Resolving astrophysical uncertainties in dark matter direct detection
我们研究了银河系暗物质粒子的假设速度分布对核反冲探测器结果解释的影响。通过将实验数据转换为变量，使天体物理学的未知数变得明确，不同的实验可以在没有关于暗物质晕的隐含假设的情况下进行比较。我们扩展这个框架，包括年度调制信号，以及多个目标元素。最近的结果DAMA，CoGeNT和CRESST-II可以带入协议，如果速度分布是非常各向异性的，从而允许一个大的调制分数。然而，CDMS和XENON的限制不能通过单独诉诸这种天体物理不确定性来回避。
2012-02-29 astro-ph.CO hep-ph
Bracketing the impact of astrophysical uncertainties on local dark matter searches
太阳系内暗物质密度和速度分布的不确定性阻碍了对暗物质（DM）实验的理论解释。为了量化这些不确定性，我们提出了一个参数，其特征在于从标准的麦克斯韦-玻尔兹曼形式的真实速度分布的偏差，然后我们确定不同的值的这个参数的最积极的和最保守的限制上的暗物质散射截面与核的不确定性，在当地的暗物质密度可以占平凡。这使我们能够以一种独立于模型的方式，将天体物理学不确定性对直接探测实验和/或中微子望远镜极限的影响纳入其中。我们发现，目前的限制，假设标准晕模型是最多的一个因素$\sim 2$弱于最积极的可能的约束。此外，结合中微子望远镜和直接检测的限制（在统计上有意义的方式），我们表明，DM在质量范围$\sim 10 - 1000$ GeV的限制不能削弱超过10倍左右，所有可能的速度分布。最后，我们证明，我们的方法也可以采用DM发现的情况下，使我们能够避免偏见的DM属性的重建。
2018-12-13 astro-ph.CO hep-ph
Uncertainties in Direct Dark Matter Detection in Light of Gaia's Escape Velocity Measurements
直接探测实验对自旋无关的暗物质-核子相互作用的截面设定了越来越严格的限制。在获得这样的限制，实验主要假设标准晕模型（SHM）的分布暗物质在我们的银河系。定义SHM需要三个天体物理参数：本地暗物质逃逸速度、本地暗物质密度和太阳绕星系中心的圆周速度。本文研究了这三个天体物理参数的不确定性对XENON 1 T排除极限的影响，使用公开可用的DDCalc程序。我们比较使用广泛假设的逃逸速度从RAVE调查和新计算的逃逸速度Monari $et$ $al.$使用盖亚数据的限制。我们的研究发现，天体物理的不确定性主要是在暗物质质量低于6 GeV的逃逸速度（独立于最佳拟合值）的不确定性，并可能导致在4 GeV的排斥极限近6个数量级的变化。在6 GeV以上的WIMP质量，不确定性成为主导的本地暗物质密度，导致不确定性的因素$\sim$ 10（3）在6（15）GeV的WIMP质量的排斥限制。此外，这项工作发现，更新的最佳拟合值的逃逸速度的基础上盖亚数据导致只有非常微小的变化的影响天体物理学的不确定性的XENON 1 T排除限制。
2019-10-18 astro-ph.CO hep-ph
Update on nCTEQ PDFs: nuclear PDF uncertainties and LHC applications
我们提出了更新的nCTEQ核部分子分布函数的错误，包括介子生产数据从RHIC。我们将它们与其他组的结果进行比较，并提出了选定的LHC应用。
2014-08-05 hep-ph
Astrophysical uncertainties on direct detection experiments
直接探测实验准备探测以弱相互作用大质量粒子（WIMP）形式存在的暗物质。在这些实验中预期的信号取决于超本地WIMP密度和速度分布。首先，我们回顾了模拟暗物质分布的方法。然后讨论了局域暗物质密度、圆周速度和逃逸速度的观测测定以及类银河系暗物质晕的数值模拟结果。在每一种情况下，我们都强调了所做的不确定性和假设。然后，我们概述了在直接检测实验中预期的信号中产生的不确定性，特别是事件率的能量，时间和方向依赖性。最后，我们讨论的天体物理学的不确定性时，从直接探测实验解释数据的处理技术。
2012-01-10 astro-ph.CO hep-ph
Proton-PDF uncertainties in extracting nuclear PDFs from $W^\pm$ production in p+Pb collisions
讨论了最近CMS协作组测量的8.16 TeV p+Pb碰撞中$W^\pm$玻色子产生对核部分子分布函数（PDF）的约束能力.通过理论协方差矩阵方法和Hessian PDF重新加权，量化了自由质子PDF不确定性对核PDF提取的影响。我们讨论了不同的方法来减轻这些理论的不确定性，包括自归一化，向前向后的比率和核修改比率。结果发现，这些方法都没有提供完美的取消的自由质子PDF，但与目前的数据不确定性，剩余的自由质子PDF的依赖，方便的全球分析，对提取的核修改的影响不大。基于对LHC运行3可获得的统计数据的简单估计，我们认为这将在不久的将来发生变化，因此传播质子PDF不确定性变得更加重要。使用所获得的信息的相关性的自由质子的不确定性，我们还确定了一个新的电荷不对称比，其中取消的质子PDF的不确定性被发现是非常好的。
2022-02-02 hep-ph
On nuclear matrix element uncertainties in short range 0vBB decay
由于对核矩阵元计算的反对，对无中微子双β衰变短程贡献的评价受到了挑战。我们评论的批评和不确定性，这些计算和派生限制的影响。
2000-08-16 hep-ph nucl-th
Systematic uncertainties from halo asphericity in dark matter searches
虽然通常假设是球形的，暗物质晕被预测为非球形的N体模拟和它们的非球面性有潜在的影响，在暗物质搜索系统的不确定性。这些不确定性的评估是这项工作的主要目的，在那里我们研究的影响，非球面暗物质密度分布在牛奶路般的晕直接和间接的搜索。利用大N体宇宙学模拟Bolshoi的数据，我们进行了统计分析，并量化了系统的不确定性的确定本地暗物质密度和所谓的$J$因素的暗物质湮灭和衰变从银河系中心。我们发现，由于我们对银河系暗物质晕的非球形程度的无知，系统的不确定性可以高达35%，在95%的最可能的区域内，为0.3-0.4 GeV/cm $^3$的局部密度的球平均值。同样，系统的不确定性的$J$因素评估银河系中心附近的暗物质湮灭和衰变，分别可以高达10%和15%，在95%的最可能的区域。
2014-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
nCTEQ15 - Global analysis of nuclear parton distributions with uncertainties in the CTEQ framework
本文提出了一套新的含不确定性的核部分子分布函数nCTEQ 15。这种拟合扩展了CTEQ质子PDF，以包括使用核数据的核依赖性，一直到208^Pb。使用Hessian方法确定不确定性，并对特征向量进行最佳重新缩放，以准确表示所选公差标准的不确定性。除了深度非弹性散射（DIS）和Drell-Yan（DY）过程，我们还包括RHIC的π介子产生数据，以帮助约束核胶子PDF。此外，我们调查的数据集与特定的nPDF风味成分的相关性，并评估个别实验的影响。我们还提供了nCTEQ 15集与其他组最近拟合的比较。
2016-02-15 hep-ph
nCTEQ15 nuclear parton distributions with uncertainties
我们提出了第一个正式发布的nCTEQ核部分子分布函数（nPDF）的错误。对先前nCTEQ PDF的主要补充是引入了基于Hessian方法的PDF不确定性。另一个重要的改进是包含了来自RHIC的π介子生产数据，这给了我们一个约束胶子PDF的把手。在本报告中，我们简要地讨论了我们的分析框架，并集中在我们的结果与其他群体的比较。
2016-06-24 hep-ph
Nuclear Uncertainties in the Determination of Proton PDFs
我们展示了如何理论的不确定性，由于核效应可能被纳入全球质子部分子分布函数（PDF），包括深非弹性散射和Drell-Yan核目标的数据拟合。我们特别考虑了NNPDF3.1拟合中包含的CHORUS、NuTeV和E605数据，这些数据分别使用了Pb、Fe和Cu目标。我们表明，由于核效应的质子PDF中的额外的不确定性是小的，正如预期的那样，特别是对$\bar{d}/\bar{u}$比，总奇怪度$s+\bar{s}$，和奇怪的价分布$s-\bar{s}$的影响是可以忽略不计的。
2019-03-23 hep-ph
The uncertainties due to quark energy loss on determining nuclear sea quark distribution from nuclear Drell-Yan data
利用仅由轻子-核深度非弹性散射实验数据确定的夸克能量损失和核部分子分布的两种不同参数化方法，对E772实验数据的核Drell-Yan微分截面比与夸克动量分数的关系进行了首阶唯象分析.结果表明，在核Drell-Yan过程中，除了部分子分布的核效应外，还存在夸克能量损失效应。利用核Drell-Yan数据，定量分析了由于夸克能量损失效应引起的海夸克分布的不确定性。结果表明，随着靶核中夸克动量分数的增加，夸克能量损失对核Drell-Yan截面比的影响越来越大。夸克能量损失的不确定性随着原子核A的变重而变大。在忽略夸克能量损失的情况下，Drell-Yan关于质子入射中重核与氘的数据会导致对海夸克分布函数的核修正估计过高。我们的研究结果希望能为核Drell-Yan实验数据对海夸克分布函数的核修饰的大小和形式提供良好的方向性信息。
2008-11-05 hep-ph
Estimating QCD uncertainties in Monte Carlo event generators for gamma-ray dark matter searches
最近的银河系中心的伽玛射线过剩的费米-LAT数据中确定的动机，我们进行了详细的研究QCD碎裂的不确定性建模的伽马射线的能谱从暗物质（DM）湮灭。当暗物质粒子湮灭到有色的终态时，无论是直接湮灭还是通过像$W^{(*)}\to q\bar{q}'$这样的衰变，光子都是从簇射、强子化和强子衰变的复杂序列中产生的。在唯象学研究中，它们的能谱通常使用蒙特卡罗事件发生器计算。然而，这些结果具有固有的不确定性，由于所使用的特定模型和模型参数的选择，这是难以评估，通常被忽略。我们推导出一组新的强子化参数（曲调）的\textsc{Pythia~8.2}蒙特卡罗发生器从适合LEP和SLD数据在$Z$峰。对于第一次，我们还得到了一个保守的不确定性的簇射和强子化模型参数。它们对伽马射线能谱的影响进行了评估和讨论的DM质量和湮没通道的范围。光谱及其不确定性也以表格形式提供，以供将来使用。碎裂参数的不确定性也可能对对撞机研究有用。
2020-05-01 astro-ph.CO hep-ph
Erratum: Assessment of uncertainties in QRPA $0νββ$-decay nuclear matrix elements [Nucl. Phys. A 766, 107 (2006)]
这是对我们先前发表的论文的一个勘误。
2007-06-28 hep-ph nucl-th
nCTEQ15 - Global analysis of nuclear parton distributions with uncertainties
我们提出了第一个正式发布的nCTEQ核部分子分布函数的错误。对先前nCTEQ PDF的主要补充是引入了基于Hessian方法的PDF不确定性。另一个重要的补充是包含了来自RHIC的π介子生产数据，这给了我们一个约束胶子PDF的手柄。这篇文章总结了我们在arXiv：1509.00792中的结果，并集中于与其他提供核部分子分布的小组的比较。
2015-09-06 hep-ph
Particle spectra from dark matter annihilation: physics modeling and QCD uncertainties
在这次演讲中，我们讨论了粒子光谱的物理模型所产生的暗物质（DM）湮灭或衰变。在DM的间接搜索中，末态产物一般会经历一系列复杂的过程，如共振衰变、QED/QCD辐射、强子化和强子衰变。这一系列过程导致稳定的粒子（光子，正电子，反质子和中微子等）在到达探测器之前经过很长的距离。它们的光谱模型包含一些在相关分析中经常被忽略的不确定性。我们讨论了这些不确定性的来源，并估计其对光子能谱的基准DM方案与$m_χ\in [10, 1000]\,$ GeV的影响。还提供了如何从Zenodo检索完整表的说明。
2020-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Information divergences to parametrize astrophysical uncertainties in dark matter direct detection
本文提出用多种信息散度刻画暗物质速度分布与中心分布的偏差，并通过星流叠加离散化，在给定距离内优化以界定散射截面限制。
2024-12-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark Matter vs. Neutrinos: The effect of astrophysical uncertainties and timing information on the neutrino floor
未来的多吨级直接探测实验将对太阳中微子引起的核反冲敏感，这些核反冲形成了光暗物质搜索的不可约背景。事实上，对于6 GeV左右的质量，中微子和暗物质的光谱是如此相似，以至于实验会遇到中微子底，对于中微子底，灵敏度只会随着暴露超过某个截面而略微增加。在这项工作中，我们表明，这个地板可以克服使用不同的年度调制预期从太阳中微子和暗物质。具体而言，对于中微子地板以下的截面，DM信号是通过相移和随时间变化的事件率的较小幅度可观察到的。这允许排除功率对于大曝光提高高达一个数量级。此外，我们证明了中微子地板存在于一个更广泛的质量范围比以前已经显示，因为大的不确定性，在暗物质速度分布，使信号光谱难以区分中微子背景。然而，对于大多数速度分布的中微子地板仍然可以超越使用定时信息，虽然某些速度流可能证明是有问题的。
2015-03-09 astro-ph.CO hep-ph
EPS09 - Nuclear PDFs and Their Uncertainties at NLO
在这次演讲中，我们介绍了我们最近的次领先阶（NLO）核部分子分布函数（nPDF），我们称之为EPS 09。作为早期非线性光学分析的扩展，我们补充了深非弹性散射和Drell-Yan双轻子数据，包括从RHIC的中快度π介子测量，以减少在核胶子密度otherwize大的自由度。我们的Hessian型错误分析导致nPDF错误集的集合，是nPDF分析中的第一个。
2009-09-21 hep-ph
Impact of nuclear shell model uncertainties on silicon and germanium WIMP-nucleus limits
University of Toronto（多伦多大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文研究硅和锗靶核壳模型不确定性对WIMP-核子直接探测排除极限的影响，发现核结构不确定性不可忽略，需在实验分析中加以考虑。
2026-09-22 hep-ex hep-ph nucl-th
Uncertainties in the Prediction of the Relic Density of Supersymmetric Dark Matter
我们调查如何以及遗迹密度的暗物质可以预测mSUGRA。我们确定的参数，其中的遗物密度是最敏感的和量化的对撞机精度需要匹配的WMAP和普朗克的精度。
2004-10-04 hep-ph
Error estimates on Nuclear Binding Energies from Nucleon-Nucleon uncertainties
尽管有巨大的理论努力，NN相互作用只能确定有限的精度，这意味着核质量的误差上限。首次分析了与势的形式有关的系统误差的估计问题及其对核束缚的影响。为此，我们利用粗粒相互作用的概念，典型的核波长。我们的估计给出了0.1-0.4兆电子伏的每个粒子的结合能的误差，并铺平了道路从头计算量身定制这样的精度。
2012-02-29 hep-ph nucl-th
Uncertainties on the EFT coupling limits for direct dark matter detection experiments stemming from uncertainties of target properties
本文估算了基于氙的直接暗物质探测实验中，核组态相互作用不确定性对15个非相对论算符排除界限的影响，发现第13号算符的耦合不确定性可达50%以上，并探讨了量子计算机在减少该不确定性方面的作用。
2024-02-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Impact of uncertainties in the halo velocity profile on direct detection of sub-GeV dark matter
我们使用最先进的高分辨率宇宙学模拟的IllustrisTNG推导出的速度分布和局部密度的暗物质在像我们的银河系的星系，并找到一个实质性的传播在这两个数量。接下来，我们使用我们的研究结果来检查的灵敏度暗物质速度分布的地下搜索使用的电子散射锗和硅的目标。我们发现，子GeV的暗物质搜索强烈影响这些不确定性，不像核反冲搜索较重的暗物质，特别是在多个电子空穴模式，散射截面的灵敏度也较弱。因此，通过提高对较低电离阈值的灵敏度，不仅预计灵敏度将得到提高，而且对天体物理不确定性的依赖也将大大降低。
2020-01-24 hep-ph
On the theoretical and experimental uncertainties in the extraction of the J/psi absorption cross section in cold nuclear matter
我们研究了冷核物质对$J/ψ$产生的影响，这是研究夸克-胶子等离子体的基础。其中两个效应是特别相关的：部分子分布的阴影和$c\bar{c}$对的核吸收。如果$J/ψ$的产生不像最近的理论工作所建议的那样是通过一个$2 \to 1$过程{ \it via}的，那么人们必须相应地修改计算核遮蔽的方法。这自然会导致吸收截面与数据拟合的差异。然而，仔细分析这些差异需要考虑到实验的不确定性和它们的相关性，在这项工作中所做的$d$金碰撞在$\sqrtsNN=200\mathrm{GeV}$，使用几个阴影参数化。
2010-02-11 hep-ph
Parton distribution function uncertainties & nuclear corrections for the LHC
我们在部分子分布函数（PDF）的chi ^2分析的框架内研究了带电电流深度非弹性中微子-铁散射的核效应。我们提取了一组铁PDF，用于计算铁结构函数的依赖于x_Bj和依赖于Q^2的核校正因子，这是自由核子PDF全局分析所需要的。我们比较了我们的结果与中微子核散射模型的核修正因子和带电轻子铁散射的修正因子。我们发现，除了很高的x_Bj，我们的修正因子的形状和大小不同于模型和带电轻子散射的修正因子。
2008-06-04 hep-ph
Global analysis of nuclear parton distribution functions and their uncertainties at next-to-next-to-leading order
利用中性流荷电轻子（$\ell ^\pm$ + nucleus）深度非弹性散射（DIS）数据和Drell-Yan（DY）截面比$σ_{DY}^{A}/σ_{DY}^{A^\prime}$，对几种核靶的核部分子分布函数（nPDFs）进行了次次领头阶（NNLO）分析.我们详细地研究了在这个顺序的核PDF的参数化和原子质量（A）的依赖性。本核PDF全局分析为我们提供了一套完整的核PDF，$f_i^{(A,Z)}(x,Q^2)$，具有对$x$，A，Q $^2$的完全功能依赖性。每个部分子味的核修饰因子的不确定性估计使用著名的海森方法。在分析中还加入了核粲夸克分布。我们比较的参数化结果与现有的数据和其他核PDF组的结果。我们发现我们的核PDF与它们相当吻合。我们的全球分析提供的误差估计值比其他群体的估计值要小得多。总体而言，达成了非常好的协议。我们还简要地回顾了最近的重离子碰撞数据，包括第一个实验数据，从LHC质子+铅和铅+铅运行，可用于核PDF的全球拟合。我们强调不同方面的高光度铅-铅和p-Pb数据已记录的CMS协作。
2016-01-27 hep-ph
Impact of Cross-Sectional Uncertainties on DUNE Sensitivity due to Nuclear Effects
在中微子振荡实验中，中微子振荡参数的精确测量是一个非常重要的问题，也是一个挑战。为了改善统计数据，目前正在进行的和拟议中的实验都使用了重型核靶。这些目标引入了核效应，这些效应对中微子振荡参数的量化将在中微子振荡物理的预测中起决定性作用。对中微子核相互作用的有限理解和中微子能量的不准确重建导致了截面的不确定性。在确定截面的误差，这有助于系统误差介绍了这些实验所确定的中微子混合参数的误差。在这项工作中，我们专注于变化的沙丘潜力的预测，由于系统的不确定性，使用两个不同的事件发生器GENIE和GiBUU。这些发电机具有不同且独立的横截面模型。为了检查DUNE势与上述两个发生器，我们检查了DUNE的灵敏度研究的CP破坏，质量层次和八分体简并。
2020-09-17 hep-ph
Can Tonne-Scale Direct Detection Experiments Discover Nuclear Dark Matter?
核暗物质的模型提出，暗扇区包含由暗核子组成的大型复合态，类似于标准模型核。我们研究了直接检测现象的一类特定的核暗物质模型在当前一代的吨级液体惰性实验，特别是DEAP-3600和XENON 1 T。在我们选择的核暗物质方案中，由于复合暗物质状态的非点状性质，反冲能谱中出现了独特的特征。我们计算了区分这些光谱所需的事件的数量从一个标准的点状WIMP状态与衰减指数反冲光谱。在核暗物质参数空间的最有利区域，我们发现，在一个单一的实验中，需要几十个事件来区分核暗物质从WIMP在$3\,σ$水平。考虑到DEAP-3600和XENON 1 T的总暴露时间，我们发现，通过这些实验单独进行，最多可以区分$2\,σ$，而通过两个实验的组合，对于一系列参数达到$3\,σ$灵敏度。我们表明，这些实验的未来升级有可能区分大范围的核暗物质模型的WIMP大于$3\,σ$。
2016-10-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Leading twist nuclear shadowing: uncertainties, comparison to experiments and higher twist effects
利用核子阴影与核子衍射之间的关系，采用超前扭曲方法计算了$0.2 > x > 10^{-5}$和$Q^2 \geq 4$ GeV $^2$区域的次超前阶核部分子分布函数和结构函数.由于实验输入和理论的不确定性，我们的预测的不确定性被量化。我们确定的相对作用的小（$\sim Q^2$）和大（$\gg Q^2$）的衍射质量在核阴影作为$x$的函数，并发现大质量的贡献，这是一个模拟的三重坡密子交换，成为显着的只有$x \le 10^{-4}$。比较我们的预测，现有的固定目标核DIS数据，我们认为，基于目前的实验研究的领先扭曲衍射，在适度小的$x\sim 0.01$和$Q^2 \sim 2$ GeV $^2$的数据可能包含显着较高的扭曲效果，阻碍提取nPDF从该数据。此外，我们还发现，在核与核子结构函数之比$F_2$中，核遮蔽的次领先级效应是相当可观的。在相同的形式主义，我们也提出了nPDF的影响参数依赖的结果。我们还解决了从氘和质子数据中提取中子$F_{2n}(x,Q^2)$的问题。我们提出了一个简单的和几乎模型无关的程序使用$F_2^A/F_2^D$比率校正核遮蔽效应。
2005-04-21 hep-ph
NN scattering and nuclear uncertainties
原子核的核物理学中的从头计算需要其组分质子和中子之间相互作用的特定知识。特别是，神经网络的相互作用可以限制到规模分辨率的$Δr \sim 0.6 {\rm fm}$从低于π介子生产阈值的相移的研究。然而，这允许的模糊性和不确定性，有限的核，核和中子物质的属性的影响。另一方面，核多体问题本质上是困难的，计算成本随着数值精度和核子数的增加而增加。然而，目前还不清楚这些计算的物理精度应该是多少。在这方面的贡献，我们回顾了在格拉纳达所做的工作，包括两个不确定性所产生的NN散射数据库中的轻核，如triton和α粒子和数值精度所需的解决方案的方法。
2020-01-07 hep-ph nucl-th
The Strong Force meets the Dark Sector: a robust estimate of QCD uncertainties for anti-matter dark matter searches
在通往强子末态的暗物质湮灭通道中，稳定的粒子--如正电子、光子、反质子和反中微子--通过复杂的QED/QCD辐射、强子化和强子衰变等现象序列产生。这些过程通常由Monte Carlo事件发生器模拟，其有限的精度意味着对Fermi-LAT，Pamela，IceCube或AMS-02等间接检测实验的预测存在固有的QCD不确定性。在这篇文章中，我们执行一个完整的分析QCD不确定性的反物质谱从暗物质湮灭，Pythia 8事件发生器的参数变化的基础上。在对光夸克碎裂函数进行了几次重新调谐之后，我们定义了一组变化，这些变化跨越了QCD不确定性的保守估计。我们估计各种湮没通道和末态粒子种类对反物质谱的影响，并讨论它们对暗物质质量和热平均湮没截面拟合值的影响。我们发现戏剧性的影响，可以上升到$\mathcal{O}(40)$ GeV的暗物质质量的不确定性和高达$\mathcal{O}(10\%)$的湮灭截面。我们以表格的形式提供光谱，包括QCD不确定性和代码片段，以执行快速暗物质拟合，在这个https://github.com/ajueid/qcd-dm.github.io.git存储库中。
2023-03-20 astro-ph.HE hep-ph
Quark mass uncertainties revive KSVZ axion dark matter
轻夸克质量的卡普兰-马诺哈尔模糊性使得上夸克与下夸克质量之比的不确定性比手征拉格朗日量的天真估计更大。我们表明，它允许放宽QCD轴子的实验界限，特别是KSVZ轴子在$2-3 μ$ eV质量范围内构成100%的银河系暗物质晕可以逃避实验限制放置的ADMX合作。
2007-05-06 hep-ph
Double charged heavy constituents of dark atoms and superheavy nuclear objects
我们考虑复合暗物质模型，假设在$O$ He原子中，稳定的带电粒子$-2$与原初氦核通过库仑力结合。我们研究捕获的暗原子的物质，并提出了存在稳定的$O$富集超重核和$O$ -nuclearites，其中重$O$ -暗物质费米子与普通核物质的电磁力的可能性。还考虑了$O$ He原子在恒星中的积累及其在恒星演化中的可能作用，扩展了复合暗物质的间接探测方法。
2019-01-17 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Nuclear Reaction Network for Primordial Nucleosynthesis: a detailed analysis of rates, uncertainties and light nuclei yields
我们详细分析了标准的原始核合成方案。特别讨论了详细预测轻核素丰度所涉及的关键理论问题，如弱反应速率、中微子退耦和核速率模型。我们还进行了新的分析，现有的数据进入核合成反应网络的主要核过程，特别强调其不确定性，以及在确定相应的不确定性轻核素理论估计的作用。利用从宇宙微波背景各向异性测量得到的重子密度，讨论了2H、3He、4He和7Li的理论结果与实验结果的现状。
2018-03-22 astro-ph hep-ph nucl-th
Dark Matter Studies Entrain Nuclear Physics
我们回顾了理论上动机良好的暗物质候选人，和他们的发现途径，在最近的结果从对撞机物理学，天体物理学和宇宙学。总的来说，这些鼓励了对可能的暗物质候选者进行更广泛的思考-暗物质不一定是由“WIMP”组成的，即，具有弱尺度质量和相互作用的基本粒子。专门用于核物理的设施已经准备好研究某些非WIMP模型。与此同时，观测宇宙学的发展允许探测早期的相对论性能量密度，从而提供了新的方法来约束暗物质模型，前提是核物理学的输入是足够众所周知的。加速器，天体物理学和宇宙学的约束正在出现的汇合允许搜索暗物质候选者在更大的范围内的质量和相互作用强度比迄今为止可能的。
2013-03-19 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Nuclear Binding Energies and NN uncertainties
在原子核结构计算中，对预测能力的量化越来越受到人们的关注。我们讨论了如何在神经网络水平上的实验和系统误差，可以用来估计理论的不确定性，而不是解决整个核多体问题的相当简单的手段。我们强调的作用，有效的相互作用所定义的粗粒化的NN潜在的最小德布罗意波长探测核子之间的核子的顺序的长度尺度。我们发现在整个周期表中对于2 \leq A \leq 208，每个粒子的结合能的先验误差为\DeltaB/A \sim 0.1 - 0.4MeV，并且对于核物质\DeltaB/A \sim 3.75 ρ n.m，误差随密度线性增长。中子物质\DeltaB/N \sim 3.5 ρ n.这意味着要把解决核多体问题的计算工作量限制到这样的精度。
2012-06-15 hep-ph nucl-th
Uncertainties in the Galactic dark matter distribution: an update
在这里，我们提出了一个定量的，准确的估计的影响，天体物理性质的不确定性的确定我们的银河系内的暗物质分布。基于对以前分析的更新，这项工作的动机是最近新确定的相关天体物理量-例如银河系参数（R 0，V0）-分别来自重力合作和GAIA卫星。我们发现，即使有这些最先进的测定和一系列的不确定性-统计和系统-相对于以前的工作大大缩小，暗物质分布的不确定性及其对标准模型以外的物理搜索的影响仍然相当大。
2021-08-05 astro-ph.GA hep-ph
Deuteron Uncertainties in the Determination of Proton PDFs
我们评估的不确定性，由于核效应的质子部分子分布函数（PDF），利用深非弹性散射和Drell-Yan数据氘目标的全球拟合。要做到这一点，我们使用一个迭代过程来确定质子和氘PDF同时，每个包括在其他的不确定性。我们应用这个程序来确定核不确定性的SLAC，BCDMS，NMC和DYE 866/NuSea固定靶氘核数据包括在NNPDF3.1的全球拟合。我们表明，核不确定性对质子PDF的影响很小，一旦我们校正核效应，整体不确定性的增加是微不足道的。
2021-01-13 hep-ex hep-ph nucl-th
Systematic Uncertainties and Their Impact on Gamma-Ray Searches for Dark Matter in Dwarf Galaxies
University of Wisconsin, Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
该研究回顾了矮星系J-因子确定中的多种系统不确定性，并通过模拟费米-拉特观测量化其对暗物质湮灭约束的影响，发现未建模不确定性会显著削弱堆叠分析的上限并导致覆盖不足。
2026-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Solar and nuclear physics uncertainties in cosmic-ray propagation
AMS实验最近公布的关于宇宙射线（CR）的初级光谱和次级与初级比的数据可以对CR加速和银河系中传输的天体物理模型构成严格的约束，从而为通过反物质搜索暗物质提供了一个强大的天体物理背景基线。然而，CR传播模型受到其他重要不确定性来源的影响，特别是来自太阳调制和核碎裂的不确定性，仅使用AMS数据无法改善这些不确定性。目前的工作旨在评估这些不确定性及其在解释新的AMS数据的硼碳比（B/C）的相关性。使用改进的模型CR运输太阳调制估计Underground对各种类型的测量约束：每月解决的CR数据收集的气球出生或空间任务，星际通量数据从旅行者-1号航天器，计数率从地面的中子监测探测器。利用半经验截面公式，通过对同位素分辨和电荷变化反应的测量，估计了核碎裂的不可逆性。我们发现，一个适当的数据驱动的太阳能调制处理可以保证所需的精度水平，与B/C比的最新数据的精度提高相比。另一方面，核能的不确定性在很大的能源范围内是一个严重的限制因素。因此，我们强调需要建立一个专门的计划，在$\mathcal{O}$（100 GeV）的能量尺度的横截面测量。
2018-07-27 astro-ph.HE hep-ph
Nuclear target effect on dark matter detection rate
在有效低能最小超对称标准模型中计算了若干暗物质核靶的预期事件率，假设最轻的中性伴子是暗物质弱相互作用大质量粒子（WIMP）.这些计算允许直接比较不同的暗物质探测器的灵敏度，从暗物质（DAMA）实验的测量预期的中间质量WIMP。
2005-06-20 hep-ph
Superheavy objects composed of nuclear and dark matter
我们考虑一个模型的$O$ He原子暗物质形成的库仑束缚的假设稳定的双电荷的大质量$O^{--}$粒子与核的原始氦。这样的暗物质可以被普通物质捕获，形成超重核。提出了$O$ -核质体以及质量较大的引力核质体通过核与电磁相互作用自束缚的可能性，并讨论了$O$ He原子在恒星中的积累效应及其在恒星演化中的作用。
2019-01-17 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Ab initio nuclear response functions for dark matter searches
利用从头算多体框架计算的核波函数研究了暗物质粒子与$^{3,4}$ He的散射过程。我们采用现实的核相互作用从手征有效场论在次-主导顺序（NNLO）和发展的从头算方案计算一组不同的核响应函数。特别是，我们然后执行一个伴随的不确定性量化对这些量和研究误差传播到物理观测。我们发现了一个丰富的结构，允许核反应具有显着的不确定性，某些自旋相关的相互作用。本文提出的方法和结果建立了一个新的框架原子核结构计算和不确定性量化的背景下，直接和（某些）间接搜索暗物质。
2017-05-23 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Non-parametric uncertainties in the dark matter velocity distribution
我们调查的影响，不确定性的速度分布的暗物质的直接探测实验。我们构建了一个多项式先验与超参数$β$，描述了我们的信念在各向同性麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布的强度。通过改变$β$，我们在晕圈独立和晕圈相关分析之间进行插值。我们提出了一种新的近似边缘化的先验，适用于任何计数实验。使用此公式，我们研究了XENON 1 T限值的不确定性的影响。对于暗物质质量大于约60 GeV，我们发现非常温和的敏感性的分布。低于60 GeV，如果我们假设银河系中的各向同性分布，极限减弱不到一个数量级。如果我们允许各向异性分布，极限进一步减弱，但最多约两个数量级。最后，我们检查参数不确定性的影响，并讨论我们的技术在全局拟合中可能包含的内容和影响。
2018-12-05 astro-ph.CO hep-ph physics.data-an
Propagation of H and He cosmic ray isotopes in the Galaxy: astrophysical and nuclear uncertainties
对宇宙射线中的轻同位素的观测提供了关于宇宙射线在银河系中的起源和传播的宝贵信息。利用AMS-01实验在~0.2-1.5 GeV/核子范围内收集的数据，我们将1H，2 H，3 He和4 He的测量与星际传播和太阳调制的计算进行了比较。这些数据很好地描述了一个扩散再加速模型与参数相匹配的B/C比数据，表明他和较重的核，如C-N-O经历类似的传播历史。密切的比较内提供的B/C比数据的天体物理学的限制，并在生产截面数据中的错误所产生的核不确定性。预计AMS-02即将提供的数据将大大减少天体物理学的不确定性，因此核不确定性可能是对模型预测可靠性的最严重限制。另一方面，我们发现，次级到次级比，如2 H/3 He，6Li/7 Li或10 B/11B几乎不敏感的关键传播参数，可以代表一个有用的诊断测试的计算的一致性。
2012-10-27 astro-ph.HE hep-ph
Nuclear Fusion Inside Dark Matter
在暗物质和原子核之间发现了一种新的动力学。被复合暗物质的内部势能加速到MeV能量的原子核可以进行核聚变。这种效应出现在由轻标量场束缚的重费米子组成的复合暗物质的简单模型中。宇宙学和探测前景的复合材料，催化核反应在地下探测器和恒星，包括韧致辐射的核散射对电子在复合材料内部形成的热等离子体。如果被发现并收集起来，这种复合暗物质原则上可以作为一个现成的、紧凑的核聚变发电机。
2022-01-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Astrophysical Uncertainties in Sub-GeV Dark Matter Detection via Single Phonon Excitations
University of Utah（犹他大学）
首次系统研究局部暗物质速度分布不确定性如何传播到暗物质-单声子散射的直接探测率，通过引入均方根匹配方法比较三种基准晕模型，发现模型内参数变化主导不确定性，并给出O(1%)到O(100%)的预测率偏差。
2026-06-02 hep-ph
Fantômas: epistemic and nuclear uncertainties for the parton distributions of the pion
本研究开发Fantômas框架并推出Fanto10带电π介子NLO误差PDF系综，首次量化函数形式与核PDF两类不确定性，修正了π介子胶子与夸克海组成的相关结论，为高精度实验与QCD预测比对提供支撑。
2025-05-19 hep-ph
Information-theoretic astrophysical uncertainties in the effective theory of dark matter direct detection
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Harvard University（哈佛大学）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
本文通过信息论方法量化暗物质直接探测中天体物理不确定性的影响，揭示速度分布特征对检测不同暗物质模型的关键作用。
2026-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ex
Nuclear parton distribution functions and their uncertainties
通过对原子核结构-功能比F_2 ^A/F_2^{A '}和Drell-Yan截面比的实验数据分析，得到了最佳的部分子分布函数。然后，核PDF的不确定度估计的海森方法。价夸克分布由大x时的F_2数据确定;然而，小x部分从数据中并不明显。F_2数据和Drell-Yan数据分别在x~0.01和x~0.1处较好地确定了反夸克分布，但大x行为并不清楚。胶子的分布不能用现有的数据来确定，而且在整个x区域内有很大的不确定性。参数化结果与数据进行了比较。我们提供了一个计算给定x和Q^2的核PDF的有用代码。
2004-07-15 hep-ex hep-ph nucl-ex
Nuclear spin structure in dark matter search: The finite momentum transfer limit
综述了弱相互作用大质量暗物质粒子（WIMP）离核的自旋相关弹性散射。在不同的核模型中，给出了有限动量转移（q>0）的结构函数S（q）。这些函数描述了由于自旋相关的WIMP-核子相互作用引起的微分事件率的反冲能量依赖性。本文与前一篇文章"暗物质搜索中的核自旋结构：零动量转移极限“一起，完成了我们对直接暗物质搜索问题中涉及的核自旋结构计算的回顾。
2006-08-09 hep-ph
Examination of uncertainties in nuclear data for cosmic ray physics with the AMS experiment
AMS实验正在以前所未有的精度测量宇宙射线中的高能Li-Be-B核。这些数据为宇宙线传播物理学提供了有价值的信息。特别是，B/C和Be/B比值的联合测量可以打破宇宙射线扩散系数和传播区域大小之间的参数简并性，这对暗物质搜索至关重要。参数的确定依赖于计算的Be和B生产的较重的核与气体的碰撞。使用现有的横截面数据，我提出了第一次评估的核不确定性及其影响，在约束的传播模型。我发现，AMS实验可以提供严格的限制允许坚决打破简并的传输参数，而核模型中的不确定性被发现是一个主要的限制因素。一旦考虑到这些不确定性，简并仍然很难解决。特别地，发现在~1 - 10 GeV/n的Be/B比没有为参数提取带来有价值的信息。另一方面，精确的Be/B数据在更高的能量可能是有用的，以测试模型的核物理输入。
2015-10-24 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
Degeneracies of particle and nuclear physics uncertainties in neutrinoless double beta decay
对候选核中无中微子双β衰变半衰期的理论估计受到粒子和核物理不确定性的影响，这可能使衰变信号或极限的解释复杂化。我们研究这样的不确定性和它们的简并在以下情况下：三个核的大规模实验（76-Ge，130-Te，136-Xe），两个代表性的粒子物理机制（轻和重的马约拉纳中微子交换），和一个大的核矩阵元（NME），计算准粒子随机相位近似（QRPA）。结果表明，与有效轴向耦合g_A和核子-核子势有关的主要理论不确定性可以用NME重标度因子来参数化，直到很小的残差。结果表明：（1）NME对g_A的依赖性比二次依赖性弱;（2）在这两种机制中，轻子数破坏参数随NME重标度因子的变化而简并;（3）轻、重中微子交换机制在上述三种核中基本简并.我们评论具有挑战性的理论和实验的改进，以减少这种粒子和核物理的不确定性和退化。
2015-10-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
