Last Electroweak WIMP Standing: Pseudo-Dirac Higgsino Status and Compact Stars as Future Probes
电弱WIMP受到直接探测、间接探测和对撞机实验的严格审查。尽管如此，最简单的WIMP之一，纯希格西诺（伪狄拉克）仍然难以捉摸。我们提出了一个最新的评估目前的实验约束中性伴子暗物质。目前纯希格西诺暗物质的最强束缚可能来自AMS-02对反质子的测量，尽管对这些结果的解释有相当大的不确定性。我们讨论了未来的天体物理观测是否可以提供新的方法来测试希格斯诺暗物质，特别是在具有挑战性的制度与两个中性希格斯诺之间的MeV质量分裂。我们发现，加热白矮星的湮灭捕获通过非弹性散射的希格斯玻色子可能是一个有用的探测，虽然它将需要具有挑战性的观测遥远的矮星系或令人信服的情况下作出大量的暗物质内容在半人马座欧米茄，一个球状星团，可能是一个破碎的矮星系的遗迹。白矮星和中子星为天文观测提供了一个目标，最终可能有助于关闭具有弱相互作用的暗物质参数空间的最后一个，也是最困难的角落。
2017-12-22 hep-ph
A Bayesian view of the current status of dark matter direct searches
贝叶斯统计方法提供了一个简单而一致的框架，将不确定性纳入多参数推理问题。在这项工作中，我们应用这些方法来选择当前的直接暗物质搜索。我们认为最简单的情况下，自旋无关的弹性WIMP散射，并推断WIMP的质量和截面的实验数据与基本的系统不确定性折叠到分析。我们发现，当氙100的闪烁效率的不确定性已被占，由此产生的排除限制是没有足够的约束，以排除CoGeNT的首选参数区域，与以前的索赔。同样，我们还研究了天体物理不确定性对首选WIMP参数的影响。我们发现，在类的光滑和各向同性的WIMP速度分布，这是很难调和的DAMA和CoGeNT的首选区域，通过调整单独的天体物理参数。如果我们要求这些实验之间的兼容性，那么推断过程自然得出结论，DAMA的钠淬灭因子的高值是优选的。
2011-09-13 astro-ph.CO 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
Paleo-detectors: Searching for Dark Matter with Ancient Minerals
我们探索古探测器作为一种直接探测弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的方法，与传统的探测器截然不同。该方法不是在实验室中测量（大）目标质量以实时观察WIMP引起的核反冲，而是检查古老的矿物，以寻找在长达1 Gyr的时间尺度上记录的WIMP-核相互作用的痕迹。在这里，我们详细讨论了古探测器的建议，包括背景源和可能的目标材料。为了抑制铀等放射性污染物引起的本底，我们建议使用在海相碳酸盐岩或超基性岩中发现的矿物。我们估计的灵敏度古探测器自旋无关和自旋相关的WIMP核相互作用。对质量为$m_χ\lesssim 10$ GeV的低质量WIMP的敏感性延伸到比当前上限小许多数量级的WIMP-核子截面。对于质量为$m_χ\gtrsim 30$ GeV的较重WIMP，可以通过古探测器探测到比当前上限小几倍到$\sim 100$的横截面。
2019-02-27 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
DARWIN: dark matter WIMP search with noble liquids
DARWIN（用惰性液体进行暗物质弱相互作用探测）是欧洲下一代多吨级暗物质探测器的设计研究。液态氩和/或液态氙是直接探测大质量弱相互作用粒子（WIMP）形式的暗物质候选者的目标介质。通过时间投影室技术观察由活性检测器体积中的粒子相互作用产生的光和电荷信号。DARWIN将探测1 e-48 cm 2以下与自旋无关的WIMP-核子截面，并测量具有高统计数据的WIMP诱导核反冲谱，如果它们被现有或不久的将来的实验发现的话。在一个简短的介绍之后，我将描述项目，选择的研发主题，预期的背景和物理范围。
2012-01-11 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Direct Dark Matter Search with XENON100
XENON 100实验是直接探测宇宙中暗物质的XENON计划的第二阶段。XENON 100探测器是一个两相时间投影室，装有161 kg超纯液态氙。本文给出了用XENON 100进行224.6天暗物质探测的结果。没有证据表明暗物质的形式WIMP，除了自旋无关的WIMP核子散射截面大于2 $\times$ 10 $^{-45}$ cm $^2$为55 GeV/c $^2$在90%的置信水平（CL）。最严格的限制是建立在自旋相关的WIMP-中子相互作用的WIMP质量超过6 GeV/c $^2$，最小截面为3.5 $\times$ 10 $^{-40}$ cm $^2$（90% C. L.）45 GeV/c $^2$ WIMP。相同的数据集用于搜索轴子和类轴子粒子。迄今为止，太阳轴子的轴子-电子耦合常数的最佳极限是$g_{Ae}$ < 7.7 $\times$ 10 $^{-12}$（90% C.L.），对于类轴子粒子，$g_{Ae}$ < 1 $\times$ 10 $^{-12}$（90% C. L.）对于质量在5和10 keV/c之间的$^2$。
2015-01-14 astro-ph.CO hep-ph physics.ins-det
Precise Relic WIMP Abundance and its Impact on Searches for Dark Matter Annihilation
如果暗物质（DM）是一种弱相互作用大质量粒子（WIMP），是早期宇宙的热遗迹，那么它的总自湮灭截面可以通过它现在的质量密度来揭示。一般的WIMP的正则热平均截面通常表示为3*10^-26 cm ^3 s ^-1，不确定性没有具体说明，并且被认为与WIMP的质量无关。最近对DM湮没产物的搜索已经达到了排除100%分支比的正则截面的灵敏度，以确定最终状态和小WIMP质量。最终目标是探测所有运动学上允许的最终状态作为质量的函数，如果所有状态都被充分排除，则为WIMP质量设置下限。由于最近在直接和间接搜索中对轻WIMP的暗示，探测低质量区域的动机进一步增强。我们重新审视了一个通用的WIMP的热遗迹丰度计算，并表明所需的截面可以精确计算。当质量低于10 GeV时，它随质量变化很大，在质量约为0.3 GeV时达到最大值5.2*10^-26 cm ^3 s ^-1，当质量高于10 GeV时，它为2.2*10^-26 cm ^3 s ^-1，质量依赖性很弱。这些结果，显着不同的典型值，并没有考虑到在搜索湮灭产品从通用WIMPs，有一个显着的影响，从费米-LAT和WMAP+ACT目前的限制的解释。
2012-08-10 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Exploring the supersymmetric parameter space by direct search for WIMPs
结果表明，DAMA/NaI探测器的新数据，结合最近计算的原子核结构功能，提供了最严格的上限的WIMP核子截面的自旋相关和标量相互作用。它被证明，第一次，从直接搜索WIMP的实验数据允许探索的超对称参数空间的区域尚未充分调查在加速器。
1996-12-23 astro-ph hep-ph
Generalized Analysis of Weakly-Interacting Massive Particle Searches
我们进行了广义分析的数据从WIMP搜索实验的点状WIMP的任意自旋和一般的洛伦兹不变的WIMP核相互作用。我们发现，在非相对论性的限制，只有自旋无关（SI）和自旋相关（SD）的WIMP-核子相互作用的生存，这可以参数化只有五个独立的参数。我们探索这个五维参数空间，以确定是否在DAMA实验中观察到的年度调制可以与所有其他实验一致。除了WIMP质量接近50 GeV和WIMP-中子SI耦合与WIMP-质子SI耦合之比$-0.77\le f_n/f_p\le -0.75$的参数空间的很小区域外，排除了纯SI相互作用。对于占主导地位的SD相互作用，我们发现一个上限的WIMP质量约为18 GeV，这只能被削弱，如果来自零搜索能量中微子从WIMP湮灭太阳的约束是逃避。没有一个区域的参数空间，可以调和所有的WIMP搜索结果可以很容易地容纳在最小的超对称扩展的标准模型。
2003-07-14 astro-ph hep-ph
A light scalar WIMP through the Higgs portal?
在这些诉讼中，我报告的一个简单的单重标量暗物质模型的地位，根据最近的结果从直接检测实验，特别是DAMA，CoGeNT，CDMS-II和氙10/100，和间接搜索，特别是费米-LAT。具体来说，我面对的光标量WIMP候选人，M_DM ~几个GeV，这是一致的CoGeNT和/或DAMA，约束，可能会被设置使用最近的费米-LAT数据的银河系矮球状星系（dSphs）和各向同性扩散伽马射线发射。我表明，后面的观察对最轻的WIMP候选者设定了相关的排除限制。
2010-12-02 hep-ph
Search for dark matter from the first data of the PandaX-II experiment
介绍了从PandaX-II实验的第一批数据中进行WIMP暗物质搜索的结果。PandaX-II实验使用500公斤规模的双相液体氙时间投影室，在中国金平地下实验室运行。第一个数据对应于$3.1\times10^{4}$ kg-天的总暴露量。选择后的观测数据与背景预期一致，并导出了WIMP质量在5 GeV/c $^2$ ~ 1000 GeV/ $c^{2}$范围内自旋无关的WIMP-核子截面的上限.在WIMP质量为40 GeV/c $^2$时，获得的最低截面极限为2.5 $\times$ × 10 $^{-46}$ cm $^2$。
2016-12-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Search for pseudoscalar-mediated WIMPs in $t \rightarrow c$ transitions with missing energy
最近在银河系中心观测到的GeV γ射线过剩是由于几十GeV的WIMP（弱相互作用大质量粒子）对湮灭中存在$b \bar{b}$模引起的，新的矮星系观测也对这种模进行了探索。考虑WIMP对质量低于顶夸克质量的情况，研究了介导标准模型费米子与WIMP相互作用以及标准模型费米子扇区中性变味相互作用的赝标$ϕ$. $b \bar{b}$模式有利于WIMP对湮灭，而WIMP-核散射在直接检测中被高度抑制。采用了$t \rightarrow c$衰变和单顶产生的替代方案来搜索WIMP。假设WIMP的质量在5-60 GeV之间，在合理的约束条件下，导出了顶夸克衰变为粲夸克和WIMP对的分支比$\mathcal {B}_{t\rightarrow c \barχ χ}$为$10^{-8} - 10^{-5}$量级，从而为进一步研究WIMP提供了理论基础.
2015-10-01 astro-ph.HE hep-ph
The DRIFT Project: Searching for WIMPS with a Directional Detector
讨论了一种用于探测WIMP的低气压时间投影室。在这样的装置中，对康普顿电子背景的辨别应该是非常好的，并且关于反冲原子的方向信息将是可获得的。如果一个完整的3-D重建的反冲轨道可以实现，蒙特卡罗研究表明，一个WIMP信号可以确定具有高的信心，从少至30个检测到的WIMP核散射事件。
1999-05-06 astro-ph hep-ph
Comments on bosonic super-WIMPs search experiments
玻色子超弱相互作用粒子，包括赝标量和矢量粒子，是暗物质的候选者。到目前为止，许多地下实验已经在几个$\rm keV/c^2$到1个$\rm MeV/c^2$的质量范围内进行了超级WIMP的搜索。所有这些研究都利用了探测器中的目标原子对超弱相互作用粒子的吸收过程，这类似于光电效应。在这项研究中，我们考虑另一个过程，即，一个康普顿样过程。作为一个例子，我们比较了吸收过程的锗原子的横截面与类康普顿过程。我们的研究结果表明，类康普顿过程的横截面变得占主导地位，相比之下，吸收过程的质量约为150 $\rm keV/c^2$以上的赝标量和矢量super-WIMP。特别地，在400 $\rm keV/c^2$至1 $\rm MeV/c^2$质量范围内，用于矢量超WIMP的类康普顿过程的横截面变得分别比用于吸收过程的横截面大一个数量级至两个数量级。通过包括在任何其他超级WIMP搜索实验中没有使用的类康普顿过程，可以提高实验上限。
2021-06-04 hep-ex hep-ph
Directly search for Ultra-High Energy WIMPs at IceCube
我研究的可能性，直接检测超高能（UHE从现在开始）的WIMPs的冰立方实验，通过WIMPs与冰中的原子核的相互作用。我评估银河系和河外UHE WIMP和天体物理和大气中微子事件率在能量范围为10 TeV - 10 PeV。我假设UHE WIMP $χ$只来自超重暗物质$ϕ$的衰变，也就是$ϕ\toχ\barχ$。如果超重暗物质$τ_ϕ$的寿命取为$5\times10^{21}$ s，则在该探测中可以探测到能量在O（40-100）TeV以上的WIMP。由于UHE WIMP通量实际上依赖于$τ_ϕ$，如果超重暗物质可以衰变到标准模型粒子（即$τ_ϕ$被限制为大于O（$10^{26}$ - $10^{29}$）s），UHE WIMP就不能被IceCube探测到.
2019-01-02 astro-ph.HE hep-ph
Predicted modulated differential rates for direct WIMP searches at low energy transfers
讨论了直接探测暗物质的微分事件率，包括时间平均的和由于地球运动而调制的事件率。计算的重点是相对较轻的冷暗物质候选者（WIMP）和低能量转移。结果表明，对于足够轻的WIMP，提取较大的核子截面是可能的。此外，对于某些WIMP质量，调制幅度可能会改变符号，这意味着在这种情况下，最大速率可能会比天真地预期的晚六个月。这种效应可以被利用，以产生信息的质量的暗物质候选人，如果和当观察事件率的调制建立。
2011-09-01 hep-ph
WIMP search by the DAMA experiment at Gran Sasso
DAMA正在通过开发和使用几种放射性纯化剂来寻找稀有工艺：特别是NaI（Tl）、液体氙和CaF $_2$（Eu）。这里总结的主要结果，特别注意调查的WIMP年调制签名。
2001-12-03 astro-ph hep-ex hep-ph
Identification of new physics and general WIMP search at the ILC
我们研究了在国际直线对撞机上识别包含WIMP暗物质的TeV物理模型的可能性。许多TeV物理模型包含一个WIMP暗物质（chi ^0）和带电新粒子（chi^{pm}），后者通过顶点chi^{pm} chi ^0 W^{mp}与WIMP暗物质相互作用。通过蒙特卡罗模拟，我们研究了信号中包含了模型丰富信息的e^+e^-到chi^+ chi^-到chi ^0 chi ^0 W^+ W^-的过程。我们表明，特别是，chi^{pm}生产角的分布是TeV物理模型搜索的强有力的探针。
2010-07-15 hep-ex hep-ph
Are direct search experiments sensitive to all spin-independent WIMP candidates?
对自旋无关弱相互作用大质量粒子（WIMP）直接搜索的一般分析假设自旋无关的WIMP与两个核子的耦合强度相同，\textit{i.e.}认为自旋无关的相互作用也是完全的同位旋无关的。虽然在一个完全依赖于同位旋的相互作用的情况下，自旋无关的WIMP核截面强烈淬火，领先的实验仍然足够敏感，设置限制1-2个数量级的严格比传统的。在依赖于同位旋的情况下，CDMS-II和ZEPLIN-I的极限之间的差异显著减小。在这里，一个模型独立的框架进行了讨论，并应用于获得当前的一般模型独立的限制。
2005-04-18 astro-ph hep-ph
Low Mass WIMP Searches with a Neutrino Experiment: A Proposal for Further MiniBooNE Running
一项提交给FNAL PAC的建议描述了在MiniBooNE寻找轻亚GeV WIMP暗物质。引导光束通过目标并进入吸收体的可能性导致中微子背景的显着减少，从而允许在检测器中灵敏地搜索WIMP从核子或电子的弹性散射。涉及矢量介质的暗物质模型可以在与所需的热遗迹密度一致的参数区域中进行探测，并且该参数区域与这些模型可以解决μ子g-2差异的区域重叠。估计信号的显着性提出了各种操作模式和参数点。将MiniBooNE应用于轻WIMP搜索的实验方法也可能适用于其他中微子设施。
2012-11-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The Search for the Dark Matter: WIMPs and MACHOs
1992年12月在加利福尼亚州伯克利举行的德克萨斯州/PASCOS研讨会上发表的评论讲话。我们回顾了有关探测被怀疑是宇宙主要组成部分的暗物质的实验和想法的现状。科学家们正在取得巨大的进展，而且在目前进行的众多实验中，发现暗物质本质的可能性是不可忽视的。我们讨论了主要的暗物质候选者，并回顾了与每个候选者相关的实验。
1993-03-13 astro-ph hep-ph
Search for Dark Matter Annihilation to Neutrinos from the Sun
弱相互作用大质量粒子（WIMP）可以被太阳引力捕获并被困在其核心。这些WIMP湮灭成标准模型粒子会产生中微子光谱，其能量分布与暗物质质量有关。在这项工作中，我们提出的理论框架，有关观测到的中微子通量的WIMP-核子截面和总结以前的太阳WIMP搜索冰立方进行。然后，我们概述了一个正在进行的更新的太阳WIMP搜索，重点是在以前的搜索改进。
2019-09-19 astro-ph.HE hep-ph
Determining the WIMP mass using the complementarity between direct and indirect searches and the ILC
我们研究的可能性，确定暗物质属性氙类100公斤的实验和GLAST卫星任务。我们表明，而直接探测实验将有效地探测轻WIMP，给出了积极的检测（在10%的水平为$m_χ \lesssim 50$ GeV），GLAST将能够确认，甚至增加的精确度的情况下，NFW配置文件，为WIMP-核子横截面$σ_{χ-p} \lesssim 10^{-8}$铅。我们还预测了下一代对撞机（ILC）中WIMP的产生速率，并将它们对WIMP质量的敏感性与XENON和GLAST项目进行了比较。
2009-01-06 astro-ph hep-ph
Neutralino properties in the light of a further indication of an annual modulation effect in WIMP direct search
我们表明，进一步的迹象可能的年度调制效应，挑选出的DAMA/NaI实验的WIMP直接检测，是广泛兼容的解释方面的遗迹中性伴子的主要组成部分，在宇宙中的暗物质。我们讨论了这种中性伴子在标准模型的最小超对称扩展（MSSM）中的超对称特征及其对加速器搜索的影响。
1998-08-28 astro-ph hep-ph
Status and Perspectives of Indirect Search for Dark Matter
我在这里总结和讨论目前运行的中微子望远镜在寻找暗物质弱相互作用大质量粒子（WIMP）的信号的结果。
1999-11-19 hep-ph
Pinning down neutralino properties from a possible modulation signal in WIMP direct search
我们分析了中性伴子的性质的假设下，一些初步的实验结果的DAMA/NaI合作可能是一个年度调制效应的指示。我们研究哪些超对称配置将被挑出来的DAMA/NaI数据。我们还讨论了调查这些配置的可能性，通过实验寻找遗迹neutralinos比其他直接搜索。最后，我们讨论的可能性，探测这些配置的加速器搜索。
1997-09-09 hep-ph
Compatibility of the new DAMA/NaI data on an annual modulation effect in WIMP direct search with a relic neutralino in supergravity schemes
最近的DAMA/NaI实验的直接检测点的WIMP的检测率可能每年调制效果的结果。我们表明，这些结果，当解释的遗迹中性伴子，是兼容的超引力模型。连同通用的SUGRA计划，我们还考虑SUGRA模型中的统一条件，在大统一尺度的希格斯质量参数放宽。
1998-08-28 astro-ph hep-ph
Dark matter search by exclusive studies of X-rays following WIMPs nuclear interactions
结果表明，弱相互作用大质量粒子（WIMPs），这是可能的冷暗物质的候选人，可以研究的唯一测量的X射线以下WIMPs核相互作用。内壳层原子电子通过WIMP-核相互作用电离，然后当它们被外壳层电子填充时发射单能X射线。在中重靶核与100-300 GeV弱相互作用中，K壳层的内壳层孔数高达1/5，L壳层的内壳层孔数高达数/1。然后在5-50 keV区域出现K和LX射线峰。因此，对X射线与核反冲和电离电子的一致性的专门研究为探测WIMP提供了极好的机会，如LiNbO 3超对称粒子（LSP）
2006-03-14 hep-ex hep-ph nucl-th
Midi-review: Status of weak scale supersymmetry after LHC Run 2 and ton-scale noble liquid WIMP searches
虽然LHC已经发现了一个非常类似于标准模型的希格斯玻色子，其质量为m_h~ 125 GeV，但迄今为止，在LHC或WIMP的seach实验中还没有出现任何超越标准模型的物理信号。对于弱尺度超对称（SUSY）的情况，LHC已经发现，而一般的情况下，胶子超过约2.2 TeV，而顶夸克必须位于1.1 TeV以上。这些限制与20世纪80年代至90年代出现的简单化自然性概念相矛盾，导致了一种相当悲观的观点，即除了参数空间中剩余的一些狭窄角落之外，超对称性现在被排除在外。然而，这幅图忽略了21世纪出现的超对称性/弦论的几个重要发展：1。弦论景观的出现及其对宇宙学常数问题的解决方案，2。一个更细致入微的自然观，包括“弦自然”的概念，3。无异常离散R-对称性的出现及其与R-宇称、Peccei-Quinn对称性、超对称μ问题和质子衰变的联系;包括解决强CP问题的重要性。从弦论的观点来看，相当一般的考虑倾向于大的软项值，服从真空选择准则，即电弱对称性被适当破缺（没有CCB极小值），并且由此产生的弱标度的大小与我们的测量值相差不太远。然后弦自然预测希格斯质量m_h~ 125 GeV，而s粒子质量通常超过目前的LHC边界。根据LHC和暗物质搜索结果所面临的理论视角的这些改进，我们回顾了最有可能的LHC，ILC和暗物质的签名，预计将产生于弱尺度超对称性，因为我们今天理解它。
2020-11-10 hep-ph
Further investigation of a relic neutralino as a possible origin of an annual-modulation effect in WIMP direct search
我们分析的年度调制效应，测量DAMA合作与新的实施，进一步两年运行，在可能的解释的背景下，在遗迹中性子。我们强加在一组超对称配置，选择的年度调制数据，来自WIMP间接测量的约束，并讨论了随后的遗迹中性伴的功能。我们批判性地讨论了直接和间接的WIMP搜索事件率分析中的主要理论不确定性的来源。
2000-01-29 astro-ph hep-ph
WIMP physics with ensembles of direct-detection experiments
对弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的研究是多管齐下的。最终，只有当不同类别的实验看到一致的信号并推断出相同的WIMP属性时，WIMP-暗物质图像才能得到证实。在这项工作中，我们回顾的想法，方法和直接检测搜索的状态。我们特别关注从早期发现的直接检测数据中提取WIMP物理（WIMP相互作用和相空间分布），当时多个实验看到数十到数百个事件。为了证明在这种情况下不同的直接检测实验的重要互补性，我们创建了模拟数据，旨在代表来自不久的将来的第2代实验的数据。我们既考虑了传统的supercryy启发的基准点（自旋独立和依赖的弹性截面低于目前的限制），以及其他类模型（非弹性和有效算子范例）的基准点。我们还研究了放松或放弃对局部WIMP相空间分布的假设对参数估计的影响。我们得出两个主要结论。首先，用实验梳理WIMP物理学关键取决于有一组广泛的探测器目标材料，跨越大范围的目标核质量和自旋相关的灵敏度。从低阈值实验中获得数据也是非常可取的。其次，局部WIMP速度分布的一般重建（只有在使用不同靶材料进行多个实验时才能实现）对于获得WIMP质量的稳健且无偏的估计至关重要。
2013-10-25 astro-ph.CO hep-ph
Higgs Bosons and the Indirect Search for WIMPs
我们研究了在地球和太阳中性伴子湮灭中产生的MSSM希格斯玻色子对WIMPs探测信号的贡献。我们发现，这一贡献是非常重要的，结果表明，对于大于200 GeV的中性伴子，来自太阳的μ子通量的下限为10^{-7} - 10^{-8} m^{-2} yr^{-1}。我们注意到，由于超对称带电的希格斯玻色子玻色子，人们可以预期来自太阳的高能τ中微子通量为10^2 m^{-2} yr^{-1}。
2001-01-19 hep-ph
An Ultimate Target for Dark Matter Searches
S-矩阵么正性和大质量遗迹粒子（这里简单地用WIMP表示）的热冻结动力学的结合意味着这些粒子的密度有一个下限，它们对暗物质的贡献（可能是次要的）。这就转化为各种直接和间接探测暗物质的技术的信号速率下限。为了说明，我们专注于模型的湮灭是s波为主。我们推导出了银河系中心WIMP湮灭产生的伽马射线通量的下限; WIMP的直接探测;太阳中WIMP湮灭产生的高能中微子;以及WIMP对宇宙微波背景辐射的角功率谱和频谱的影响。这些结果表明，即使WIMP并不构成所有的暗物质，各种各样的暗物质搜索技术也可能为寻找新的物理学提供有趣的途径。虽然从数量上讲，这些限制与目前的测量范围有一定距离，但它们可能对长期规划工作有意义。
2014-12-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A New Model-Independent Method for Extracting Spin-Dependent Cross Section Limits from Dark Matter Searches
提出了一种从直接探测暗物质实验中提取自旋相关WIMP-核子相互作用截面极限的新方法。新方法的优点是，对于给定的WIMP质量，对单个WIMP-质子和WIMP-中子截面的限制可以以一种简单的方式结合起来，给出一个与模型无关的限制，限制WIMP从靶核中的质子和中子散射的性质。扩展的技术的情况下，由几个不同种类的核组成的靶材料进行了讨论。
2000-05-04 hep-ph
Results from the XENON100 Dark Matter Search Experiment
XENON 100是一个液态氙时间投影室，用于寻找假设的弱相互作用大质量粒子（WIMP）与氙原子的罕见碰撞，这些粒子是我们宇宙中暗物质的候选者。氙100在意大利格兰萨索地下实验室的低本底屏蔽中运行，在电子/核反冲鉴别之前，在30公斤靶质量的100千电子伏以下能量范围内，达到了前所未有的<0.15事件/（天千电子伏）的本底水平。在2010年持续了100.9个生命日的暗物质运行中，没有发现WIMP存在的证据，除了在WIMP质量为50 GeV/c2时，90%置信度的标量WIMP-核子截面高于7 e-45 cm 2。2011年3月开始了新的运行，获得了超过210天的WIMP搜索数据。预计结果将于2012年春季公布。在Gran Sasso实验室B厅建造吨级XENON 1 T探测器的工作将于2012年底开始。
2012-03-07 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Searching for super-WIMPs in leptonic heavy meson decays
研究了轻子衰变$m_X \sim \mathcal{O}(1 - 100)$中玻色超弱相互作用粒子（super-WIMP）暗物质（DM）模型的约束条件，其中$M=B^\pm, D^\pm, D_s^\pm$是重介子态.我们专注于两种情况下，$X$表示轻赝标量（类轴子），或轻矢量状态，耦合到标准模型（SM）通过动力学混合。我们注意到，对于一个小的DM质量，这些衰变是分别敏感的DM耦合到夸克，但不是它的质量。
2012-01-04 hep-ex hep-ph
The EMU view of the Large Magellanic Cloud: Troubles for sub-TeV WIMPs
我们提出了一个无线电搜索的WIMP暗物质在大麦云（LMC）。我们利用最近从澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）的观测中获得的LMC的深度图像，并作为宇宙进化图（EMU）调查的一部分进行处理。大麦哲伦星系是一个非常有前途的目标，在射频的WIMP搜索，因为大的J因子和存在的一个重大磁场。我们没有发现任何证据所产生的发射从WIMP湮灭和严格的界限作为WIMP质量的函数，不同的湮灭通道的湮灭率。这项工作排除了质量低于480 GeV的热截面和湮灭成夸克。
2021-11-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Going all the way in the search for WIMP dark matter at the muon collider through precision measurements
本研究针对现有对撞机无法全面探测WIMP暗物质全质量范围的问题，分析μ子对撞机上暗物质粒子的在壳/离壳传播效应，证实高能μ子对撞机可覆盖直至0.1 PeV微扰边界的全部WIMP质量范围，为相关对撞机研发提供依据。
2022-12-22 hep-ph
SUPERSYMMETRIC DARK MATTER: MSSM and SUGRA schemes in the light of a possible annual modulation effect in WIMP direct search
最近，DAMA/NaI协作组报告了WIMP直接探测中可能存在调制效应的进一步迹象。在本说明中，我们讨论了超对称理论的中性伴子是暗物质的候选人，这一结果的相关性。我们特别考虑了最小超对称扩展的标准模型（MSSM）和超引力启发计划，在统一条件在大统一尺度在希格斯部门的可能偏差。我们的分析的主要结果表明，年度调制数据是广泛兼容的解释，在遗迹中性伴子作为宇宙中的暗物质的主要组成部分。我们还讨论了搜索的超对称性在加速器和中性伴暗物质的间接搜索的影响。
1998-12-01 astro-ph hep-ph
Search for WIMPs at future $μ^+μ^+$ colliders
本文研究未来多TeV μ+μ+对撞机上通过直接和间接搜索寻找WIMP暗物质，发现间接搜索在足够亮度和低系统误差下更具优势，且可探测wino和Higgsino的热质量目标。
2023-10-11 hep-ex hep-ph
Search for dark matter at colliders
多个天体物理学和宇宙学观测表明，宇宙中的大多数物质是不发光的。它不是由已知的粒子组成的，它被称为暗物质。这是新物理学超越标准模型的少数几个具体实验证据之一。尽管经过几十年的努力，我们对暗物质的身份仍然知之甚少;它仍然是粒子物理学面临的最大的未解之谜之一。在众多解释其性质的方案中，弱相互作用大质量粒子（WIMP）方案脱颖而出。WIMP方案基于一个简单的假设，即暗物质在早期热宇宙中处于热平衡状态，并且暗物质粒子的质量和相互作用与标准模型中的大质量粒子没有太大的不同。验证WIMP假说是许多实验研究的焦点。采用了多种技术，包括观察的WIMP湮灭，测量的WIMP-核子散射在地面探测器，并在高能对撞机的WIMP生产的推断。在这篇文章中，我们将集中在最后一种方法，特别是在大型强子对撞机的WIMP暗物质搜索。作者注：这篇论文（以及其中的参考文献）对应于2017年1月提交给《自然物理学》和《自然天文学》联合发行的版本。
2019-12-29 hep-ex hep-ph
A Precision Search for WIMPs with Charged Cosmic Rays
AMS-02已经达到了探测正则热WIMP的灵敏度，因为它们被湮没成反质子。由于数据的高精度，天体物理背景的不确定性已成为间接暗物质探测的最大限制因素。在这项工作中，我们系统地量化和-在可能的情况下-减少反质子背景的不确定性。我们通过结合反质子、B/C和正电子数据来约束带电宇宙射线的传播。截面的不确定性是从广泛收集的加速器数据中确定的，并且是有史以来第一次被充分考虑在内。这使我们能够通过光谱特性来鲁棒地约束甚至次主导的暗物质信号。对于一个标准的NFW暗物质配置文件，我们能够排除热WIMP的质量高达570 GeV的湮灭成底夸克。虽然我们证实了与质量约为80 GeV的暗物质兼容的报告过量，但在我们的分析中，其局部（全球）意义仅达到2.2 sigma（1.1 sigma）。
2017-11-29 astro-ph.HE hep-ph
Prospects for SIMPLE 2000: A large-mass, low-background Superheated Droplet Detector for WIMP searches
SIMPLE 2000（用于大质量粒子搜索的过热仪器）将包括一个由8至16个大活性质量（$\sim15$ g）过热液滴探测器组成的阵列，将安装在Rustrel Pays d 'Apt的新地下实验室中。有几个因素使SDD成为检测弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的有吸引力的方法，即它们对最小电离粒子的固有不敏感性、高氟含量、低成本和在环境压力和温度附近操作。我们在这里评论的制造，校准和已经竞争的第一个限制从简单的原型喷雾干燥器，以及预期立即增加的灵敏度的计划，其目的是在2000年期间的接触$>$ 25千克-天。中等质量的富氟探测器的能力，探索区域的中性伴子参数空间超出了最雄心勃勃的低温项目的范围。
2000-05-03 astro-ph cond-mat.soft hep-ex
On the connection of Gamma-rays, Dark Matter and Higgs searches at LHC
出于即将到来的希格斯分析，我们调查的希格斯玻色子追逐的互补性的重要性，在直接检测实验中的低质量WIMP搜索和伽马射线发射从银河系中心测量的费米-LAT望远镜的背景下的$SU(3)_c\otimes SU(3)_L\otimes U(1)_N$。我们得到了低质量区的残余丰度、热截面、WIMP-核子截面，并将它们与模型中Higgs玻色子的分支比进行了网络化。我们的结论是，希格斯玻色子的搜索有一个深刻的联系，在我们的模型中的暗物质的问题，特别是对于（$M_{WIMP} < 60$ GeV）的情况下，BR（$H \rightarrow 2$ WIMPs）$\gtrsim 90%$。这种情况可以解释希格斯粒子搜索过程中出现的任何轻微过剩，也可以解释银河系中心通过$b\bar{b}$通道发射的伽马射线，其中WIMP的质量范围为25-45 GeV，同时仍然符合氙100和CDMSII的当前限制。然而，如果最近在LHC和TEVATRON测量到的适度过量被证实并与标准模型希格斯玻色子相一致，这将意味着$ M_{WIMP} > 60 $ GeV，从而排除了任何解释费米LAT观测的尝试。
2012-06-25 hep-ph
Extending a previous analysis on a possible modulation effect in WIMP direct search
在本说明中，我们提出了我们以前的分析的DAMA/NaI合作的一些初步实验结果，这可能是一个年度调制效应的指示扩展。在这里，我们提出了一个直接的方法，从实验数据中获得有关的宇宙学意义的遗迹中性伴子。我们发现，DAMA/NaI的结果所挑选出的一些配置将具有与中性伴子作为冷暗物质的主要组成部分相容的宇宙学性质（在宇宙和我们的星系晕中的平均值）。
1997-10-09 astro-ph hep-ph
Direct Search for Dark Matter - Striking the Balance - and the Future
弱相互作用大质量粒子（WIMPs）是遗迹暗物质（DM）的主要候选者之一。直接DM检测的想法依赖于WIMP与靶核的弹性自旋相关（SD）和自旋无关（SI）相互作用。本文综述了WIMP事件率计算的有关公式。为了估计WIMP-质子和WIMP-中子SD和SI截面，使用有效低能最小超对称标准模型。传统的一个耦合优势的排斥曲线的评价方法进行了说明。进一步讨论了混合自旋-标量耦合方法。以高自旋Ge-73暗物质实验HDMS为例，说明了如何通过混合自旋-标量耦合方法以及从测量光谱中扣除背景的新方法，大幅度提高排斥曲线的灵敏度。一般的讨论从排斥曲线获得的信息。明确的WIMP直接检测签名的暗物质问题的解决方案的必要性，指出。
2008-06-24 hep-ph
New constraints on WIMPs from the Canfranc IGEX dark matter search
IGEX协作浓缩76 Ge双β衰变探测器目前正在Canfranc地下实验室运行，覆盖层为2450 m.w.e.。最近的一次升级使它们有可能用于搜索WIMP。导出了WIMP-核子自旋无关相互作用的一个新的不相容图。为了获得这一结果，30天的数据，从一个IGEX探测器，它有一个能量阈值为~4千电子伏，已被认为是。这些数据提高了排除限制来自其他锗二极管实验中的~50 GeV的DAMA区域，并表明，与适度改善的背景低于10千电子伏，DAMA区域可以测试与额外的1千克-年的曝光。
2000-02-21 astro-ph hep-ex hep-ph
Impact of reactor antineutrinos on the neutrino floor in low-mass WIMP-like dark matter searches
研究评估了反应中微子对低质量WIMP暗物质搜索中微子底板的影响，发现近距反应堆可显著降低探测灵敏度。
2025-11-23 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Leptonic WIMP Coannihilation and the Current Dark Matter Search Strategy
我们讨论了弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质（DM）模型在电弱尺度及以上的程度，可以在未来的高能和天体粒子物理实验的结论性探讨。我们认为简化的模型与二进制一样的暗物质和slepton一样的共湮灭的合作伙伴，并发现微扰模型产生所观察到的遗迹丰度至少10 TeV。我们强调，共湮灭可以增加或减少暗物质遗迹丰度。计算了直接探测实验对DM核散射的灵敏度，考虑了间接探测边界，并估计了未来质子对撞机对slepton对产生的灵敏度。我们发现，目前和未来的实验将能够探测狄拉克DM模型高达至少10 TeV。然而，目前和未来的搜索将不敏感的马约拉纳暗物质模型的质量超过2或4 TeV，分别为一个或十个共湮灭的合作伙伴，留下约70%的参数空间不受约束。这表明需要新的实验思路来访问共湮灭马约拉纳暗物质的模型。
2019-02-13 hep-ph
Prospects for Heavy WIMP Dark Matter Searches at Muon Colliders
总结暗物质模型约束的图可以帮助可视化同一种实验的不同搜索之间以及不同实验之间的协同作用。在这份白皮书中，我们提出了一个更新的欧洲战略简报书情节，从对撞机搜索的角度来看，在暗物质在能源前沿（EF10）斯诺马斯专题组，从未来的对撞机设施的输入开始。我们以目前使用暗物质工作组推荐的基准模型为LHC搜索绘制的图为起点，该工作组也用于欧洲战略简报书的BSM和暗物质章节。这些图也可以作为关于暗物质互补性的跨边界讨论的起点，并且可以作为这些讨论的结果进行更新。这是一份提交给APS Snowmass流程的EF10专题组白皮书。
2022-05-20 hep-ex hep-ph
Prospects of indirect searches for dark matter annihilations in the earth with ICAL@INO
我们研究了即将到来的铁量热计（ICAL）探测器的μ介子事件的前景，将建立在拟议的印度中微子天文台（INO）设施，由于中微子产生的湮灭弱相互作用大质量粒子（WIMP）在地球的中心。来自地核方向的大气中微子呈现不可约的背景。我们考虑5万t $\times$运行10年的ICAL和10- 10 0 GeV的WIMP质量和目前的90% C. L.排除灵敏度限制在$σ_{SI}$上，$σ_{SI}$是WIMP-核子自旋无关（SI）相互作用截面。ICAL计算的地球中WIMP湮灭的预期灵敏度极限比任何其他间接探测实验获得的极限更严格。对于~ $52.14 \textup{ GeV}$的WIMP质量，其中由于Fe核引起的WIMP在地球中的共振捕获而增强了信号通量，假设每个通道的分支比为100\%，灵敏度极限为：$τ^{+} τ^{-}$通道的$σ_{SI} =1.02\times 10^{-44}~cm^2$和$b ~\bar{b}$通道的$σ_{SI} =5.36\times 10^{-44} ~cm^2$。
2018-06-13 hep-ex hep-ph
Limits on WIMP-Scattering Cross Sections using Solar Neutrinos with Ten Years of IceCube Data
本研究利用IceCube十年的太阳中微子数据，对20 GeV至10 TeV质量范围内的WIMP散射截面进行搜索，并在大多数通道中实现了世界领先的灵敏度。
2025-07-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
