Asymmetric dark matter in braneworld cosmology
我们研究了膜世界膨胀时期对非对称暗物质遗迹密度的影响。我们发现,在早期宇宙的兰德尔Sundrum II(RSII)模型预测的膨胀率增强导致早期粒子冻结和增强的遗物密度。Okada和Seto(2004)在对称暗物质模型中观察到了这种效应,这里我们将他们的结果推广到非对称暗物质的情况。我们还讨论了膜世界场景中增强的非对称湮灭率及其对间接探测实验的影响。
2014-05-07 astro-ph.CO hep-ph
Relic Abundance of Asymmetric Dark Matter
我们研究了早期宇宙中处于热平衡的非对称暗物质粒子的遗迹丰度。将对称暗物质的标准解析计算推广到非对称情形。我们计算所需的不对称性来解释观测到的暗物质遗迹丰度作为湮灭截面的函数。我们发现,引入不对称总是减少间接检测信号从WIMP湮灭,虽然它有一个更大的湮灭截面比对称的暗物质。这为构建MeV暗物质的现实模型开辟了新的可能性。
2011-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Dark Nuclei I: Cosmology and Indirect Detection
在另一篇文章中,我们用格点场论方法证明了双色双味QCD中存在稳定的原子核态。作为复合暗物质的一个普遍研究的理论,这激发了在这个和其他复合暗区可能的核物理的考虑。在这项工作中,早期宇宙学和间接检测签名的对称和不对称的暗物质进行了探索,突出了暗核和相关的暗核过程的考虑所产生的独特功能。现今的暗物质丰度可能由暗核子和/或暗核组成,后者是通过暗核合成产生的。对于对称的暗物质,间接检测签名是可能的湮灭,暗核合成,暗核捕获,我们提出了一个新的解释银河系中心的伽马射线过剩的基础上后者。对于不对称的暗物质,暗核合成可能会改变恒星中暗物质的捕获,允许捕获的粒子被加工成核,并通过核心的暗核合成从恒星中喷出。值得注意的是,暗核合成实现了一种新的机制,用于间接检测来自银河系中心等区域的非对称暗物质的信号,而不必依赖于对称的暗物质成分。
2014-06-09 hep-ph
Indirect Probe of Electroweak-Interacting Particles with Mono-Lepton Signatures at Hadron Colliders
电弱相互作用大质量粒子(EWIMPs)存在于标准模型之外的一大类新物理模型中。寻找这样的粒子是LHC和未来对撞机的主要目标之一。EWIMP通常通过量子修正影响LHC签名,即使没有直接产生。通过对标准模型过程的精确测量,我们可以间接地探测EWIMP。本文利用强子对撞机上带电Drell-Yan过程产生单轻子的精确测量结果,研究了EWIMP的现状和发展前景。从中性Drell-Yan过程中我们发现单轻子签名比双轻子签名更能作为一种更好的探针。
2018-10-29 hep-ex hep-ph
Indirect Probe of Electroweakly Interacting Particles at the High-Luminosity Large Hadron Collider
标准模型(SM)的许多扩展都涉及到在电弱规范对称性下带电的新的大质量粒子。新的弱相互作用粒子通过辐射修正影响各种SM过程。我们讨论了在高能强子对撞机上精确测量SM过程的基础上探测这种新粒子的可能性。结果表明,Drell-Yan过程在${\cal O}$(0.1-10)%的水平上受到弱相互作用粒子的辐射修正.因此,如果与SM背景的估计相关的系统不确定性变得低于统计不确定性,则可以在大型强子对撞机的高光度运行中间接搜索质量高达400 GeV的希格斯诺和质量高达1200 GeV的五重态(5重态)马约拉纳费米子。
2017-11-15 hep-ex hep-ph
The Direct and Indirect Detection of Weakly Interacting Dark Matter Particles
越来越多的证据表明,弱相互作用大质量粒子(WIMP)构成了宇宙中物质的大部分。我们说明了如何实验数据,量纲分析和标准模型粒子物理学是足够的,以评估和比较探测器的潜力,寻找这样的粒子或直接(例如\通过它们在锗探测器中的散射),或间接地(例如,通过在地下探测器中观察它们湮灭成中微子)。
1995-08-04 astro-ph hep-ph
Density spikes near black holes in self-interacting dark matter halos and indirect detection constraints
自相互作用暗物质(SIDM)自然会产生一个核心的等温密度分布,这是在许多矮星系的观测青睐。暗物质分布在一个等温晕中的中心黑洞的存在下,发展出一个密度尖峰与$r^{-7/4}$的幂律,这是浅于$r^{-7/3}$预期的无碰撞暗物质(CDM)。因此,在SIDM中,可以放松对来自密度尖峰的暗物质湮灭的间接检测约束。以银河系中密度最大的卫星星系天龙座为例,推导了SIDM和CDM晕的湮灭截面和黑洞质量的上限。对于前一种情况,即使暗物质是由热遗迹组成的,天龙座也可能拥有一个中等质量的黑洞。我们进一步探讨了来自银河系和M87的约束,其中主机的超大质量黑洞,并显示湮灭截面的上限显着削弱SIDM。我们的研究结果还表明,事件视界望远镜可以提供一个独特的测试SIDM尖峰。
2022-01-18 hep-ph
Asymmetric WIMP dark matter
在现有的具有全局对称性的暗物质模型中,暗物质的残余丰度要么等于反暗物质(热WIMP)的残余丰度,要么大得多,基本上没有剩余的反暗物质(非对称暗物质)。通过探索耦合的暗物质和反暗物质玻尔兹曼方程的原始不对称性的后果,我们发现在这两个极端之间插值的参数空间的大区域。有趣的是,这种新的非对称WIMP框架可以容纳广泛的暗物质质量和湮灭截面。现今的暗物质数量通常是不对称的,但这种不对称性很弱,以至于暗物质湮灭的间接信号没有被完全抑制。我们将我们的结果应用于现有模型,并指出即将到来的直接检测实验将限制相关参数空间的大范围。
2011-08-03 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric self-interacting dark matter with a canonical seesaw model
在不对称暗物质框架内结合标准跷跷板模型,同时生成暗物质与宇宙重子不对称性,通过轻媒介实现自相互作用以解决小尺度结构问题,并给出暗物质质量的严格限制。
2024-08-19 astro-ph.CO hep-ph
Indirect detection of Cosmological Constant from interacting open quantum system
本文研究了一个相互作用自旋的开放量子系统与热浴、无质量标量场与静态de Sitter背景最小耦合的弱相互作用,通过计算光谱位移间接探测宇宙学常数.通过假设自旋之间的成对相互作用,我们使用叠加原理的概括来构造状态。相应的光谱位移,由于Casimir Polder相互作用的系统的有效哈密顿量所造成的,被认为是在预测一个非常小的值的宇宙学常数,在静态补丁的de Sitter空间,这是一致的观测值从普朗克测量的宇宙微波背景(CMB)的各向异性发挥了至关重要的作用。
2022-06-01 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-ph
Self-interacting asymmetric dark matter coupled to a light massive dark photon
暗物质(DM)与相当大的自相互作用介导的一个轻的物种提供了一个令人信服的解释所观察到的银河系的子结构,此外,DM和轻粒子之间的直接耦合有助于DM湮灭在早期宇宙。如果DM丰度是由于暗粒子-反粒子的不对称性,则DM湮灭截面可以任意大,并且DM与轻物质的耦合可以是显著的。我们考虑的情况下,非对称DM通过光(但不一定是无质量)阿贝尔规范矢量玻色子,暗光子相互作用。在无质量暗光子极限下,规范不变性要求DM是多组分的,由不同种类的正负暗离子组成,它们部分地结合在中性暗原子中。我们认为,一个类似的结论适用于光暗光子,特别是,我们建立的DM的多组分和原子的字符持续在大部分的参数空间中,暗光子是足够轻的调解相当大的DM自相互作用。我们讨论了在这种情况下的宇宙学事件序列,包括暗不对称的产生,冻结的湮灭,暗复合和相变,使质量的暗光子。我们估计DM晕的自相互作用的效果,考虑到这一宇宙学的历史。我们放置的基础上观察到的椭圆形的大晕的约束,并确定DM自散射的制度,可以影响较小的晕的动态,使理论与观测更好地吻合。此外,我们估计宇宙学丰度的暗光子在各种制度,并得出相关的界限。
2014-07-17 astro-ph.CO hep-ph
The Direct and Indirect Detection of Weakly Interacting Dark Matter Particles
越来越多的证据表明,弱相互作用大质量粒子(WIMP)构成了宇宙中物质的大部分。实验数据、量纲分析和标准模型粒子物理学足以评估和比较探测器直接(例如\通过它们在锗探测器中的散射),或间接地(例如,通过在地下探测器中观察它们湮灭成中微子)。我们的结论是,直接方法是优越的,如果WIMP相干相互作用,其质量是较低的或相当于弱玻色子质量。在所有其他情况下,即\对于相对较重的WIMP和非相干相互作用的WIMP,间接方法将是有竞争力的或优越的,但它当然受制于有效面积在$\sim10^4$ -- $10^5$ ~m $^2$范围内并具有适当低阈值的高能中微子望远镜的成功部署。经验法则是,一公斤锗大致相当于一个$10^4$ ~m $^2$中微子望远镜,尽管信噪比至少在理论上优于中微子探测器。中微子望远镜的能量分辨率可以用来测量WIMP的质量和抑制背景。一个更大的探测器探测到了TeV范围内的WIMP质量,超过这个范围就被宇宙学的考虑排除在外了。
1995-06-12 astro-ph hep-ph
Asymmetric Self-interacting Dark Matter via Dirac Leptogenesis
中微子的性质,无论是狄拉克还是马约拉纳,迄今还不清楚。假设中微子是狄拉克中微子,这需要$B-L$是一个精确对称,我们试图解释观测到的暗物质和重子物质在现今宇宙${\it i.e.,}\,\, Ω_{\rm DM} \approx 5\, Ω_{\rm B}$中的残余密度之间的比例关系.假设早期宇宙中存在重$SU(2)_L$标量偶极$(X= (X^0, X^-)^T)$,由于$B-L$是精确对称的,因此CP破坏的失平衡衰变$X^0 \to ν_L ν_R$可以在左手和右手扇区中产生大小相等、方向相反的$B-L$不对称性.我们确保$ν_L-ν_R$平衡不会发生,直到下面的电弱(EW)相变,在此期间的轻子不对称性的一部分被转换为暗物质不对称性通过一个8维运营商,这保持$B-L$对称性,并在热平衡。剩余的$B-L$不对称性通过EW-闪锌矿转化为净B-不对称性,EW-闪锌矿在100 GeV以上的温度下是活跃的。为了减轻小尺度异常的$Λ$ CDM,我们假设DM是自我相互作用通过光介质,这不仅耗尽的对称分量的DM,但也铺平了道路,以检测DM在陆地实验室通过标量门户混合。
2022-10-23 astro-ph.CO hep-ph
Indirect Detection Signatures for the Origin of Asymmetric Dark Matter
我们研究了非对称暗物质(ADM)的衰变特征,这些特征是通过导致原始暗物质(DM)不对称性的高维算符来实现的。由于这些特征对产生DM不对称性的高维算子的性质和DM携带的重子或轻子数的符号都很敏感,因此间接检测可以提供一个窗口,以了解产生DM不对称性的机制的性质。我们特别考虑${\cal O}_{ADM} = X {\cal O}_{B-L}/M^2$形式的6维费米子算子,其中${\cal O}_{B-L} = u^c d^c d^c,~\ell \ell e^c,~q \ell d^c$(或通过厄米共轭相关的算子)的尺度$M$在大统一尺度附近或略低于大统一尺度。我们得到ADM粒子的约束在自然质量范围内(约几个GeV),以及在100 GeV至10 TeV之间的范围内。对于光ADM,我们专注于从低能量伽马射线数据和质子/反质子通量的约束。对于重ADM,我们考虑$γ$ -射线和质子/反质子通量,并且我们拟合来自AMS-02和H.E.S.S.的$e^+/e^-$数据。(忽略费米带电粒子通量,这与AMS-02在100 GeV以下不一致)。我们表明,虽然电子/正电子测量的最佳拟合区域仍然与其他通道的H.E.S.S.在高能量下的测量中,与普通的对称暗物质场景相比,具有原始不对称性的DM的衰变降低了张力。更好地测量高能量下的通量将是必要的,以得出关于衰变DM作为信号源的可行性的明确结论。
2014-07-08 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Probe of Electroweak-Interacting Particles at Future Lepton Colliders
在$\mathrm{SU}(2)_L \times \mathrm{U}(1)_Y$规范对称性下具有非平凡电荷的各种类型的电弱相互作用粒子出现在标准模型的各种扩展中。这些粒子是未来轻子对撞机的良好目标,如国际直线对撞机(ILC),紧凑型直线对撞机(CLIC)和未来电子和正电子的圆形对撞机(FCC-ee)。这些实验的一个优点是,即使它们的光束能量低于产生新粒子的阈值,也可以通过高精度测量来检测粒子的量子效应。我们估计了未来轻子对撞机通过量子效应探测电弱相互作用粒子的能力,特别关注wino,Higgsino和所谓的最小暗物质,并发现质量比束能量大100-1000 GeV的粒子可以通过测量具有$O(0.1)$ \%精度的差费米子产生截面来检测。此外,利用同样的分析,我们还讨论了未来的对撞机模型独立的高维运营商的敏感性,并发现,截止尺度对应的运营商可以探测到几十TeV。
2015-09-23 hep-ex hep-ph
Asymmetric Dark Matter in the Shear--dominated Universe
我们在假设宇宙各向异性膨胀的情况下,探讨了剪切主导宇宙中非对称暗物质的残余丰度。如果非对称暗物质粒子在剪切主导的年代中解耦,则修正后的膨胀率会对非对称暗物质粒子的残余密度产生影响。我们发现,粒子和反粒子的残余丰度增加。粒子和反粒子的丰度几乎是在相同的量为较大的值的剪切因子$x_e$,这使得间接检测不对称的暗物质。我们使用目前的暗物质密度的观测,找到在这个模型中的参数空间的约束。
2016-08-01 hep-ph
A Common Origin of Asymmetric Self-interacting Dark Matter and Dirac Leptogenesis
North Lakhimpur University(北拉赫姆普尔大学)
该研究通过引入不对称自相互作用暗物质和狄拉克轻子生成机制,解释宇宙重子不平衡问题,同时提出Z'玻色子在暗物质湮灭和探测中的作用。
2025-12-16 astro-ph.CO 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
Continuous Flavor Symmetries and the Stability of Asymmetric Dark Matter
一般来说,非对称暗物质(ADM)模型中的非对称相互作用导致了DM的衰减。我们发现,对于ADM进行非零重子数,连续的味道对称性,产生的味道结构的夸克部门也意味着一个松散的下界的质量尺度的非对称介质之间的黑暗和可见的部门。因此,在未来的间接暗物质搜索中,可以产生信号的$B=2$ ADM的介质也可以在LHC中搜索。对于两个例子的调解人模型,无论是MFV或Froggatt-Nielsen风味打破模式,我们推导出FCNC的约束条件,并讨论在大型强子对撞机的搜索策略。
2014-08-17 hep-ph
Excluding Light Asymmetric Bosonic Dark Matter
我们认为,目前的中子星观测不包括非对称玻色子非相互作用的暗物质的范围从2千电子伏至16 GeV,包括5-15 GeV的DAMA和CoGeNT青睐的范围。如果玻色子弱相互作用粒子是费米子的复合粒子,那么只要复合尺度大于~10^12 GeV(弱相互作用粒子的质量为~1 GeV),同样的限制也适用。在排斥性自相互作用的情况下,我们排除了大范围的WIMP质量和相互作用截面,这补充了子弹状星系团的观测所施加的约束。
2011-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter from Leptogenesis
我们提出了一种新的实现的非对称暗物质,其中的暗物质和轻子的不对称性同时产生通过两个部门leptogenesis。右手中微子既与标准模型耦合,又与暗物质所在的隐藏扇区耦合。这个框架同时解释了轻子不对称性、暗物质丰度和中微子质量。与以前实现的不对称暗物质,该模型允许范围广泛的暗物质质量,从千电子伏到10 TeV。特别是,非常轻的暗物质可以在不违反实验限制的情况下被容纳。我们讨论了我们的模型,突出有趣的现象学的可能性的几个变种。其中之一是,晚期衰变重新填充了对称的暗物质成分,提供了一种新的机制,可以在当前时期产生大的湮灭率,并允许混合的暖/冷暗物质。在第二种情况下,暗物质与活跃的中微子混合,从而提出了一种独特的方法,通过稀薄生成来填充无菌中微子暗物质。在后期,振荡和暗物质衰变导致有趣的间接探测信号。
2011-02-14 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter: Theories, Signatures, and Constraints
本文综述了非对称暗物质(ADM)的理论及其宇宙学意义和探测。虽然在文献中有许多ADM模型,我们对现有模型的回顾将集中在突出暗区和可见区之间的物质-反物质不对称性的产生和转移的一些共同特征和重要机制上。我们还调查了ADM隐藏的部门,ADM的遗迹丰度的计算,以及DM不对称性如何在后期通过振荡被消除。我们认为宇宙学的约束ADM从宇宙微波背景,中子星,太阳,棕矮星和白矮星。最后,我们回顾间接和直接检测方法ADM,碰撞签名和约束。
2013-11-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
An Asymmetric SIMP Dark Matter Model
构造了第一个非对称强相互作用大质量粒子(SIMP)暗物质(DM)模型,其中一个新的类矢量费米子和一个新的复标量都具有非零化学势,可以是非对称DM粒子.在U(1)$^{}_\textsf{D}$暗规范对称性自发破缺后,这两个粒子可以有偶然的$\mathbb{Z}^{}_4$电荷使它们稳定。通过在SIMP DM之间增加一个复标量,DM的残余密度由$3 \to 2$和双环诱导$2 \to 2$湮灭决定.另一方面,SIMP DM可以通过新的规范相互作用与热浴保持动力学平衡,直到DM冻结温度。有趣的是,该模型可以对DM具有弹跳效应,由此DM数密度在DM的化学冻结之后上升。在此效应下,模型中DM自相互作用截面的预测结果与天体物理观测结果一致,DM能量密度与重子物质能量密度的比值可用原始不对称性来解释.我们还预测了DM-电子弹性散射截面,可用于测试这个模型在未来的投影实验。
2022-10-28 astro-ph.CO 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
Indirect Detection of WIMP Dark Matter: a compact review
暗物质粒子的间接探测,即弱相互作用大质量粒子的湮灭或衰变产物的探测,已经进入了一个关键阶段,因为实验达到了探测最感兴趣的参数空间的灵敏度。这一时期自然伴随着发现的声称。在这篇文章中,我讨论和比较不同的探针(伽马射线,中微子和带电宇宙射线)和审查的限制和最近的检测索赔的状态和前景。
2014-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Indirect Detection of WIMPs
我回顾了几个建议的技术间接检测弱相互作用的大质量粒子(WIMPs)的晕。我专注于宇宙射线正电子,反质子和伽马射线的独特签名产生的湮灭的WIMP在星系晕。(To出现在Particle Astrophysics,原子物理学,and Gravitation},Proceedings of the XIVth Moriond Workshop,Villars sur Ollon,Switzerland,Jan.22 -29,1994。
1994-03-24 astro-ph hep-ph
Asymmetric dark matter with a possible Bose-Einstein condensate
我们研究了玻色气体作为暗物质候选者的性质,考虑了遗迹丰度,直接和间接检测限,大爆炸核合成和大尺度结构形成的限制。我们认为这两个弱相互作用的情况下,暗物质质量$ \gtrsim $ 1 GeV,和小质量的情况下,与质量$ \lesssim 10^{-11} $ eV。我们确定,玻色-爱因斯坦凝聚体将存在于足够早的时间,但只有在小质量的情况下,它将保持在目前的时代。
2019-01-25 hep-ph
Indirect search for dark matter with micrOMEGAs2.4
我们提出了一个新的模块micrOMEGAs致力于计算间接信号的暗物质湮灭在任何新的模型与一个稳定的弱相互作用粒子。该代码提供了伽马射线、正电子和反质子的质谱、截面、遗迹密度和外来通量。带电粒子在星系晕中的传播是用一个新的模块来处理的,该模块允许容易地修改传播参数。
2010-12-01 hep-ph
Relic Density of Asymmetric Dark Matter in Modified Cosmological Scenarios
我们讨论了遗迹丰度的非对称暗物质粒子在修改后的宇宙学方案,哈勃率是改变相对于标准的宇宙学方案。如果不对称暗物质粒子在这个时代冻结,修改后的哈勃速率会对不对称暗物质粒子的残余丰度留下印记。一般来说,我们参数化的修改哈勃率,然后计算的遗迹丰度的非对称暗物质粒子和反粒子。我们发现在修正后的宇宙学模型中,暗物质粒子和反粒子的丰度都得到了增强。在修正的宇宙学模型中,由于湮灭率的增加,非对称暗物质粒子的间接探测信号是可能的。应用普朗克数据,我们找到了修改后的宇宙学模型的参数的约束。
2018-11-01 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
Self-interacting dark matter with a vector mediator: kinetic mixing with U(1)$_{(B-L)_3}$ gauge boson
自发破缺的U(1)$_h$规范对称性可以解释暗物质的稳定性和观测到的遗迹丰度。在这个框架中,轻规范玻色子可以调解强暗物质自相互作用,这解决了在无碰撞的冷暗物质中难以解释的天体物理观测。受风味大统一理论的启发,我们引入了右手中微子和第三族U(1)$_{(B-L)_3}$的风味$B - L$规范对称性。不需要的U(1)$_h$规范玻色子残余物通过与U(1)$_{(B - L)_3}$规范玻色子的动力学混合衰变为中微子。暗物质的间接探测边界被系统地削弱了,因为暗物质湮灭会产生中微子。然而,U(1)$_{(B - L)_3}$和U(1)$_Y$规范玻色子之间的动力学混合是由量子修正引起的,并导致在暗物质的直接和间接探测实验中可观察到的信号。该模型还可以通过热稀薄成因解释宇宙的重子不对称性。此外,我们还讨论了最近在LHCb实验中发现的半轻子$B$介子衰变中轻子味普适性破坏的可能性。
2019-02-06 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric WIMP Dark Matter in the presence of DM/anti-DM Oscillations
“不对称暗物质”类方案依赖于与重子不对称性相关的暗区中原始粒子/反粒子不对称性的存在,作为解决当今重子和暗物质能量密度之间观测到的相似性的一种方式。在这个框架下,我们计算了粒子/反粒子振荡存在下的暗物质遗迹丰度的演化。我们展示了如何振荡重新开放的参数空间的非对称暗物质模型,特别是在允许大(WIMP尺度)DM群众的方向。最后,我们约束参数空间在这个框架中,通过应用最新的界限,从间接检测信号的零化DM。
2012-12-30 hep-ph
Indirect Probe of Electroweak-Interacting Particles at $μ$TRISTAN $μ^+μ^+$ Collider
本研究提出在 $μ$TRISTAN $μ^+μ^+$ 对撞机中通过精确测量标准模型过程的量子修正来间接探测 TeV 尺度的电弱相互作用大质量粒子暗物质,并评估了其对 Higgsino 和 Wino 的探测质量极限。
2024-07-25 hep-ex hep-ph
Indirect Detection of Dark Matter WIMPs in a Liquid Argon TPC
我们评估的前景间接检测弱相互作用的大质量粒子使用大型液态氩TPC探测器。信号事件将由高能电子(反)中微子组成,这些中微子来自太阳核心WIMP湮灭产生的$τ$轻子和$b$夸克的衰变。由于所考虑的实验装置提供了极好的角分辨率和粒子识别能力,来自大气中微子的背景污染预计是低的。我们评估的事件率作为其弹性散射截面与核子的函数的湮灭WIMP预测。这种技术对于轻于$\sim100$ GeV的WIMP特别有用
2004-10-14 hep-ph
Direct Detection of Bound States of Asymmetric Dark Matter
本文研究了非对称暗物质大束缚态(含$10^4$或多个暗核子)的直接探测实验范围。我们考虑普通的核反冲,集体模式(声子)的激发和电子激发,仔细注意实验的能量阈值的影响。当暗物质小到足以被视为点粒子时,具有keV能量阈值的大曝光实验提供了最佳(未来)限制,但对于更扩展的暗束缚态或当介质是光时,会迅速失去灵敏度。在这些情况下,低阈值,低曝光实验(如超流氦,极性材料或超导靶)往往更敏感,因为暗核子的相干增强。我们还讨论了间接约束复合非对称暗物质所产生的自相互作用,形成历史和复合状态本身的属性。
2018-12-18 hep-ph
Impact of Dark Matter Direct and Indirect Detection on Simplified Dark Matter Models
我们讨论简单的扩展标准模型具有(费米子)稳定DM候选人通过$Z^{'}$调解人与SM费米子相互作用。这类模型提供了一个广泛的现象学,但结果,在同一时间,特别易于管理,给定的自由参数的数量有限,并提供了一个广泛的LHC现象学。我们将讨论直接和间接暗物质搜索的影响,假设后者是热WIMP。我们将特别表明,DM自旋无关和自旋相关的散射截面的限制的组合已经排除了大部分的参数空间有利于DM遗迹密度,特别是如果,此外,DM间接信号,如银河系中心伽马射线过剩是必需的。
2015-10-08 hep-ph
Asymmetric Dark Matter May Alter the Evolution of Low-mass Stars and Brown Dwarfs
我们研究能量传输的非对称暗物质在内部的非常低质量的恒星和褐矮星。我们的动机是探索非对称暗物质的天体物理特征,否则可能无法接受传统的间接暗物质搜索。在可行的模型中,极低质量恒星核心的额外冷却可以改变恒星的性质。质量4 < Mx/GeV < 10的非对称暗物质和自旋相关(自旋无关)的σ \sim 10^{-37} cm ^2(σ \sim 10^{-40} cm ^2)的横截面可以增加主序氢燃烧的最小质量,部分决定了物体是否是恒星。类似的暗物质候选者降低了低质量恒星的光度,加速了褐矮星的冷却。这种轻暗物质是特别感兴趣的DAMA,CoGeNT和CRESST暗物质搜索的结果。我们讨论的可能性,观察暗物质的影响,在太阳附近的恒星,球状星团,特别是承诺,本地矮星系,在其他环境中,以及利用这些影响来约束暗物质属性。
2011-11-18 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Describing the speed of sound peak of isospin-asymmetric cold strongly interacting matter using effective models
本文通过在同位旋化学势依赖的有效模型中引入介质依赖耦合常数并补偿热力学关系,成功重现了格点QCD发现的同位旋不对称冷强相互作用物质中声速的非单调行为。
2025-01-03 hep-lat hep-ph hep-th
Thermal transport of the solar captured dark matter and its impact on the indirect dark matter search
我们研究了太阳捕获的暗物质(DM)系统中发生的热输运,并探讨了它对DM间接搜索信号的影响。我们特别关注自交互DM(SIDM)的情况。能量的流入和流出是由DM-核子和DM-DM散射引起的太阳俘获、DM湮灭引起的能量耗散以及DM与太阳核之间的热交换引起的。我们研究了DM温度的演化,并表明,DM温度可以高于核心温度的太阳,如果DM-核子截面是足够小的能量流由于DM自相互作用变得相对重要。我们认为,正确的DM温度应该被用来准确地预测DM湮灭率,这是相关的DM的间接检测。
2015-09-01 hep-ph
Indirect signals from braneworlds
有人认为,我们的宇宙可能是一个三维膜,其中SM场嵌入在D维时空中。在柔性的raneworlds中,除了SM场之外,新的自由度出现在与膜涨落相关的膜上。这些新的场,被称为branon,是标准的WIMP(弱相互作用大质量粒子),因此是自然的暗物质候选者,其自发湮灭可以为这种情况提供第一个证据。
2007-08-02 astro-ph hep-ph
Indirect detection of a subdominant density component of cold dark matter
我们通过弱相互作用的暗物质候选者,可能构成不是所有的,但只有一个次主导的组成部分,银河系冷暗物质间接手段检查的可探测性。我们表明,间接检测中性伴子在地球和太阳的湮灭的可能性并没有严重阻碍减少中性伴子遗迹密度。在地下探测器中,太阳中性伴子湮灭产生的上行μ子通量可以保持在10 μ子/km^2/yr的可探测性阈值之上,因为中性伴子构成了1%或更多的晕暗物质。类似地,地球中中性伴子湮灭的信号也可以在中性伴子密度为晕的1%时保持高密度,实际上只有在接近这个低密度时才能观察到轻于150 GeV的中性伴子。我们还表明,有许多模型,同时具有很高的直接和间接的检测率,使一些模型的歧视可能,如果一个信号被认为是在任何当前的暗物质搜索。
2002-09-23 hep-ph
Astrophysical Signatures of Asymmetric Dark Matter Bound States
金块- ADM金块的宇宙学既通用又独特:金块具有高度放热的融合过程,这可能会影响星系核心的形状,并导致罕见的暗星形成。我们发现,考虑到在一个通用的扩展核模型的吸引力和排斥力的性质,自相互作用的约束放置在冻结出合成在球场的$M_{\rm fo} \lesssim 10^{16}$ GeV的块金质量的上限。我们还表明,间接检测强烈约束模型的标量介质绑定的金块与希格斯混合。
2018-05-11 astro-ph.HE hep-ph
Oscillating Composite Asymmetric Dark Matter
非对称暗物质(ADM)方案可以解决当${\cal O}(1)\,$ GeV质量时,重子和暗物质(DM)丰度的符合问题.在ADM的情况下,复合暗物质是特别积极的,因为它可以自然地提供DM质量在${\cal O}(1)\,$ GeV的范围和大的湮灭截面同时。本文讨论了复合ADM模型上的间接检测约束。假设连接黑暗中的$B-L$不对称性和标准模型(SM)扇区的门户算子与跷跷板机制相关联地生成。在这个模型中,复合暗物质不可避免地获得了一个微小的马约拉纳质量,这导致了ADM在后期的配对湮灭。通过对矮球状星系的$γ$射线和星际电子/正电子流的研究,我们证明了该模型可以有效地进行检验。
2020-02-05 astro-ph.HE hep-ph
Complementary Test of the Dark Matter Self-Interaction by Direct and Indirect Detections
晕暗物质(DM)可以被太阳引力捕获。对于自相互作用的DM(SIDM),我们表明,即使DM-核子截面可以忽略不计,被困在太阳内部的DM的数量仍然不受抑制。我们考虑一个SIDM模型,其中引入$U(1)$规范对称性来解释DM自相互作用。这样的模型自然会导致DM-核子相互作用的同位旋破坏,尽管同位旋对称性仍然被允许作为一种特殊情况。我们发现,从DM湮灭在太阳中微子签名的检测可以探测那些SIDM参数范围无法达到直接检测。这些参数范围要么是具有非常小的$m_χ$的区域,要么是由于同位旋破坏而打开的区域。
2015-09-28 hep-ph
Investigations on CPT Invariance at B-Factories
研究了非对称B工厂对CPT间接破坏效应的敏感性。我们发现,双轻子信号和非轻子不对称性都可以用来约束描述中性B系统混合矩阵中可能的CPT破坏的参数空间。
1997-04-22 hep-ph
Asymmetric dark matter: residual annihilations and self-interactions
暗物质与光介质的耦合被用来解决无碰撞冷暗物质与星系结构观测之间的假定差异。然而,$γ$ -射线搜索和CMB强烈地约束这样的场景。为了缓解紧张局势,我们考虑不对称DM。我们表明,与常见的知识,可检测的湮灭发生,即使是大的不对称性,并从CMB,$γ$ -射线,中微子和反质子的搜索范围。然后,我们确定了可行的空间自我互动DM。直接检测并不排除这种情况,但提供了一种测试方法。
2018-05-15 hep-ph
Boosting (In)direct Detection of Dark Matter
在这篇论文中,我研究了暗物质预期的直接和间接探测信号。更确切地说,我研究了暗物质的三个方面,我用流体动力学模拟提取的弱相互作用的暗物质的直接和间接的检测信号相关的属性,并构建可行的暗物质模型有趣的实验签名。首先,我分析了全尺寸的Illustris模拟,并发现银河系的间接探测信号预计将在很大程度上是对称的,而河外信号没有,由于最近的合并和子结构的存在。其次,通过对高分辨率银河系模拟Eris的研究,发现贫金属晕星可以作为暗物质速度分布的示踪剂。我使用斯隆数字巡天获得的第一个经验速度分布的暗物质,这削弱了预期的直接检测极限高达一个数量级的质量$\lesssim 10$ GeV。最后,我扩展了弱相互作用的暗物质范例,提出了一个新的暗物质模型,称为增强暗物质。这个新的方案包含一个有趣的混合直接和间接的中微子实验检测签名的相对论组件。我提出了两个搜索策略,以提高暗物质,在切伦科夫为基础的实验和未来的液氩中微子探测器。
2017-06-04 astro-ph.GA hep-ph
Dark Matter Indirect Signatures
天文学上的暗物质可能是由弱相互作用的大质量粒子组成的。如果是这样的话,这些物种在银河系内将是丰富的,在那里它们将不断湮灭并产生宇宙射线。这些湮灭产物可能在地球上被探测到,并可能为银河系内存在暗物质物种提供间接线索。我们将在这里回顾暗物质可以产生的各种宇宙辐射。我们将研究它们如何在整个银河系中传播,并将暗物质产量与预期产生的纯天体物理过程进行比较。暗物质子结构的存在可能会增强信号,我们将简要讨论。
2012-11-02 astro-ph.HE hep-ph
Isospin violating dark matter being asymmetric
同位旋违反暗物质(IVDM)的情况下提供了一个有趣的可能性,以协调冲突的结果之间的直接暗物质搜索实验的质量范围约为10 GeV。我们考虑了两个简单的可重正化的IVDM模型,分别包含一个复标量暗物质和一个狄拉克费米子暗物质,其稳定性由“暗物质数”守恒保证。虽然这两个模型成功地工作作为IVDM方案与质子和中子的有效耦合之间的相消干涉,发现暗物质湮灭截面超过宇宙学/天体物理学的上限。然后,我们提出了一个简单的方案,以调和IVDM的宇宙学/天体物理学的边界,即IVDM是不对称的情况下的情况。假设在早期宇宙中已经产生了适量的暗物质不对称性,则超过宇宙学/天体物理学上限的湮灭截面可以很好地工作,以显著降低反暗物质遗迹密度,从而避免了暗物质间接搜索的限制。我们还讨论了对撞机实验模型的约束和希格斯玻色子物理的影响。
2013-09-03 hep-ph
Strong constraints on self-interacting dark matter with light mediators
将暗物质与轻的新粒子结合是一种将热产生与强速度依赖的自相互作用相结合的有吸引力的方法。在这里,我们指出,在这样的模型中的暗物质湮灭率一般由索末菲效应增强,我们从宇宙微波背景和其他间接探测探测探针得到的约束。对于经常研究的s波湮灭的情况下,这些约束排除了整个参数空间的自相互作用是足够大的,以解决小规模的结构形成的问题。
2017-04-07 hep-ph
Neutrinos from Off-Shell Final States and the Indirect Detection of Dark Matter
我们重新讨论了暗物质在WW和TT运动学阈值附近的太阳中微子湮灭。我们调查的潜在的重要性,湮灭WW* 在最小的暗物质模型中,其中一个马约拉纳单线态混合矢量状电弱二重态,但许多结果推广到其他模型的弱相互作用的暗物质。我们重新评估了这个模型的间接检测约束,发现一旦所有的湮灭通道都被适当地考虑在内,最严格的约束自旋相关散射的暗物质质量为60 GeV < mX < mt来自超级神冈实验的结果。此外,我们建立了独立于模型的声明,马约拉纳暗物质的热遗迹丰度和中微子信号都是由湮灭通过s通道Z玻色子被排除在70 GeV < mX < mW。在某些模型中,tt* 的湮灭可以影响间接探测,特别是通过与湮灭竞争来测量玻色子的最终状态,从而削弱中微子信号。然而,在极小模型中,这种最终状态在很大程度上可以忽略不计,只允许质量比顶夸克质量低几个GeV的暗物质逃避排除。
2012-02-01 hep-ph
Deducing the nature of dark matter from direct and indirect detection experiments in the absence of collider signatures of new physics
尽管有令人信服的论据表明,大型强子对撞机很可能会在标准模型之外做出重大的物理发现,但这台机器仍然有可能不会做出这样的发现,或者不会做出与暗物质问题直接相关的发现。在这篇文章中,我们研究的能力,天体物理实验推断的性质,暗物质在这样的情况下。在大多数暗物质研究中,遗迹丰度和探测前景是在一些特定的粒子物理模型(例如超对称性)的背景下进行评估的。在这里,我们试图发展一个模型独立的方法对弱相互作用的大质量粒子的现象,在没有任何发现的大型强子对撞机。特别是,我们认为一般的费米子或标量暗物质粒子与各种相互作用的形式,并计算相应的约束条件和灵敏度的直接和间接的检测实验。这些结果可能为将来从直接和间接检测实验中分离信息提供一些指导。
2009-11-03 astro-ph hep-ph