和中微子产生的计算中考虑了三体末态。在参数空间的某些区域,三体通道可能是重要的,可以提高中微子通量的几倍。
1999-03-09 astro-ph hep-ph
Off-Shell Supersymmetry
超对称性并没有规定我们应该如何去描述超多重态中的场,因此我们可以自由地对标准模型(SM)粒子和它们的超伙伴进行不同的描述。我们提出了一个广义量子化方案,在该方案下,粒子只能出现在离壳层,而它对量子修正的贡献与通常的量子场论中的贡献完全相同。我们只将这种量子化方案应用于$R$ -奇偶保持最小超对称标准模型(MSSM)中的超粒子。因此超粒子只能在壳外出现。它们可能很轻,但会完全逃脱LHC等任何实验的直接检测。然而,我们的理论仍然保留了通常MSSM在量子水平上的相同的理想特征。例如,规范层次问题得到解决,三个MSSM规范耦合统一在通常的方式。虽然直接探测超粒子是不可能的,但它们的存在可以通过精确测量某些可观测量(如运行的QCD耦合)来揭示,这些可观测量可能会从它们那里得到量子修正,并且与SM预测有相当大的偏差。此外,间接sparticle搜索的实验约束仍然适用。
2015-11-23 hep-ex hep-ph hep-th
Off-shell probes of the Higgs Yukawa couplings: light quarks and charm
本文综述了HiggsYukawa耦合与轻夸克和粲的测量的现状和前景。特别关注的是新提出的离壳探测器,它们为测试处于摩擦玻色子终态的轻夸克Yukawas提供了有前途且互补的机会。此外,考虑了一种新的离壳策略,用两个玻色子加一个粲子和一个喷流来测试末态的粲汤川耦合。首次估计的HL-LHC和FCC-hh的通道上的灵敏度,显示出令人鼓舞的结果。
2022-06-08 hep-ex hep-ph
Model-Independent Indirect Detection Constraints on Hidden Sector Dark Matter
如果暗物质存在于一个扩大的“隐藏扇区”,湮灭可能会通过连续的衰变或多体最终状态进行。我们映射出潜在的信号和当前的约束,这样一个框架中的间接搜索,使用一个模型独立的设置的基础上多步分层级联衰减。虽然对隐藏扇区模型的细节保持不可知性,但我们的框架捕获了相对于直接湮灭到标准模型粒子的情况,次级粒子(光子、中微子、e+e-和反质子)光谱的一般加宽。我们探讨如何间接约束暗物质湮灭限制这样的级联/多粒子衰变的参数空间。我们从普朗克的宇宙微波背景、矮星系的费米光子测量和AMS-02的正电子数据中研究了极限。隐藏扇区的存在可以改变对暗物质湮灭截面的限制,在任何一个方向上都可以达到一个数量级(尽管影响可能小得多)。我们发现,一般来说,从费米矮星的约束是最具约束力的湮灭到光子丰富的最终状态,而AMS-02是最具约束力的电子和μ子的最终状态,但在某些情况下,CMB的界限超越两者,由于其近似独立的隐藏的部门级联的细节。我们在http://web.mit.edu/lns/research/CascadeSpectra.html上提供了完整的级联光谱,作为公开可用的代码。
2016-07-01 astro-ph.HE hep-ph
Using Drell-Yan $A_{FB}$ to constrain PDFs
我们发现,在强子对撞机上产生的Drell-Yan双轻子事件的前后电荷不对称性($A_{FB}(M,y)$)的测量提供了一个新的强有力的工具来约束部分子分布函数(PDF)。PDF不确定性是强子对撞机精确测量中系统误差的主要来源(例如,从具有不同PDF副本的$A_{FB}(M,y)$中提取$\sin^2θ_{eff}^{lept}(M_Z)$的拟合的$χ^2$值可用于对PDF施加额外约束。反过来,使用这些受约束的PDF显著降低了电弱参数精确测量中的PDF误差。壳上$\sin^2θ_{W}=1-M_W^2/M_Z^2$的测量等同于W质量的间接测量。这种间接测量W质量的误差与直接测量的误差相当。例如,对于13 TeV的200 fb $^{-1}$,W质量的间接测量中的预期误差为$\pm$ 9 MeV。
2015-07-17 hep-ex hep-ph
CosmiXs: Cosmic messenger spectra for indirect dark matter searches
本文利用 Pythia 中的 Vincia 簇射算法重新计算暗物质湮灭和衰变的源能谱,纳入 QED/QCD 末态辐射和电弱修正,并基于 LEP 数据调优参数,最终公开了适用于间接暗物质探测的多种宇宙信使粒子能谱表。
2023-12-02 astro-ph.HE hep-ph
Precision Measurements of Electroweak Parameters with Z Bosons at the Tevatron
本文报道了在Tevatron上从$Z$玻色子质量区的双轻子事件的前后不对称性中提取$\sin^2θ^{\rm lept}_{\rm eff}(M_Z)$和间接测量W玻色子的质量。由CDF探测器收集的$e^+e^-$和$μ^+μ^-$事件的数据样本对应于完整的9.4 fb $^{-1}$运行II样本,并产生有效的电弱混合角$\sin^2θ^{\rm lept}_{\rm eff}(M_Z) = 0.23222 \pm 0.00046$。D0合作报告的完整9.4 fb $^{-1}$ $e^+e-$样品的相应结果为$\sin^2θ^{\rm lept}_{\rm eff}(M_Z) = 0.23146 \pm 0.00047$。CDF合作还提取了壳层上的电弱混合角$ \sin^2 θ_W = 0.22401 \pm 0.00044$,它对应于W玻色子质量的间接测量值$M_W ({\rm indirect}) = 80.327 \pm 0.023 \;{\rm GeV}$。所引用的不确定性包括统计和系统贡献。
2015-12-27 hep-ex hep-ph
CosmiXs: Improved spectra for dark matter indirect detection
CosmiXs改进了暗物质间接探测的源能谱计算,纳入螺旋度相关的电弱辐射和离壳效应,并利用LEP数据调优碎裂参数,为5-100 GeV暗物质质量提供公开能谱。
2025-01-23 astro-ph.HE hep-ph
Catching p via s wave with indirect detection
对于许多暗物质模型,由于主要的湮灭通道是速度或螺旋度被抑制的,因此目前的实验很难探测到两体末态的湮灭截面。对三体末态引入规范玻色子辐射可以解除螺旋性抑制,允许速度无关的截面主导湮灭过程,并提供了一种约束这些模型的途径。在这里,我们研究的实验约束的暗物质,湮灭到两个轻子加上韧致辐射玻色子,$\bar{\ell}+\ell+γ/W/Z$。我们认为实验限制光子的最终状态从费米-LAT使用扩散光子数据和矮球状星系的数据,并比较从21厘米的测量隐含的约束。扩散光子线搜索一般是最强的整个质量制度。我们特别强调的模型中,暗物质湮灭到两个中微子和一个光子,并表明,这些模型更强烈的约束,通过光子测量比通过现有的中微子边界。
2019-01-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Indirect dark matter searches as a probe of degenerate particle spectra
我们认为,宇宙学的暗物质的粒子非常接近的质量低于TeV规模的新的有色粒子的可能性。虽然这样的场景本质上很难在对撞机上直接确认,但我们发现间接的暗物质搜索可能是一个强大的替代方案。特别是,我们表明,在这种情况下,暗物质湮灭的夸克-夸克-胶子的最终状态可以引起显着的反质子(但也伽马射线)通量,并比较由此产生的限制,从直接搜索在LEP,Tevatron和大型强子对撞机的界限。对于超对称中性伴子,简并有方夸克,例如,反质子可以对质量低于45-80 GeV的情况产生更严格的限制。
2012-03-02 astro-ph.CO hep-ph
Minding the MeV Gap: the Indirect Detection of Low Mass Dark Matter
我们认为间接探测低质量暗物质的前景占主导地位的夸克夫妇。如果质心能量低于280兆电子伏,运动学上允许的最终状态将由光子和中性π介子主导,在伽马射线望远镜上产生惊人的信号。事实上,已经提出了一系列新仪器,这将大大提高对这一能量范围内光子的灵敏度。我们发现,计划中的仪器可以提高目前的灵敏度,这种类型的暗物质模型高达几个数量级。
2015-09-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Scalar Dark Matter: Direct vs. Indirect Detection
我们重新审视最简单的暗物质模型。在这种情况下,候选的暗物质是一个真正的标量场,它通过希格斯门与标准模型粒子相互作用。我们讨论了遗迹密度的限制,以及直接和间接检测的预测。为了了解暗物质湮灭的γ谱线的可见性,研究了末态辐射过程。我们发现两个区域,人们可以观察到伽马射线望远镜的伽马线。我们指出,该地区的暗物质质量是92和300 GeV之间,可以在不久的将来进行测试,在直接和间接的检测实验。
2016-06-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Indirect Detection of Dark Matter Using MeV-Range Gamma-Ray Telescopes
天体物理学界正在考虑在1- 100 MeV能量范围内建立各种伽马射线望远镜(包括ACT和GRIPS)的计划,这些望远镜可以填补目前灵敏度方面的所谓“MeV差距”。我们调查的效用,这种探测器的研究低质量的暗物质湮灭或衰变。对于质量低于约140 MeV(280 MeV)并与第一代夸克耦合的湮灭(衰变)暗物质,最终状态将由光子或中性π介子主导,在伽马射线望远镜中产生引人注目的信号。我们确定未来的检测器的运动学允许的最终状态的灵敏度。特别是,我们发现,计划检测器可以提高电流灵敏度,这类模型高达几个数量级。
2015-09-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Measurements and EFT fits on detector level
本文讨论了ATLAS和CMS实验在探测器层面上进行SMEFT分析的方法论及近期实验结果,展示了如何利用LHC数据直接探测顶夸克领域的六维SMEFT算子效应。
2023-11-20 hep-ex hep-ph
Indirect Detection Constraints on s and t Channel Simplified Models of Dark Matter
最近对银河系中矮球状星系的费米-LAT观测对来自暗物质湮灭的伽马射线通量有很强的限制。为了对暗物质湮灭截面产生最强的限制,每个矮星系的观测通常被“叠加”在一个联合似然分析中,利用光学观测来限制每个矮星系中的暗物质密度分布。这些极限通常仅针对奇异湮灭终态(诸如$b\bar{b}$或$τ^+τ^-$)计算。在本文中,我们推广这种方法,通过产生一个独立的联合似然分析设置约束模型的暗物质粒子湮灭到多个最终状态费米子。我们解释这些结果的背景下,最流行的简化模型,包括与s-和t-通道暗物质湮灭通过标量和矢量介质。我们提出我们的结果作为最小暗物质质量和介质扇区参数的约束。此外,我们还将简化模型的结果与高质量极限下的有效场论接触相互作用的结果进行了比较。
2016-06-13 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Gamma Ray Constraints on the Indirect Effects of Dark Matter
观测到的高能宇宙线(CR)正电子的异常过剩被广泛讨论作为暗物质(DM)的可能间接证据。然而,任何宇宙正电子的来源都不可避免地是伽马辐射的来源。通过DM粒子衰变(或湮灭)解释CR异常的最小模型依赖性检验与由于在这种过程中伽马过量产生的伽马射线背景有关。在这项工作中,我们施加了一个观测约束伽马射线生产DM。然后,我们研究了在DM衰变到相同的末态费米子的过程中γ产额的可能抑制。这种DM粒子出现在多组分暗原子模型中。还考虑了相互作用顶点对伽玛抑制的影响。没有发现基本的伽马抑制效应。但是,揭示了一些较小的效应。
2020-04-10 astro-ph.HE hep-ph
Probing Flavor Structure of Cosmic Ray $e^\mp$ Spectrum and Implications for Dark Matter Indirect Searches
测量高能宇宙线电子/正电子(CRE)为间接探测暗物质(DM)和探测邻近星系源提供了重要手段。本文基于DAMPE、Fermi-LAT、AMS-02和CALET实验测量的宇宙线CRE谱,对DM湮灭成带电轻子的味结构进行了系统的分析。我们研究了可能的TeV尺度DM粒子在附近的subhalo,这是建议解释可能的峰值结构的DAMPE CRE数据的湮灭。我们特别注意可能的非共振过剩(除了可能的峰状结构),并证明,这种非共振过剩可以主要产生于衰变的μ子产生的DM湮灭在subhalo。利用这些结果,我们通过拟合CRE数据,研究了DM湮灭$χχ\to e^+e^-, μ^+μ^-, τ^+τ^-$中轻子末态的味成分。我们证明了末态$μ^+ μ^-$和$τ^+ τ^-$的衰变可以提供非共振过剩,而峰值过剩则来自于$e^+ e^-$末态。我们进一步分析了使用费米-LAT $γ$ -射线测量的轻子味组成的约束。我们发现,味道的组成是一致的费米-LAT数据在相对较低的银河系纬度,而最终状态的分数$τ^\pm$是严重有界的。
2020-08-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
WIMPonium and Boost Factors for Indirect Dark Matter Detection
我们认为在合理的暗物质(DM)粒子物理模型中,WIMP暗物质可以通过长寿命的“WIMP 鎓”束缚态湮灭。WIMPonium束缚态可以发生在阈值或阈值附近,导致DM湮灭率的显著增强,与索末菲效应密切相关。因此,在没有大的密度增强的情况下,湮灭率可以发生大的“提升因子”放大,可能更喜欢较冷的密度较低的天体,如矮星系作为间接DM搜索的位置。辐射俘获到WIMPonium态和在WIMPonium态之间的跃迁一般导致湮灭产物的丰富能谱,在2体衰变到$γγ$或$γZ$终态的情况下可能有许多不同的谱线。多辐射俘获模式的存在进一步提高了总湮灭率,并且线的检测将给出关于DM粒子的性质和自相互作用的直接超定信息。
2010-04-26 astro-ph hep-ph
Unstable Gravitino Dark Matter - Prospects for Indirect and Direct Detection
我们面对的信号预期从不稳定的引力子暗物质的观测间接暗物质探测实验在所有可能的宇宙射线通道。为了这个目的,我们详细计算的引力子衰变宽度的理论与双线性破坏的R宇称,特别是专注于衰变通道与三个粒子的最后状态。基于这些计算,我们预测了伽马射线,带电宇宙射线和中微子的通量预计从引力子暗物质衰变。虽然预测的光谱可以在原则上解释观测到的异常的宇宙射线正电子和电子通量的PAMELA和费米LAT测量,我们发现,这种可能性被排除了强烈的约束,从伽马射线和反质子观测。因此,我们采用目前的间接检测实验的数据,引力子的寿命和强度的R-宇称破坏放置强约束。此外,我们讨论了即将到来的搜索的宇宙射线反氘光谱中的引力子信号的前景,发现他们是特别敏感,而低的引力子质量。最后,我们详细讨论了从引力子暗物质衰变中探测中微子信号的前景,发现像IceCube这样的中微子望远镜的灵敏度与其他宇宙射线通道的观测结果相比具有竞争力,特别是对于相当重的引力子。此外,我们还讨论了通过核子的R宇称破坏非弹性散射直接探测引力子暗物质的前景。我们发现,虽然散射的截面是相当大的增强相比,弹性引力子散射的情况下,预期的信号是许多数量级太小,以希望在地下探测器的检测。
2014-07-31 astro-ph.HE hep-ph
Direct and Indirect Detection of Dark Matter in D6 Flavor Symmetric Model
我们研究了基于D 6xZ 2xZ 2的具有族对称性的标准模型的非超对称扩展中的费米子暗物质。在我们的模型中,暗物质湮灭的终态被味对称性确定为e+ e-,这与PAMELA的结果一致。首先,我们表明,我们的暗物质的质量应该在230 GeV - 750 GeV的范围内的WMAP分析结合μ到e γ约束。此外,我们同时解释了直接和间接检测的实验,通过简单地添加一个规范和D 6单重实标量场。在直接探测实验中,我们发现较轻的暗物质质量~ 230 GeV和较轻的标准模型希格斯玻色子质量~ 115 GeV更符合CDMS II和XENON 100的观测结果.在间接探测实验中,我们用Breit-Wigner增强机制解释了PAMELA报道的正电子过剩现象。我们还表明,我们的模型是一致的PAMELA建议没有反质子过剩。
2011-06-12 astro-ph.HE hep-ph
Direct and Indirect Singlet Scalar Dark Matter Detection in the Lepton-Specific two-Higgs-doublet Model
最近对银河系中心伽马射线数据的研究激发了对以τ轻子对为主导湮灭终态的轻粒子(~7-10 GeV)暗物质模型的研究。轻子特异性双希格斯二重态模型(2 HDM-L)提供了一个自然的框架,其中轻单重标量暗物质可以主要成对湮灭为τ轻子。在2 HDM-L框架下计算了单重态标量暗物质的核子-暗物质碰撞截面,并与最近的直接探测实验结果进行了比较.我们研究了如何直接暗物质搜索可以用来约束伽马射线观测的暗物质解释,不同的占主导地位的湮灭最终状态。我们发现,模型存在正确的热遗迹丰度,可以适合声称的伽马射线过剩从银河系中心地区,并有直接检测截面的顺序,需要解释最近的异常事件报告的直接检测实验。
2011-08-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Higgs boson off-shell measurements probe non-linearities
本文重新审视离壳希格斯玻色子测量,指出其不仅能估计希格斯宽度,还可约束希格斯非线性,并与多希格斯末态分析形成互补。
2024-06-06 hep-ex hep-ph
Indirect Detection of Neutrino Portal Dark Matter
我们在一个简单的模型中研究了利用中微子入口间接探测暗物质的可行性。该模型非常经济,右手中微子通过I型跷跷板机制产生中微子质量,同时介导与暗物质的相互作用。考虑到I型跷跷板中预期的小中微子汤川耦合,在这种情况下直接探测和加速器探测暗物质是具有挑战性的。然而,暗物质可以有效地湮灭为右手中微子,然后通过弱相互作用通过活性-无菌混合衰变,导致各种间接的天文特征。我们从普朗克宇宙微波背景测量、费米矮球状星系和银河中心γ射线观测以及阿尔法磁谱仪-02反质子观测中得出了这一假设存在的限制,并讨论了费米望远镜和切伦科夫望远镜阵列的未来前景。热湮灭率已经被探测到的暗物质轻于约50 GeV,这可以扩展到暗物质质量的100 GeV和更高的未来。这种情况下也可以提供一个暗物质的费米银河中心伽马射线过剩的解释,我们面对这种解释与其他间接的限制。最后,我们讨论了一些令人兴奋的影响,扩展的极小模型与大中微子汤川耦合和希格斯门耦合。
2018-12-13 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
Indirect Detection of Low-mass Dark Matter Through the $π^0$ and $η$ Windows
我们考虑寻找伽马射线产生的湮灭或衰变的低质量暗物质的夸克夫妇。在这种情况下,大多数光子是由$π^0$或$η$介子的衰变产生的。由于介子质量的不同,这些衰变产生明显不同的光子特征。我们评估的能力,未来兆电子伏范围的天文台约束强子最终状态产生的暗物质湮灭或衰变的光子光谱的形状。然后,我们评论如何使用这些信息来确定的暗物质耦合到夸克流的属性,基于低能QCD的近似对称性。
2023-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Hazma: A Python Toolkit for Studying Indirect Detection of Sub-GeV Dark Matter
随着几个提议的MeV伽马射线望远镜的出现,对亚GeV暗物质湮灭和衰变产生的伽马射线光谱进行精确计算是至关重要的。我们提出hazma,一个python软件包,用于可靠地计算这些光谱,确定现有伽马射线数据的约束条件,以及对即将到来的望远镜的展望。对于高层次的分析,hazma带有几个内置的暗物质模型,其中暗物质和强子之间的相互作用已经用手征微扰理论详细确定。此外,hazma还提供了计算任意数量的轻轻子和介子的单个末态光谱的工具,以及分析定制的暗物质模型的工具。hazma还可以从暗物质湮灭中产生电子和正电子光谱,从而能够从宇宙微波背景中精确导出约束。
2019-12-06 astro-ph.HE hep-ph physics.comp-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 and direct search for dark matter
宇宙中的大多数物质仍然是未知的,并正在通过直接和间接的方式进行调查。许多在地下实验室中寻找暗物质粒子从目标核上反冲的实验,已经对弱相互作用粒子的质量和散射截面建立了越来越强的约束,有些甚至看到了可能的信号的暗示。其他的实验也在寻找光子与光标量或赝标量粒子混合的可能性,这些粒子也可能构成暗物质。此外,暗物质的湮灭或衰变可以产生带电的宇宙射线、所有能量的光子和中微子。许多现有的和未来的地面和卫星实验对这种信号很敏感。最后,来自欧洲核子研究中心大型强子对撞机的数据被仔细检查,寻找丢失的能量,作为可能与暗物质有关的新弱相互作用粒子的特征。在这篇评论文章中,我们总结了该领域的现状,强调在专门的实验室实验中的直接探测,在宇宙辐射中的间接探测和在粒子加速器中的搜索之间的互补性。
2015-07-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex