Indirect Detection of Self-Interacting Asymmetric Dark Matter
自相互作用的暗物质解决了在非相互作用的冷暗物质模拟中出现的尖形轮廓的问题;它还可以解决结构形成中所谓的“太大而不能倒”的问题。不对称的暗物质为重子物质和暗物质的可比密度提供了一个自然的解释。本文讨论了自相互作用非对称纯量暗物质的极小模型产生的独特间接检测信号。通过形成暗物质束缚态,可以发射出暗力介质粒子;该粒子的衰变可以产生可观测到的信号。我们估计产生的信号,并明确证明参数的信号超过目前的观察。
2013-05-30 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter and Effective Operators
为了在早期宇宙中湮灭到远低于测量到的暗物质密度的水平,非对称暗物质必须与标准模型有很大的耦合。在本文中,我们考虑有效的运营商,使非对称暗物质湮灭成夸克。除了从需要足够的湮灭的约束,这样的运营商的能量规模可以约束的限制,从直接检测和单喷流搜索在对撞机。我们表明,这些运营商的允许参数空间是高度约束,导致非平凡的要求,任何模型的非对称暗物质必须满足。
2011-09-10 astro-ph.CO hep-ph
Effects of gravitational confinement on bosonic asymmetric dark matter in stars
考虑到老中子星的存在,对玻色子非对称暗物质的暗物质/核子截面提出了严格的限制。这些边界的关键是形成一个玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的不对称暗物质粒子。我们考虑了宿主中子星的引力场对BEC跃迁的影响。我们发现这大大改变了转变温度,从而加强了截面上的边界。特别是,对于动机良好的质量范围为5-15 GeV,我们提高了以前的界限的数量级。
2014-01-08 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric dark matter annihilation as a test of non-standard cosmologies
我们表明,如果化学退耦发生在非标准大爆炸前核合成宇宙相和标准辐射主导相之间,那么非对称暗物质少数成分的遗迹丰度可能对宇宙的膨胀率以及非标准大爆炸前核合成宇宙相和标准辐射主导相之间的转变温度非常敏感。在此转变之前发生。特别是,由于非对称暗物质的湮灭截面通常大于标准宇宙学中对称暗物质的湮灭截面,因此非标准宇宙学中少数组分相对于多数组分的遗迹密度的降低可以通过湮灭截面的增加来补偿,因此与普遍认为的相反,可能比标准宇宙学中对称的暗物质的大。
2014-02-10 astro-ph.CO hep-ph
Keeping It Renormalizable: Minimal Baryogenesis induced Asymmetric Dark Matter
CERN(欧洲核子研究中心)
针对现有非对称暗物质模型多被排除或构造复杂的问题,本文提出仅含两个新场的可重整化简洁模型,可通过希格斯不对称性生成暗物质不对称,支持暗物质直接探测且新粒子可在对撞机上被观测。
2025-11-13 astro-ph.CO hep-ex 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
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
GeV Scale Asymmetric Dark Matter from Mirror Universe: Direct Detection and LHC Signatures
镜像宇宙是在弱相互作用中恢复宇称对称性的基本途径。它自然地提供了最轻的镜像核子作为一个独特的GeV尺度的非对称暗物质粒子候选者。我们推测镜像宇称受基本相互作用拉格朗日量的影响,其可能的软破缺仅来自规范单重态扇区中的非相互作用项。通过极小化真空Higgs势实现了自发镜像宇称破缺,并导出了相应的Higgs谱。我们证明了CP破坏的共同起源在可见和镜像中微子跷跷板可以产生适量的物质和镜像暗物质通过leptogenesis。我们分析了TEXONO和CDEX实验对GeV量级镜像暗物质的直接探测。我们进一步研究预测的独特的希格斯签名在LHC。
2012-03-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sommerfeld Enhancements for Asymmetric Dark Matter
我们扩展了不对称的暗物质遗迹密度与索末菲增强的情况下,调解人是巨大的分析。在非对称暗物质模型中,假设非对称暗物质与轻标量或矢量玻色子耦合。非对称暗物质湮灭截面被Sommerfeld效应所增强,Sommerfeld效应是由于非对称暗物质粒子和反粒子的波函数在长程相互作用下发生畸变而产生的。讨论了索末菲增强对非对称暗物质粒子和反粒子残余密度的影响。还探讨了索末菲增强增强湮灭截面时,动力学解耦对残骸密度的影响。最后,利用暗物质的观测数据给出了参数空间的约束条件。
2020-09-28 hep-ph
Asymmetric Dark Matter from Spontaneous Cogenesis in the Supersymmetric Standard Model
宇宙中重子密度与暗物质密度的观测关系$Ω_{\rm DM}/Ω_B\simeq 5$是现代宇宙学中最难解决的问题之一。我们讨论的方案,解释这种关系相结合的非对称暗物质的情况下,自发重子生成与超对称标准模型中的平坦方向。如果在高温下发生的对称性破坏相互作用不仅破坏了$B-L$对称性,而且也破坏了$D$对称性,那么一部分重子不对称性将转移到暗物质所携带的电荷不对称性$D$上。在这种情况下,如果暗物质的对称部分充分湮灭,那么重子和暗物质的当前数密度可以是同一数量级。此外,在暗物质自发生成后,如果另一个$B-L$破坏相互作用仍处于热平衡状态,则重子数密度相对于暗物质的重子数密度会有所增加,这符合TeV尺度的非对称暗物质模型.
2012-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter via Spontaneous Co-Genesis
在非对称暗物质(DM)的背景下,我们研究了DM和重子非对称性自发共生的一种新机制,解释了观测到的DM和重子密度之间的关系Omega_DM/Omega_B ~ 5.共生机制需要一个质量低于5 eV的轻标量场(phi),它与DM进行衍生耦合,很像一个“暗轴子”。场φ本身可以提供最终状态,其中剩余对称DM分量可以湮灭。
2011-09-07 astro-ph.CO hep-ph
Baryon Destruction by Asymmetric Dark Matter
我们调查新的和不寻常的信号,出现在理论中的暗物质是不对称的,并进行了净反重子数,可能会发生时,暗物质丰度与重子丰度。反重子暗物质可以通过非弹性散射湮灭可见重子而引起{ \it诱导的核子衰变}。如果在弱尺度下通过新的物理学出现可见区和暗区之间的重子数转移,这些过程将导致地球核子衰变实验中10^{29}-10 ^{32}年的有效核子寿命。诱导核子衰变的可能性激发了一种新的方法,直接探测宇宙暗物质的核子衰变实验。强子对撞机上的单喷流搜索(和相关的签名)也为弱尺度暗物质引起的重子数破坏提供了补充探测。最后,我们讨论了重子破坏暗物质对恒星系统的影响,并表明它可以与现有的观测结果相一致。
2011-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Two-component asymmetric dark matter via bound states and freeze-in decay
我们提出了一种新的机制,通过束缚态的形成和后期冻结衰变来实现质量尺度非常不同的双组分非对称暗物质。假设SM重子和两个暗物质组分最初共享粒子-反粒子不对称性,我们证明了由重组分形成的束缚态的存在可以有效地通过后期衰变将不对称性从重组分转移到轻组分.在这种情况下,两个分量的能量密度可以是可比的,并且再现了正确的遗迹密度。
2020-04-29 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric dark matter, baryon asymmetry and lepton number violation
我们研究了轻子数破坏(LNV)对重子不对称性的影响,产生于早期宇宙中,在存在一个具有整体对称性$U(1)_X$的暗扇区,具有不对称的暗物质(ADM)。我们表明,在一般的LNV,在大型强子对撞机或在无中微子双β衰变实验中观察到的,不能洗出重子不对称产生在更高的尺度,不像在没有这样的黑暗部门的情况下。因此,在TeV尺度下观察LNV可以支持ADM场景。考虑到几个模型与不同类型的暗物质(DM),我们发现,DM质量是几个GeV或更低的顺序在我们的情况下。
2018-01-28 hep-ex hep-ph
Accidentally Asymmetric Dark Matter
研究了重暗夸克约束$SU(N)$暗扇区中的一级相变效应。这个扇区的重子是暗物质的候选者。在禁闭相变期间,重夸克被困在孤立的、收缩的退禁闭相口袋中,引起第二阶段的湮灭,这极大地抑制了暗夸克的丰度。幸存的丰度由每个口袋中的局部偶然不对称性决定。正确的暗物质丰度得到的$\mathcal{O}(1-100)$ PeV暗夸克,高于通常的幺正界限。
2021-03-17 astro-ph.CO 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
Review of asymmetric dark matter
非对称暗物质模型是基于这样一个假设:现今的暗物质丰度与普通物质或可见物质的丰度具有相同的起源:粒子和反粒子的数量密度不对称。它们的主要动机是观察到暗物质和可见物质的质量密度相似,前者大约是后者的五倍。这篇综述讨论了非对称暗物质模型的构建,总结了宇宙学和天体物理学的意义和界限,并触及直接探测前景和对撞机签名。
2013-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Light asymmetric dark matter from new strong dynamics
具有与重子相似的宇宙不对称性的~ 5GeV“暗重子”是暗物质的天然候选者。我们研究了通过动力学电弱对称性破缺产生这种态的可能性,并表明即使它没有电弱相互作用,它也可以通过sphaleron相互作用共享残余重子不对称性。核子上的散射截面,类似于QCD估计,是在地下直接探测实验的范围内。
2011-03-22 astro-ph.CO hep-ph
Relic Abundance of Asymmetric Dark Matter in Quintessence
我们研究了在具有一个激活相的精粹模型中非对称暗物质粒子的遗迹丰度。将标准宇宙学情形下的非对称暗物质的解析计算推广到非标准宇宙学情形,并具体讨论了具有激子相的精粹模型.我们发现哈勃率的增加改变了粒子和反粒子的残余密度。我们利用现今的暗物质丰度来限制非对称暗物质在一个动能相位的精粹模型中的哈勃率。
2013-08-01 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
Realistic neutron star constraints on bosonic asymmetric dark matter
有人认为,老中子星的存在排除了非湮灭轻玻色子暗物质的可能性,例如在不对称暗物质的情况下产生的。如果非湮灭性的暗物质被中子星捕获,其密度最终将足以形成黑洞。然而,坍缩的动力学对暗物质的自相互作用非常敏感。排斥性的自相互作用,即使非常微弱,也能阻止黑洞的形成。我们认为,自我相互作用将必然存在,并估计其强度的代表性模型。我们还考虑了暗物质与核子的共湮灭,这在许多非对称暗物质模型中自然产生,并且再次起到防止黑洞形成的作用。我们演示了如何排除区域的暗物质参数空间收缩,这种相互作用的强度增加,并得出结论,中子星的观测不排除最现实的玻色子非对称暗物质模型。
2013-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Balancing asymmetric dark matter with baryon asymmetry and dilution of frozen dark matter by sphaleron transition
本文研究了电弱裂子跃迁或电弱相变(EWPT)在平衡重子过剩对$4^{th}$代过剩稳定夸克中的作用。考虑到所有量子数和电荷守恒,重子、轻子和$4^{th}$族轻子、夸克之间的sphaleron跃迁是可能的。在二阶EWPT框架下,我们试图建立一种可能的确定性关系,即$4^{th}$族过剩值与重子不对称性之间的关系。在路过的时候,我们显示了小的,但可以忽略不计的稀释预先存在的暗物质密度由于sphaleron过渡。
2021-06-22 astro-ph.CO hep-ph
Relic Density of Asymmetric Dark Matter with Sommerfeld enhancement
我们研究了非对称热暗物质在化学退耦时的湮灭率随索末菲增强效应的变化。本文从数值和解析两方面详细分析了$s$ -和$p$ -波索末菲增强湮灭截面对非对称暗物质粒子和反粒子残余丰度的影响。利用暗物质残余密度的观测数据,给出了对耦合和非对称因子的约束条件。
2020-09-01 hep-ph
Non-standard cosmological scenarios, Sommerfeld enhancement and asymmetric dark matter
本文研究非标准宇宙学中修正哈勃膨胀率与Sommerfeld增强对非对称暗物质遗迹密度的混合影响,并给出相关参数约束和质量上限。
2025-06-06 hep-ph
Electroweak-Skyrmion as Asymmetric Dark Matter
我们提出了一种方案,即由希格斯场和电弱规范场组成的孤立子对象,被确定为非对称暗物质。在这种情况下,暗物质的残余丰度通过类似于斯佩勒子的过程与宇宙的重子不对称性有关。我们发现,所观察到的比率的暗物质丰度的重子不对称性可以解释这种情况下,适当选择的模型参数,是允许由目前可用的实验约束。
2022-02-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Very Light Asymmetric Dark Matter
非常轻的暗物质通常被认为是由不带电的玻色子组成的,如轴子状粒子或暗光子。在这里,我们考虑非常轻的前景,甚至可能亚电子伏的暗物质携带的净电荷是(近似)保守的。通过利用阿弗莱克-戴恩机制的生产,我们表明,相当大的一部分的能量密度可以存储在不对称的组件。我们还认为,存在的参数空间的区域中的能量密度包含在对称的粒子-反粒子对没有净电荷可以在一定程度上耗尽考虑耦合到额外的字段。最后,我们通过考虑暗物质通过希格斯门耦合到可见部分的可能性,对这种情况的现象学进行了初步的探索。
2019-09-02 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Twin Dark Matter
我们研究了双希格斯模型中非对称暗物质的自然实现。标准模型强扇区的镜像表明,一旦产生了与SM不对称性相当的孪生重子数量不对称性,质量约为5 GeV的孪生重子是自然的暗物质候选者。我们在两种不同的情况下探索孪生重子暗物质,一个是在孪生扇区中的最小内容,另一个是SM的完整副本,包括一个轻的孪生光子。成功的热历史的基本要求,并在这样做,我们解决了一些共同的许多双希格斯模型的宇宙学问题。所需的相互作用,我们介绍预测签名在直接检测实验和大型强子对撞机。
2015-11-09 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric dark matter and effective number of neutrinos
本文研究了MeV量级的非对称暗物质湮灭对大爆炸核合成时期中微子有效数$N_{\rm eff}$的影响。如果非对称暗物质$χ$与中微子$ν$的耦合比与光子$γ$和电子$e^-$、$Γ_{χγ, χe} \ll Γ_{χν}$或$Γ_{χγ, χe} \gg Γ_{χν}$的耦合更强,则非对称暗物质的质量下限约为$N_{\rm eff}\simeq 3.0$的$18$ MeV。
2016-01-27 hep-ph
Charge Asymmetric Cosmic Rays as a probe of Flavor Violating Asymmetric Dark Matter
最近引入的宇宙和规则结合了PAMELA和费米-LAT宇宙射线实验的数据,允许巧妙地研究实验观察到的轻子过剩是否违反电荷对称性。人们可以用一种简单的方法确定宇宙射线中未知成分的普适性质。在这里,我们归因于一个潜在的电荷不对称的黑暗部门。特别是,我们提供了能够产生电荷不对称宇宙射线的非对称暗物质模型。我们考虑自旋为零,自旋为一和自旋为二分之一的衰变暗物质候选者。我们发现,轻子味破坏和不对称暗物质都需要有一个电荷不对称的宇宙线轻子过剩。因此,在宇宙线轻子过剩中电荷不对称的实验证据意味着暗物质是不对称的。
2011-09-13 astro-ph.HE hep-ph
Abundance of Asymmetric Dark Matter in Brane World Cosmology
本文研究了膜世界宇宙学方案中非对称暗物质粒子的遗迹丰度。在膜世界宇宙学中,哈勃膨胀率被增强,它影响了非对称暗物质粒子的残余丰度。我们分析了在这个模型中,不对称暗物质的遗迹丰度是如何变化的。在这种非标准的宇宙学假设下,如果反粒子的截面足够小,使得反粒子的丰度与粒子的丰度保持一致,那么间接探测非对称暗物质是可能的。我们指出,只有当截面和5维普朗克质量尺度在适当的值时,间接探测信号约束才能用于这种模型。
2016-02-25 hep-ph
Asymmetric Dark Matter Abundance Including Non-thermal production
本文研究了非对称暗物质在包含重粒子衰变非热产生时的遗留丰度,发现在辐射主导且存在初始不对称性的低温场景下额外衰变贡献会增加丰度,并利用 Planck 数据限制不对称因子与湮灭截面。
2023-01-01 hep-ph
Annihilating Asymmetric Dark Matter
在热不对称暗物质(ADM)模型中,粒子和反粒子暗物质(DM)的残余丰度不需要有很大的不同。通过考虑原始不对称性对耦合DM和反DM的热玻尔兹曼演化的影响,我们导出了所需的湮灭截面。这与CMB和Fermi-LAT伽马射线数据结合使用,以限制在热冻结中存活的反DM粒子的数量密度。在热ADM框架下重新分析银河系中心的扩展γ射线辐射时,我们发现湮没成$τ$轻子的反DM数密度比DM的更倾向于1-4 $\%$,而$b$ -夸克通道的反DM数密度比DM的更倾向于50-100 $\%$。
2014-08-21 astro-ph.CO hep-ph
Exploring the dark annihilation: multi-component asymmetric and symmetric dark matter
本文用模型无关方法建立含对称与非对称组分的多粒子暗物质Boltzmann方程,研究仅通过隐藏扇区发生“暗湮灭”的不可见候选者,并考虑宇宙非标准膨胀对暗物质丰度的影响。
2024-08-04 hep-ph
Relic density of asymmetric dark matter and constraints on the parameter spaces
针对暗物质与重子能量密度相近的观测事实,研究非对称暗物质在标准宇宙学和含动能阶段的quintessence模型中的遗迹密度,并利用Planck数据给出其湮灭截面与质量的参数约束。
2023-10-05 hep-ph
Asymmetric Dark Matter in the Sun: A Multicomponent Perspective
提出在太阳等天体中存在多个暗物质候选者时,重暗物质通过隐藏扇区湮灭为不对称暗物质的新机制,显著改变了中微子探测器的暗物质湮灭通量与μ子通量,并用标度参数量化了该影响。
2025-04-06 astro-ph.SR hep-ph
Asymmetric Matters from a Dark First-Order Phase Transition
我们介绍了一个模型的物质起源重子和暗物质的不对称性起源于一个一阶相变在一个黑暗的部门与$SU(3)\times SU(2)\times U(1)$规范群和最小的物质含量。在最简单的情况下,我们预测暗物质是一种暗反中子,质量为$m_{\bar{n}} = 1.36$ GeV或$m_{\bar{n}} = 1.63$ GeV。或者,暗物质可能由相同数量的暗反质子和π介子组成。这个模型,在任何一种情况下,都是高度可验证的,通过暗物质直接检测和暗光子搜索实验。强的暗物质自相互作用可能会改善小尺度结构问题,而强的一阶相变可能会在未来的引力波观测中得到证实。
2023-03-09 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter and Sommerfeld Enhancement
本研究分析长程相互作用下不对称暗物质的 Sommerfeld 增强效应,结合 Planck 数据约束不对称因子与耦合,并给出 s 波和 p 波湮灭时的质量上限。
2024-03-04 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
Ultraviolet Completion of a Composite Asymmetric Dark Matter Model with a Dark Photon Portal
复合不对称暗物质的情况自然地解释了为什么暗物质质量密度与可见物质质量密度相当。这样的场景一般需要一些低于复合尺度的熵传递机制;否则,它们的晚期宇宙学与观测不相容。暗光子和可见光子之间的微小动力学混合是低能入口的一个有希望的例子。在本文中,我们证明了在黑暗和可见扇区的大统一解释了微小的动力学混合的起源。我们特别考虑一个简单的复合非对称暗物质模型,其中非对称暗物质进行$B-L$收费紫外线完成。在这种设置中,非对称暗物质的寿命是由$B-L$对称性解释的,而暗物质的不对称性源于热稀薄生成产生的$B-L$不对称性。在我们的最小设置中,标准模型扇区和暗扇区分别统一为$SU(5)_\mathrm{GUT} \times SU(4)_\mathrm{DGUT}$规范理论。该模型生成所需的$B-L$门户运算符,同时抑制不需要的高维运算符,这些高维运算符可能会洗掉生成的$B-L$不对称性。
2018-12-07 hep-ph
Searching for leptophilic composite asymmetric dark sector at $e^+e^-$ colliders
Nanjing Normal University(南京师范大学);Nanjing Key Laboratory of Particle Physics and Astrophysics(南京粒子物理与天体物理重点实验室)
本文研究了在 $e^+e^-$ 对撞机上寻找轻子ophilic 复合非对称暗物质的信号,探讨其在不同实验中的可探测性及参数空间互补性。
2026-01-01 hep-ex hep-ph
Asymmetric Dark Matter Stars
我们研究了非对称暗物质与自相互作用形成致密稳定物体的可能性。我们求解了托尔曼-奥本海默-阿斯托夫方程,得到了这类“暗星”的质量-半径关系、密度分布和质量极限。我们认为费米非对称暗物质与Yukawa型自相互作用适合于解决众所周知的无碰撞暗物质范式的问题。我们发现,在某些情况下,相对论效应是显着的。
2015-07-03 astro-ph.HE hep-ph
Relic Density of Asymmetric Dark Matter with Breit-Wigner Enhancement
School of Physics Science and Technology, Xinjiang University(新疆大学物理科学与技术学院)
该研究将Breit-Wigner增强机制扩展至非对称暗物质领域,探究共振机制的影响并约束相关模型参数,以匹配实验得出的增强因子与天文实验的上限要求。
2026-08-25 hep-ph
Discovering Asymmetric Dark Matter with Anti-Neutrinos
我们讨论了非对称暗物质(ADM)通过暗物质衰变为中微子的可能特征。我们特别关注的情况下,标准模型(SM)的重子不对称性转移到暗区(DS)通过高维运营商在化学平衡。在这种情况下,暗物质(DM)携带轻子和/或重子数,我们指出,对于广泛的量子数分配,到目前为止,最强的约束暗物质衰变来自通过“中微子门户”运营商HL衰变到中微子。再加上ADM倾向于更轻的DM质量~几个GeV的事实,衰变将只导致反中微子和中微子(反之亦然),在中微子望远镜检测到这样的衰变将提供令人信服的证据ADM。我们讨论当前和未来的边界模型,DM衰变到中微子通过运营商的维度<= 6。对于6维算符,抑制衰变的尺度有界为>~ 10^12 - 10^13 GeV。
2010-03-29 astro-ph.CO hep-ph
Regenerating a Symmetry in Asymmetric Dark Matter
不对称的暗物质理论一般允许质量项导致粒子-反粒子混合。因此,在宇宙的年龄中,暗物质可以从纯粹的非对称配置振荡为粒子和反粒子的对称混合,从而允许对湮没过程。此外,需要有效地耗尽原始热(对称)组件一般需要大的湮灭率。我们表明,除非某些对称性完全禁止暗物质粒子-反粒子混合,否则对于大范围的质量,对于几乎任何短于宇宙年龄的振荡时间尺度,非对称暗物质都被有效地排除。
2011-09-09 astro-ph.HE hep-ph
Decaying Asymmetric Dark Matter Relaxes the AMS-Fermi Tension
AMS-02的第一个结果证实了PAMELA观测到的正电子分数过剩,但光谱比PAMELA的要软一些。在暗物质(DM)的解释中,它在AMS-02和费米-LAT之间产生了紧张关系,后者报告了过量的电子加正电子通量。本文指出,非对称暗物质(ADM)衰变产生的非对称宇宙线使张力松弛。发现在二体衰变的情况下,玻色子ADM在2.4 TeV附近并衰变为$μ^-τ^+$可以显着改善拟合。基于含$LLE^c$算符的$R-$宇称破缺超对称性,提出了一个实现ADM的极小模型,该模型只引入一对单态$(X,\bar X)$和一个微小的耦合$LH_uX$,使ADM共享轻子不对称性,并沿算符$LLE^c$衰变为$μ^-τ^+$.
2014-01-22 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter and Baryogenesis from Pseudoscalar Inflation
我们表明,重子不对称的宇宙和暗物质丰度可以解释在一个单一的框架内,利用最大螺旋超磁场产生的赝标膨胀和手征异常的标准模型。我们考虑一个最小的非对称暗物质模型,没有反常和约束。我们发现观测到的重子和暗物质丰度在很宽的暴胀参数范围内都能得到,并且暗物质的质量范围在7-15 GeV之间。我们的机制的新颖性源于这样一个事实,即在膨胀过程中发生的CP破坏的同一来源解释了重子和暗物质在宇宙中的两个膨胀参数,从而解决了所有的初始条件问题,在一个经济的方式。
2019-10-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Relic Abundance of Asymmetric Dark Matter and the Scalar--Tensor Model
本文在标量-张量模型下分析了非对称暗物质粒子的残余丰度。我们将标准宇宙学情形下非对称暗物质残余密度的数值和解析计算推广到非标准宇宙学情形。我们专注于标量-张量模型。哈勃膨胀率在非标准宇宙学假设中是变化的。这在暗物质粒子的残余密度上留下了印记。本文研究了标量-张量模型中非对称暗物质粒子的残余密度变化的程度。我们利用观测到的现今暗物质丰度来寻找这个模型中参数空间的约束。
2015-08-19 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
Relic Density of Asymmetric Dark Matter with Sommerfeld enhancement
我们研究了非对称热暗物质在化学退耦时的湮灭率被索末菲增强效应提高时的丰度演化。然后讨论了当相互作用速率依赖于速度时,动力学解耦对非对称暗物质残余丰度的影响。非对称暗物质的残余密度通常是在化学退耦的框架下分析的。事实上,在脱离化学平衡之后,不对称的暗物质粒子和反粒子仍然处于动力学平衡状态一段时间。它对$s-$波湮灭的情况没有影响,因为在这种情况下没有温度依赖性。然而,动力学解耦的情况下,$p-$波湮灭和索末菲增强$s-$和$p-$波湮灭的影响。我们详细研究了动力学退耦对非对称暗物质粒子和反粒子残余丰度的影响程度。利用暗物质残余密度的观测数据,找到了对散射截面和不对称因子的约束条件。
2020-08-27 hep-ph
Asymmetric Dark Matter from Gravitational Waves
我们研究了通过引力波特征探测非对称暗物质模型的前景。我们集中在一个理论扩展标准模型规范对称性的非阿贝尔群,轻子形成与新的费米子伙伴,其中之一是一个暗物质候选人的双重。这种新对称性的破缺发生在高尺度上,并导致早期宇宙中强烈的一级相变。该模型适应重子发生在一个不对称的暗物质设置和预测的引力波信号在不久的将来的实验范围内。
2022-12-30 hep-ph
Indirect Detection of Composite (Asymmetric) Dark Matter
暗物质可以在发射出等于束缚能的能量量子时形成束缚态。对于强相互作用的暗物质来说,这个过程的速率很大,并且通过长距离效应进一步增强。所得到的单色和漫射$γ$ -射线可以在间接检测实验中进行测试。如果暗物质具有电弱电荷,则间接信号包括质量在TeV范围内的多个可观测光子线。否则,如果它只通过暗光子入口耦合,来自矮星系和CMB再电离的漫反射谱为低于TeV的质量设定了强大的限制。这种机制提供了一个强大的手段,探测不对称暗物质今天。
2020-07-14 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Gamma Ray Constraints on Flavor Violating Asymmetric Dark Matter
我们展示了如何宇宙伽马射线可以用来约束模型的非对称暗物质衰变成轻子对违反风味。首先,我们需要模型来解释PAMELA,FERMI和HESS测量的带电宇宙射线中的异常;执行组合拟合,我们确定暗物质质量和寿命的允许值。对于这些模型,然后,我们确定的约束来自测量的各向同性伽马射线背景费米为一套完整的轻子味违反主模式和DM质量范围从100 GeV到10 TeV。我们发现,费米约束排除味道违反不对称暗物质解释的带电宇宙线异常。
2012-11-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Solar constraints on asymmetric dark matter
宇宙中的暗物质很可能是物质和反物质的混合物,也许可以与测量到的重子和反重子的不对称混合物相媲美。在宇宙的早期阶段,暗物质粒子的产生过程类似于重子生成,暗物质的冻结取决于暗物质的不对称性和湮灭截面(s波和p波湮灭通道)。在这些η参数化的非对称暗物质模型(η-ADM)中,暗物质粒子的湮灭截面接近于弱相互作用截面,η-暗物质的非对称性值接近于重子非对称性η_B。此外,我们假设,暗物质散射的重子,即自旋无关的散射截面,是相同的数量级的几个理论粒子物理模型所建议的值的范围,用于解释目前的无法解释的事件中报道的DAMA/LIBRA,CoGeNT和CRESST实验。在这里,我们通过研究这种类型的暗物质对太阳演化的影响,即太阳中微子通量和日震学来约束η-ADM模型。我们发现,质量小于15 GeV的暗物质粒子,与自旋无关的皮巴量级的重子散射截面,以及在10^{-12}-10 ^{-10}范围内的η-暗物质不对称性,将引起太阳中微子通量的变化,这与目前的中微子通量测量结果不一致。这种模型的一个自然结果是抑制湮灭,从而减少了间接和直接暗物质探测实验之间的紧张关系,但该模型也允许大大增强湮灭截面。我们讨论的所有宇宙学η-非对称暗物质方案都与当前WMAP的测量值相一致。
2012-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR