Gauge-singlet dark matter in a left-right symmetric model with spontaneous CP violation
我们提出了一个暗物质（DM）的情况下，在一个规范单标量场的左右对称模型的扩展。规范单重标量可以自动成为DM候选者，前提是P和CP对称性仅自发破缺。因此，不需要额外的离散对称性来使DM候选稳定。约束后，从观察到的遗物DM密度模型参数，我们预测直接检测实验。结果表明，在一定的参数范围内，预测的WIMP-核子弹性散射截面可以达到目前的实验上界，这一点可以在不久的将来通过实验进行验证。
2008-11-26 hep-ph
CDMS stands for Constrained Dark Matter Singlet
受CDMS实验观察到的两个候选暗物质事件的启发，我们考虑了一个约束暗物质单线态（CDMS）模型，该模型没有自由参数，预测DM质量和DM直接截面在CDMS支持的范围内。
2009-12-29 hep-ph
Phenomenology of the dark matter sector in the 2HDM extended with complex scalar singlet
本研究以带复标量单态的两希格斯二重态模型（2HDMS）为对象，分析其暗物质唯象学，探究受多方面约束的参数空间，并讨论该模型在HL-LHC及未来高能$e^+e^-$对撞机上的发现潜力基准情景。
2025-02-23 hep-ph
Low-scale Leptogenesis and Dark Matter
在标准模型拉格朗日量中加入规范单态费米子，使中微子具有质量，并允许人们解释所有关于中微子质量和轻子混合的实验已知。与此同时，早期宇宙中的规范单态费米子衰变产生轻子不对称性，通过球介子过程（轻子生成）转化为重子不对称性。另一方面，在标准模型中加入一个规范单重标量，通过希格斯玻色子和规范单重标量之间的相互作用，产生了一个热暗物质候选者。通过在规范单态标量和其中一个规范单态费米子上强加一个$Z_2$对称性，我们可以得到可行的暗物质候选者，以及将PDMATHAMM-奇标量耦合到PDMATHAMM-奇费米子的新相互作用，这可以将轻生尺度（和再加热温度）降低到$\mathcal{O}$（TeV）。
2010-12-01 hep-ph
Singlet Majorana fermion dark matter: a comprehensive analysis in effective field theory
我们探索单态马约拉纳费米子暗物质候选人使用有效场论（EFT）框架，尊重的标准模型$SU(3)_C \times SU(2)_L \times U(1)_Y$规范不变性之间的关系不同的耦合。所有运营商的维5和维6，形成一个完整的基础，同时考虑到，保持在紫外线完成，可以引起一个以上的运营商在同一时间。如果另外CP-保守假设，其余的参数空间，EFT描述是有效的，被发现是相当有限的遗物丰度，直接，间接和碰撞搜索后施加限制。在包括CP违反维度-5算子$(\overlineχi γ_5 χ) (H^\dagger H)$时，打开了显著更大的参数空间。我们使用的配置文件的可能性方法来绘制出这样的DM方案的剩余景观。还估计了使用吨级直接探测实验、$e^+ e^-$对撞机（如拟议的ILC）和未来伽马射线观测限制的未来搜索范围。
2014-10-02 hep-ph
Annihilation cross sections and interaction couplings of the dark matter candidates in the warped and flat extra dimensions
我们考虑一个额外的标量标准模型单线态$ϕ_S$的情况下，生活在一个单一的额外维度的RS 1背景。定域在额外维度的标量的零模是暗物质的候选者，并且湮灭截面对它的定域参数非常敏感。作为第二种情况，我们假设标准模型希格斯场可以到达第五维。首先，我们把附加标准模型单重标量场看作是第六额外维的可达场，它的零模是一个可能的暗物质候选者。第二，我们认为新的标准模型单线态，暗物质的候选者，生活在四维空间。在这两种选择中，当紧致化半径$R$较大时，标准模型Higgs场的KK模起着可观测的作用，有效耦合λ S在远离（接近）共振湮灭的10^{-2}-10 ^{-1}（10^{-6}）量级。
2009-10-26 hep-ph
Two dark matter candidates: the case of inert doublet and singlet scalars
我们考虑一个多分量的暗物质模型，其中暗区包含一个标量偶极和一个复标量单重态。我们施加一个离散的$Z_4$对称性，以确保最轻的组件的双重，$\tilde{A}$，和单线态，$\tilde{S}$，都是稳定的。暗扇区之间的相互作用显着影响暗物质的可观测性，他们允许特别是显着放松对模型的直接检测约束。为了确定参数空间，满足遗迹密度，理论和碰撞机的限制，以及直接和间接的检测限，我们进行了两次单独的扫描，第一次包括完整的参数空间的模型，而第二个是专门的方案与压缩惰性双峰谱。在第一种情况下，我们发现，单线态一般是占主导地位的暗物质成分，而在压缩的情况下，双线态更有可能是占主导地位的暗物质成分。在这两种情况下，我们发现两个暗物质粒子的质量范围可以从$m_h/2$到TeV以上。我们强调宇宙学天体物理学和对撞机约束之间的相互作用，并表明，逃脱当前约束的参数空间的很大一部分是在未来的探测器，如XENON-nT，达尔文或CTA的灵敏度范围内。重要的对撞机签名大多是在压缩谱的情况下发现的，有可能探测模型，寻找重的稳定带电粒子和消失的轨道。我们还表明，半湮灭过程，如$\tilde{S}\tilde{S}\to \tilde{A}Z$可以给间接检测搜索的主导签名。
2021-08-18 hep-ph
Effect of CP violation in the singlet-doublet dark matter model
我们重新审视了单重态-二重态暗物质模型，特别强调了CP破坏对暗物质现象学的影响。暗扇区中的CP破坏引起了费米暗物质候选者与SM希格斯玻色子的赝标相互作用。赝标量相互作用帮助暗物质候选者逃避了暗物质直接探测实验的强约束。我们表明，该模型可以解释的暗物质密度的测量值，即使暗物质直接探测实验没有观察到任何信号。我们还表明，电子的电偶极矩是一个重要的补充，直接检测检验这个模型。它的值小于当前的上限，但在未来实验的范围内。
2017-05-26 hep-ph
2HDM portal for Singlet-Doublet Dark Matter
我们提出了一个广泛的分析模型，其中（马约拉纳）暗物质候选者是一个SU（2）单线态和两个SU（2）双线态之间的混合物。这种结构称为单重态-二重态模型。我们将详细研究这个模型的扩展，其中暗物质部门与2-双重希格斯部门的相互作用，加强了暗物质现象学和搜索额外的希格斯玻色子玻色子之间的互补性。
2018-04-13 hep-ph
Dark Matter in Multi-Singlet Extensions of the Standard Model
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）
研究通过添加实单态和新的Z2对称性来扩展标准模型，提供暗物质候选者，并分析不同扩展方案下暗物质的质量窗口和探测可能性。
2026-05-30 hep-ph
Electroweak Corrections to Dark Matter Direct Detection in the Dark Singlet Phase of the N2HDM
直接探测实验是获得粒子形式的暗物质（DM）存在的无可争议的证据的唯一方法。这些实验已经被用来探测提供DM候选的标准模型（SM）的许多扩展。XENON 1 T的最新实验结果导致许多拟议模型的参数空间受到严格限制。在SM的简单扩展中，向SM内容中添加复杂的单线态，需要考虑单回路校正，因为树级截面与DM速度成比例，因此可以忽略不计。在这项工作中，我们研究的情况下，DM粒子的起源在一个单线态，但在一个更大的框架的扩展由一个额外的双重连同额外的单线态提供DM候选人。我们表明，在目前和未来的直接检测实验的兴趣区域，电弱校正是相当稳定的$K$ -因子非常接近一。
2022-04-27 hep-ph
Dark matter phenomenology in Z'2 broken singlet extended 2HDM
本文研究复单重态扩展的II型2HDM中由Z'2对称性自发破缺稳定的赝标量暗物质候选者，并结合95 GeV超出寻找可行基准点，分析其暗物质与对撞机现象学。
2023-10-30 hep-ph
Doubly Coexisting Dark Matter Candidates in an Extended Seesaw Model
我们研究如何共存的两粒子暗物质的情况下，可以实现在扩展的跷跷板模型，我们以前提出的，以适应小中微子质量和低尺度leptogenesis与引进的单重Majorana中微子$S$和单重标量$ϕ$。现在，我们施加离散对称$Z_2 \times Z_2^{\prime}$和引入新的重单线态标量粒子$Φ$，使以前介绍的$S$和$ϕ$是双重共存的暗物质候选人的新的重正化相互作用项。根据两个暗物质候选者的质谱，$SS\longrightarrow ϕϕ$或$ϕϕ\longrightarrow SS$的湮灭过程特别令人感兴趣，因为过程的湮灭截面可以如此之大，以至于衰变粒子的残余丰度应该降低，这反过来又使得对其参数空间的约束放松，与一个且只有一个暗物质候选者的情况相比。我们讨论了暗物质探测的影响，通过散射的探测物质的核对我们的方案暗物质候选人。我们还研究了在大型强子对撞机上寻找看不见的希格斯衰变的影响，这可能会作为我们的暗物质的情况下的探针。
2009-04-28 hep-ph
Dark matter in Inert Doublet Model with one scalar singlet and $U(1)_X$ gauge symmetry
我们研究暗物质（DM）丰度的扩展的标准模型（SM）的框架下，一个额外的$U(1)_X$规范对称性。一个复杂的单线态被包括打破$U(1)_X$规范对称性，同时被认为是惰性的双峰引入DM候选。DM候选人的稳定性分析与连续的$U(1)_X$规范对称性以及离散的$Z_2$对称性。我们发现允许的区域的自由模型参数是在协议的CMS和ATLAS合作报告的最新的实验结果，由XENON 1 T合作的WIMP-核子截面的上限和$Z^{\prime}$规范玻色子的生产截面的上限乘以$Z^{\prime}$玻色子衰变成$\ell^-\ell^+$的分支比。我们还获得了允许的区域DM候选人的质量从残骸密度报告的普朗克合作，包括轻，中，重质量，主要取决于两个参数的标量势，$λ_{2x}$和$λ_{345}=λ_3+λ_4+2λ_5$。我们发现，通过$pp\rightarrow χχγ$生产，它可能只可能为未来的强子-强子圆形对撞机（FCC-hh）能够检测到DM候选人的质量范围内的10-60 GeV。
2020-08-04 hep-ph
Singlet-Doublet Dark Matter Freeze-in: LHC displaced signatures versus cosmology
我们研究了弱耦合区的单重态-二重态暗物质模型，其中的暗物质丰度是通过冻结机制得到的。由于小的耦合，模型中较重的粒子在对撞机实验的典型尺度下具有长寿命的衰变长度。我们分析的碰撞机签名的模型，其特征在于位移$h$和$Z$玻色子加上丢失的动量，采用当前的大型强子对撞机搜索位移顶点和丢失的能量显着约束的参数空间的模型。我们还考虑到我们的光暗物质候选人从莱曼- $α$森林约束相关的宇宙学边界。我们的分析强调了在大型强子对撞机和宇宙学的暗物质候选人，其遗迹丰度是通过冻结机制获得的位移签名之间的相互作用。
2018-09-12 hep-ph
Singlet-Doublet Fermionic Dark Matter in Gauge Theory of Baryons
Indian Institute of Technology Bhilai（印度理工学院比莱分校）；Institute of Physics, Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立学院）
本文提出基于重子数的最小U(1)_B扩展模型，通过引入三种奇异费米子解决规范悖论，构建了双态-单态费米暗物质候选者，从而缓解了暗物质直接探测实验的限制。
2024-08-22 hep-ph
Singlet scalar dark matter effects on Higgs boson driven inflation
稳定的标量场单重厄米标准模型提供了暗物质的最小候选者。在一个模型中探索了该单态的量子力学效应，其中标准模型希格斯玻色子与里奇标量具有很大的非最小耦合，并扮演暴胀子的角色。慢卷膨胀宇宙学约束的施加限制了希格斯玻色子质量的允许值，它与暗物质的耦合和暗物质的自耦合。
2009-09-29 hep-ph
Dark matter and electroweak phase transition in the mixed scalar dark matter model
在标量单重态-二重态混合暗物质模型框架下研究了电弱相变，其中粒子暗物质候选者是由惰性二重态的CP偶分量和单重态标量组成的最轻的中性Higgs粒子.暗物质可以由惰性双态或单态标量控制，这取决于混合。我们提出了几个基准模型来调查这两种情况后，施加一些理论和实验的限制。一个额外的单重标量和惰性的双重驱动的电弱相变是强烈的一级。一个强的一阶电弱相变和一个可行的暗物质候选者可以同时在两个基准模型中实现，其中中性和带电希格斯质量之间需要适当的质量分裂。
2018-03-20 hep-ph
The Dilaton-like Higgs boson with scalar singlet dark matter
我们研究了一个含有类希格斯玻色子和标准模型单重标量暗物质候选者的模型。首先，我们更新的状态识别观察到的125 GeV的希格斯玻色子与伪南武-戈德斯通玻色子，产生于自发打破的尺度不变性使用最近的希格斯玻色子信号强度测量的ATLAS和CMS合作。然后，我们约束扩展模型与最近的希格斯不可见的宽度，观察到的暗物质遗迹丰度和最新的暗物质直接检测限的限制。我们发现，的的大小的胶离子- $γγ$和胶离子-胶水-胶水耦合被限制为接近标准模型值。根据遗迹丰度极限和希格斯粒子不可见宽度极限，候选暗物质的质量被限制在大于玻色子质量的一半。暗物质直接探测极限只允许小质量区域，这将进一步受到即将到来的DEAP测量的限制。
2016-07-20 hep-ph
Singlet Dark Matter in Type II Two Higgs Doublet Model
受低质量区暗物质研究的启发，我们研究了具有由Z_2对称性稳定的轻规范单重态WIMP的II型双Higgs二重态模型。真正的单线态只需要与非标准模型的希格斯粒子耦合。我们研究了具有不同自旋的单重态候选以及同位旋破坏效应。同时考虑了双Higgs偶态模型中LHC数据所支持的参数空间和WIMP-核子弹性散射中的强子不确定性。我们发现只有标量单线态在同位旋守恒的情况下导致一个主要的重叠与最直接的检测实验的区域的利益。
2013-08-24 hep-ph
Constraints on Light WIMP candidates from the Isotropic Diffuse Gamma-Ray Emission
直接探测实验，最显着的DAMA，CDMS-II，CoGeNT和氙10/100的测量报告的动机，我们进一步研究的限制，可能会设置在一些轻暗物质候选人，M_DM ~几个GeV，使用费米LAT数据的各向同性伽马射线漫发射。特别地，我们考虑了狄拉克费米子单态通过一个新的Z'规范玻色子相互作用，和一个标量单态S通过希格斯门相互作用。这两个候选者都是WIMP（弱相互作用大质量粒子），也就是说，它们的湮灭截面在pbarn范围内。而且，它们在核子上的弹性截面与自旋无关，都在直接探测实验所要求的范围内。虽然是一般的WIMP候选者，因为它们与标准模型粒子有不同的相互作用，它们关于各向同性扩散伽马射线发射的现象是相当不同的。在标量单态的情况下，它的湮灭截面和自旋无关的弹性散射截面之间的一一对应关系允许在直接检测排除图中表达来自费米-LAT数据的约束，sigma_n^0--M_DM。根据天体物理学，我们认为在95% CL下排除单重标量暗物质候选者是可能的。狄拉克单态通过Z'相互作用的约束相对较弱。
2011-01-18 astro-ph.CO hep-ph
Candidates for dark matter in the ${SU}(3)_C {SU}(3)_L {U}(1)_N$ models
最近有人指出，INTEGRAL/SPI探测到的来自银河系凸起的511 keV发射线可以用轻暗物质粒子湮灭成$e^+ e^-$来解释。我们提出了暗物质可能由标量候选者构成的可能性，即在基于${SU}(3)_C\otimes {SU}(3)_L \otimes {U}(1)_N$（3-3-1）规范群的模型中由希格斯玻色子构成的可能性.这些粒子是${SU}(2)_L \otimes {U}(1)_Y$群的单线态，所以它们不与普通粒子相互作用，除了标准模型中的希格斯玻色子。自相互作用暗物质的Spergel-Steinhardt条件给出了候选物质的质量为几MeV的界限。除了标量候选者，这存在于两个非超对称和超对称3-3-1模型与右手中微子，自旋$\fr 1 2$候选者存在于一个变体3-3-1版本与奇异的中性轻子。与单重态模型相反，在单重态模型中，必须施加额外的对称性来解释暗物质的稳定性，在这里，候选物质的衰变在所有的微扰膨胀阶数中都被自动禁止。这是因为以下功能：这些标量是单线态，即，在希格斯三重态的底部因此，标准模型费米子和标准规范玻色子不能与它们耦合。
2006-11-21 hep-ph
Decipher the nature of glueball candidate $X(2370)$
Center for High Energy Physics, Peking University（北京大学高能物理中心）；School of Physics and Electronic Technology, Liaoning Normal University（辽宁师范大学物理与电子科技学院）；Center for Theoretical and Experimental High Energy Physics, Liaoning Normal University（辽宁师范大学理论与实验高能物理中心）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）
通过衰变比率分析，将X(2370)的组分歧义转化为可检验的实验问题，区分紧致四夸克态、混合态与三胶子胶球。
2026-09-15 hep-ph
Leptophilic-portal Dark Matter in the Light of AMS-02 positron excess
我们重新访问暗物质湮灭的解释，最近报道的AMS-02卫星实验的正电子过剩。为此，我们提出了一个粒子暗物质模型，考虑两个希格斯双重模型（2 HDM）扩展了一个额外的单重玻色子和一个单重费米子。额外的（轻）玻色子与2 HDM中固有的赝标量混合，而作为暗物质候选者的单线态费米子通过这个玻色子入口湮灭。通过选择轻子特定的2 HDM和合适的高值$\tanβ$，使暗物质候选者成为亲轻子的。我们确定的模型参数空间，解释μ子g-2异常，同时逃避实验的限制。在确定了单重态费米子作为暗物质候选者的可行性之后，我们计算了它湮灭为主要衰变为μ子的轻玻色子所产生的正电子过剩。通过对光介体引起的Sommerfeld效应的解释和适当的增强因子，我们发现我们提出的模型可以很好地解释AMS-02实验中的正电子分数过剩和正电子能谱数据.
2021-05-24 hep-ph
Vacuum Stability, Perturbativity, and Scalar Singlet Dark Matter
我们分析了单圈真空稳定性和微扰边界上的标准模型（SM）标量扇区包含标量暗物质候选人的单重扩展。我们表明，存在的单重-双重四次相互作用放松的SM希格斯质量的真空稳定性下限作为一个功能的截止和降低相应的上限的基础上微扰的考虑。我们还发现，真空稳定性的要求可能会对单重态暗物质质量的下限为给定的单重态四次自耦合，导致与所观察到的遗物密度一致的参数空间的限制。我们认为，发现一个轻的单重标量暗物质粒子可以提供间接的单重四次自耦合的信息。
2010-01-18 hep-ph
Pseudo-Majoron as Dark Matter
考虑轻子数软破缺的单重Majoron模型。该模型除了包含标准模型场外，还包含三个右手中微子和一个单重标量场。单重标量的实部产生真空期望值，从而产生跷跷板和轻子创生的轻子数破坏。单重标量的虚部成为一个大质量的伪Majoron，是一个暗物质候选者，可通过对撞机、直接探测实验和中微子观测进行验证。
2010-05-07 hep-ph
Doublet-singlet model and unitarity
我们研究了标准模型的可重整化单重态-二重态费米扩展。在这个模型中，新的类矢量费米子通过新的汤川耦合与规范玻色子和希格斯玻色子耦合，这允许在新的扇区中进行非平凡的混合，提供了一个稳定的中性暗物质候选者。给出了暗物质与$h$或$Z$耦合消失的盲点附近的质谱近似解析公式。我们计算了模型中两粒子的散射振幅，施加微扰么正性约束，并建立了Yukawa耦合的边界。
2015-12-18 gr-qc hep-ph
Two-photon annihilation of singlet cold dark matters due to noncommutative space-time
探测来自暗物质湮灭或衰变的宇宙射线，特别是伽马射线，是一种间接的方式来调查的暗物质的性质。在对易时空中，暗物质候选者（WIMP）湮灭为光子的过程通过环路修正进行。然而，在非对易时空中，WIMP和其他标准模型单重态粒子一样，也有可能与光子直接耦合。本文研究了非对易时空中单重态WIMP的双光子湮没。如果非对易相互作用与遗迹丰度有关，则可以使用费米-拉特数据排除某些暗物质质量。
2012-10-01 hep-ph
The Real Gauge Singlet Scalar Extension of Standard Model: A Possible Candidate of Cold Dark Matter
本文考虑了标准模型的一个最简单的推广，其中在标准模型中引入了一个带有离散对称性$Z_2$的实SM规范单重标量。这个额外的标量可以是冷暗物质的可行候选者，因为$S$的稳定性是通过在$S$上应用$Z_2$对称性来实现的。考虑到$S$可能是冷暗物质的候选者，我们求解了玻尔兹曼方程，得到了在5 GeV到1 TeV标量质量范围内，当Higgs质量为120 GeV时，$S$的冻结温度和残余密度。由于$HHSS$耦合$δ_2$出现在拉格朗日依赖于标量质量$m_S$和Higgs质量$m_h$的值，我们约束$m_S - δ_2$参数空间，通过使用WMAP限制宇宙中的暗物质的残余密度和最近正在进行的暗物质直接搜索实验，即CDMS-II，CoGeNT，DAMA，EDELWEISS-II，XENON-10，XENON-100的结果。从这样的分析中，我们发现两个不同的质量区域（较低和较高的质量域）这样的暗物质候选人，满足WMAP限制和实验结果考虑在这里。我们已经估计了可能的差分直接检测率和总检测率的年度变化的标量暗物质候选人$S$的两种探测器材料，即锗，锗。最后，我们计算了由于两个130 GeV纯量暗物质湮灭为两条单能$γ-$射线而产生的来自银河系中心的$γ-$射线通量。
2013-01-03 astro-ph.CO hep-ph
Composite 2HDM with singlets: a viable dark matter scenario
研究了整体对称性$\text{SO}(7)$破缺为$\text{SO}(5)\times \text{SO}(2)$的非最小复合Higgs模型.该模型的结果是一个复合的双希格斯模型（2HDM）配备了两个额外的单线态，其中最轻的可以是一个可行的暗物质候选人。该模型能够再现正确的暗物质遗迹密度都通过通常的热冻结和通过较重的单线后期衰变。在热冻结的情况下，它是可能的，以逃避目前的实验限制，即使是最小的微调所允许的电弱精密测试。
2019-11-19 hep-ph
Dark matter from a complex scalar singlet: The role of dark CP and other discrete symmetries
我们研究的情况下，一个伪标量暗物质候选人出现从一个复杂的标量单线态，收费下的全球U（1）对称性，这是明确和自发破缺。赝标量的稳定性自然是由一个残余的离散对称性：暗CP。我们研究和比较了几种只含一个显式对称破缺项的简化模型的唯象。我们发现，参数空间的几个区域能够再现观测到的暗物质丰度，同时尊重直接检测和不可见的希格斯衰变极限：在两个标量的共振，具有被称为禁止或隐蔽的暗物质，并通过非共振希格斯介导的湮灭。在某些情况下，结合不同的测量将允许人们区分对称性的破坏模式。此外，这种设置承认轻DM候选人在亚GeV尺度。我们还讨论了一个以上的对称性破缺项存在的情况。在这种情况下，暗CP对称性可能会自发破缺，从而破坏候选暗物质的稳定性。要求这不会发生对允许的参数空间施加了约束。最后，我们考虑了一种有效场论方法，它适用于赝Nambu-Goldstone玻色子极限，并且U（1）破缺尺度远大于电弱尺度。
2021-12-22 hep-ph
A Singlet Dark Matter in the SU(6)/SO(6) Composite Higgs Model
单重标量暗物质可以自然地出现在复合希格斯模型中，作为一个额外的稳定的伪南布-戈德斯通玻色子。我们在一个基于$SU(6)/SO(6)$的模型中研究了这样一个候选者的性质，其中轻夸克质量由4-费米子相互作用产生。耦合中的非线性的存在允许使质量为$400 < m_{\rm DM} < 1000$ GeV的残余密度饱和，并且在来自直接检测和间接检测的结合中存活。可行的参数区域在未来升级的敏感性范围内，如XENONNT和LZ。
2021-01-18 hep-ph
A complex singlet extension of the Standard Model with a singlet fermion dark matter
本文在标准模型的复杂单态标量扩展中引入单态费米子暗物质，以弥补标量暗物质遗迹密度不足，并满足强一阶电弱相变条件。
2024-09-19 hep-ph
Inert Doublet Dark Matter with an additional scalar singlet and 125 GeV Higgs Boson
在这项工作中，我们考虑一个模型的粒子暗物质，一个额外的惰性希格斯偶极子和一个额外的标量单线态被添加到标准模型（SM）拉格朗日。候选的暗物质只能从惰性双重态中获得。这一个组成部分的暗物质的稳定性是通过在这个额外的惰性双重态上施加$Z_2$对称性来保证的。这个额外的单重标量有一个真空期望值（VEV），并与标准模型的希格斯二重态混合，产生两个CP偶标量$h_1$和$h_2$。我们对待这些标量之一，$h_1$，是一致的SM希格斯玻色子的质量约125 GeV的大型强子对撞机实验报告。这两个CP偶标量影响这种惰性双重暗物质的湮灭截面，导致更大的暗物质质量区域，满足观测到的遗迹密度。我们还研究了$h_1 \rightarrow γγ$和$h_1 \rightarrow γZ$的过程，并与LHC的结果进行了比较。这也被用来约束本模型中的暗物质参数空间。我们发现质量为$\frac {m_1} {2} < m_H < m_W$ GeV（$m_1 = 125$ GeV，质量为$h_1$）的候选暗物质满足LUX直接探测实验的最新边界。
2014-04-23 hep-ph
Anomalous gauge boson couplings, 125 GeV Higgs and singlet scalar dark matter
最近观察到的希格斯在125 GeV的共振显示出在双光子通道的增强率，而与标准模型的预期大致一致的$WW^*$和$ZZ^*$通道。这种增强是可能的，由于异常规范玻色子耦合。我们探索这一功能的标准模型，其中引入了一个单重标量的最小扩展也发挥了作用的暗物质候选人。有人认为，这样一个最小的情况下，没有新的带电粒子，可以在原则上导致所需的增强的双光子率通过诱导的异常规范耦合，并在同一时间提高电弱真空的稳定性。
2012-08-23 hep-ph
Phase Transitions and Gravitational Wave Tests of Pseudo-Goldstone Dark Matter in the Softly Broken U(1) Scalar Singlet Model
我们研究了软破$U(1)$复合单重标量模型中的相变，其中暗物质是单重态的赝标量部分，其直接检测耦合到物质被强烈抑制。我们的目的是找到方法来测试这个模型与随机引力波背景的标量相变。我们发现，相变诱导真空希格斯玻色子和单线态的期望值-必要的提供一个现实的暗物质候选人-总是二阶的。如果用干涉仪观测到一阶相变的随机引力波背景，那么$U(1)$的软破缺不能解释被抑制的暗物质-重子耦合，从而为这类单态模型提供了一个结论性的否定检验。
2019-10-02 hep-ph
Singlet fermion Dark Matter within Left-Right Model
我们在一个左右对称模型中讨论了单重态费米子暗物质，该模型将重子和轻子数作为单独的规范对称性。我们在$SU(2)_{L,R}$下加入一个简单的狄拉克费米子暗物质单线态，使其具有非零且相等的重子和轻子数，从而保证了电荷中性.这样的暗物质候选者通过额外的$Z_{B,\ell}$规范玻色子与SM粒子相互作用。这可以产生一个几百GeV的暗物质粒子，它与$\sim$ TeV尺度的规范玻色子耦合，给出正确的遗迹密度。因此，这个模型可以容纳TeV尺度的$Z_{B,\ell}$规范玻色子和其他低尺度的BSM粒子，这可以很容易地在LHC探测。
2016-05-31 hep-ph
High-scale baryogenesis with testable neutron-antineutron oscillation and dark matter
我们提出了一个新的方案，在可检验的水平上预测单圈中子-反中子振荡，同时实现在很高的尺度上的热或暴胀重子生成。除了标准模型的内容，这种情况下，涉及到两个真正的单线标量非常重的质量，两个颜色的三重态和iso单线标量在TeV的规模，以及马约拉纳单线态费米子的暗物质候选人。
2017-05-08 hep-ph
Testing Complex Singlet Scalar Cosmology at the Large Hadron Collider
研究扩展复单态标量标准模型在LHC产生$b\ar{b}+\ ext{MET}$末态的预期探索范围，结合电弱精密测量等约束识别兼容强一阶相变和暗物质现象学的参数空间。
2024-01-02 hep-ex hep-ph
Baryogenesis via Leptogenesis from Asymmetric Dark Matter and radiatively generated Neutrino mass
我们提出了一个扩展的标准模型（SM），包括一个黑暗的部门组成的三代重右手中微子，单重标量和单重狄拉克费米子，其中后两种粒子是稳定的，是可行的候选人的暗物质（DM）。在早期宇宙中，重右手中微子在暗区的CP破坏失平衡衰变为单态狄拉克费米子和标量，产生净DM不对称。后者然后通过一个8维算子被输送到可见光区，该算子保持$B-L$对称性，并且在sphaleron退耦温度以上处于热平衡。引入了一个额外的光单重标量，它与SM Higgs混合，为湮灭DM候选者的对称分量铺平了道路。然后，我们讨论了从不可见的希格斯衰变，在LHC的信号强度和直接搜索DM在地面实验室的单二重态希格斯混合的约束。在树水平上，中微子被证明是无质量的，因为暗扇区的对称性禁止右手中微子与SM粒子的相互作用。然而，在一个环能级上，中微子获得了振荡实验所要求的亚电子伏质量。
2020-01-05 hep-ph
Complex Singlet Extension of the Standard Model
我们分析了一个简单的扩展的标准模型（SM）通过添加一个复杂的单线标量部门（cxSM）。我们表明cxSM可以包含一个或两个可行的冷暗物质候选者，并分析了产生观测到的遗迹密度的标势参数的条件。当cxSM势包含一个整体的U（1）对称性，这是软破缺和自发破缺，它包含一个可行的暗物质候选者和一个强的一阶电弱相变所需的成分，作为需要的电弱重子。我们还研究了在大型强子对撞机上发现希格斯玻色子玻色子模型的影响。
2009-02-03 hep-ex hep-ph
Singlet-Doublet Dirac Dark Matter and Neutrino Masses
我们研究了扩展的标准模型，解决了暗物质难题，并产生狄拉克中微子质量通过辐射跷跷板机制。新的场内容包括一个标量场，它在确定暗物质的遗迹丰度方面起着重要作用。我们分析了直接，间接和对撞机搜索的暗物质的光的现象。在这个框架中，暗物质候选者是狄拉克粒子，它是质量为$m_{χ_1^0}\lesssim 1.1\,\text{TeV}$的新单重态-二重态场的混合物。我们发现，这个模型的允许参数空间是更广泛的比著名的马约拉纳暗物质的情况。
2019-08-10 hep-ph
Higgs vacuum stability from the dark matter portal
我们认为经典标度不变扩展的标准模型（CSI ESM），稳定的希格斯势，并有良好的暗物质的候选人。在这个框架中，所有的质量尺度，包括电弱和暗物质质量，都是动态产生的，并且有一个共同的起源。我们认为阿贝尔和非阿贝尔隐藏部门portally耦合到SM与和没有一个真正的单线标量。我们进行了仔细的分析RG运行，以确定在SM希格斯真空稳定的参数空间中的区域。在将其与LHC希格斯约束相结合之后，在没有单态的模型中，阿贝尔ESM中没有重新获得的参数空间，并且在非阿贝尔ESM中只有一小部分存活下来。然而，在所有的单态扩展模型中，我们发现希格斯真空可以稳定在所有的参数空间与LHC的约束。这些模型自然包含两个暗物质候选者：真实单线态和非阿贝尔模型中的暗规范玻色子。我们通过计算遗迹丰度、施加直接探测约束和结合LHC Higgs约束来确定CSI ESM框架中可行的参数范围。除了在希格斯稳定的工具，我们发现，单重组分是必需的，以解释所观察到的暗物质密度。
2016-02-18 hep-ph
LHC diphoton excess in a left-right symmetric model with minimal dark matter
我们构建了一个模型，包含一个可行的暗物质候选人，在左右对称的框架，它可以解释在LHC观察到的750 GeV双光子过剩的宽度和横截面。我们引入了一个费米子五重态，其中性成分可以是一个可能的暗物质的候选者，而带电成分增强了750 GeV的单重标量与一对光子的环诱导耦合。我们研究了单重标量及其各种衰变模式的光生，成功地解决了ATLAS和CMS双光子过剩。
2016-07-13 hep-ph
Origin of matter in the universe
我们扩展了标准模型，引入了两个等单重色三重标量，一个单重实标量和一个单重费米子。在不破缺的Z_2离散对称下，新的场是奇场，而标准模型粒子是偶场。通过W规范玻色子交换的环图，单重态实标量衰变为三个标准模型夸克（反夸克）和三个单重态反费米子（费米子）的过程将在电弱相变后生效，从而在宇宙中产生观察到的重子不对称性。单态费米子可以作为冷暗物质的候选者。在我们的模型中，所有质量低于TeV尺度的新粒子都可以通过即将到来的对撞机实验或下一代中子-反中子振荡实验检测到。
2007-08-31 hep-ph
Flavor Anomalies, the Diphoton Excess and a Dark Matter Candidate
我们认为，双光子过剩最近报告的ATLAS和CMS可以解释，随着几个异常的味道部门，在模型中，标准模型单重标量共振质量$M \approx 750$ GeV的胶子融合通过循环包含标量色三重轻夸克$ϕ$。对于质量为$M_ϕ\lesssim$ 1 TeV的轻夸克，产生截面自然在10 fb范围内。一个大的$S \to γγ$分支比可以通过将标量S耦合到具有电弱尺度质量的新色单态费米子$χ$来获得，它可以是$SU(2)_L$多重态的一部分，其中性分量具有合适的质量和量子数，可以成为暗物质候选者。我们的模型揭示了味道异常之间的联系，暗物质的性质和一个新的标量，它作为一个调解人的黑暗部门。环介导的衰变$S \to τ^+τ^-$可能是该模型的一个引人注目的特征。
2016-06-28 hep-ph
Unitarity Constraints in the standard model with a singlet scalar field
受一种新标量场的发现和嵌入标准模型中的单重标量场对电弱真空稳定性的改善的启发，我们研究了含单重标量场的标准模型中微扰么正性的含义.考虑到对散射振幅的全部贡献，我们导出了散射矩阵的么正性条件，该条件可以转化为标量场质量的界。在单重态标量场产生真空期望值的情况下，得到了单重态标量场质量随单重态标量场与Higgs标量场混合而变化的上界。另一方面，希格斯标量的质量可以由幺正性条件约束的情况下，单态标量的VEV没有产生。将Higgs质量的上界应用到幺正化Higgs暴胀的情形中，讨论了幺正性条件如何约束Higgs暴胀。由于单重态标量质量不与希格斯标量混合，所以当我们在模型中加入Z_2时，单重态标量质量不受幺正性本身的约束。但是，考虑到单重态标量场是冷暗物质的候选者，我们结合观测到的残余丰度和么正性条件，推导出了单重态标量场的质量上限。
2013-06-28 hep-ph
Electroweak vacuum stability in presence of singlet scalar dark matter in TeV scale seesaw models
我们考虑单重扩展的标准模型，无论是在费米子和标量部门，占在TeV规模的中微子质量的产生和存在的暗物质分别。对于中微子部门，我们考虑模型与额外的单线态费米子，可以产生中微子质量通过所谓的逆或线性跷跷板机制，而单重标量作为暗物质的候选人。我们发现，虽然这两个部门在低能量下是断开的，耦合常数的两个部门得到相关的高能量标度的约束来自微扰性和稳定性/亚稳的电弱真空。单重态费米子试图破坏电弱真空的稳定，而单重态标量则有助于稳定。作为一个结果，电弱真空可以达到绝对稳定性，甚至到普朗克尺度的适当值的参数。我们描绘的参数空间的单线态费米子和标量耦合的电弱真空保持稳定/亚稳，并在同一时间给出正确的遗物密度和中微子质量和混合角观察。
2017-06-27 hep-ph
Systematically Testing Singlet Models for $(g-2)_μ$
我们全面研究了所有可行的新物理方案，解决μ子$(g-2)_μ$异常只有标准模型单线态粒子耦合到μ子通过重正化相互作用。由于这种模型只在MeV-TeV质量范围内可行，并且需要相当大的μ子耦合，因此它们预测通过解决异常的相同相互作用产生大量加速器。我们发现，固定目标（NA 64 $μ$，$M^3$），$B$ -工厂（BABAR，Belle II）和对撞机（LHC，μ子对撞机）搜索的组合可以覆盖几乎所有可行的单线态方案，独立于其衰变模式。特别是，未来的μ子对撞机搜索提供了唯一确定的测试单以上的GeV规模，涵盖所有更高的质量高达TeV尺度的幺正性限制，这些模型。有趣的是，我们发现，$\mathcal{O}(100~\mathrm{GeV})$ μ子对撞机可能会产生更好的覆盖GeV规模的单线态相比，TeV规模的概念，这有重要的影响，开始的阶段μ子对撞机计划的质心能量。
2022-03-22 hep-ph
Singlet Fermionic Dark Matter and the Electroweak Phase Transition
我们考虑一个模型与规范单重狄拉克费米子作为冷暗物质的候选人。暗物质粒子通过耦合到希格斯玻色子的规范单重标量介体与标准模型进行通信。标量介体还用于在标量势中产生树能级势垒，这导致电弱重子生成所需的强烈的一阶电弱相变。我们发现了大量的模型，可以解释所有的暗物质，并提供了一个强大的相变，同时避免了从暗物质直接检测，电弱精密数据，并从大型强子对撞机的最新希格斯数据的约束。下一代的直接探测实验可以排除参数空间的一个大区域，但在希格斯单重态混合非常小时，在某些区域可以避免。
2013-09-17 hep-ph
Complex Scalar Singlet Dark Matter: Vacuum Stability and Phenomenology
我们分析了单圈真空稳定性，微扰性和唯象约束的标准模型（SM）标量部门包含标量暗物质候选人的复杂单重扩展。我们研究真空稳定性的考虑使用规范不变的方法，并与传统的规范依赖的程序进行比较。我们表明，如果新的物理存在TeV尺度，真空稳定性分析和实验的限制，从暗物质部门，电弱精密数据，LEP允许一个希格斯类标量的质量范围内允许的最新结果从CMS和ATLAS和一个较轻的单线态标量与SM粒子弱耦合。如果在更高的能量尺度之前没有新的物理学出现，那么真空稳定性分析和唯象学约束（特别是电弱精确数据）之间可能会有很大的张力，以至于轻希格斯和单重态质量的复杂单重态扩展将被排除。我们评论的标量与~125 GeV的质量和未来的ATLAS看不见的衰变搜索的可能影响。
2012-04-12 hep-ph
Light dark matter from dark sector decay
我们研究的可能性，轻暗物质可以产生与正确的遗物密度由其他暗扇区粒子的衰变。我们在一个含有右手中微子、暗扇形单重标量和暗扇形单重费米子的模型中研究了这种可能性。较重的暗扇区单线态标量的衰变产生较轻的暗扇区单线态费米子，作为暗物质的候选者。我们发现，正确的暗物质遗迹密度可以产生暗扇区单重标量的衰变。我们发现暗扇形单重态费米子的质量可以是GeV或MeV量级，并且暗扇形单重态费米子之间的相互作用很弱。暗扇区单重标量可以具有GeV-TeV尺度的质量，并且可以与标准模型（SM）粒子具有弱尺度相互作用。因此，在这种情况下，暗物质与SM的相互作用比弱相互作用弱得多，但暗扇区仍然与SM有弱的尺度相互作用。
2021-03-23 hep-ph
Dark Matter in a Singlet Extended Inert Higgs Doublet Model
在这项工作中，我们考虑了一个扩展的标准模型（SM）与一个惰性的希格斯偶极子和一个真正的标量单线态，以解决周围的暗物质（DM）的起源问题。在该模型中，CP-奇数和CP-偶数中性惰性组分中最轻的组分起着DM候选者的作用，其中模型参数受到许多理论和实验约束。这些约束包括真空稳定性、微扰性、LEP负搜索、电弱精确检验、Higgs双光子、Higgs不可见和Higgs未定衰变、DM遗迹密度和DM直接探测边界。使用这些约束，我们发现，这些模型的允许参数空间是相当大的，可以在即将到来的对撞机和天体物理搜索探索。
2022-11-16 hep-ph
Multi-Scalar-Singlet Extension of the Standard Model - the Case for Dark Matter and an Invisible Higgs Boson
我们考虑一个简单的扩展的标准模型的N个真正的标量规范单线$\vp$是暗物质的候选者。通过收集理论和实验的约束条件，我们确定的空间允许的参数的模型。讨论了改进多单态模型中小层次问题的可能性。Spergel-Steinhardt解决方案的暗物质密度尖点问题的重新审视。结果表明，拟合最近的CRESST-II数据的暗物质核散射意味着标准的希格斯玻色子主要衰变成对的暗物质标量。在LHC和Tevatron上发现希格斯玻色子是不可能的。暗标量最可能的质量范围是15 GeV $\lsim \mvp \lsim$ 50 GeV，其中$BR(h \to \vp\vp)$高达96%。
2012-07-31 hep-ph
