Graviton-mediated dark matter model explanation the DAMPE electron excess and search at $e^+e^-$ colliders
DAMPE宇宙射线电子谱的最新结果显示，在大约1.4 TeV的背景上有一个狭窄的凸起。我们试图在一个简化的Kaluza-Klein引力子介导的暗物质模型中解释DAMPE电子过剩，在该模型中引力子只与轻子和暗物质相互作用。给出了相关的唯象讨论，并指出这种简化的引力子介导的暗物质模型有可能在未来的轻子对撞机实验中得到交叉检验。
2017-12-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Interpreting the Fermi-LAT gamma ray excess in the simplified framework
我们测试的可解释性，马约拉纳费米子暗物质候选人与标量介体解释的伽马射线过剩从银河系中心。假设调解人耦合到所有第三代费米子，我们计算暗物质丰度和散射的原子核，伽马，正电子和反质子宇宙射线通量，从暗物质湮灭的无线电发射，以及暗物质湮灭的CMB上的效果观测。在排除了有争议的射电观测之后，其余的数据倾向于暗物质（介质）质量在10-100（3-1000）GeV范围内，与底夸克和τ轻子的弱关联耦合在68%的可信度水平上为10^{-3}-1。
2015-05-25 hep-ph
Consistency of the recent ATLAS $Z+E_T^{\rm miss}$ excess in a simplified GGM model
ATLAS最近报道了轻子- $Z+E_T^{\rm miss}$通道中的$3σ$过量。这在文献中被解释为一个简化的广义规范中介模型，包含一个胶子，一个希格西诺次轻超对称粒子（NLSP）和一个引力子最轻超对称粒子（LSP）。我们测试了这一解释的一致性，以代替CMS中相应搜索的结果以及新物理学的其他大型强子对撞机搜索。由于非去耦效应，这些模型的参数空间被分成两个区域;在一个区域中，通过顶夸克产生的额外轻子是预期的，而另一个区域看到零轻子事件的大概率。在结合相关的约束条件，我们发现，这些模型不能解释ATLAS过剩。
2015-04-20 hep-ex hep-ph
Compact objects and dark matter dynamics in astroparticle physics
本研究围绕天体粒子物理中的夸克星、原初黑洞、暗物质等致密天体与暗物质相关对象，开展了解析推导、参数约束、多信使信号分析及重子不对称性估算等研究。
2024-11-02 astro-ph.CO hep-ph
Do Galactic Systems Form Too Late in Cold+Hot Dark Matter Models?
高红移星系的丰富性对冷+热暗物质（CDM+HDM）模型有很强的约束作用。热分量降低了COBE归一化CDM模型中过多的小尺度能量，但也延迟了星系形成的时间。我们目前的结果，从第一个数值模拟，有足够的动态范围，以准确地解决问题的高红移晕丰度CDM+HDM模型。对空间平坦的模型用$Ω_ν=0.3$和0.2（用$H_0=50$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$和$Ω_b=0.05$）进行了等效的高分辨率粒子-粒子/粒子-网格$N$ -体模拟。我们研究了高红移类星体的空间密度和中性稠密气体的质量分数对模型的约束。我们发现，即使有乐观的假设，研究较多的$Ω_ν=0.3$模型没有产生足够的质量晕来解释观测到的类星体丰度在$z>4$。如果$Ω_ν$降至0.2，则模型通过该检验。两个模型都没有产生足够高的柱密度晕，以解释$z\go 3$的阻尼Ly $α$系统中的气体量：$Ω_ν=0.3$模型的系数$\sim$为80; $Ω_ν=0.2$模型的系数$\sim$为3。我们的结论是，只有CDM+HDM模型与$Ω_ν\lo 0.2$可以匹配的观测在高红移，这意味着最大质量的轻中微子（大概是$τ$）的上限为4.7 eV。
1994-07-26 astro-ph hep-ph
Could the 650 GeV Excess be a Pseudoscalar of a 3-Higgs Doublet Model?
Ibnou Zohr University（伊本·佐赫尔大学）；University of Southampton（南安普顿大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
本研究提出在 I(1+2)HDM 模型中，将 LHC 观测到的 650 GeV 超出解释为赝标量 A 的产生与衰变，同时解释 95 GeV 双光子反常，并预测相关共振信号。
2025-10-16 hep-ph
A Comprehensive Study of WIMP Models Explaining the Fermi-LAT Galactic Center Excess
Brown University（布朗大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）
本文研究了解释费米-拉特银河系中心过剩的WIMP模型，探讨了不同类别的候选者，并指出只有极窄的共振通道符合观测限制。
2026-04-04 astro-ph.HE hep-ph
Simplified Limits on Resonances at the LHC
在评估新的对撞机数据的最初阶段，特别是如果可能存在少量过剩，那么有一种方法将数据与整个模型类别进行比较将是有用的，以便立即了解哪些类别可能是相关的。在本文中，我们提出了一种方法，适用于新的物理调用时，解释过剩对应于一个单一的，相对较窄的，$s$通道共振的生产和衰变。共振的简化模型允许我们将估计的信号横截面转换成与模型无关的关于对应于产生和衰减的分支比的乘积的界限。这很快就揭示了一个给定类别的模型是否可能在LHC上产生所需大小的信号。我们的工作建立了一个总体框架，概述了它是如何运作的共振与不同数量的生产和衰变模式，并分析了目前的实验兴趣的情况下，包括共振衰变到双玻色子，双光子，双轻子，或双射流。如果大型强子对撞机实验报告他们在本文定义的简化极限变量$ζ$中寻找标准模型之外的新共振，那将更容易避免死胡同，并找到最有可能的候选模型来解释任何观察到的过度现象。
2016-10-13 hep-ex hep-ph
Testing Viability of Benchmark Dark Matter Models for the Galactic Center Excess
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；CERN（欧洲核子研究中心）
通过间接探测、宇宙学、直接探测和加速器的最新观测，约束并评估了用于解释GeV伽马射线银河系中心过剩的基准简化暗物质模型的参数空间。
2026-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark matter Simplified models in the Resonance Region
本文研究暗物质简化模型在共振区（$m_{\rm DM}\simeq m_{\rm med}/2$）的可行性，通过完整玻尔兹曼处理证明该区域满足遗迹密度和直接探测约束，并解释费米-LAT过量，提出两个自然实现共振的最小构造。
2025-10-09 astro-ph.HE hep-ph
Updated Collider and Direct Detection Constraints on Dark Matter Models for the Galactic Center Gamma-Ray Excess
利用一套详尽的简化模型，我们重新审视暗物质的情况下，可能能够产生所观察到的银河系中心的伽马射线过剩，更新约束的LUX和PandaX-II实验，以及从大型强子对撞机和其他对撞机。我们确定了各种各样的伪标量介导的模型，保持一致的所有约束。相反，通过自旋为1的介质湮灭的暗物质候选者被直接检测约束排除，除非介质的质量接近湮灭共振，或者介质与暗物质有纯矢量耦合，与标准模型费米子有纯轴向耦合。所有暗物质通过$t$通道过程湮灭的情况现在都被LUX/PandaX-II和LHC的限制排除了。
2017-04-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Minimal Scalar-Stealth Top Interpretation of the Diphoton Excess
在ATLAS和CMS实验中都观察到了750 GeV附近的共振。我们提出了一个可能的解释基于一个简化的模型：一个750 GeV的单重标量共振，和一个最小的隐形矢量夸克的介绍。在LHC中，标量通过胶子聚变产生，随后衰变到双光子末态。光隐形夸克可以显着提高双光子率，同时仍然保持其他通道低于当前LHC的搜索限制。我们发现能量在400 ~ 500 GeV的隐形夸克与标量的耦合度在0.5 ~ 1.5之间，可以解释双光子过剩现象，避免了电流双喷注约束。我们还评论其他潜在的签名，这种隐形模式。
2016-01-05 hep-ph
NMSSM Interpretation of the Galactic Center Excess
我们探讨了费米望远镜观测到的GeV银河系中心过剩（GCE）的模型，专注于$Z_3$ NMSSM中的$χχ\rightarrow f \bar f$湮灭过程。我们首先检查的要求，一个简化的模型（参数化的耦合和质量的暗物质（DM）和介质粒子），再现GCE通过$χχ\rightarrow f \bar f$，同时热生产所观察到的遗迹丰度。我们将简化模型的结果应用于Singlino/Higgsino（S/H）或Bino/Higgsino（B/H）DM的$Z_3$ NMSSM。在S/H DM的情况下，我们发现DM必须非常接近一个赝标量共振是可行的，和大的$\tanβ$和积极的值$μ$是首选的逃避直接检测的限制，同时获得观察到的希格斯质量。相比之下，在B/H DM的情况下，情况要少得多：湮灭通常发生在非共振状态，并且对于大的$\tanβ$，通过选择足够大且为负的$μ$，可以很容易地满足直接检测约束。B/H模型通常有一个很轻的，很大程度上类似于MSSM的赝标量，没有伴随的带电希格斯粒子，可以在LHC中搜索。
2014-10-07 astro-ph.CO 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
Pseudoscalar Portal Dark Matter and New Signatures of Vector-like Fermions
费米子暗物质通过赝标量入口与标准模型扇区相互作用，可以避开直接探测的限制，同时保持WIMP奇迹。我们研究了LHC对简化模型中赝标产生的约束，赝标主要与b夸克或τ轻子耦合，并探讨了它们对伽玛射线观测中GeV过量的影响。我们还研究了新的矢量类费米子模型，可以实现简化模型的赝标门户暗物质。这些模型产生了新的衰变通道和矢量类费米子的特征，例如，bbb，btautau和tautautau共振。一些签名已经受到现有LHC搜索的强烈约束，并且拟合伽马射线过量的参数空间进一步受到限制。另一方面，由于电弱产生率很小，到目前为止，纯的富τ末态仅受到弱约束。
2016-02-01 hep-ph
Global fits of simplified models for dark matter with GAMBIT I. Scalar and fermionic models with s-channel vector mediators
本文利用GAMBIT对通过s通道矢量媒介子与夸克耦合的标量和费米子暗物质简化模型进行全局拟合，发现LHC单喷注超出和遗迹密度限制偏好暗物质质量约为媒介子一半的共振区域，并揭示了矢量与轴矢量耦合带来的竞争性约束。
2023-08-08 hep-ph
New vector bosons and the diphoton excess
我们认为，最近观察到的双光子过剩在$\sim 750$ GeV可以解释的标量粒子（$φ$）的光子的衰变。如果标量是某个新的规范对称性的质量破缺扇区的剩余部分，那么它与光子的耦合可以由对称性破缺的带电质量矢量的环产生。如果这些新的$W^\prime$矢量玻色子带有颜色，它们也可以产生与胶子的有效耦合。在这种情况下，双光子过剩完全可以用一个只包含$φ$和$W^\prime$的简化模型来解释。另一方面，如果$W^{\prime}$不携带颜色，我们表明，提供额外的有色粒子存在产生所需的$φ$胶子耦合，双光子过剩可以解释相同的$W^{\prime}$通常调用来解释在$\sim 2$ TeV的双玻色子过剩。我们还探讨了双光子和双玻色子过剩与异常$t\bar{t}$前后不对称之间可能的联系。
2016-06-28 hep-ex hep-ph
Simplified Limits on New LHC Resonances
如果在对撞机数据中发现了可能预示新物理的过量数据，那么能够立即将数据与整个模型类别进行比较将是非常有用的。这个演讲讨论了一种方法，适用于新物理学对应于一个单一的，相对较窄的，s通道共振的产生和衰减。共振的简化模型允许我们将估计的信号横截面转换成与模型无关的关于对应于产生和衰减的分支比的乘积的界限。这很快就揭示了给定的一类模型是否可能产生观测到的大小的信号。我们将描述如何将我们的分析框架应用于当前实验感兴趣的情况，包括共振衰减到双玻色子、双光子、双轻子或双射流。
2016-11-03 hep-ex hep-ph
Can past gamma-ray bursts explain both INTEGRAL and ATIC/PAMELA/Fermi anomalies simultaneously?
伽马射线暴（GRB）被用来解释来自星系核球的511 keV辐射和从ATIC、PAMELA和费米数据推断的高能正电子过剩。虽然独立的解释可以负责这些现象，我们探讨其共同的GRB相关的起源的可能性，通过建模的GRB分布和估计率。对于预期的银河系长伽马射线暴速率，这两个信号都不是通用的;本地的过量需要2%的重合度，而来自银河系中心的信号需要20%的重合度。同时解释需要0.4%的巧合。考虑到对新物理学的多次搜索所产生的大量统计“试验”，百分之几的巧合不能被认为是不可能的。或者，如果星系速率比预期的要高，这两种现象都可以用伽玛暴来解释。我们还表明，类似的结果是很难得到假设一个简化的短伽玛射线暴分布。
2010-08-23 astro-ph.HE hep-ph
Di-photon excess illuminates Dark Matter
我们提出了一个简化的暗物质模型与标量介体，以适应最近观察到的ATLAS和CMS合作的双光子过剩。共振衰变为暗物质可以很容易地解释标量共振相对较大的宽度，而总宽度的大小与对暗物质遗迹密度的约束相结合，导致对暗区参数的尖锐预测。在一个相当大的宽度的假设下，该模型预测的信号与~300 GeV的暗物质粒子的通道与大的丢失能量一致。这一预测还没有受到LHC运行I搜索的严格限制，并且将在LHC运行II中的喷流中以及具有更多亮度的缺失能量通道中进行访问。我们的分析还考虑了天体物理学的限制，指出未来的直接探测实验将对这种情况敏感。
2015-12-29 hep-ex hep-ph
WIMPs at the Galactic Center
弱相互作用大质量粒子（WIMP）的简单模型预测暗物质湮灭成为成对的电弱规范玻色子、希格斯玻色子或陀螺，通过随后的级联衰变产生伽马射线谱。有趣的是，在费米数据中一直观察到来自银河系中心附近的过量伽马射线。费米合作组织最近的一项分析证实了这些早期的结果。考虑到系统的不确定性的建模的伽马射线背景，我们首次表明，这种过剩可以很好地适应这些最终状态。特别是，对于$(WW, ZZ, hh, tt)$的湮灭，质量在阈值和大约（165，190，280，310）GeV之间的暗物质给出了一个可接受的拟合。$b\bar{b}$的拟合范围也扩大到35 GeV $\lesssim m_χ\lesssim$ 165 GeV。这些都是比较以前的拟合，得出的结论是，只有轻得多的暗物质湮灭成$b$，$τ$，轻夸克的最终状态可以描述过剩。我们证明，简单的，动机良好的模型的WIMP暗物质，包括热遗迹中性伴子的MSSM，希格斯门模型，以及其他简化的模型可以解释过剩。
2014-11-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Simplified TeV leptophilic dark matter in light of DAMPE data
利用一个简化的框架，我们试图解释最近的DAMPE宇宙$e^+ + e^-$通量过剩的轻子狄拉克费米子暗物质（LDM）。讨论了连接LDM和标准模型粒子的标量（$Φ_0$）和矢量（$Φ_1$）介体场。在DM遗迹密度、γ射线、宇宙射线和宇宙微波背景辐射（CMB）的约束下，我们发现，当DM质量约为1.5 TeV时，耦合$P \otimes S$、$P \otimes P$、$V \otimes A$和$V \otimes V$可以产生合适的$e^+ + e^-$通量，并具有自然的热湮灭截面$<σv> \sim 3 \times 10^{-26} cm^3/s$.其中，$V \otimes V$耦合受到PandaX-II数据的严格约束（尽管LDM-核散射出现在单圈水平），并且幸存的样品出现在共振区域$m_{Φ_1} \simeq 2m_χ$。我们还研究了相关的对撞机特征，如双轻子产生$pp \to Φ_1 \to \ell^+\ell^-$和μ子$g-2$异常。最后，我们提出了一个可能的$U(1)_X$实现这种轻子暗物质。
2018-02-12 astro-ph.CO hep-ph
Black Holes, Dark Matter Spikes, and Constraints on Simplified Models with $t$-Channel Mediators
银河系中心超大质量黑洞附近亚秒差距区域的暗物质密度尖峰可以提供来自暗物质湮灭的潜在可观测伽马射线信号。以费米- $LAT$数据的伽马射线通量从点源3FGL J1745.6- 2859 c（Sgr A*），我们计算得到的约束DM的通用模型，允许的可能性的一个不可忽略的速度依赖的组件的湮灭截面。我们考虑了各种选择的天体物理参数，描述的尖峰配置文件，并发现伽玛射线通量强烈依赖于这些选择，特别是建模的尖峰耗尽效应，由于重力与重子的相互作用，这会影响尖峰半径和陡度配置文件。我们计算的DM参数空间的衰减和理想化的尖峰，考虑不同的选择在每种情况下的陡度配置文件上的约束。我们发现，对于最保守的参数选择，对应于一个耗尽的尖峰与NFW尖点配置文件，伽马射线通量为100 GeV的热遗迹是低于目前的观测约束的几个数量级。对于与尚未衰减的尖峰相对应的参数的更乐观的选择，可以针对陡度曲线的各种选择获得DM质量的界限。然后，我们专门到一类简化模型的费米子DM，湮灭占主导地位的$t-$通道交换的两个标量介体与任意混合角$α$，并计算间接检测约束来自DM穗。一路上，我们讨论的天体物理参数描述DM尖峰的约束，以银河系中心多余的DM湮灭的信号。
2017-09-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Search for Scalar Dark Matter via Pseudoscalar Portal Interactions: In Light of the Galactic Center Gamma-Ray Excess
根据观测到的银河系中心γ射线过剩，我们研究了标量暗物质通过赝标量介质与夸克相互作用的简化模型。如果低速暗物质通过一个$s$通道离壳介质湮灭，主要进入$\bar{b} b$，和/或直接湮灭成两个${\it hidden}$在壳介质，随后衰变成夸克对，则参数空间的可行区域也可以解释遗迹密度并逃避当前的搜索。这两种湮灭都是$s$波。由高亮度LHC灵敏度设定的预计单喷流极限可能会限制有利的参数空间，其中介质的质量比暗物质质量大2倍。我们表明，矮球状星系的15年费米-LAT观测的投影灵敏度可以提供一个严格的约束，在这个模型中允许的最参数空间。如果壳层介质通道对暗物质湮灭截面的贡献超过50 $\%$，则可以在计划的PICO-500 L实验中探测这种具有较轻介质的模型。
2018-07-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Asymmetric Dark Matter in the Sun and the Diphoton Excess at the LHC
最近有人指出，非对称暗物质（ADM）与核子的动量依赖耦合可以解释日震观测值与标准太阳模型预测值之间的广泛分歧。在本文中，我们提出了一个最小的简化ADM模型组成的标量和赝标量介体，除了狄拉克费米子DM，产生这样的动量依赖的相互作用。值得注意的是，质量约为750 GeV的赝标量可以同时解释太阳异常和最近的双光子过剩观测的ATLAS和CMS实验在早期的$\sqrt s=13$ TeV LHC数据。在这个框架中，共振的总宽度自然很大，正如ATLAS实验所建议的，因为共振主要衰减到ADM对。该模型预测的存在一个新的光标量在GeV范围内，与夸克相互作用，并观察到的双喷流，单喷流和$t\bar{t}$签名的750 GeV的共振在大型强子对撞机。
2016-06-28 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ex
Towards the next generation of simplified Dark Matter models
本白皮书是对正在进行的关于简化暗物质（DM）模型的扩展和改进的讨论的投入。基于两个具体的例子，我们展示了如何现有的简化DM模型（SDMM）可以扩展到提供一个更准确，更全面的框架来解释和解释对撞机搜索。在第一个例子中，我们扩展了规范的SDMM与标量介体，包括混合与希格斯玻色子。我们表明，这种方法不仅提供了一个更好的描述的基本运动学特性，一个完整的模型将拥有，但也提供了使用这种更现实的标量混合模型类比较和组合一致的搜索基于不同的实验签名的选项。第二个例子概述了一个新的物理信号中观察到的可见通道可以连接到DM通过扩展一个简化的模型，包括有效的耦合。这种发现的情况下，使用最近观察到的过量的ATLAS和CMS的高质量双光子搜索的案例研究表明，这样一个务实的方法可以帮助实验搜索计划，以验证/伪造一个潜在的信号，并研究其潜在的性质。在白皮书的下一部分中，我们概述了SDMM的其他有趣选项，这些选项可以在未来进行更详细的研究。最后，我们讨论了DM的超对称模型的重要方面，以及这些如何有助于开发更完整的SDMM。
2017-02-25 hep-ex hep-ph
Shedding light on dark matter with recent muon $(g-2)$ and Higgs exotic decay measurements
最近，我们已经看到了两个超越标准模型的物理学线索：在寻找$H_0\to A_0 A_0\to b\bar{b}μ^{+}μ^{-}$的过程中，$σ$局部过剩（$M_{A_0} = 52$ GeV）为3.3，在$(g-2)_μ$测量中，$σ$偏离SM预测为4.2。ATLAS协作组使用$\sqrt{s}=13$ TeV的139 fb $^{-1}$数据发现了第一个过剩。第二个偏差是布鲁克海文E821和最近报道的费米实验室E989实验结果的结合。我们试图用一个可重正化的简化暗物质模型来解释这些偏差。受暗物质（DM）直接探测的零信号结果的启发，我们将可能的新粒子$A_0$解释为连接DM和标准模型的赝标介体。另一方面，一种新的矢量类μ轻子可以同时解释这两种过剩现象，并对DM现象作出贡献。
2021-09-11 hep-ph
Particle Physics Implications and Constraints on Dark Matter Interpretations of the CDMS Signal
最近，CDMS合作报告了一个搜索的暗物质与硅核散射的信号区域的事件过多。在预期的0.4的背景下，有三个事件的显著性约为2 sigma，因此得出这是暗物质信号的结论还为时过早。尽管如此，重要的是检查能够解释这种过剩的粒子理论的空间，看看什么理论能够解释它，以及如何排除它或在其他渠道中找到佐证。我们研究了一个简化的模型，包含一个标量介质粒子，并找到与CDMS观测一致的区域。对撞机的边界对理论提出了重要的限制，但可行的点，包括导致观察到的热遗迹密度的点，仍然存在。
2013-11-05 hep-ph
The Enigmatic Galactic Center Excess: Spurious Point Sources and Signal Mismodeling
银河系中心GeV过剩（GCE）作为暗物质湮灭或一些新的天体物理现象（如新的伽马射线发射星系）的可能信号引起了极大的兴趣。在一篇配套论文中，我们表明，在银河系中心周围的$10^\circ$半径感兴趣区域（ROI）中，来自非泊松模板拟合（NPTF）的GCE点源（PS）的明显证据实际上是GCE未建模的南北不对称的伪影。在这项工作中，我们开发了一个简化的分析描述，说明信号错误建模如何驱动对PS群体的明显偏好，并演示了配套论文中指出的行为如何也出现在根本不包含PS信号的简单模拟数据集中。我们探讨了这种行为的普遍性，在真正的伽马射线数据，并讨论了过去和未来的研究使用NPTF技术的影响。虽然一旦包含南北不对称性，PS偏好的下降在较大的ROI中并不普遍，但我们表明，任何过于刚性的信号模型都有望产生虚假的PS信号，这可能看起来非常令人信服：以及与人们从真实PS群体所期望的相当的明显显著性，该信号可以表现出对分析中的变化范围的稳定性，以及与GCE PS群体的先前明显的基于NPTF的检测非常一致的源计数函数。这与以前研究的系统性错误建模形式形成对比，这些形式不太可能以相同的方式模拟PS人群。根据这一观察，并明确实现在该地区的GCE是最明亮的，我们认为，一个占主导地位的光滑起源的GCE是不紧张与现有的NPTF分析。
2020-09-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Emerging Excess Consistent with a Narrow Resonance at 152 GeV in High-Energy Proton-Proton Collisions
本研究基于LHC数据，用简化重希格斯衰变模型识别出152 GeV附近双光子等能谱的窄超出量，全局显著性达5.4σ，为超出标准模型的新粒子存在提供了迄今最高的实验证据。
2025-03-20 hep-ph
Dark matter properties implied by gamma ray interstellar emission models
我们推断暗物质的伽马射线残留提取使用八种不同的星际排放方案提出的费米-LAT协作解释银河系中心伽马射线过剩的属性。采用最合理的简化假设，我们假设暗物质粒子是一个马约拉纳费米子与标准费米子通过标量介体相互作用。利用这一理论假设和费米残差，我们计算贝叶斯证据，包括费米-LAT排除限制，以及从15个矮球状星系。我们的贝叶斯因子挑出四个费米方案与简化的暗物质模型兼容。在最优选的方案中，暗物质（介质）质量在100-500（1-200）GeV范围内，其湮灭由顶夸克终态主导。不太可取但仍然可信的是湮灭到b \bar{b}和tau^+tau^-终态，其暗物质质量低一个数量级。我们的结论是，从伽马射线数据中提取的暗物质的属性是高度敏感的星际发射的建模。
2016-09-01 hep-ph
A search for two-component Majorana dark matter in a simplified model using the full exposure data of PandaX-II experiment
在两分量马约拉纳暗物质模型中，一个暗物质粒子可以从目标核上散射，变成一个稍微重一点的分量。在矢量玻色子介体简化模型的框架下，在直接探测实验中，树级和环级过程都对信号有贡献。在本文中，我们报告的搜索结果，这样的暗物质从PandaX-II实验，使用的全部数据的100.7吨$\cdot$天曝光。没有观察到显着的过剩，所以强约束的介质质量和暗物质质量的组合参数空间的推导。利用对撞机实验的互补搜索结果，可以排除大范围的参数空间。
2022-05-17 hep-ex hep-ph
Taking a Razor to Dark Matter Parameter Space at the LHC
暗物质（DM）已经在对撞机上以一种很大程度上独立于模型的方式进行了搜索，通过寻找涉及单个喷流或光子以及丢失能量的过多事件。我们调查的可能性，寻找过度的更具包容性的喷气机渠道。具有多个射流的事件包含更多的信息，因此更多的句柄来增加信号与背景的比率。特别是，我们适应最近CMS的“剃刀”分析从搜索超对称搜索DM。我们考虑的简化模型DM是一个狄拉克费米子耦合到夸克的标准模型（SM）通过交换矢量或轴向矢量介质或胶子通过标量交换。我们认为轻和重（导致有效的接触相互作用）介质。由于剃刀分析在最终状态下需要多个射流，因此数据集与用于单射流搜索的数据集是互补的，因此可以组合边界。
2012-08-09 hep-ph
Soft Particle Production in Cosmic Ray Showers
宇宙射线簇射中μ子数量的模拟和数据之间存在差异的迹象存在于大的能量范围内。我们专注于在LEP的DELPHI探测器观察到的多μ介子束的过剩和皮埃尔俄歇天文台一般报告的μ介子数过剩。尽管与这些实验相关的初级CR能量相差几个数量级，但我们可以找到一种单一的机制，它可以同时增加两者的预测μ子计数，同时不违反加速器或皮埃尔俄歇天文台观察到的纵向簇射发展的约束。我们提出了一个简短的动机，并描述了这样一个模型的实际实现，基于软粒子的相互作用以上的选定的能量阈值。一组广泛的模拟结果表明，该模型的行为在一个简化的参数空间的各个部分。
2017-12-12 hep-ex hep-ph
Gamma Rays, Electrons, Hard X-Rays, and the Central Parsec of the Milky Way
银河系中心复杂的相互作用过程是过去、现在和（可能）未来众多谜团的核心。我们的目标是更全面地了解如何扩展到>10 TeV的光谱结果。我们首先建立一个简化的模型来解释强中心秒差距光子场的特殊能量和角度依赖性。这允许计算各向异性逆康普顿散射和映射由于伽马伽马-> e^+ e^-衰减的伽马射线消光。耦合这些与不断发展的电子光谱的方法，我们研究了几个明确的和目前的过剩，包括扩散的硬X射线所看到的NuSTAR和GeV伽马射线费米。我们解决进一步的应用，宇宙射线，暗物质，中微子和伽马射线从中心和超越。
2016-11-27 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Pseudoscalar Portal Dark Matter
一个费米子暗物质候选者，其残余丰度是通过赝标湮灭而设定的，可以逃避直接探测实验的约束。我们提出了简化的模型，实现这一事实，通过耦合一个费米子暗部门的两个希格斯偶极子模型。这些模型是混合双希格斯诺暗物质在MSSM中的推广，在耦合和标量谱上有更多的自由度。赝标量共振附近的湮灭使得热遗迹暗物质的参数空间比单重态-二重态暗物质大得多，在单重态-二重态中，费米子只与SM希格斯二重态耦合。在一般的双希格斯粒子模型中，赝标量也可以相对较轻，甚至在100 GeV以下也有可能获得热遗迹暗物质候选者。特别是，我们找到了足够的空间来获得质量约为50 GeV的暗物质，并拟合银河系中心多余的伽马射线。这个参数空间区域可以通过LHC寻找重赝标量或电弱子来探测，也可能通过其他新的对撞机信号来探测。
2015-08-13 astro-ph.HE hep-ph
Explanation of the excesses in associated di-photon production at 152 GeV in 2HDM
本文通过新Higgs玻色子的Drell-Yan产生解释ATLAS在152 GeV伴随双光子产生的超出，发现在双Higgs二重态模型中新中性Higgs到光子分支比约2%时显著性可达约4σ。
2024-10-14 hep-ex hep-ph nucl-th
Probing a light CP-odd scalar in di-top-associated production at the LHC
CP奇标量是标准模型的许多扩展的组成部分。最近，电弱尺度赝标量在解释银河系中心弥漫的伽马射线过剩方面受到越来越多的关注。由于没有直接耦合到规范玻色子，这些粒子只能从LEP的直接搜索或在第一次LHC运行期间进行的搜索中获得弱约束。我们研究了大型强子对撞机的灵敏度观察CP奇标量在双顶相关生产的质量范围$20 \leq m_A \leq 100$ GeV使用射流子结构为基础的重建技术。我们参数化的标量的相互作用，使用一个简化的模型的方法，并与所获得的上限耦合内类型I和类型II的2HDMs以及NMSSM。我们发现，在双顶相关的生产，在LHC的实验可以设置严格的限制CP奇数标量，适合银河系中心过剩。然而，直接灵敏度轻CP奇数标量从NMSSM证明仍然具有挑战性。
2015-07-24 hep-ex hep-ph
High-redshift physics from the acoustic scale
Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
研究通过声学尺度测量探讨高红移信息，分析物质时期距离超额与暗能量谱仪的张力，并揭示中微子质量对观测的影响。
2026-09-01 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Dark Matter Interactions with Pseudoscalar and Scalar Mediators Using Collider Searches for Multi-jets plus Missing Transverse Energy
单喷流搜索寻找涉及缺失横向能量（MET）加上一两个喷流的事件，是最突出的对撞机暗物质搜索。我们发现，多射流搜索，寻找MET加上两个或更多的射流，是显着更敏感的单射流搜索赝标量和标量介导的相互作用。我们证明了这一点的背景下，一个简化的模型与赝标量相互作用，解释了过剩的GeV能量的费米大面积望远镜观测到的伽马射线。我们发现，多喷流搜索已经限制了赝标量解释的过量介质（毫安）的质量是两倍以上的暗物质质量（MDM）的参数空间。随着LHC在更高能量下的运行，mA>2mDM的参数空间的剩余区域将被充分探索。此外，我们强调的重要性，补充单喷流的最终状态与多喷流的最终状态，以最大限度地提高灵敏度的搜索生产的暗物质在对撞机。
2015-10-15 hep-ex hep-ph
Annual modulation of event rate and electron recoil energy in inelastic scattering direct detection experiments
2020年，XENON 1 T实验观测到电子反冲能量$E_R$在$2\,$ - $\,3\,$ keV范围内的事件过多。这种过剩可能来自各种各样的来源，比如太阳轴子或中微子磁矩，也可能来自暗物质从氙原子上的非弹性散射。电子的反冲能则取决于暗粒子的质量差。在本文中，我们表明，事件率和电子反冲能量的年度调制提供了重要的额外信息，可以区分不同的理论解释的信号。为此，我们首先扩展的形式主义的年度调制电子反冲，非弹性暗物质散射和电子反冲能量。然后，我们研究了一个具体的理论模型与两个狄拉克费米子和一个暗光子。我们考虑到所有相关的宇宙学和实验的限制，这个模型，并将其应用到XENON 1 T和XENONnT实验与现实的检测阈值，效率和能量分辨率，拟合模型的主要物理参数，即质量分裂和电子散射截面。从每年调制的信号速率和电子反冲能量的额外信息的歧视性权力，然后证明XENONNT与基于这些主要物理参数的简化模型。与纯时间调制分析相比，这种更敏感的方法也可以作为其他具有不同暗物质候选者、介质和宇宙学的理论模型的模板。对于具有两个狄拉克费米子的$U(1)$模型，考虑到信号率和反冲能的年变化，可以更快更精确地确定自由模型参数。
2022-07-18 hep-ph
Everything You Always Wanted to Know About Dark Matter Elastic Scattering Through Higgs Loops But Were Afraid to Ask
我们考虑一个完整的列表中的简化模型，其中Majorana暗物质粒子湮灭在树水平的$hh$或$hZ$的最终状态，并计算在每种情况下的环诱导的弹性散射截面与核。这些湮没和弹性散射截面的表达式提供，并可以很容易地应用到各种UV完全模型。我们确定了几个现象学上可行的方案，包括暗物质，通过自旋零介质的$s$通道交换或通过费米子的$t$通道交换湮灭。虽然在这类模型中预测的弹性散射截面一般都很小，XENON1T和LZ应该对这个参数空间的重要区域敏感。在暗物质湮灭为$hh$或$hZ$的模型中，也可以产生与银河系中心观测到的过量伽马射线信号相一致的伽马射线信号。
2015-08-21 hep-ph
Searching for Dark Matter with circularly polarised photons from the Galactic Centre
传统的间接暗物质（DM）搜索寻找天空中无法归因于已知天体物理来源的过量电磁辐射，但迄今为止尚未探索其极化。在这个过程中，我们认为光子偏振是理解新物理相互作用的一个重要特征。特别是，圆极化可以从超越标准模型相互作用中产生，如果它们违反宇称，并且参与相互作用的初始状态粒子的数量密度不对称。我们考虑一个简化的模型为费米子（马约拉纳）DM和研究低于10 GeV的圆极化伽马射线从DM宇宙射线电子相互作用。我们研究了银河系中心正、负偏振光子的微分通量，发现圆偏振度可达90%。最后，我们讨论了该信号在未来实验中的检测前景。
2021-10-12 hep-ph
Radiative Neutrino Mass with $Z_3$ Dark matter: From Relic Density to LHC Signatures
在这项工作中，我们给出了一个具体的$\mathbb{Z}_3$暗物质（DM）模型中，中微子质量诱导在两个循环的DM粒子，可以是一个复杂的标量或狄拉克费米子的相互作用的现象进行了全面的分析。详细讨论了DM在遗迹密度和直接探测方面的特性以及LHC的特征，并简要讨论了对银河系中心γ射线过剩的间接探测。在DM方面，半湮没和共湮没过程在缓解遗迹密度和直接检测之间的参数空间的紧张关系方面起着至关重要的作用。在对撞机一侧，由$\mathbb{Z}_3$粒子产生的新衰变通道在LHC上产生了不同的信号。目前，三轻子信号被认为是标量和费米子DM候选者最严格的边界，费米子DM的签名与简化超对称模型中的电弱子非常相似。
2016-01-24 hep-ph
