Cosmological Constraints on Dark Matter Interactions with Ordinary Matter
在宇宙早期,暗物质与电子或质子的相互作用在宇宙微波背景和物质功率谱上留下了印记,可以通过宇宙学和天体物理学观测来探测。这些相互作用导致普通物质和暗物质成分之间的动量和热量交换,这反过来又导致压力从普通物质转移到暗物质。我们探索这些相互作用使用不同的数据:宇宙微波背景各向异性,重子声学振荡,莱曼- $α$森林,和丰富的牛奶路subhalos。我们推导出的约束条件,使用模型独立的参数化的暗物质-电子和暗物质-质子相互作用的横截面和映射到具体的暗物质模型这些约束。我们的限制是互补的暗物质与普通物质的相互作用,如直接检测,大爆炸核合成,各种天体物理系统和加速器为基础的实验的其他探针。它们排除了足够大的横截面,用于大范围的暗物质质量,由于地球大气层或地壳的覆盖层,无法通过直接检测实验获得。
2022-03-16 astro-ph.CO hep-ph
Dark QCD perspective inspired by strong CP problem at QCD scale
提出QCD尺度复合轴子模型解决强CP问题,预测超轻ALP暗物质候选者,并探讨暗$η'$类介子在对撞机实验中的可探测性及宇宙学影响。
2024-09-25 hep-ph
Rotating dark matter admixed neutron stars
研究旋转中子星中普通核物质与费米子暗物质的混合,推导两流体缓慢旋转系统方程,发现暗物质混合星的I-Love-Q关系显著偏离标准单流体关系。
2023-11-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Generating the Dark Matter mass from the QCD vacuum: A new approach to the Dark Matter-Baryon coincidence problem
本文提出了一种基于强耦合手性暗物质领域的解决方案,通过QCD真空触发的错位生成暗物质质量,实现暗物质与重子质量的相等。
2025-12-08 hep-ph
Axion mediated photon to dark photon mixing
考虑了暗/镜像扇区与普通扇区之间的相互作用,这两个扇区通过共享同一个QCD轴子场而相互作用。这一特性使得普通和暗电磁场中的普通和暗/镜像光子之间的混合成为可能。给出了描述在普通和暗外磁场中场演化的运动方程的微扰解,导出了跃迁几率率和斯托克斯参数等便于使用的物理量。可能的天体物理学和宇宙学的应用,这个模型的建议。
2018-01-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Parallel Universe, Dark Matter and Invisible Higgs Decays
暗物质的存在量大约是普通物质的五倍,现在已经在实验上得到了很好的证实。现在有许多候选者可以作为这种暗物质。然而,暗物质可能就像平行宇宙中的普通物质一样。如果两个宇宙都是用非阿贝尔规范对称性描述的,那么普通光子和暗光子之间就不存在动力学混合,属于平行宇宙的暗质子、暗电子和相应的暗原子核都是稳定的.如果平行宇宙中的强耦合常数$(α_s)_{dark}$是$α_s$的五倍,那么暗质子的重量将是普通物质的五倍,这就解释了为什么暗物质是普通物质的五倍。然而,两个扇区仍然会通过两个扇区的希格斯玻色子相互作用。这将导致第二个轻希格斯玻色子的存在,就像标准模型希格斯玻色子一样。这就产生了希格斯玻色子不可见的衰变模式,可以在大型强子对撞机和拟议中的ILC上进行测试。
2013-11-11 hep-ph
Born-Oppenheimer EFT: a unified description of ordinary and exotic quarkonia
本文提出Born-Oppenheimer EFT统一描述普通和奇异夸克onium,通过QCD非相对论展开和格点QCD输入,应用于四夸克、五夸克及夸克onium杂化态并评估阈值效应。
2025-12-03 hep-ex hep-ph
Studying QCD modeling of uncertainties in particle spectra from dark-matter annihilation into jets
受Fermi-LAT和AMS合作观测到的各种过度现象的启发,我们对从暗物质湮灭(或衰变)到喷流的粒子谱的QCD不确定性进行了详细的分析。当湮灭为SM粒子时,末态湮灭产物经历了各种复杂的过程,如QED和QCD韧致辐射、强子化和强子衰变。这些过程包含一些内在的不确定性,这些不确定性通常难以建模,并且在物理分析中被忽略。首先,我们对分段函数参数进行了几次重新调整。然后,我们估计了两种不确定度:来自QCD簇射的微扰不确定度{ \it(i)}和来自强子化函数的非微扰不确定度{ \it(ii)}。表中列出了各种暗物质质量、$m_χ\in [10, 10^5]~{\rm GeV}$和湮灭通道的结果。它们可以在Zenodo上找到:https://doi.org/10.5281/zenodo.3764809
2021-10-27 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic matter from dark electroweak phase transition with neutrino mass generation
我们考虑暗电弱相变,在此过程中,暗费米子从膨胀的暗希格斯泡的CP破坏反射可以同时诱导暗中子中的重子不对称性和暗狄拉克中微子中的轻子不对称性.产生普通Majorana中微子质量的Yukawa耦合可以部分地将暗轻子不对称性转化为与普通sphaleron过程相关的普通重子不对称性。暗中子可以具有确定的质量以充当暗物质粒子。通过进一步施加适当的镜像对称性,马约拉纳中微子质量矩阵可以具有线性跷跷板的形式,而其狄拉克CP相位可以为所需的CP破坏提供唯一的来源。
2017-05-15 hep-ph
Detecting dark matter using centrifuging techniques
提出了一种新的、廉价的探测大块物质中以小颗粒形式存在的自相互作用暗物质的技术。根据与普通物质的相互作用,可以通过使用离心机并使用普通物质作为过滤器来分离散装物质中的暗物质颗粒。镜像物质通过光子-镜像光子动力学混合与普通物质相互作用的情况提供了这种类型的暗物质候选者的具体例子。
2003-01-13 astro-ph hep-ph physics.space-ph
From strong interactions to Dark Matter: the non-perturbative QCD sphaleron rate
University of Bern(伯尔尼大学)
该研究通过非微扰QCD滑动能率探讨强相互作用与暗物质之间的联系,重点在于拓扑结构、算法优化及轴子现象学研究。
2026-03-02 hep-lat hep-ph hep-th
Bulk QCD Thermodynamics and Sterile Neutrino Dark Matter
我们指出,在可行的温暖和寒冷的暗物质的情况下,感兴趣的单线态(不育)中微子的遗迹密度,依赖于早期宇宙中的QCD跃迁的特征。在最有希望的这些暗物质的情况下,单态的产生发生在或接近QCD过渡。由于生产的单线态,其稀释,和弱散射体的消失同时发生,我们计算这些过程同期获得准确的预测遗迹不育中微子质量密度。因此,确定单重态中微子的质量和超弱混合,例如通过它的辐射衰变,以及确定它对临界密度的贡献,可以提供对有限温度QCD跃迁的洞察。
2002-08-02 astro-ph hep-lat hep-ph
QCD Axion and Dark Energy
弦允许的离散对称性是低能下可接受的有效整体对称性之母。在此基础上,我们讨论了暗能量、量子色动力学轴子和暴胀现象,并对最近的BICEP 2数据进行了一些推测。
2014-09-11 astro-ph.CO hep-ph
Neural Ordinary Differential Equations for Mapping the Magnetic QCD Phase Diagram via Holography
Jilin University(吉林大学);Ningbo University(宁波大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(杭州高等研究院,中国科学院大学);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本文提出利用神经微分方程和双生论方法,研究强磁场下QCD相图,发现多个临界端点并预测实验验证方向。
2026-01-21 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmological QCD Phase Transition and Dark Matter
我们计算了早期宇宙中由于一级QCD相变而可能形成的夸克块金的尺寸分布。我们发现,有大量的稳定的夸克金块,这可能是一个可行的候选人宇宙学暗物质。
1999-07-07 hep-ph
Estimating QCD uncertainties on antiproton spectra from dark-matter annihilation
在这个演讲中,我们讨论了反质子光谱的物理建模所产生的暗物质(DM)湮灭或衰变在一个独立的方式。反质子谱的模拟包含一些与QCD部分子簇射和重子强子化有关的内在不确定性。我们简要地评估了这些不确定性的来源和它们对反质子能谱的影响,为一些选定的DM方案。结果以表格形式提供,以供今后分析。
2022-03-11 astro-ph.HE hep-ph
QCD corrections to Minimal Dark Matter annihilations
QCD修正增强了最小暗物质的湮灭截面,从而影响热冻结过程中所需暗物质质量。
2025-11-28 astro-ph.CO hep-ph
Possible Implications of Asymmetric Fermionic Dark Matter for Neutron Stars
我们考虑了费米子非对称暗物质对由普通重子和暗费米子组成的“混合中子星“的影响。我们找到了一些例子,在一定范围内的暗费米子质量-当它小于普通重子-这样的系统可以达到更高的质量比普通(“纯”)中子星允许的最大值。这是一个简化的,启发式的牛顿分析框架内与非相互作用的粒子和通过广义相对论的数值计算,在一定的假设下的暗物质状态方程。我们的工作适用于各种暗费米子模型,如镜像物质模型和其他模型的暗费米子有自我相互作用。
2013-05-29 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological and Particle Physics Constraints on a New Non-Abelian SU(3) Gauge Model for Ordinary/Dark Matter Interaction
我们提出了一个普通物质和暗物质的镜像模型,该模型假设了一个新的SU(3)规范变换群,作为标准模型(SM)的自然扩展。对大爆炸核合成、重子不对称性、宇宙微波背景边界、星系动力学以及标准模型假设的深入研究有助于我们对新规范玻色子的质量和宽度设定一个极限。计算了暗质子与普通质子弹性散射的截面,并与WIMP核子实验上界进行了比较。据观察,所有的实验范围内的各种截面可以容纳一致的规范模型。我们还提出了一种直接检测新规范玻色子的方法,通过一个SM禁戒过程的例子:$e^+ + p \rightarrow μ^+ + X$,其中$X = Λ$或$Λ_c$。
2015-08-05 hep-ex hep-ph nucl-th
Effect of SUSY-QCD corrections to neutralino annihilation on the cold dark matter relic density in the Higgs funnel
本文给出了mSUGRA模型中A-漏斗区的主要过程--赝标希格斯玻色子交换导致中性伴子对湮灭为底夸克-反夸克对的QCD和SUSY-QCD修正的完整计算.我们提出的湮灭截面的数值预测和讨论的影响,冷暗物质遗迹密度与最近的宇宙学数据的校正项。
2007-09-14 hep-ph
Dark Photon Bremsstrahlung and Ultra-High-Energy Cosmic Ray
本文提出利用超高能宇宙线的轫致辐射效应探测暗光子,通过标准软光子计算表明超轻暗光子可导致质子显著能量损失,并给出可与现有观测比较的排除界限。
2024-02-11 astro-ph.HE hep-ph
Resonant Self-Interacting Dark Matter from Dark QCD
基于与标准模型QCD中介子谱的类比,我们提出了一种基于QCD的暗扇区中共振自相互作用暗物质模型。对于由两个轻夸克组成的暗介子,我们提出了一个简单的模型,实现了共振自相互作用(类似于$ϕ$ -K-K系统)和热冻结。我们还考虑了由重暗夸克和轻暗夸克组成的非对称暗物质实现共振自相互作用(类似于$Υ(4S)$ -B-B系统),并讨论了这两种系统的实验探针。最后,我们评论可能的共振自相互作用已经内置到SIMP和ELDER机制,同时利用晶格的结果,以确定可行性。
2020-08-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A Model of Anthropic Reasoning, Addressing the Dark to Ordinary Matter Coincidence
如果暴胀发生在佩西-奎因对称性破缺之后,那么在传统轴子宇宙学中被禁止的大破缺尺度$F$是允许的,前提是我们居住在多元宇宙的一个初始错位很小的区域。具有近似这种初始错位的区域可能占据多元宇宙的一小部分,但它们包含了大部分潜在的观察者。这种情况有许多后果,包括可能解释暗物质和重子物质密度近似相等。
2004-09-17 astro-ph hep-ph hep-th
A generalized Higgs potential with two degenerate minima for a dark QCD matter scenario
我们在标准模型的推广中考虑希格斯势。探讨了两个几乎退化极小值的可能性。这意味着,两组不同夸克质量的QCD物质与天体物理学和宇宙学有关。如果在奇异极小时QCD物质的基态是电磁中性的,那么暗物质可能由Higgs场泡中的QCD物质和反物质组成。我们预测在几兆电子伏的区域丰富的伽马射线作为太空中暗物质区域的信使。此外,暗物质与正常物质的比例预计将显示出时间依赖性。
2020-03-27 astro-ph.GA hep-ph
Dark Nuclei II: Nuclear Spectroscopy in Two-Colour QCD
我们考虑了含有两种夸克的双色QCD作为复合暗物质的一种可能理论,并利用格点场论方法研究了自旋$J=0$和$J=1$多重子扇区中的核谱学.我们发现令人信服的证据表明,$J=1$系统与重子数$B=2,3$(和他们的混合介子重子对应物)是束缚态-在这个理论中的核的类似物。此外,我们估计的$σ$ -条款的$J=0$和$J=1$单重子状态是重要的耦合理论的标量电流,可以调解与可见扇区的相互作用。
2014-06-16 hep-lat hep-ph nucl-th
QCD Axion-Mediated Dark Matter
本文提出衰变常数低于$10^{11}$ GeV的QCD轴子可在标准模型与暗区之间传递相互作用,并通过冻出或冻入机制决定暗物质密度,同时给出可检验的实验目标。
2023-06-05 hep-ph
Cornering top-philic dark matter with colliders and cosmology: the importance of QCD corrections
约束暗物质模型需要对来自对撞机物理学、宇宙学和天体物理学的大量观测量进行精确的预测。考虑了两类顶夸克耦合的暗物质模型,研究了暗物质遗迹密度、直接探测和间接探测以及对撞机搜索在探索模型参数空间中的互补性.此外,我们调查如何高阶校正影响的结果。
2019-03-29 hep-ph
QCD-driven dark matter: AQNs formation and observational tests
The University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
本文提出QCD-AQN框架,探讨暗物质由夸克与反夸克物质密集聚集体构成,并结合观测约束与测试,统一解释暗物质与物质-反物质不对称性。
2026-04-02 astro-ph.CO hep-ph
Dark Energy and QCD Ghost
有人认为,解释宇宙加速膨胀的暗能量可能是由于依赖于时间的背景中QCD鬼对真空能量的贡献而产生的。这个论证使用了一个四维简化模型。在本文中,我们把讨论放在更现实的模型中,保留了QCD矢量鬼的所有分量,并表明QCD鬼确实产生了与哈勃参数$HΛ_{QCD}^3$($Λ_{QCD}$是QCD质量标度)成正比的暗能量,它具有正确的量值($\sim (3\times 10^{-3}$ eV)$^4$。
2010-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Multicomponent Dark Matter in a Model with Mirror Symmetry with Additional Charged Scalars
一个镜像对称的模型,其粒子内容包括普通SM粒子(加上右手中微子)和它们的宇称镜像伙伴,可以提供一个多组分的暗物质组成的冷,热暗物质组件。我在原来的镜像模型中加入了一个单线态标量和它的镜像伙伴,它们的量子数与单线态右手电子(和它的镜像伙伴)相同。新标量可以具有零VEV,而其镜像伙伴VEV是非零的。结果,镜像光子将获得质量,其阶数在中性镜像弱玻色子质量附近,使得镜像类电磁相互作用类似于镜像弱相互作用。在普通中微子、镜像中微子、单重态和二重态镜像电子之间存在着混合。因此,镜像二重态电子的质量可以达到keV量级,成为这个模型中温暖的暗物质成分。冷的暗物质成分来自质量比普通核子大的镜像核子。由于镜像单重态电子的缓慢衰变,在普通扇区中产生大的熵产生,可以避免大爆炸核合成的约束。这两个扇区的温度比与普通希格斯粒子和镜像希格斯粒子的VEV之比近似成正比,这也将决定冷-暖暗物质对宇宙能量密度的贡献。
2017-12-31 hep-ph
The Reach of Threshold-Corrected Dark QCD
我们考虑一个最近提出的模型,假定存在的复合暗物质,其中暗“夸克”转换为基本下的$SU(3)_d$规范群经历了一个封闭的阶段,并形成暗重子。该模型试图解释$\mathcal{O}(1)$遗迹密度比,$Ω_{\mathrm{dark}}/Ω_{\mathrm{baryon}}\sim 5.4$,以及通过leptogenesis暗物质和重子物质的不对称生产。虽然$SU(3)_c$和$SU(3)_d$的$β$函数的解构成了模型的主要驱动力,但是当重整化标度越过模型中重新场的质量阈值时,没有考虑阈值校正。我们扩展这项工作,明确计算阈值校正的重整化群流的理论,使用有效场匹配技术。我们发现,该理论有一个更广泛的适用范围比以前认为的,和一个显着的部分模型(定义的字段的数量包含在其中)是能够占所观察到的遗物密度。
2014-05-29 astro-ph.HE hep-ph
SUSY-QCD corrections to dark matter annihilations
我们提出了完整的QCD和超对称-QCD修正的中性伴子对湮灭成夸克-反夸克对。我们显示的结果和数值评估其影响的中性伴子湮灭截面和遗迹密度的情况下,非普遍的高吉诺群众。通过与由纯首阶计算得到的遗迹密度的比较,我们证明了修正对从宇宙学数据中提取超对称质量参数的影响。
2009-10-06 hep-ph
QCD Axion Dark Matter with a Small Decay Constant
QCD轴子是一个很好的暗物质候选者。观测到的暗物质丰度可能是由未对准或缺陷机制引起的,这通常需要一个轴子衰变常数$f_a \sim \mathcal{O}(10^{11})$ GeV(或更高)。我们介绍了一个新的宇宙学起源的轴子暗物质,参数共振的Peccei-Quinn对称性破缺场的振荡,这需要$f_a \sim (10^8 -10^{11})$ GeV。在大尺度结构中,轴子的温度可能足以偏离冷的暗物质。
2018-07-26 astro-ph.CO hep-ph
Two coincidences are a clue: Probing a GeV-scale dark QCD sector
Max-Planck-Institut für Kernphysik(马克斯·普朗克核物理研究所)
研究通过暗物质与质子能量密度相似性及小尺度结构异常,提出GeV尺度暗QCD领域模型,探讨其参数空间及实验探测可能性。
2026-03-29 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Suppressing Isocurvature Perturbations of QCD Axion Dark Matter
我们提出了一种新的机制来抑制等曲率扰动的QCD轴子。问题的关键是,如果希格斯场有足够大的期望值,那么在非常早期的宇宙中,QCD相互作用在中能或高能尺度上变得很强。在存在额外的有色粒子的情况下,有效QCD尺度甚至可以更高。我们表明,QCD轴子,然后变得如此之重,在通货膨胀期间,其等曲率扰动显着抑制,从而放松对通货膨胀规模的约束。
2013-11-18 hep-ph
Scalar induced gravitational waves as probes of dark QCD
Center for Joint Quantum Studies and Department of Physics, School of Science, Tianjin University(天津大学理学院量子联合研究中心与物理系);Department of Mathematics and Physics, Huaian University(淮阴大学数学与物理学院)
该研究将标量诱导引力波(SIGWs)作为探针,利用暗QCD交叉产生的频移畸变特征,实现对暗禁闭扇区的宇宙学探测,相关分析方法可扩展至其他暗禁闭扇区理论。
2026-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higher-Order QCD prediction for dark matter pair associated with a b-jet production at the LHC
高能对撞机产生的与暗物质相关的可见粒子提供了一种确定暗物质微观性质的独特方法。我们研究了一对费米子暗物质粒子与b-喷流生产在大型强子对撞机,通过一个调解人耦合到标准模型或暗物质粒子通过矢量或轴向矢量耦合。通过在FeynRules/MadGraph 5 aMC@NLO框架中实现这些简化模型来执行计算。计算中考虑了次首阶QCD修正和部分子簇射效应。我们发现这一过程具有相当大的截面,QCD修正可以达到LO结果的2倍以上。我们还调查了发现的潜力,在几个基准的情况下,在13 TeV的LHC。
2016-11-18 hep-ph
$B$-meson decay into a proton and dark antibaryon from QCD light-cone sum rules
最近发展的$B$ -中生方案预言了$B$介子衰变为重子和假想的暗反重子$Ψ$。本文提出了一种计算最简单排他衰变模$B^+\to p Ψ$振幅的方法。考虑$B$ -Mesogenesis的两种模型,利用QCD光锥求和规则和质子光锥分布振幅,得到了$B\to p$强子矩阵元。我们估计了$B^+\to p Ψ$衰变宽度随暗反重子质量和有效耦合的变化。
2022-09-19 hep-ph
Resurrecting Low-Mass Axion Dark Matter Via a Dynamical QCD Scale
在强耦合是动力学的框架中,QCD部分可能限制在比标准模型高得多的温度下,并且QCD轴子的温度依赖质量以一种非平凡的方式演化。我们发现,根据$Λ_{\mathrm{QCD}}$的演变,轴子场可能会经历多个不同的阶段的阻尼和振荡导致一般抑制其遗迹丰度。因此,这种抑制可以打开一个宽范围的参数空间,特别是复活具有大Peccei-Quinn尺度$f_a\gg 10^{12}~\mathrm{GeV}$的轴子暗物质模型,即,质量比标准QCD轴子轻
2022-01-11 hep-ph
QCD surprises: strong CP problem, neutrino mass, Dark Matter and Dark Energy
本文从标准模型(SM)的量子色动力学(QCD)出发,对中微子质量、暗物质(DM)和暗能量(DE)提出了一个意想不到的解释,同时解决了强CP问题,而不需要考虑基本轴子.我们认为宇宙中的中微子扇区可以是双相的:i)相对论中微子,属于SM; ii)Majorana中微子的非相对论凝聚。中微子的凝聚态可以提供一个有吸引力的替代候选者的DM,是在一个冷相干态。我们将解释如何中微子,结合成库珀对,可以形成集体的低能量自由度,从而提供了一个强烈的动机候选人的QCD(复合)轴子。
2021-10-09 gr-qc hep-ph hep-th
Asymmetric Dark Matter and the hadronic spectra of hidden QCD
暗物质可能是一个隐藏的非阿贝尔规范扇区的复合状态的想法近年来受到了极大的关注。诸如非对称暗物质的框架激发了这样的想法,即暗物质可能具有与质子相似的质量,而镜像物质和$G \times G$大统一理论为额外的规范扇区提供了理论基础,这些规范扇区可能与标准模型粒子的相互作用最小。在这项工作中,我们探讨了这些暗QCD模型可以允许的强子谱。在超球组分夸克模型中研究了重子态和介子态的浅色粒子数和禁闭尺度对最轻稳定态(暗物质候选者)的影响。
2017-09-20 hep-ph
Dark matter, the CMSSM and lattice QCD
最近的晶格测量给出了质子中的光和奇异夸克凝聚的精确估计。我们使用这些新的结果显着提高暗物质的预测在一组基准模型,代表不同的情况下,在约束最小超对称标准模型(CMSSM)。由于预测的横截面至少比以前建议的小一个数量级,我们的结果对暗物质搜索有重要意义。
2009-07-23 hep-ph
Dark matter pair associated with a $W$ boson production at the LHC in next-to-leading order QCD
我们研究了在LHC上通过矢量或轴矢量耦合与标准模型粒子耦合的介体产生一对与W玻色子产生相关的费米子暗物质粒子的QCD次领先级(NLO)修正.我们发现QCD非线性光学修正降低了总截面对因子化和重整化标度的依赖性,并且$K$因子随暗物质质量的增加而增加。我们还给出了末态μ子和横质量$M_T$的横动量$p_T^μ$的LO和QCD非LO修正分布。我们发现,QCD非线性光学修正显著地改变了LO的截面.
2014-09-15 hep-ph
Heavy QCD axion dark matter from avoided level crossing
本文提出QCD轴子与惰性轴子混合时,其质量本征态的避免能级交叉可将能量密度几乎完全转移给QCD轴子,从而在更高达meV至eV量级的质量范围内自然产生全部暗物质,为未来直接探测实验提供理论依据。
2023-10-29 astro-ph.CO hep-ph
Mirror Neutron Stars: How QCD can be used to study dark matter through gravitational waves
由于缺乏弱相互作用的暗物质的经验证据,我们有理由寻找其他的候选者,比如一个与标准模型具有相似数量粒子的封闭暗扇区。双希格斯镜像物质就是这样一个模型,它是标准模型的孪生子,粒子质量比解决层次问题的标准模型重3- 6倍。这一般预测镜像中子星,完全由镜像核物质组成的简并物体。我们发现它们的结构使用一个现实的状态方程从地壳(核)到核心(相对论平均场模型)和规模的粒子质量使用格点量子色动力学的结果。我们发现镜像中子星具有独特的特征,可以通过引力波和双星探测到,这为探测暗物质提供了一种有趣的可能性。
2022-07-26 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Dynamical evolution of dark matter admixed neutron stars
我们第一次动态演化的暗物质混合中子星与费米子暗物质。这些系统是中子星的普通核物质和暗物质的混合物。为了执行我们的动态演化,我们推导出运动方程,在守恒形式,球对称系统与任意数量的完美流体。使用有限体积和高分辨率的激波捕捉方法,我们动态地发展的两个流体的情况下,第一流体模拟普通物质和第二流体模拟暗物质。我们使用我们的动态解决方案,研究非线性稳定性,径向振荡频率,和动态形成过程。
2022-01-06 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
SUSY-QCD Corrections to Dark Matter Annihilation in the Higgs Funnel
我们计算了Higgs漏斗中暗物质湮灭的全O(alpha_s)超对称QCD修正,计算了潜在的大的mu tan β和A_b贡献,并保留了所有有限的O(m_b,s,1/tan^2 β)项.我们数值证明,这些修正强烈影响超对称质量参数的宇宙学数据的提取,因此必须包括在常见的分析工具,如DarkSUSY或micrOMEGAs。
2007-11-14 astro-ph hep-ph
On the Detection of QCD Axion Dark Matter by Coherent Scattering
QCD轴子是暗物质的一个有希望的候选者。本文讨论了核子与QCD轴子暗物质之间的弹性散射过程。我们指出,与经典过程相比,相干效应可以使截面增加$\mathcal{O}(10^{25})$以上。例如,我们证明了QCD轴子可能以$f_a \lesssim 10^{11}\,\text{GeV}$的$\mathcal{O}(1)$概率散射到太阳。此外,可以预期受激发射效应也可以增强截面,因为轴子DM的数密度非常大。增强因子可以与另一个$\mathcal{O}(10^{25})$一样大,并且如果该因子存在,则来自暗物质风的力可以经由例如扭秤实验。但是,也发现存在受激发射因子的抵消,并且力太小而不能被检测。
2021-12-27 hep-ph
Blowing in the Dark Matter Wind
本文研究轻标量暗物质与普通物质相互作用产生的暗物质风力,证明该力在现实模型中可达到最大,并指出航天器轨迹精确测量可在宽参数范围内探测该力。
2024-09-01 hep-ex hep-ph
QCD Correction to Neutralino Annihilation Process and Dark Matter Density in Supersymmetric Models
我们计算了中性伴子湮灭到夸克反夸克末态的截面的QCD修正,并讨论了它对中性伴子残余密度计算的意义。我们看到,当末态夸克是非相对论性的时,QCD修正使对湮灭截面增加了O(10%)。因此,当最轻的中性伴子主要湮灭成t \bar{t}对时,最轻的中性伴子的残余密度受到QCD修正的显著影响,特别是当最轻的中性伴子质量接近顶夸克质量时。
2006-05-16 hep-ph
New Source for QCD Axion Dark Matter Production: Curvature Induced
İstinye University(伊斯坦耶大学);Tel-Aviv University(特拉维夫大学);Johannes Gutenberg University(约翰内斯·古腾堡大学);The University of Osaka(大阪大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器中心);Universität Hamburg(汉堡大学);Universitat de València-CSIC(瓦伦西亚大学-西班牙国家研究委员会);Khon Kaen University(孔敬大学)
本文提出通过曲率扰动与快速滚动背景场的乘积生成QCD轴子暗物质的新机制,并探讨其在暗物质参数空间中的应用及实验验证可能性。
2026-01-09 astro-ph.CO hep-ph
Anomalous leptonic U(1) symmetry: Syndetic origin of the QCD axion, weak-scale dark matter, and radiative neutrino mass
将夸克和轻子的标准模型中著名的轻子U(1)对称性推广到包括一些新的费米子和标量。由此产生的理论有一个不可见的QCD轴子(从而解决了强CP问题),一个弱尺度暗物质的候选者,以及辐射中微子质量。一个可能的关键联系是颜色三重标量,它可能在大型强子对撞机上产生和检测。
2017-06-26 hep-ph
Dark energy, QCD axion, BICEP2, and trans-Planckian decay constant
弦紧化中允许的离散对称性是所有在某个层次上被破坏的全局对称性之母。我们讨论由此产生的伪戈德斯通玻色子,特别是QCD轴子和一个临时的宇宙学常数,和暴胀子。我们还评论了最近的BICEP 2数据的一些影响。
2014-10-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
QCD radiative correction to pair-annihilation of spin-1 bosonic Dark Matter
在非相对论极限(v<<1)下,通过对紫外和红外奇异性进行维数正则化,计算了自旋为1的暗物质(DM)对湮灭的次领先阶(NLO)QCD修正.由于无质量胶子的贡献,完整的O(α)修正约为8%。如果有一个与DM粒子质量近似相同的大质量胶子产生新的相互作用,则会额外增加5%。非线性光学QCD修正可以使残余密度测量约束下的DM质量产生相当大的位移。
2009-02-06 astro-ph hep-ph