Mass dimension one fermions in FLRW space-time
本文研究质量维度为一的 Elko 场在 FLRW 时空中的行为，在 de Sitter 空间求得精确解，并验证其满足正则反对易关系，为自相互作用暗物质提供候选。
2024-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Wigner Degeneracy in Elko theory: Hermiticity and Dark Matter
本文基于Elko和Wigner简并理论提出了一组厄米且可重整的量子场相互作用，将导数Elko-Higgs相互作用作为暗耦合候选者，并利用宇宙学及粒子物理约束确定了模型自由参数。
2024-12-19 hep-ph hep-th
Very special relativity as relativity of dark matter: the Elko connection
在Cohen和Kendhow提出的非常狭义相对论（VSR）中，指出了HOM（2）下的不变性对于解释Michelson-Morely实验的零结果既是必要的，也是充分的。正是量子场论对定域性的要求，或者P、T、CP或CT不变性的要求，使得洛伦兹群下的不变性成为必要。最初，它被证实，VSR在普朗克尺度下运行，我们建议，VSR的自然舞台是在类似于标准模型的能量，但在黑暗的部门。为此，我们提供了一个在VSR的SIM（2）化身下的从头算旋量表示不变量，并构造了一个质量维为1/2的费米子量子场。这个场是埃尔克的一个非常接近的兄弟，它表现出与标准模型场相同的内在黑暗的惊人特性。在新的结构中，Elko和Lorentz对称性之间的紧张关系完全解决了。因此，我们认为标准模型物质和规范场的对称性可能是洛伦兹的对称性，而暗物质和暗规范场的事件空间支持VSR的代数结构。
2010-11-21 gr-qc hep-ph hep-th
Spinor Dark Energy and Cosmological Coincidence Problem
最近，所谓的Elko旋量场被认为是暗能量的候选者。它是一个非标准旋量，具有不寻常的性质。当埃尔克旋量场被用于宇宙学时，它的不寻常性质可能会带来一些有趣的结果。本文用动力系统方法讨论了旋量暗能量模型中的宇宙学符合问题。我们的结果表明，在旋量暗能量模型的研究中，宇宙学的符合问题应该得到重视。
2010-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Symmetries and unitary interactions of mass dimension one fermionic dark matter
由埃尔克构造的费米子场有几个意想不到的性质。它们满足克莱因-戈登方程，但不满足狄拉克方程，并且质量维数为1，而不是3.5。从克莱因-戈登拉格朗日量开始，我们开始仔细研究这些费米子的对称性和相互作用以及它们的高自旋概括。我们发现，尽管费米子的质量维度是第一，但四点费米子自相互作用在高能时违反了么正性。因此，它不可能是理论的基本相互作用。因此，对于自旋半费米子，重整化性和么正性的要求禁止四点相互作用，只允许汤川相互作用。对于自旋j>1/2的费米子，它们没有可重整化的或幺正的相互作用。由于该理论是用Klein-Gordon拉格朗日量描述的，所以由于可重整性的要求，由包含四点相互作用的局域$U(1)$规范对称性产生的相互作用被排除了。在标准模型的背景下，这些性质使自旋半费米子成为自然的暗物质候选者。
2015-10-16 hep-ph hep-th
Towards a relativity of dark-matter rods and clocks
在没有暗物质的情况下，对狭义相对论时空的动力学和运动学解释一直是并且仍然是哲学辩论的主题，虽然很丰富，但基本上没有什么预测能力。如果在标准模型的"非平凡"扩展中包括暗物质候选者，这种情况就会发生巨大变化。在这里，我认为由暗物质制成的杆和钟可能不会揭示出与由标准模型粒子制成的杆和钟相同的潜在代数结构。为了具体起见，我在这里通过观察一种叫做埃尔克的特定暗物质候选者来验证这个论点。人们不可避免地会得出这样的结论，即在暗扇区内，以及在暗物质和标准模型物质之间的界面处，引力可能会偏离正则广义相对论的预测。对于埃尔克暗物质来说，这种效应是二阶的，因为它们只依赖于引力环境的角动量和自旋。
2009-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Singlet Fermionic Dark Matter explains DAMA signal
有人建议，考虑到沟道效应，从探测器核弹性散射的几个GeV的暗物质的顺序可能是合理的候选人协调DAMA的年度调制信号与其他零实验的结果。我们表明，单重态费米暗物质可以这样的暗物质的候选人，同时提供正确的热遗迹密度是一致的WMAP数据。
2009-01-17 hep-ph
Two-component scalar and fermionic dark matter candidates in a generic U$(1)_X$ model
考虑标准模型的一个$U(1)_X\otimes \mathbb{Z}_2\otimes \mathbb{Z}'_2$推广，其中SM场的$U(1)_X$荷由其超荷和B $-$ L数的线性组合给出.除了SM粒子的内容，该模型包含三个右手中微子（RHN）$N_R^i$和两个标量$Φ$，$χ$，所有的单态下的SM规范群，但在$U(1)_X$规范群带电。其中两个额外的领域，费米子$N_R^3$是奇数下$\mathbb{Z}_2$和标量$χ$是奇数下$\mathbb{Z}'_2$对称性。因此，$χ$和$N_R^3$都对观测到的暗物质遗迹密度有贡献，从而产生了双组分暗物质候选者。我们详细研究了它的暗物质属性，如遗迹密度和直接检测考虑到来自对撞机研究的约束。我们发现，在我们的模型中，一种暗物质（DM）可能会湮灭到另一种物质中，这可能会以一种重要的方式改变遗迹密度。
2022-04-27 hep-ph
Dark Matter in the Alternative Left Right Model
替代性左右模型是通常的左右对称模型的一个有吸引力的变体，因为它避免了改变味道的中性电流，从而允许模型中额外的希格斯玻色子玻色子是轻的。我们在这里表明，该模型预测几个暗物质的候选人自然，通过引入一个$R$ -宇称类似于一个在超对称，其中一些新的粒子是奇数，而所有的SM粒子是偶数。暗物质候选者可以是费米子或玻色子。我们对所有的可能性进行了全面的调查。我们分析和限制的参数空间，遗迹密度，直接和间接的检测范围满足，并探讨在大型强子对撞机上观测到费米和玻色子暗物质信号的可能性。玻色子和费米子候选者都提供了有希望的信号，第一个在LHC中在300 fb $^{-1}$，第二个在更高的亮度，3000 fb $^{-1}$。来自玻色子候选者的信号表明存在奇异的$d^\prime$夸克，而费米子候选者则意味着存在带电的希格斯玻色子玻色子，它们的质量都在TeV范围内。
2022-12-05 hep-ph
Fermion Triplet Dark Matter and Radiative Neutrino Mass
马约拉纳费米子三重态（Sigma^+，Sigma ^0，Sigma ^-）的中性成员被认为是宇宙中暗物质的候选者。它也可以作为获得辐射中微子质量的跷跷板锚。
2008-09-16 hep-ph
Fermionic partner of Quintessence field as candidate for dark matter
Quintessence是暗能量的可能候选者。在本文中，我们研究的费米子合作伙伴的Quintessino的现象。我们的研究结果表明，对于适当的模型参数的选择，Quintessino是一个很好的候选人冷或暖暗物质。在我们的方案中，宇宙的暗能量和暗物质在一个手征超场中连接。
2004-04-22 astro-ph hep-ph
Unification with Vector-like fermions and signals at LHC
我们寻找最小的扩展标准模型与矢量像费米子导致精确统一的规范耦合。质子衰变，希格斯稳定性和微扰的约束被认为是。最简单的模型包含两种不同（不完全）表示的矢量费米子的几个副本。其中一些模型包含中微子质量的III型跷跷板机制，而另一些模型则有暗物质候选者。在所有的模型中，至少有一个候选项在$SU(3)_{color}$下具有非平凡表示。在汤川耦合消失的极限下，形成了新的QCD束缚态，可以在LHC上探测到。目前的限制基于13 TeV的结果已经探测到这些粒子的质量在TeV左右。类似的模型可以用三个或四个矢量表示，其中的例子。
2018-05-16 hep-ph
Solar capture and annihilation of fermionic and scalar dark matter motivated by the LUX-ZEPLIN high-recoil candidate
Università di Salerno（萨莱诺大学）；INFN – Gruppo Collegato di Salerno（意大利国家核物理研究所萨莱诺协作组）；University of Zagreb（萨格勒布大学）
受LUX-ZEPLIN高反冲候选事件启发，比较费米子与标量暗物质模型在太阳中的俘获与湮灭动力学，发现尽管总湮灭率相似，但中微子谱差异可作互补探测手段。
2026-09-24 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
Radiative seesaw models linking to dark matter candidates inspired by the DAMPE excess
我们提出两种可能性来解释暗物质探索（DAMPE）最近报道的1.4 TeV附近的电子/正电子通量过剩的辐射跷跷板模型的框架中，其中一个提供了一个费米暗物质候选人，另一个提供了玻色子暗物质候选人。我们还显示了独特的功能，这两个模型的中微子质量结构。
2017-12-04 hep-ph
Fermionic triplet dark matter in an $SO(10)$-inspired left right model
我们研究了标准模型（SM）的左右（LR）扩展，其中暗物质（DM）候选者是由一组费米子马约拉纳三重态组成的。DM是稳定的残留$Z_{2}$对称性从LR群破缺SM。两个简单的情况下，DM粒子加上一定的一组额外的字段导致规范耦合统一与低LR尺度进行了探讨。这两种情况下，从遗迹密度和预测直接检测的约束进行了讨论。第一种情况与$SU(2)_R$矢量类费米子三重体包含DM候选人，这是几乎不受当前的直接检测实验。第二种情况，与一个额外的$SU(2)_R$三元组，打开了一个标量门户导致直接检测的限制，这是类似于对撞机限制右规范玻色子。符合唯象要求的DM参数空间也可以导致成功的规范耦合统一在$SO(10)$设置。
2017-05-09 hep-ph
Light dark matter candidates in intense laser pulses I: paraphotons and fermionic minicharged particles
由圆偏振激光波的强场驱动的偏振测量实验可以成为一种强有力的工具，用来限制与额外U（1）规范对称性相关的尚未探测到的隐藏光子和微荷电粒子的参数空间。我们展示了探测电磁波在真空中的吸收和色散是如何由于可见U（1）规范扇区和这些假设的自由度之间的耦合而被这种背景极化的。分析结果表明，接近双光子反应阈值的区域是探测这些隐藏粒子的灵敏探针。现代激光系统的参数被用来估计相应的耦合常数的限制，在由偶极磁体驱动的实验是不太受限制的区域。通过与仅假设微电荷存在的模型进行比较，分析了准光子场所起的作用。对于这两种情况下发现，最严格的排斥限制发生在最低的阈值质量，这是由一定的组合的场频率和支配的能量动量平衡的光生产的一对微荷电粒子。还分析了观测量对激光属性以及未知粒子参数的依赖关系。
2014-12-15 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
Search for the production of dark fermion candidates in association with heavy neutral gauge boson decaying to dimuon in proton-proton collisions at $\sqrt{s} = 8$ TeV using the CMS open data
该分析显示了对与重中性规范玻色子（Z $^{\prime}$）相关的暗费米子粒子的搜索。所研究的事件拓扑是双μ子和一个大的失踪横向动量。我们考虑了Z $^{\prime}$的μ子衰变。分析的数据是CMS探测器在2012年LHC质子-质子碰撞中收集的开放数据，对应于$\sqrt{s} = $ 8 TeV的11.6 fb $^{-1}$的积分亮度。一个基准场景光矢量用于解释数据，基于所谓的单Z $^{\prime}$模型的简化模型。没有暗费米子候选者的证据被发现，95 $\%$置信水平限制已被设置在两个Z $^{\prime}$和暗费米子质量。
2024-03-07 hep-ex hep-ph
Dark Matter in $E_6$ Grand Unification
本文讨论了非超对称$E_6$大统一中的费米子暗物质。$E_6$的基本表示包含，除了标准模型的费米子，异国情调的费米子，我们认为，其中之一是一个可行的，有趣的暗物质候选人。它的稳定性是由离散的剩余对称性保证的，它是$E_6$规范对称性的一个不破缺的子群。在施加规范耦合统一后，通过数值求解重整化群方程，计算对称性破缺尺度和可能的阈值修正的影响。由于奇异费米子和标准模型费米子的汤川耦合具有共同的起源，因此暗物质粒子的质量受到限制。我们发现$E_6$暗物质候选者的${10^{8} \text{ GeV} \lesssim m_{DM} \lesssim 10^{12} \text{ GeV}}$的质量范围，这是在下一代直接探测实验的范围内。
2017-04-13 hep-ph
A $Z'$-model and the magnetism of a dark fermion candidate
我们的贡献开始调查的规范模型的基础上的$SU_{L}(2) \times U_{R}(1)_{Q} \times U(1)_{Q'}$对称群的现象。该模型可以容纳，通过它的破坏性模式，在TeV尺度的重$Z'$ -玻色子的候选人。扩展的希格斯扇区引入了一个重标量，其质量位于$1.2-3.7 \, \mbox{TeV}$区域。费米子区包含一个暗物质的外来候选者，它与希格斯区的右手中微子成分混合，因此整个场的内容确保了$U(1)$ -quiral异常的消除。根据对称性破缺发生的特定方式，质量是固定的。鉴于可能的对称性破坏模式，我们研究了高能情景下的唯象意义。计算了奇异费米子的磁偶极动量（MDM）以及由于它与右中微子混合而引起的跃迁MDM。
2018-07-05 hep-ph hep-th
Multipartite Dark Matter with Scalars, Fermions and signatures at LHC
这种分析的基本思想是实现一个由标量和费米子组成的双组分暗物质（DM）框架，其中不可忽略的DM-DM相互作用有助于热冻结（因此残留密度），但将它们隐藏在直接检测边界之外。因此，我们用一个标量单线态（$S$）和三个矢量类费米子：两个单线态（$χ_1,χ_2$）和一个双线态（$N$）来扩充标准模型（SM）。两个DM组件的稳定性是通过离散的$\mathcal{Z}_2 \times {\mathcal{Z}^\prime}_2$对称性来实现的，在该对称性下，附加场适当地变换。具有相同$\mathcal{Z}_2 \times {\mathcal{Z}^\prime}_2$电荷的费米子场（模型中的$N,χ_1$）在电弱对称破缺（EWSB）后混合，最轻的组分成为DM候选者之一，而标量单线态$S$是通过希格斯门耦合连接到可见扇区的另一DM组分。重费米子（$χ_2$）通过汤川相互作用扮演介体的角色，将两个DM候选者联系起来。这通过DM-DM转换为较重的DM分量打开了大的参数空间。在大型强子对撞机（LHC）上，由于较轻的标量DM分量的存在，可以观测到由费米子暗区产生的强子宁静双轻子信号，满足残余密度和DM-DM转换的直接搜索边界。
2019-02-19 hep-ph
Shadow Fermions, Messenger Scalars and Leptogenesis
在我们提出的暗能量和暗物质模型中，研究了弱电尺度下的一种稀薄成因机制。该模型包含一个渐近自由规范群SU（2）Z和一个具有SU（2）Z瞬子诱导势的类轴子粒子，这产生了一个暗能量的场景。此外，这个SU（2）Z模型的扩展粒子内容包含冷暗物质的一个可能候选者，即SU（2）Z“影子”费米子，它通过携带SU（2）Z和电弱量子数的标量“信使场”与标准模型轻子耦合。由于这些影子费米子是SU（2）Z的实表示，轻子数在汤川扇形中可以被破坏，轻子数的不对称性可以在SU（2）Z粒子的衰变中产生，这也是CP破坏和“失平衡”的。计算了信使标量衰变和影子费米子衰变的不对称性。事实证明，为了保持轻子不对称性和与幺正性条件一致，一些影子费米子必须衰变为更轻的信使标量，因此可能是轻子不对称性的候选“祖先”。
2009-01-14 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
Coupling Unification and Dark Matter in a Standard Model Extension with Adjoint Majorana Fermions
我们重新审视的标准模型与马约拉纳费米子的伴随表示的扩展。在那里，一个精确的耦合统一和暗物质的良好候选者（$SU(2)_L$三重态费米子）同时实现。特别是，我们表明，$SU(3)_c$八重态费米子，这是成功的统一所需的可以是一个很好的非热源的三重态费米子暗物质。与超对称标准模型相比，该模型预测的质子寿命较短，并且大部分参数空间可以由未来的实验（如Hyper-Kamiokande实验）探索.
2014-11-21 hep-ph
Vector-fermion dark matter
本文研究了标准模型的一个简单扩展。标准模型仪表组已扩展为额外的$U(1)_X$组。该模型引入了一种新的希格斯粒子以及三种粒子（一种规范玻色子和两种马约拉纳费米子），它们可能是暗物质的候选者。论文还讨论了玻尔兹曼方程的推导过程，包括对假设条件的详细分析。该方程已被用来调查行为的暗物质密度的时间，相对于模型的参数值。
2018-04-26 hep-ph
Abelian Gauge Extension of Standard Model: Dark Matter and Radiative Neutrino Mass
本文研究了标准模型的一个简单推广，其中规范群被一个附加的$U(1)_X$规范对称性所推广。中微子质量的产生既在树的水平，以及辐射的异常自由添加的一个单重态费米子$N_R$和两个三重态费米子$Σ_{1R}, Σ_{2R}$与适当的希格斯标量。自发规范对称性破缺是以这样一种方式实现的，它导致剩余的$Z_2$对称性，从而提供了一个稳定的冷暗物质候选者。我们研究了可能的暗物质候选人在这个模型中，结合宇宙学的约束，以及直接检测实验。我们讨论了低质量和高质量（从GeV到TeV尺度）的费米和标量暗物质候选人的模型。我们发现，标量暗物质遗迹密度，虽然没有显着的存在或不存在的湮灭到$U(1)_X$规范玻色子对的影响，然而，受$U(1)_X$规范收费的选择。我们讨论了中微子的质量现象和它的兼容性与允许的暗物质质量范围，并评论在碰撞机上的希格斯签名模型的影响，包括那些有关的第四代费米子。
2012-05-04 hep-ph
Extension of Minimal Fermionic Dark Matter Model : A Study with Two Higgs Doublet Model
本文探讨了一个费米子暗物质模型，它是粒子物理学中的标准模型（SM）向双Higgs偶态模型的一种可能的扩展。Higgs二重态通过不可重整化的耦合与单重态的费米子暗物质（FDM）耦合，提供了一种新的物理尺度。我们探索了这种暗物质候选者的可行性，并通过碰撞机搜索，DM的遗迹密度，DM-核子散射截面的直接探测测量和间接搜索暗物质的实验结果来约束模型参数空间。
2015-05-28 hep-ph
Natural GeV Dark Matter and the Baryon-Dark Matter Coincidence Puzzle
我们提出了一个简单的扩展标准模型，引起重子生成有一个暗物质候选人O（GeV）的质量。重子生成所需的新领域的最小集合包括两个O（TeV）色标量和一个单态费米子。当费米子的质量与质子接近简并时，它也成为一种可行的暗物质候选者。重标量衰变产生了暗物质和重子不对称性，从而可以对重子-暗物质符合问题作出自然的解释。暗物质候选者逃脱了直接和间接的探测，但可以在大型强子对撞机上探测。该模型的超对称扩展是直接的，并导致多组分暗物质的情况下，这提高了直接和间接的检测前景。
2013-04-02 hep-ph
Multi-component Dark Matter through a Radiative Higgs Portal
我们研究了一个多组分的暗物质模型，其中与标准模型的相互作用主要是通过希格斯玻色子。该模型包含了在$SU(2)_W \times U(1)_Y$和暗规范群$U(1)^\prime$下带电的类矢量费米子。这就产生了两个暗物质候选者。一个自旋为1和一个自旋为1/2的候选者，它们分别与希格斯粒子有圈和树级耦合。我们探讨了由此产生的影响的暗物质遗迹丰度，同时也评估希格斯不可见的宽度和直接检测实验的约束。一般来说，我们发现，这个模型是高度约束时，费米子候选人的暗物质遗迹丰度的主要部分。
2017-01-23 hep-ph
A fermionic portal to a non-abelian dark sector
我们介绍了一类新的可重正化模型，由一个黑暗的$SU(2)_D$规范部门连接到标准模型（SM）通过矢量（VL）费米子介质，不需要希格斯门，其中一个巨大的矢量玻色子是暗物质（DM）的候选人。这些模型被标记为费米子门户矢量暗物质（FPVDM）。多种实现是可能的，这取决于VL伙伴和标量势的性质。详细讨论了一个例子。FPVDM模型在对撞机和非对撞机实验中有大量的应用，这取决于介质部门。
2022-03-09 hep-ph
Electroweakly-Interacting Dirac Dark Matter
我们考虑一类在SU（2）$_Y$和U（1）$_L$规范相互作用下都带电的费米子暗物质候选体。在这种情况下，应该存在一定量的暗物质-希格斯耦合，它可以将暗物质分裂成一对马约拉纳费米子，以逃避暗物质直接探测实验的限制。这些效应可以通过暗物质与核之间通过希格斯玻色子交换过程的散射，以及由暗物质及其SU（2）$_L$伙伴场诱导的电偶极矩来探测。在这篇文章中，我们用一种有效的实地方法来评估它们。结果表明，实验对物理量的限制已经限制了超荷$Y\geq 3/2$的暗物质。未来的实验对探测这类暗物质候选者很敏感，如果没有观察到信号，可能不利于$Y\geq 1$的情况。在这种情况下，只有$Y=0$和$1/2$情况可能是SU（2）$_L$带电费米子暗物质候选者的剩余可能性。
2015-04-02 hep-ph
A Classification of Dark Matter Candidates with Primarily Spin-Dependent Interactions with Matter
我们对弱相互作用大质量粒子（WIMP）候选暗物质进行了模型独立的分类，这些暗物质具有核子散射由自旋相关相互作用主导的特性。我们研究可重整化的理论，其中散射的暗物质是弹性的，并在树的水平。我们表明，如果WIMP-核子截面是由自旋相关的相互作用占主导地位的自然暗物质的候选人是马约拉纳费米子或真正的矢量玻色子，使暗物质粒子是自己的反粒子。在这种情况下，标量暗物质是不受欢迎的。狄拉克费米子和复矢量玻色子暗物质也不受欢迎，除了非常具体的量子数选择。我们进一步确定，任何这样的理论必须包含新的粒子接近弱标度与标准模型量子数，或者，一个$Z'$规范玻色子的质量等于或低于TeV的规模。在当前直接探测实验感兴趣的参数空间区域中，这些粒子自然位于大型强子对撞机（LHC）运动学上可访问的质量范围内。
2010-06-30 hep-ph
Possible explanation of indirect gamma ray signatures from hidden sector fermionic dark matter
我们提出在粒子物理学的标准模型（SM）之外存在一个隐藏的或暗的扇区，它的成员（包括费米子和玻色子）服从局域SU（2）$_{\rm H}$规范对称性，同时在SM规范群下表现得像单线态。然而，暗扇区的费米场还具有另一种整体U（1）$_{\rm H}$对称性，这种对称性保持不变。暗扇区的局域SU（2）$_{\rm H}$不变性在该扇区中的标量场获得真空期望值（VEV）时自发地被打破，从而对SU（2）$_{\rm H}$下带电的暗规范玻色子和暗费米子产生质量。在这个黑暗的SU（2）$_{\rm H}$扇区中最轻的费米子可能是一个潜在的暗物质候选者。我们首先研究的可行性模型和约束模型参数空间的理论约束，如真空稳定性和实验约束，如普朗克限制遗物密度，大型强子对撞机的数据，限制自旋无关散射截面从暗物质直接搜索实验等，然后我们调查的伽马射线对湮灭的建议暗物质候选人在银河系中心区域。我们还扩展了我们的计算伽玛射线通量的矮星系的情况下，并比较这些天体物理站点的伽玛射线的签名。
2016-07-09 hep-ph
General one-loop expressions for the diagonal and transition electromagnetic moments of spin-1/2 fermions
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）
本文推导了Dirac和Majorana自旋1/2费米子单圈电磁矩的一般表达式，并讨论了其对暗物质候选粒子和标准模型中微子等中性费米子的影响。
2026-10-08 hep-ph
One-loop Type II Seesaw Neutrino Model with Stable Dark Matter Candidates
在单圈层次上使用一个标量三重态、两个标量二重态和一个费米子打开Weinberg算子，得到T4-2-i单圈拓扑。从这种拓扑结构产生的中微子质量总是伴随着树级II型跷跷板的贡献。在这项工作中，我们提出了一个辐射马约拉纳中微子质量模型的基础上，这种拓扑结构，以避免树水平II型跷跷板机制，我们扩展了模型的${G}_{f}=\mathbb{D}_{4}\times Z_{3}\times Z_{5}\times Z_{2}$味对称性，我们促进了费米子内的循环，以三个右手中微子。在这种情况下，由这些右手中微子产生的树级狄拉克中微子质量也被${G}_{f}$群阻止。此外，为了使T4-2-i拓扑结构充分发挥作用，标量扇区被扩展了两个flavon场，在${G}_{f}$对称性破缺之后，该模型成功地解释了观测到的中微子质量和混合，并允许存在稳定的暗物质（DM）候选者。事实上，所有在循环中运行的粒子都是潜在的暗物质候选者，因为它们的稳定性是由不间断的离散群$Z_{2}\in {G}_{f}$保证的。
2020-08-11 hep-ph
ATIC/PAMELA anomaly from fermionic decaying Dark Matter
我们证明了一个经济的双Higgs二重态模型可以用暗物质（DM）费米子的三体衰变来解释最近ATIC和PAMELA实验中的电子和正电子过剩现象，而不需要对耦合和质量简并进行微调.我们还表明，衰变DM粒子的质量和寿命可能不会分别固定在1 TeV和10^{26}秒左右。此外，我们注意到，这个模型包括一个稳定的暗物质候选人以及。
2009-04-10 hep-ph
A Three Higgs Doublet Model for the Fermion Mass Hierarchy Problem
在本文中，我们提出了一个可能的解释费米子质量等级问题，通过拟合的II型跷跷板机制到希格斯偶极子部门，使他们的真空期望值是分层的。我们用两个额外的Higgs二重态以及自发破缺的$U_X(1)$规范对称性来扩展标准模型。在我们的模型中，除了顶夸克外，所有的费米Yukawa耦合都是${\cal O} (10^{-2})$级的。研究了电弱精密测量对参数空间的约束。此外，为了抵消$U(1)_X$规范对称性的异常而引入的新场的中性分量也可以作为暗物质的候选者。我们调查它的签名在暗物质直接检测。
2012-01-01 hep-ph
Hidden Fermion in Stueckelberg Z' Models as Milli-charged Dark Matter
隐藏的StueckelbergZ '模型被一对Dirac费米子增广。如果Z'的耦合强度与弱尺度耦合相当，那么我们就可以证明，这个隐藏的费米子-反费米子对可能是一个带有毫电荷的暗物质候选者，具有可行的残余密度。单色光子通量来自银河系中心，由于对这些毫荷电粒子的湮灭计算，并被证明是在下一代伽马射线实验的范围内。这一理论努力的特征对撞机签名是，如果运动学允许的话，施图克尔伯格Z'玻色子有一个巨大的不可见的宽度，衰变为隐藏的费米子-反费米子对。研究了这种Z'玻色子在LHC和ILC上的单独产生。
2007-10-15 hep-ph
Revisiting the R$ν$MDM Models
在统一模型中结合中微子质量生成和暗物质候选者一直很有趣。我们重温类R $ν$ MDM模型，其中包括最小的暗物质的辐射中微子质量模型的基础上的一个循环紫外线完成的温伯格运营商。在这种情况下，完全排除了确切的意外$Z_2$的可能性。我们研究了其中一个具有近似$Z_2$对称性的模型的唯象。除了标准模型粒子外，它还包含两个实标量五重态，一个矢量类四重态费米子和一个费米子五重态。费米子五重态中的中性成分是一个很好的暗物质候选者，可以通过未来的直接和间接探测实验进行验证。此外，还讨论了来自风味物理和电弱尺度自然性的约束。
2016-05-09 hep-ph
Cold Dark Matter Candidate in a Class of Supersymmetric Models with an Extra U(1)
在超对称模型中，其规范群包括TeV尺度的额外U（1）因子，被标准模型单重态S的VEV打破，参数空间可以容纳实验上不排除的非常轻的中性伴子。如果R宇称守恒的话，这种类希金森费米子是稳定的，它可以成为一种很好的冷暗物质候选者。我们研究了这种粒子的热遗迹密度，并讨论了它的直接检测的前景，如果它形成我们的星系晕的一部分。
1997-05-14 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
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
Catalysis of Electroweak Baryogenesis via Fermionic Higgs Portal Dark Matter
我们利用类矢量费米子增广的双Higgs偶态模型研究了费米子Higgs门暗物质对电弱重子生成的催化作用。最轻的中性费米子质量本征态提供了一个可行的暗物质候选者在稳定对称性Z_2或规范U（1）_D对称性的存在。在最低维的希格斯门暗物质相互作用中允许一个非零的CP破坏相，允许产生所观察到的暗物质遗迹密度，同时避开直接检测边界。同一相位提供了一个电弱重子发生的来源。我们表明，它是可能的，以获得观测到的可见光和暗物质的丰度，同时满足目前的电偶极矩（EDM）搜索和直接检测实验的界限。将目前的电子（中子）EDM灵敏度提高一（两）个数量级将提供对这种情况的决定性测试。
2015-02-27 hep-ph
Singlet-doublet Dirac fermion dark matter from Peccei-Quinn symmetry
本文提出一个基于 Peccei-Quinn 对称性的模型，通过单圈辐射产生 Dirac 中微子质量并构建多组分暗物质，重新开放了低于 100 GeV 的单态-双态 WIMP 暗质量参数空间，并通过直接探测、中微子振荡及轻子味破坏数据进行了唯象分析。
2024-07-26 hep-ph
Modular $A_4$ symmetry and light dark matter with gauged $U(1)_{B-L}$
我们提出了一个辐射跷跷板模型与轻暗物质候选者（DM）下的模块$A_4$和规范$U(1)_{B-L}$对称性，其中中微子质量产生通过一个循环的水平，我们有一个玻色子DM候选者$\sim 0.01-50$ GeV。DM通过非零模块权重和$U(1)_{B-L}$对称性的剩余$Z_2$对称性来稳定。微小DM质量的自然性是通过与DM候选者相互作用的中性费米子的辐射诱导质量间接实现的。因此，DM质量不必超过中性费米子质量，其尺度假定为50 GeV。以DM分析中DM质量的几个基准点为例，对正能级和反能级情况下的中微子振荡数据进行了数值分析，发现了两种情况下的一些特征。
2021-08-23 hep-ph
Dark Matter, LFV and Neutrino Magnetic Moment in the Radiative Seesaw Model with Triplet Fermion
本文在三重态费米子$Σ$辐射跷跷板模型的框架下进行研究。由于$Z_2$的离散味对称性，$Σ$中最轻的中性成分是稳定的，因此可以成为暗物质的候选者。它的质量可以完全由暗物质遗迹丰度决定，大约为2.594 TeV。该模型还预测了一个暗物质-核散射截面，这将是未来暗物质直接探测搜索的结果。我们进一步研究了由$Σ$与左手轻子二重态的汤川相互作用引起的轻子味违反过程和中微子跃迁磁矩对模型参数空间的约束。
2012-02-28 hep-ph
Minimal Dirac Fermionic Dark Matter with Nonzero Magnetic Dipole Moment
中性狄拉克费米子在标准模型（SM）中以单态形式存在，并被认为是电弱尺度（10-1000 GeV）附近磁偶极矩不为零的暗物质候选者。狄拉克粒子一般有四种不同类型的电磁耦合（四种形状因子）。我们预测，候选人主要通过磁偶极矩（MDM）与SM粒子相互作用，因为MDM保持离散对称性，如宇称（P），时间反转（T）和电荷共轭（C）或其组合CP。受遗迹密度约束的磁偶极矩可达10^（-18）-10 ^（-17）e cm。我们表明，弹性散射是由于自旋-自旋相互作用的直接检测，和候选人的质量附近的电弱标度是在目前的直接检测器，XENON 10和CDMS II的实验限制。我们还考虑了在不久的将来探测到WIMP的可能性。
2010-08-16 astro-ph.HE hep-ph
Baryogenesis and Dark Matter with Vector-like Fermions
我们表明，矢量类费米子可以作为宇宙中的暗物质候选人，同时也发挥了至关重要的作用，在电弱重子通过贡献的障碍，在单圈热标量势。为了使新的费米子产生一个强大的一阶相变，我们表明，一个需要相当大的汤川耦合在新的部门，这是强烈的电弱精密测试和微扰性的约束。暗物质候选者和希格斯玻色子之间的强耦合直观地导致遗迹密度的小值和暗物质直接检测界限的问题。然而，当考虑模型的最一般实现时，我们发现参数空间中的区域尊重所有当前的约束，并且可以同时解释这两个谜团。
2013-11-05 astro-ph.CO hep-ph
Implications of Quantum Gravity for Dark Matter
在这篇文章中，我们表明，量子引力和自旋统计定理有非常有趣的后果暗物质候选人。量子引力可以导致第五种力类型的相互作用，从而导致玻色子候选者的质量下限。在费米子的情况下，自旋统计定理导致费米子质量的下限。对于玻色子和费米子暗物质候选者，量子引力导致了暗物质粒子的衰变。将它们的寿命与宇宙的年龄进行比较，可以得出它们质量的上限。对于单重标量暗物质场，我们发现$10^{-3}{\rm eV} \lesssim m\lesssim 10^{7}{\rm eV}$。
2021-07-26 hep-ph hep-th
Degenerate Fermion Dark Matter from a Broken $U(1)_{\rm B-L}$ Gauge Symmetry
通过假设$U(1)_{\rm B-L}$规范对称性来扩展标准模型是非常有动机的，因为它自然地解释了重右手中微子的存在，而重右手中微子的存在是通过跷跷板机制和热轻成因来解释小的活性中微子质量所必需的。传统上，我们引入三个右手中微子来抵消$[U(1)_{\rm B-L}]^3$反常。然而，为了达到这些目的，引入两个重的右手中微子就足够了，因此我们可以用新的手征费米子代替一个右手中微子来消除$U(1)_{\rm B-L}$规范异常。然后，其中一个手征费米子可以自然地扮演暗物质候选者的角色。在本文中，我们演示了如何产生一个暗物质候选人，可以解决所谓的“核心尖点问题”。作为$Λ$ CDM范式遇到的小尺度问题之一，它可能暗示着暗物质性质的重要线索。其中一个解决方案是假设矮球状星系中的亚keV费米子暗物质晕是（准）简并构型。我们展示了如何在我们的模型中，简并的亚keV费米子暗物质候选者可以是非热起源的，因此可以与莱曼- $α$森林观测相一致。因此，小中微子质量，重子不对称性，和sub-keV的暗物质成为破坏的B-L规范对称性的后果。
2020-04-16 astro-ph.CO hep-ph
Degenerate Sub-keV Fermion Dark Matter from a Solution to the Hubble Tension
我们提出了一个黑暗的部门模型解决哈勃的紧张局势和核心尖点的问题。该模型是基于一个隐藏的阿贝尔规范对称性群与一些手征费米子所需的异常取消条件，产生一个候选人的衰变费米子暗物质作为解决方案的哈勃张力。此外，亚千电子伏的质量制度和暗扇区的热历史帮助暗物质候选人解决标准$Λ$ CDM宇宙学中出现的核心尖点问题。
2020-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Bouncing pNGB Dark Matter via a Fermion Dark Matter
本文提出pNGB与费米子单态共同作为暗物质候选粒子，通过两个非简并希格斯玻色子与标准模型耦合，研究其热冻结中的反弹产额机制，并在对撞机、遗迹丰度和直接探测约束下检验模型。
2024-02-26 astro-ph.CO hep-ph
A Dark Hidden-Sector of Dirac fermions at the GeV scale
我们的贡献是研究基于$SU_{L}(2) \times U_{Y}(1) \times U(1)_{X}$ -规范对称性的模型的GeV尺度现象。该模型容纳，作为破坏模式的结果，在GeV尺度或以下的轻规范玻色子，然后允许建立一个新的低能物理。费米子部分包括一个外来的候选人暗物质（DM）和整个费米子场的内容产量，因为它是强制性的，取消手征异常。%在这个严格意义上，我们把我们的建议作为一个统一的描述：两个不同的和排他性的破缺模式处理一个单一的拉格朗日密度和一个共同的对称群。此外，我们还提出了轻规范玻色子和奇异费米子作为我们试图描述的暗区的候选者。低能谱显示出隐藏的标量场，其质量固定在希格斯扇区的GeV水平。我们计算了与暗费米子候选者相关的DM遗迹密度，通过考虑两个湮灭过程，其中轻规范玻色子作为DM探测的门户。观测到的残余密度表明DM费米子的质量为$3.4$ GeV，而轻规范玻色子的质量为$8.0$ GeV。我们还调查了直接检测DM在低能量的制度，并获得最近的讨论DM限制允许的参数区域。最后，考虑到规范玻色子的质量在GeV或更低的尺度，μ子磁偶极矩的修正计算。
2019-07-17 hep-ph hep-th
