Protohalo Constraints to the Resonant Annihilation of Dark Matter
最近有人认为，PAMELA，ATIC和PPB-BETS数据显示的异常过剩的高能宇宙射线正电子和电子可能被解释为暗物质湮灭在星系晕与截面共振增强相比，其值在原始等离子体。我们发现，一个非常大的湮灭截面的闪光的高能光子和电子-正电子对预期的暗物质湮灭在第一个原晕，在红移z~40的形式可能是实质性的和可观察的。因此，允许注入原始气体的能量和弥散伽马射线背景的能量密度的界限引起了对低速暗物质截面的限制，这可能难以与PAMELA，ATIC和PPB-BETS结果的解释相一致。
2009-05-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Resonant Assisted Annihilation
辅助湮灭是一种新的产生亚GeV热暗物质的机制，其中一对稳定的暗物质在辅助剂的作用下湮灭到标准模型态。通常，与$2 \to 2$工艺相比，这种$3 \to 2$湮灭拓扑是通量抑制的。在本文中，我们探讨的可能性，共振$3 \to 2$辅助湮灭占主导地位的驱动冻结出的暗物质。我们证明，在一个简单的多组分标量扩展的标准模型，这可以实现在某些区域的参数空间，提供可行的暗物质遗迹密度，与观察一致。我们表明，对于challenic助手部分的参数空间已经受到间接检测实验和测量的CMB各向异性，而实质性的区域仍然超出了目前的限制。
2019-11-08 hep-ph
Dark photon production through positron annihilation in beam-dump experiments
高能正电子湮灭是产生暗光子（$A^\prime$）的可行机制。该反应通过提高对$A^\prime$产生的灵敏度，在使用多GeV电子束对厚靶进行实验的束流收集实验中起着重要作用。由电磁簇射产生的正电子可以经由原子电子上的非共振（$e^+ + e^- \to γ+ A^\prime$）和共振（$e^+ + e^- \to A^\prime$）湮灭产生$A^\prime$。对于可见光衰变，共振湮灭的贡献导致在一个更大的灵敏度相对于由常用的$A^\prime$ -strahlung在某些运动区域的限制。当包括在E137束流收集实验范围的评估中时，正电子湮没将$\varepsilon$的电流极限在33 MeV/c $^2<m_{A^\prime}<120$ MeV/c $^2$范围内向下推2倍。
2018-07-11 hep-ex hep-ph
Nonabelian dark matter: models and constraints
大量的实验异常暗示了一种具有小质量分裂的暗物质多重态chi_i的存在。我们在一个新的SU（2）规范对称性的低表示中考察了由DM产生的最简单的这类模型，其规范玻色子具有小质量μ < 1 GeV。我们确定了较好的参数M_chi ~ 1 TeV，mu ~ 100 MeV，alpha_g ~ 0.04和chi_chi -> 4 e湮灭通道，用于解释PAMELA，Fermi和INTEGRAL/SPI轻子过剩，同时与来自遗迹密度，漫射γ射线和CMB的约束保持一致。这种一致性得到加强，如果DM湮灭主要发生在subhalos，而激发（相关的兴奋DM的建议，以解释511千电子伏的过剩）发生在银河系中心（GC），由于更高的速度分散在GC，诱导重子。我们得到新的约束和预测，这是通用的这些模型。值得注意的是，激发DM态chi' -> chi gamma的衰变出现在一个环中，可以为INTEGRAL/SPI提供新的信号;大爆炸核合成（BBN）对暗SU（2）规范玻色子密度的限制意味着SU（2）规范玻色子和光子之间的混合参数λ的下限。这些考虑排除了衰变为e^+e^-的规范玻色子是长寿玻色子的可能性。我们详细研究了二重态、三重态和五重态DM的模型，表明正常和倒置的质量等级都可以发生，质量分裂可以在参数上更小，例如，O（100）keV，比一般的MeV尺度的分裂。一个系统的治疗Z_2对称性，确保中间DM状态的稳定性的情…
2009-09-16 astro-ph.CO hep-ph
Direct, Resonant Production of States with Positive Charge Conjugation in Electron-Positron Annihilation
综述了电子正电子湮没中正电荷共轭直接产生共振的最新理论结果。强的模型依赖性被强调，预测与$J^{PC} = 1^{++}$和$J^{PC} = 2^{++}$之间的状态为0.16 eV和4.25 eV的粲偶素状态在0.03 eV和0.43 eV之间变化。对于具有$J^{PC} = 0^{++}$的状态，横截面为$\cal{O}$ $(m^2_e/M^2_χ)$，因此对于所有实际目的可以忽略。强调了产量振幅相对相位的重要性。
2017-10-23 hep-ph
Study of resonant processes for multi-pion production in $\bar p +p\to\ell ^++\ell^- +n_ππ$ annihilation
在基于类Compton Feynman振幅的唯象方法框架下，我们研究了反质子核子碰撞中的多π介子产生。该反应的主要兴趣是研究可能的$\bar N N$原子及其共振的性质的可能性。对于形成标量或赝标量共振态的情况，用$I^G(J^{P})=1^-(0^{\pm}),~0^+(0^-)$得到了数值结果。在测量了π介子不变质量的实验装置中，给出了微分截面与轻子对和π介子不变质量的显式关系。
2007-04-10 hep-ph
Resonant $s$-channel dark matter annihilation at NLO
通过$s$通道共振对暗物质湮灭的研究通常基于窄宽度近似或实中间态减法等方法。我们回顾了一个配方的自由形式主义，可以实现在NLO水平的完整的理论，并确保取消质量奇点。它的基本成分可以制定在相对论制度，但我们表明，该程序简化，如果我们去非相对论的，并假设存在的动力学平衡。后一种情况下，说明了标量单重暗物质与$m_{\rm S}^{ } \simeq 60$ GeV，冻结在$T \simeq (1-3)$ GeV，重新确认这种情况下的可行性，耦合小到足以逃避实验的限制。
2023-01-31 hep-ph
Resonant annihilation of long-lived massive colored particles through hadronic collisions
在色约束温度T_C /sim为200 MeV时，假设长寿命大质量有色粒子（MCP或Y）将被约束在无色奇异强相互作用大质量粒子（SIMPs）中。两个长寿命的MCP在两个SIMP的碰撞时形成束缚态（Y /bar{Y}）。我们研究了MCP湮灭对共振衰减特性（Y /bar{Y}）和外来SIMPs的结合能或能级的敏感性。本文假设（Y /bar{Y}）的形成主要通过（Y/bar{Y}）的共振进行。我们制作了一个Y /棒{Y}湮灭有效截面的玩具模型。然后针对指定（Y /bar{Y}）共振的性质、SIMP的结合能、MCP的初始丰度和质量的不同参数集计算SIMP的丰度。计算出的SIMP各粒子的残余丰度是重子的2 × 10^{-8}-3 × 10^{-4}倍。它们可以比以前的估计高得多，但不能比以前的估计小得多。丰度可以是一致的，这取决于参数与可能的情况下，SIMPs绑定到核和随后的外来核反应减少原始丰度的7 Li或增强那些9 Be和/或B在早期宇宙。通过以轻元素丰度为观测量对湮灭过程的详细研究，可能会获得关于早期宇宙中夸克-强子相变的独特信息。
2011-12-23 astro-ph.CO hep-ph
Resonant Dark Forces and Small Scale Structure
暗力可以影响暗物质（DM）的宇宙学历史，既可以解释矮星系中观测到的核心，也可以通过湮灭暗力玻色子来确定DM遗迹密度。对于GeV-TeV的DM质量，DM自散射在矮星系晕表现出量子力学共振，类似于索末菲增强湮灭。我们表明，一个简单的模型DM与暗力可以容纳所有的天体物理界的自相互作用晕和解释所观察到的遗物密度，通过一个单一的耦合常数。
2012-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Direct detection of dark matter with resonant annihilation
在暗物质粒子$χ\barχ$对通过共振粒子$R$湮灭的情形下，由于暗物质残余密度的限制，暗物质粒子与核的弹性散射截面极小，可以低于中微子与核的相干散射所产生的中微子本底，使得常规的暗物质粒子直接探测实验无法探测到暗物质粒子.本文对$s$波和$p$波的共振DM湮灭情形下DM残留物密度的解析计算进行了改进，并研究了DM核散射截面高于中微子本底的条件。我们证明了在Higgs门型模型中，对于具有$s$波湮灭的DM粒子，自旋无关的DM-核散射截面正比于$Γ_{R}/m_{R}$，即衰变宽度与$R$质量的比值.对于典型的DM粒子质量$\sim50$ GeV，该条件导致$Γ_{R}/m_{R} \gtrsim \mathcal{O}(10^{-4})$。在$p$波湮灭情况下，只要DM粒子比顶夸克轻，自旋无关散射截面对$Γ_{R}/m_{R}$不敏感，并且总是高于中微子背景。作为一个具体的例子，讨论了真正的单态DM模型。
2015-03-28 hep-ph
Zero-Range Effective Field Theory for Resonant Wino Dark Matter III. Annihilation Effects
在维诺质量的临界值附近，在中性维诺对阈值处存在零能量S波共振，低能维诺可以由零射程有效场论（ZREFT）描述，其中维诺通过接触相互作用和库仑相互作用非微扰地相互作用。通过将接触相互作用的实参数解析延拓到复值，考虑了温诺对湮灭成电弱规范玻色子的影响。ZREFT的参数可以通过匹配wino-wino散射振幅来确定，所述散射振幅通过求解薛定谔方程来计算，其中winos通过由电弱规范玻色子交换引起的实势和由wino对湮灭成电弱规范玻色子引起的虚势相互作用。ZREFT在领导阶给出了一个准确的分析描述的低能量wino-wino散射，包括wino对湮灭，和一个wino对束缚态。ZREFT也可以应用于部分湮灭率，例如将维诺对的湮灭率增强为单色光子。
2018-05-16 hep-ph
Gauge-Independent Approach to Resonant Dark Matter Annihilation
在自发破缺的规范理论中，如果使用具有恒定宽度的Breit-Wigner（BW）模，则描述暗物质（DM）通过共振湮灭过程的跃迁振幅在接近产生阈值时可能变得非常不准确。为了部分地克服这个问题，BW传播子需要通过包括动量依赖的衰减宽度来修改。然而，这样的共振过渡振幅的方法通常遭受规范伪影，其也可能引起这样的振幅的不良或模糊的高能量行为。我们解决规范依赖性和高能量的幺正性的规范独立的框架内实现的所谓的捏技术remation的两个问题。我们研究了在规范U（1）$_X$复标量扩展的标准模型中通过标量共振的DM湮灭，该扩展的特点是具有大质量稳定的规范场，它可以扮演DM的角色。我们发现，DM丰度的预测可能会有显着不同，从以前的研究的基础上天真的BW的anastomosis，并提出了一种替代的简单的近似，导致正确的DM现象。特别是，我们的结果不依赖于规范固定参数，并与高能幺正性的考虑是一致的。
2019-02-21 hep-ph
Sommerfeld enhancement from unstable final-state particles in dark matter annihilation
Tokyo University of Science（东京科学大学）；The University of Osaka（大阪大学）
暗物质湮灭中，不稳定末态粒子的窄衰变宽度通过共振效应显著增强湮灭截面，影响暗物质 relic abundance 预测。
2026-09-30 astro-ph.CO hep-ph
A cascade of $e^-e^+$ pair production by a photon with subsequent annihilation to a single photon in a strong magnetic field
本文研究了强磁场中光子产生正负电子对，然后湮灭为单光子的过程。在朗道低能级近似下（共振和非共振情况），计算了一般振幅和过程速率。共振和非共振情况下的比较表明，一个显着的过剩的共振率。在强磁场中末态光子的偏振也被发现，除了初态光子的正常线偏振外，初态光子和末态光子的偏振是独立的。
2017-02-13 hep-ph
Neutrinophilic Super-Resonant Dark Matter
本文研究暗物质通过超共振湮灭为中微子对的机制，求解耦合玻尔兹曼方程确定遗迹密度，并用现有实验数据约束参数空间及预测未来实验灵敏度。
2025-11-11 astro-ph.HE hep-ph
Restrictions on neutrino oscillations from BBN. Non-resonant case
在非共振情况下，导出了活跃中微子与惰性中微子混合的振荡参数的新的核合成界。在文献中是否使用湮灭率或总反应速率的无菌中微子的产生的估计的争议得到解决，有利于湮灭率。与以前的文献相比，电子中微子振荡的限制比μ子和τ子中微子弱。
2000-06-10 hep-ph
Clumpiness enhancement of charged cosmic rays from dark matter annihilation with Sommerfeld effect
本文详细研究了由于暗物质分布的不均匀性而导致的暗物质湮灭为反质子和电子/正电子的助推因子，并考虑了索末菲效应.人们认为索末菲效应如果存在的话，在亚结构中会更显著，因为它们比宿主晕更冷，并且可能导致更大的助推因子。我们给出了一个完整的计算的基础上最近的N体模拟的助推因子。三个典型的情况下，索末菲效应，非共振，中度共振和强共振的情况下被认为是。我们发现，对于非共振和中等共振情况，由于索末菲效应的饱和行为，索末菲效应引起的子结构增强效应非常小（$\sim \mathcal{O}(1)$）。对于强谐振情况，提升因子通常小于$\sim \mathcal{O}(10)$。然而，在一些非常极端的情况下，采用DM分布来给出最大的湮灭，增强因子可以达到$\sim 1000$。文中还讨论了子结构分布的不同实现方式对增强因子的影响。
2009-11-16 astro-ph.HE hep-ph
Combined Evidence for the $X_{17}$ Boson After PADME Results on Resonant Production in Positron Annihilation
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare（意大利国家核物理研究所）；Laboratory of High Energy and Computational Physics, NICPB（NICPB高能计算物理实验室）；LAPTh, Université Savoie Mont-Blanc et CNRS（萨瓦-蒙布朗大学与法国国家科学研究中心联合物理实验室）
基于PADME实验结果，正电子湮灭中观测到17MeV附近异常电子对产生，支持X₁₇介子存在，结合核物理结果，得出X₁₇质量为16.88±0.05MeV。
2026-04-14 hep-ex hep-ph nucl-ex
Models for Self-resonant Dark Matter
我们考虑了一种新的机制，用于增强自散射和湮灭截面的暗物质与多个组件，但没有一个轻介体。较轻的暗物质组分在暗物质的弹性共散射中扮演$u$ -通道极的角色，导致大的自散射截面和Sommerfeld增强的半湮灭过程。采用自共振暗物质的有效理论方法，我们提出了各种组合的多个暗物质组件的自旋和宇称，显示了一个$u$通道极的共散射过程。采用自共振暗物质的暗光子和暗Higgs门，在Sommerfeld增强的半湮灭通道上施加残余密度条件和间接探测边界，讨论了直接探测实验的潜在信号.
2022-05-02 astro-ph.GA hep-ph
Production of lepton-flavor-violating scalars through resonant positive-muon annihilation on atomic electrons
School of Physics, Peking University（北京大学物理学院）；Advanced Energy Science and Technology Guangdong Laboratory（广东省实验室（前沿科技））；Institute of Modern Physics, CAS（中国科学院近代物理研究所）；School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学核科学与技术学院）
研究通过μ⁺e⁻→ϕ共振产生轻子味违反标量ϕ，采用相对论束缚态电子波函数计算截面，揭示共振线形的材料依赖性展宽。对HIAF实验，少于一天数据采集就能在90%置信水平探测到10⁻⁵量级耦合，是轻子味违反的有力补充探测手段。
2026-09-30 hep-ph
Laser-induced selection of longitudinal $Z$ bosons in resonant $e^+e^-$ annihilation
gscaep.ac.cn（中国科学院高能物理研究所）
研究强激光场对 $e^+e^-$ 碰撞中 $Z$ 玻色子共振的影响，发现非微扰处理下激光修饰改变有效碰撞运动学并打开多光子交换通道，导致共振轮廓出现强度依赖的饱和与增强，并重新分布 $Z$ 玻色子极化，高强场下可补偿电弱相互作用的固有手征不对称性。
2026-09-17 hep-ph quant-ph
Atmospheric resonant production for light dark sectors
宇宙线大气簇射为MeV级暗扇区粒子的产生提供了一个有效的环境。我们表明，当可用时，正电子从大气电子簇射的共振湮灭是超过一个数量级的主要生产机制。我们提供了一个定量的例子的基础上，暗光子的生产和更新现有的限制相应的光暗物质模型从千吨中微子实验和氙为基础的直接探测实验。
2022-05-19 hep-ex hep-ph
Gamma Lines without a Continuum: Thermal Models for the Fermi-LAT 130 GeV Gamma Line
最近声称费米-LAT光子谱中130 GeV处的一条线暗示了银河系中心和其他暗物质主导区域的暗物质湮灭。如果费米特征确实是由暗物质湮灭引起的，那么最佳拟合的线截面，加上没有任何相应的连续光子过剩，就给热暗物质模型带来了一个有趣的难题：线截面太大，不能从开放的标准模型湮灭模式辐射产生，又太小，不能在早期宇宙中提供有效的暗物质湮灭。我们讨论了两种机制来解决这个难题，并说明了每一个简单的参考模型，其中占主导地位的暗物质湮灭通道是光子的最终状态。我们采用的第一种机制是共振湮灭，它增强了冻结过程中的湮灭截面，并允许一个足够大的现今湮灭截面。其次，我们考虑级联湮灭，p波和s波过程之间的层次。这两种机制都需要质量接近简并，并预测质量与暗物质质量密切相关的状态;共振冻结还需要TeV尺度的新带电粒子。
2012-08-20 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
Singlino Resonant Dark Matter and 125 GeV Higgs Boson in High-Scale Supersymmetry
本文在最小超对称标准模型的单重态扩展模型中考虑了单重态暗物质（DM）的情形，即所谓的近MSSM（nMSSM）.我们发现，与高尺度超对称性破缺的singlino可以获得一个相当大的辐射修正的质量，这打开了一个窗口，DM方案与共振湮灭通过交换的希格斯玻色子。我们发现，目前的DM遗迹丰度和希格斯玻色子质量可以同时解释。XENON1T可以完全探测这种情况。
2014-09-08 hep-ex hep-ph
Resonant search for the X17 boson at PADME
本文研究PADME实验利用正电子湮灭共振产生机制搜寻约17 MeV质量范围内的新轻玻色子，以检验ATOMKI反常，并表明自旋为1的X17玻色子参数空间可在数月取数内被完全覆盖。
2024-03-29 hep-ex hep-ph
Resonant ALP-Portal Dark Matter Annihilation as a Solution to the $B^{\pm} \to K^{\pm} ν\barν$ Excess
该研究通过ALP-通口暗物质模型解释$B^{\pm} \to K^{\pm} ν\barν$过剩现象，并结合热冻结动力学，提出精确的热解耦计算方案。
2025-12-21 hep-ph
Supersymmetric Resonant Dark Matter: a Thermal Model for the AMS-02 Positron Excess
我们建立了一个热暗物质模型，在满足宇宙微波背景（CMB）测量的约束条件下，通过共振湮灭来解释PAMELA，Fermi-LAT和AMS-02观测到的正电子过剩现象.具有挑战性的要求是，共振具有两倍的暗物质质量，达到百万分之一。我们通过引入一个$SU(3)_f$暗味对称性来实现这一点，该对称性自发地破缺为$SU(2)_f \times U(1)_f$。共振态是暗物质味多重态中最重的状态，所需的质量关系受到真空结构和超对称性的保护，不受辐射修正的影响。暗味对称性破缺产生的伪南武戈德斯通玻色子（PNGB's）可以比1 GeV稍轻，并且主要从运动学上衰变为两个μ子，随后衰变为正电子。PNGB是在共振暗物质半湮灭中产生的，其中两个暗物质粒子湮灭成一个反暗物质粒子和一个PNGB。在我们的模型中的暗物质质量被限制在低于约1.9 TeV的拟合热遗迹丰度，AMS-02数据和CMB的约束。标准模型（SM）粒子的超伴子可以与SM粒子一起级联衰变为轻PNGB，在对撞机上产生该模型的相关信号。其中一个有趣的特征是SM希格斯玻色子玻色子加上两个准直μ子的共振，这在LHC运行2中具有极好的发现潜力。
2017-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Resonant SIMP dark matter
我们考虑了在局域暗$U(1)_D$下带有两个单重态复标量场的模型中的共振SIMP暗物质。当$U(1)_D$分解为$Z_5$离散子群后，较轻的标量场成为在较重的标量场共振附近具有增强的$3\rightarrow 2$湮灭截面的SIMP暗物质.对于SIMP的微扰耦合，SIMP的自散射截面和残余密度的界可以同时满足。SM超荷和暗规范玻色子之间的小规范动力学混合可以用来使SIMP暗物质在冻结过程中与SM处于动力学平衡。
2016-03-02 astro-ph.CO hep-ph
Self-resonant Dark Matter
本文综述了自共振暗物质场景，利用多组分暗物质在质量相近时于 $u$ 通道形成的共振条件，无需轻媒介即可增强自散射与湮灭，并探讨了小尺度问题、遗迹密度及探测信号。
2023-04-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark matter transient annihilations in the early Universe
宇宙学演化可以改变早期宇宙中的暗物质（DM）性质，使其与今天的性质大不相同。因此，今天的遗迹丰度和DM限制之间的关系需要重新审视。我们提出了新的\textit{transient}湮灭DM，这有助于减轻压力DM零检测结果。作为一个具体的例子，我们考虑矢量门DM和重点的暗光子的质量演化。当宇宙冷却下来时，规范玻色子的质量可以单调增加，并跨越几个重要的阈值;在早期宇宙中打开新的瞬态湮灭通道。这些通道在宇宙晚期要么被禁止，要么被削弱，这有助于逃避间接搜索。特别是，瞬态共振通道可以生存的直接检测（DD），而无需调整DM的暗光子质量的一半，并可以很快通过未来的DD或对撞机实验进行测试。该场景的一个特征是存在亮暗标量。
2022-03-01 astro-ph.CO hep-ph
Resonant Sub-GeV Dirac Dark Matter
我们研究了亚GeV狄拉克暗物质候选者通过暗光子介质共振增强湮灭的现象学和探测前景。该模型回避了宇宙学对早期宇宙中光热粒子的限制，同时也适用于当前和即将到来的地球实验。我们对参数空间进行了全局分析，考虑了加速器和直接探测实验的边界，以及大爆炸核合成、宇宙微波背景和暗物质自相互作用产生的边界。我们还将讨论扩展到暗物质子成分的情况。我们发现，大区域的参数空间仍然是可行的，即使是一个温和的共振增强的情况下，并证明了不同的实验策略，进一步探索这种情况下的互补性。
2021-11-20 astro-ph.CO hep-ph
Dark Resonance
我们构建明确的粒子暗物质模型，在暗物质部门的吸引力创建一个狭窄的近阈值共振，定性地改变湮灭截面的能量依赖性。在这些模型中，暗物质湮灭的共振增强可以很容易地产生PAMELA和FERMI卫星上实验观察到的过量高能轻子。这些模型的显著特点是，当暗物质速度低于典型银河系速度时，湮灭截面的增强被关闭，从而自动满足了由CMB各向异性和卫星星系γ射线对暗物质湮灭的约束。
2012-06-11 hep-ph
Rekindling s-Wave Dark Matter Annihilation Below 10GeV with Breit-Wigner Effects
Laboratoire d’Annecy de Physique Théorique, CNRS – USMB（理论物理安纳西实验室，法国国家科学研究中心-萨瓦大学）；Institute for Particle Physics Phenomenology, Department of Physics Durham University（达勒姆大学粒子物理现象学研究所）
该研究通过布里特-维格纳效应重新激活低于10GeV的s波暗物质湮灭探测，提出迟到冻结机制影响 relic 密度。
2026-01-19 hep-ph
Prospects for Higgs- and Z-resonant Neutralino Dark Matter
在最小超对称标准模型中，质量分别为$m_χ\sim m_Z/2\sim 45$ GeV和$m_χ\sim m_h/2\sim 62$ GeV的中性伴子暗物质可以分别通过$Z$和Higgs共振湮灭获得热遗迹丰度$Ω_{χ_1}h^2\simeq 0.120$，同时避免了所有的电流约束.在所有其他超对称粒子和重希格斯玻色子玻色子解耦的限制下，这种情形的现象学仅由三个参数决定：比诺质量$M_1$、希格斯诺质量$μ$和$\tanβ$。在本文中，我们全面研究了寻找这种希格斯和$Z$共振中性伴子暗物质的限制和未来前景。它表明，几乎所有的参数空间的情况下，将探索补充LHC的电荷伴子和中性伴子的搜索，直接检测实验，希格斯不可见衰变搜索在ILC。
2015-10-19 hep-ex hep-ph
Self-resonant dark matter with $Z_4$ gauged symmetry
Chung-Ang University（中央大学）；Chungnam National University（忠南国立大学）
本文提出一个双组分标量暗物质模型，利用$Z_4$对称性使暗物质成分稳定，并通过Yukawa势增强弹性散射过程，用于解释星系小尺度问题。
2026-03-28 astro-ph.CO hep-ph
LHC constraints on dark matter with (130 GeV) gamma ray lines
暗物质在我们的星系中湮灭成光子将构成其存在的令人兴奋的间接信号，正如费米/LAT数据中130 GeV暗物质的初步证据所强调的那样。在光子湮灭截面很大的模型中，通常需要暗物质与新的带电粒子耦合，或者由新的带电粒子组成，而新的带电粒子可以在对撞机中产生。我们考虑了LHC对这些类型的一些代表性模型的约束，包括同号双轻子，反号双轻子，模拟激发轻子的产生和衰变的事件，四光子事件，共振产生的复合矢量衰变成两个光子，和双光子事件的信号。
2013-11-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
$χ_{c1}$ and $χ_{c2}$ production at $e^+e^-$ colliders
研究了电子正电子湮没中粲偶素态$χ_{c1}$和$χ_{c2}$的直接共振产生。根据模型的细节，预计生产截面的预测会有相当大的变化。结果表明，共振产生可以观察到在有利的情况下。
2016-07-26 hep-ph
Self-resonant Dark Matter
我们提出了一种新的索末菲增强的暗物质相互作用的机制，而不需要光介质。考虑具有三重耦合的双组分暗物质模型，我们发现在暗物质弹性散射中，其中一个暗物质粒子导致$u$通道共振。从$u$ -通道梯形图的总和，我们得到了一个具有延迟项的Bethe-Salpeter方程，并确定了索末菲因子的两个暗物质组件的弹性散射的第一次。我们讨论了我们的研究结果的影响，增强暗物质自散射和湮灭。
2021-11-04 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Dark Matter Annihilation via Breit-Wigner Enhancement with Heavier Mediator
提出通过 Breit-Wigner 共振增强暗物质早期冻结与黑洞附近湮灭的新场景，利用较重介子避开宇宙微波背景约束，并指出超大质量黑洞可重新激活湮灭产生光子信号，可由 Fermi-LAT 和 COSI 卫星检验。
2025-02-01 astro-ph.HE hep-ph
Enhancement of $p$-wave dark matter annihilation by quasi-bound states
本研究针对$p$波及更高分波暗物质湮灭的Sommerfeld增强现象，通过准束缚态的量子力学机制解释其速度依赖共振峰与普适标度，给出WKB近似表达式，并验证其在wino暗物质等模型中的间接探测意义。
2024-03-11 astro-ph.CO hep-ph
Enhanced n-body annihilation of dark matter and its indirect signatures
我们研究了可能的间接签名的暗物质湮灭过程与非标准的缩放与暗物质密度，特别是两个以上的暗物质粒子参与湮灭过程的情况下。我们指出，这样的过程可以在不违反么正性的情况下在低速下强烈增强，类似于索末菲增强的标准情况下的两体湮灭，可能导致可见的信号在间接搜索。我们详细研究了这种多体湮灭对宇宙电离历史和宇宙微波背景的影响，发现与二体情况不同，主导信号可以自然地出现在宇宙黑暗时代结束后，结构形成的开始。我们研究了银河系中心、星系晕和星系团的互补约束，并概述了每次搜索都会产生最强约束的情况。我们还表明，如果有一个人口的超紧凑的致密暗物质团块存在于银河系中具有足够陡峭的密度轮廓，那么它可能会检测到点源照明的多体湮灭，即使没有大的低速增强。最后，我们提供了一个案例研究的模型，其中3-体湮灭占主导地位的冻结过程，特别是共振制度，一个大的低速增强自然产生。
2018-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Naturally Resonant Dark Matter from Extra Dimensions
Indiana University（印第安纳大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）；Los Alamos National Laboratory (LANL)（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of Sheffield（谢菲尔德大学）
本研究提出通过额外维度模型实现暗物质的自然共振结构，通过轴向向量耦合打开可行参数空间，并预测直接探测和加速器实验结果。
2026-09-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Resonant Pseudo-Dirac Dark Matter as a Sub-GeV Thermal Target
本研究重新审视了共振区域中pseudo-Dirac暗物质的热历史，发现激发态未被去布居但不违反CMB界限，并提出了新的探测信号可能性。
2023-08-03 astro-ph.CO hep-ph
Spin-dependent constraints on blind spots for thermal singlino-higgsino dark matter with(out) light singlets
LUX实验最近对WIMP与核的自旋无关相互作用设置了非常强的约束。这些无效的结果可以容纳在NMSSM提供的LSP到核子的有效的自旋无关的耦合被抑制。我们调查热遗迹丰富的singlino-higgsino LSP在这些所谓的自旋独立的盲点，并获得当前的限制和前景直接检测的自旋相关的相互作用的LSP与核参数空间提供强有力的约束。我们表明，如果希格斯玻色子是唯一的轻标量的新的LUX约束设置的LSP质量的下限约为300 GeV，除了周围的$Z^0$玻色子质量的一半，通过$Z^0$交换共振湮灭占主导地位的小范围。XENON 1 T将探测整个范围的LSP质量，除了一个微小的$Z^0$共振区域，可以通过LZ实验进行测试。这些结论适用于一般的单重态-二重态暗物质主要湮灭于$t\bar{t}$。光单重态（伪）标量的存在一般放松的约束，因为新的LSP（共振和非共振）湮灭通道变得重要。即使远离共振区，来自LUX的LSP质量的下限放宽到约250 GeV，而XENON 1 T可能对高于约400 GeV的LSP质量不敏感。
2017-04-29 hep-ph
Testing Thermal-Relic Dark Matter with a Dark Photon Mediator
本文基于 DAMIC-M 等直接探测结果，系统检验了与暗光子耦合的热遗迹暗物质，发现复标量暗物质的直接湮灭区域几乎被完全排除，而 Majorana 和 Pseudo-Dirac 等模型仍可行，隔离湮灭区域对轻于 30 GeV 的暗物质被宇宙微波背景测量排除。
2025-05-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark matter as a localized scalar in the extra dimension
我们考虑一个标准模型单重态，它可接近一个额外的维度，它的零模是局部的高斯轮廓周围的一个点不同于原点。该零模标量是暗物质的一个可能候选者，其湮灭率对额外维的紧致化半径、局域化宽度和位置敏感。对于非共振湮灭的情况，我们利用基于当前遗迹密度的湮灭率，估计了在距离原点\sim 3 \times局域宽度处的暗物质标量位置。
2009-11-11 hep-ph
Self-Interaction of Super-Resonant Dark Matter
School of Physical Science and Technology, Xinjiang University（新疆大学物理科学与技术学院）
本文研究了超共振暗物质的自我相互作用机制，通过结合窄共振和索默菲尔德效应，显著增强了暗物质的自我散射截面，为质量在100 GeV范围内的暗物质候选者提供了强相互作用，并通过耦合玻尔兹曼方程精确计算了 relic 密度，符合观测约束。
2026-05-20 hep-ph
Sommerfeld Enhancements for Thermal Relic Dark Matter
热遗迹暗物质的湮灭截面决定了其遗迹密度和间接探测信号。我们确定有多大的间接信号可能是在场景中与萨默托增强湮灭，受约束的暗物质有正确的遗物密度。这项工作完善了我们以前的分析，通过详细的治疗共振索末菲增强和索末菲增强冻结的效果。索末菲增强提出了许多有趣的问题，在冻结计算中，我们发现，截止的共振增强，力载体的平衡，动力学解耦的温度，和效率的自我相互作用，以保持热速度分布都发挥了作用。这些效应可能会产生惊人的后果;例如，对于共振增强的索末菲湮灭，暗物质冻结出来，但随后可能发生化学重新耦合，这意味着与天真的预期相反，间接信号受到高度抑制。在最小的情况下，与标准的天体物理学假设，并调整所有参数，以最大限度地提高信号，我们发现，力载体质量m_phi = 250 MeV和暗物质质量m_X = 0.1，0.3和1 TeV，最大索末菲增强因子S_eff = 7，30和90，分别。这样的提升太小，无法解释PAMELA和费米的过度。非极小模型可能需要较小的升压，但S_eff的界限也可能更严格，并且需要专门的冻结分析。具体来说，我们专注于4亩的最终状态，但我们也讨论了4 e和其他模式，偏离标准的天体物理假设和非最小粒子物理模型，我们概述了所需的步骤，以确定这些考虑可能会导致一个自洽的解释PAMELA或费米过剩。
2010-09-28 astro-ph.CO astro-ph.HE 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
Dark Matter that can form Dark Stars
宇宙中形成的第一批恒星可能是由弱相互作用的暗物质粒子湮灭提供动力的。这些所谓的暗星，如果被观测到的话，可能会给我们关于暗物质本质的线索。在这里，我们检查粒子暗物质的模型满足暗恒星形成的条件。我们发现，在一般的模型与热暗物质导致暗星的形成，有几个显着的例外：重neutralinos在存在的coannihilations，湮灭是共振的暗物质冻结，但不是在暗星，一些模型的亲中微子暗物质湮灭成中微子只有和轻于约50 GeV。特别是，我们发现，在标准宇宙学的热DM候选人总是形成一个暗星，只要它的质量是重约50 GeV和热平均的湮灭截面是相同的去耦温度和在暗星的形成过程中，例如在湮灭截面与非零的S波贡献的情况下。
2010-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary Particle Production and Implications for WIMP Substructure
King’s College London（伦敦国王学院）
本研究探讨暴胀时期共振粒子产生对暗物质湮灭信号的影响，通过分析Fermi-LAT数据，推导了热平均湮灭截面的上限，揭示了早期宇宙与现代观测间的联系。
2026-02-11 hep-ph
Mitigating Direct Detection Bounds in Non-minimal Higgs Portal Scalar Dark Matter Models
最小标量希格斯门暗物质模型与最近的直接探测实验如LUX和XENON的结果越来越紧张。本文系统地研究了$ \mathbb{Z}_2$稳定的单重标量Higgs门的最小扩展方案在直接探测实验中的应用前景。我们认为既扩大稳定对称性$\mathbb{Z}_3$，并将多部功能的黑暗部门。我们证明，在这些非极小模型的湮灭，共湮灭和半湮灭过程的相互作用，大大放宽了目前和建议的直接检测实验的约束，同时饱和观测到的暗物质遗迹密度。我们特别探索共振半湮灭通道内的多组分$\mathbb{Z}_3$框架，这将导致新的未探索的参数空间区域，这将是难以约束的直接检测实验在不久的将来。阐明了多组分$\mathbb{Z}_3 \times \mathbb{Z}_3'$框架中暗物质交换过程的作用。我们作出定量估计，以阐明这些模型的参数空间的不同允许区域中的各种湮灭过程的作用。
2017-10-23 astro-ph.CO hep-ph
Is light thermal scalar dark matter possible?
本文研究了一个光标量介质与标准模型希格斯玻色子混合的光热标量暗物质模型，包括理论界和现有的实验约束。质量低于几GeV的热标量DM通常受到CMB观测和/或间接探测实验的强烈约束，因为主导湮灭模式是S波。然而，我们发现两个参数区域仍然存在，这是共振湮没区和禁戒湮没区。在这两种情况下，较高的分波对冻结年代的湮灭起主导作用，来自宇宙学观测的约束较弱。我们考虑这些区域的典型情况定量，主要集中在混合角和新粒子的质量。最后，我们还讨论了该模型在未来实验中的可测性。
2021-11-07 hep-ph
