Invisible Quarkonium Decays as a Sensitive Probe of Dark Matter
我们检查在一个模型独立的方式，可以在B工厂进行的测量与灵敏度暗物质。如果单重标量、赝标量或矢量存在，并介导标准模型-暗物质相互作用，它可以介导夸克偶素态的不可见衰变，如$Υ$、$J/Ψ$和$η$。这样的场景出现在超对称、扩展的希格斯扇区、超对称$μ$问题的解，以及来自大统一理论和弦理论的额外U（1）规范群的背景下。在$Υ(4S)$上运行的现有B工厂可以通过发射初始状态辐射（ISR）光子来产生较低的$Υ$共振。使用ISR和辐射衰变的组合，可以标记不可见衰变的夸克偶素共振的初始状态，从而对介导标准模型-暗物质相互作用的粒子的自旋和CP性质具有灵敏度。这些测量可以发现或对暗物质的情况施加强约束，其中暗物质大约比$b$ -夸克轻。对于衰变链$Υ(nS) \to π^+ π^- Υ(1S)$（n= 2，3），我们分析了占主导地位的背景，并确定在$Υ(4S)$收集的$400 fb^{-1}$，B工厂可以限制$BR(Υ(1S) \to invisible) \lsim 0.1%$。
2005-09-25 hep-ex hep-ph
A New Probe for Long-Lived Particles at Higgs Factories: Displaced Photons in the Hadronic Calorimeter
针对未来Z pole希格斯工厂中单光子搜索LLP时本底过强的问题，提出利用强子量能器桶部的位移光子信号的新策略，可大幅提升对光子门户型长寿命粒子的探测灵敏度。
2025-10-30 hep-ex hep-ph
Probing a Secluded U(1) at B-factories
与标准模型超荷动力学混合的隐蔽U（1）规范场提供了一个“门户”，在可重正化水平上介导与隐藏扇区的相互作用，最近在WIMP暗物质的背景下被利用。相对于弱标度，隐蔽的U（1）破缺标度自然会受到抑制，因此该扇区可以通过中等能量的正负电子对撞机进行有效探测。我们研究了最小隔离U（1）模型的对撞机签名，重点是B工厂实验，如BaBar和BELLE的范围。特别地，我们证明了在隐蔽扇区中的希格斯辐射可以导致多轻子签名，这些签名在运动学可达参数空间的大部分上探测了10^（-2）-10 ^（-3）的动力学混合角的自然范围。
2009-03-02 hep-ex hep-ph
Radiative Events as a Probe of Dark Forces at GeV-Scale e+ e- Colliders
GeV级的高亮度e+ e对撞机（香料工厂）最近被认为是一个理想的环境，以寻找一个轻弱耦合矢量玻色子U（暗光子）出现在几个新的物理模型，能够解释异常天体物理观测的暗物质。在香料工厂，一个特别干净的通道是与光子结合的U玻色子的产生，然后U玻色子衰变为轻子对。除了在以前的作品中解决的近似，我们重新审视这个通道的达到潜力，通过执行一个精确的最低阶计算的信号和背景过程。我们还包括迄今为止被忽略的初态和末态QED修正的影响，以显示它们如何影响实验感兴趣的分布。我们提出了在KLOE/KLOE-2和未来的超级B工厂的暗光子信号的预期统计意义的新结果。该计算在新版本的事件生成器BabaYaga@NLO中实现，可用于完整的事件模拟和数据分析。
2011-06-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
KOTO vs. NA62 Dark Scalar Searches
KOTO和NA 62这两个K介子工厂位于强度前沿的最前沿，测量和分析了前所未有的长寿命和带电K介子数量，约为10^{13}。这些实验目前有一个独特的机会来寻找暗区。在本文中，我们证明了在KOTO和NA 62进行的搜索是互补的，都是探索未知的领域。我们考虑两种性质不同的物理情况。首先，我们分析了耦合到胶子或电弱规范玻色子的类轴子粒子（ALP）模型。在第二，我们介绍了一个模型的基础上近似奇怪的味道对称性，导致一个强烈的违反Grossman-Nir界。对于第一种情况，我们为KOTO实验设计了一个新的搜索策略，K_L -> pi^0 a -> 4 gamma。其对分支比的预期灵敏度在10^{-9}的水平。这证明了KOTO作为发现机器的巨大潜力。此外，我们重新审视其他界限的ALP从K介子工厂，突出的主要来源的理论不确定性，对撞机实验，并显示新的预测。对于第二种情况，我们表明，该模型可能是兼容的KOTO数据的初步分析，显示新物理学的提示。
2020-05-11 hep-ex hep-ph
Prospects for slepton pair production in the future $e^-e^+$ Higgs factories
质心能量为$\sqrt{s}$ = 240 GeV的环形正负电子对撞机（CEPC）有望成为Higgs工厂，同时也为强子对撞机难以实现的低能新物理研究提供了良好的机会，而这一研究受到了暗物质等理论模型的启发。本文介绍了在CEPC的直接Stau / smuon生产的敏感性研究，使用完全蒙特卡罗（MC）模拟。假设系统不确定度为5%，CEPC有可能发现高达116 GeV的左手和右手混合Stau的产生，或者高达113 GeV的纯左手/右手Stau的产生;直接Smuon的发现潜力达到117 GeV。由于本研究中系统不确定性的保守假设以及对重建和探测器几何结构的有限依赖，结果可用作在其他质心能量接近240 GeV的正负电子对撞机中进行类似搜索的参考，例如未来圆形对撞机$e^{+}e^{-}$（FCC-ee）和国际线性对撞机（ILC）。
2022-03-22 hep-ex hep-ph
Black Holes as Fermion Factories
本研究提出旋转黑洞附近超轻玻色子经超辐射增长后，通过与费米子相互作用或云梯度/电分量加速费米子，抑制云增长并产生可观测通量，为玻色子-中微子相互作用限制及新观测途径提供框架。
2025-02-14 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Dark Side of a Tera-Z Factory
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)（意大利国家核物理研究所）
研究未来Tera-Z工厂通过电弱精确测量间接探测暗物质的能力，分析了与直接和间接暗物质搜索的协同效应。
2026-06-09 hep-ex hep-ph
Search for Low-Mass Dark Matter at BABAR
本文简要介绍了光暗物质的BABAR实验进行搜索。虽然暗物质候选者传统上与标准模型扩展中出现的重粒子相关联，但较轻的成分仍然是一个很好的替代方案，并且最近提出了许多关于轻暗物质的方案。由于其巨大的亮度，B工厂提供了一个理想的环境来探索这些可能性，补充了直接探测和卫星实验的搜索。
2012-06-01 hep-ex
Higgs factories
在过去的二十年里，高能物理学界一直在积极讨论和发展一些后LHC对撞机项目;然而，由于高成本和后LHC物理场景的不确定性，它们都没有被批准。人们对0.1-1 TeV质量范围内丰富的新物理学寄予厚望：希格斯玻色子（一个或几个）、超对称性，或者来自暗物质家族的新粒子。人们普遍认为，在LHC中发现的新物理学的详细研究的最佳机器将是能量前沿的线性e+e对撞机。物理学家们屏住呼吸等待LHC的结果。2012年夏天，两个大型强子对撞机探测器ATLAS和CMS宣布发现了一个质量为126 GeV的希格斯玻色子玻色子，（仍然）没有其他东西。在低于1 TeV的区域没有新的物理学改变了后LHC对撞机的研发优先事项，并引发了一系列关于126 GeV希格斯玻色子精确研究的项目提案，可能会进一步升级到更高的能量。本文件概述了这些项目;它主要是根据在普罗特维诺本次研讨会前几天在FNAL举行的关于希格斯工厂的第一次研讨会上提出的报告。
2013-07-15 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
The Strange Physics of Dark Baryons
携带重子数的GeV量级的暗扇区粒子为理解暗物质的起源和宇宙的物质-反物质不对称性提供了一个有吸引力的框架。我们证明，暗衰变的强子状态包含奇怪的夸克-超子-发现这样的黑暗重子提供了良好的前景。建立在超子暗衰变相关的矩阵元素的新的计算，并鉴于各种对撞机，风味，和天体物理学的限制，我们确定在超子工厂，如BESIII和LHCb的预期率。我们还强调了有趣的超子暗衰变的中子寿命异常和Mesogenesis的理论联系。
2022-06-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Triple $Z'$ signatures at $Z$ factories
Sichuan University（四川大学）；Osaka University（大阪大学）
本文提出在Z工厂中通过Z衰变链产生三重Z'玻色子信号，利用新U(1)对称性模型，可显著改善暗光子混合参数界限，并产生标准模型无法实现的多轻子事件。
2026-09-22 hep-ex hep-ph
Measuring the Dark Force at the LHC
最近有人提出一种长程"暗力“来调解暗物质（DM）的湮灭。如果DM粒子在大型强子对撞机（LHC）中大量产生，那么亮暗力介质也将通过辐射产生。我们展示了如何以及如何精确地利用这一事实来测量暗力的耦合常数。光介质的质量是从它衰变到的“轻子喷流”测量的。此外，使用MT2技术测定DM颗粒的质量。了解这些量对于计算DM遗迹密度至关重要。
2009-08-01 hep-ex hep-ph
Correlated Signals at the Energy and Intensity Frontiers from Nonabelian Kinetic Mixing
我们表明，当暗阿贝尔规范部门和SU $(2)_{L}$动力学混合，它必然产生的动力学混合强度和质量之间的关系的调解粒子。值得注意的是，这种对应关系将弱标度直接映射到现代固定目标实验和下一代香料工厂正在探索的动力学混合强度。这说明了在LHC上发现新粒子和在强度前沿实验上发现暗光子的可能性。为了激发场景，我们构建了一个简单的模型，并探讨其现象和限制。
2016-08-30 hep-ex hep-ph
Complementary Constraints on Light Dark Matter from Heavy Quarkonium Decays
本文在低能有效场论的框架下，研究了在高能正负电子对撞机上通过分析不可见夸克偶素衰变得到的对轻暗物质性质的限制。矩阵元分析的所有接触算子相关的介子衰变允许一个模型无关的计算相关的暗物质-核子散射和暗物质湮灭截面。假设暗物质普遍耦合到所有的夸克口味，然后我们得到核子散射的界限，补充直接暗物质检测搜索。与在高能对撞机上对单喷流搜索的类似分析相反，B和魅力工厂是光暗物质与质量较小的介质相互作用的更合适的探针。对矮球状星系的伽马射线搜索所产生的暗物质湮灭的相关界限也提出了。
2015-03-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Light Dark Matter, Light Higgs and the Electroweak Phase Transition
我们提出了一个标准模型的最小扩展的两个真正的单态场，可以提供一个很好的候选人轻暗物质，并给出了一个强大的一阶电弱相变。因此，有两个CP偶标量;一个比\sim 70 GeV轻，另一个质量在280-400 GeV范围内;与电弱精密测试一致。我们表明，轻标量质量可以小至25 GeV，同时仍然与LEP数据一致。预测的暗物质散射截面大到足以容纳CoGeNT，并可以通过未来的氙实验进行探测。我们还表明，对于2 GeV左右的暗物质质量，该过程的分支分数（B^+ \rightarrowK^+ +2（DM））可以在SuperB工厂中获得。
2012-05-17 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
"Dark" Z implications for Parity Violation, Rare Meson Decays, and Higgs Physics
研究了普通Z玻色子和相对较轻的Z_d玻色子（暗Z）之间质量混合的一般结果，暗Z玻色子产生于U（1）_d规范对称性，与隐藏扇区（如暗物质）有关。强调了动力学混合之外的新效应。Z-Z_d混合引入了一种新的低能宇称破坏源，未来可能的原子宇称破坏和计划中的极化电子散射实验已经很好地探索了这一点。稀有K（B）介子衰变为pi（K）l^+ l^-（l = e，mu）和pi（K）nu anti-nu，已经对Z-Z_d混合的大小产生了严格的限制。这些敏感性可以通过未来在K和B工厂的专门搜索以及对现有数据的分组研究来进一步提高。Z-Z_d混合还可以导致Higgs衰变H -> Z Z_d，随后是Z -> l_1^+ l_1^-和Z_d -> l_2^+ l_2^-或“丢失能量”，这为LHC提供了潜在的隐藏扇区发现通道。一个说明性的实现，这些效果在一个2希格斯偶极子模型。
2012-06-15 hep-ex hep-ph
Dark Forces at DA$Φ$NE
DA $Φ$ NE $Φ$ -工厂是寻找标准模型之外的力的理想场所。利用KLOE探测器，通过对$Φ$ Dalitz衰变、U $γ$事件和Higgsstrahlung过程的研究，确定了$10^{-5} ÷10^{-7}$级U玻色子耦合$\varepsilon^2$和$α_{\rm D} \times \varepsilon^2$产物的极限。由于KLOE-2的KLOE探测器和DA $Φ$ NE升级，预计这些限制将得到改善。
2015-02-19 hep-ex hep-ph
Search for a muonic dark force at BABAR
许多超越标准模型的物理模型都预言了新的阿贝尔力的存在，新的规范玻色子介导了“暗扇区”和标准模型之间的相互作用。本文利用BABAR实验收集的514 fb ~（-1）的数据，在e+e-> mu+mu-Z '，Z' -> mu+mu-反应中寻找了只与第二代和第三代轻子耦合的暗玻色子Z'.在0.212 - 10 GeV范围内没有观察到Z'质量的显著信号。耦合参数g'的极限可低至7 × 10 ^-4，与先前从中微子实验中得出的结果相比，这一极限得到了改善。
2016-06-10 hep-ex hep-ph
Enabling U.S. participation in Future Higgs Factories
关于新的希格斯工厂对撞机的令人兴奋的建议，旨在寻找新的物理学和粒子和力的精确研究，特别是在回路一级测量希格斯玻色子耦合，将作为斯诺马斯进程的一部分进行评估。潜在的设施包括（除其他外）ILC，FCC-ee，C3，CEPC，CLIC，μ子对撞机和先进的加速器概念正在研究的Snowmass主题组AF 6，可能位于亚洲，欧洲或美国。欧洲战略已批准将电子-正电子希格斯工厂作为其在HL-LHC之后的最高优先事项。这些机器所需的大部分探测器、软件和物理准备研究都是共同的，目前正在由世界各地的物理学家实施。在这份2021年Snowmass进程的白皮书中，我们将审视当前全球在未来希格斯工厂方面的活动，并举例说明未来五年内可能在这些共同领域进行的投资，以确立美国在未来希格斯工厂中的领导地位，无论它建在哪里。美国高能物理计划面临着许多挑战，在希格斯玻色子的研究中发挥重要作用可以解决这些挑战。除了科学成果外，还包括在国际伙伴关系中保持领先地位，培养和推进世界领先的能力和专家资源，以及保持和吸引人才。国际努力将受益于美国的更多参与，美国，反过来，将通过伙伴关系保持地位。
2022-05-04 hep-ex
Baryonic dark forces in electron-beam fixed-target experiments
针对主要耦合夸克的 GeV 量级重子暗规范玻色子，本文结合矢量介子主导与衍射光生模型计算电子/光子—质子产生截面，并用 MCMC 拟合现有数据标定参数。
2024-01-19 hep-ex hep-ph
New Fixed-Target Experiments to Search for Dark Gauge Forces
固定靶实验非常适合通过与光子的动力学混合发现新的MeV-GeV质量U（1）规范玻色子。在本文中，我们确定了新的轻规范玻色子的生产和衰变特性，规定固定目标的搜索策略。我们总结了现有的限制，并提出了五个新的实验方法，我们预计可以覆盖大部分的自然参数空间，使用目前运行的GeV能量束和完善的检测方法。鉴于最近的地球和天体物理异常（PAMELA，FERMI，DAMA/LIBRA等），这些实验特别及时。与暗物质在新的规范力下带电的情况一致。
2009-06-03 hep-ex hep-ph
Probing Dark force at BES-III/BEPCII
本文研究了在BES-Ⅲ/BEPCII上对GeV尺度矢量玻色子的实验搜索。它负责介导新的U（1）$_d$相互作用，最近在弱相互作用大质量粒子暗物质的背景下开发。在低能量$e^+ e^-$对撞机这种黑暗的状态可以有效地探测。我们用BES-Ⅲ的数据和预计的更大数据讨论了这种光矢量$U$玻色子的直接产生和衰变。特别是，我们表明，希格斯' strahlung在黑暗的部门可以导致多轻子签名，探测动力学混合参数$ε\sim 10^{-4} -10^{-3}$的物理范围内的参数空间的很大一部分。
2010-02-25 hep-ex 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
Dark Forces Searches at KLOE-2
对暗物质的直接搜索是在加速器设施中进行的。一个新的矢量玻色子的存在已被假定在不同的情况下，在最基本的计划，耦合到SM可以通过动力学混合项由于U玻色子实现。在DA $ϕ$ NE的KLOE实验在$ϕ$介子的Dalitz衰变和连续事件中寻找U玻色子。对于所有这些搜索的上限为U玻色子耦合$ε^{2}$已被建立在质量范围$50 \, \text{MeV} < m_U < 1000\,\text{MeV}$。不同的模型和搜索以及结果的总结。
2016-03-12 hep-ex hep-ph
Probing Dark Forces and Light Hidden Sectors at Low-Energy e+e- Colliders
一个暗区--一个新的非阿贝尔规范群，被希格斯或限制在GeV尺度附近--可以在低能e + e碰撞中被探测到。低质量暗扇区可以解释DAMA/LIBRA和PAMELA，ATIC和INTEGRAL观测报告的年度调制信号，通过产生小的质量分裂和弱尺度暗物质的新相互作用。其中一些观测结果可能是对撞机搜索可以明确确认的低质量暗区的第一个迹象。O（GeV）质量暗态的产生和衰变是由希格斯德阿贝尔规范玻色子与超荷动力学混合介导的。来自BaBar、BELLE、CLEO-c和KLOE的现有数据可能包含数千个引人注目的暗区事件，这些事件具有高度多样性的轻子，可以重建质量共振和可能的位移顶点。我们讨论了Higgsed和受限暗区的产生和衰变现象，并提出了e + e-对撞机的搜索策略。我们还使用DAMA/LIBRA信号来估计暗扇区态的产生截面和衰变寿命。
2009-09-03 hep-ex hep-ph
Constraining Light Dark Matter with Low-Energy e+e- Colliders
我们研究了低能量，高亮度的电子-正电子对撞机探测隐藏的部门与质量低于10 GeV，耦合到标准模型粒子通过光介质的权力。这样的扇区提供了动机良好的暗物质候选者，并且可以在B工厂和类似的实验中产生独特的单光子信号。我们使用的数据从现有的单光子搜索BaBar放置新的约束这一类的模型，并预测类似的搜索在未来的B-工厂，如Belle II的灵敏度。我们发现，这样的搜索的灵敏度是更强大的搜索在其他对撞机或固定目标设施的隐藏部门的调解人和粒子的质量在几百兆电子伏和10 GeV之间。介体产生于壳层上，并以不可见的方式衰变为隐藏的扇形粒子，如暗物质，可以特别好地探测。对通过离壳介质产生的光暗物质的敏感性更有限，但可以通过更好地控制背景来改善，允许背景估计和搜索运动学边缘。我们将我们的结果与现有和未来的直接探测实验进行比较，并表明低能对撞机为寻找光暗物质提供了一个不可或缺的补充途径。在Belle II上实施单光子触发器将为这些光线隐藏的部门提供无与伦比的窗口。
2015-02-21 hep-ex hep-ph
Breaking up the Proton: An Affair with Dark Forces
质子对$e^{\pm}$的深度非弹性散射对“暗光子”交换的贡献很敏感。利用HERA数据拟合HERA的部分子分布函数，我们得到了超荷与暗光子之间动力学混合的模型无关的束缚$ε\lesssim 0.02$，暗光子质量为$\lesssim 10$ GeV。这稍微改善了从电弱精密可观测量得到的界限。对于更高的质量，极限单调减弱;对于$5$ TeV的暗光子质量，极限为$ε\lesssim 1$。利用PDF求和规则，我们证明了暗光子的影响不能（平凡地）被吸收到重新拟合的PDF中，实际上会导致非DGSTAR（Bjorken $x_{\rm B}$ -独立的）缩放违规，这可能会提供数据中的吸烟枪。拟议的$e^\pm p$对撞机运行在$\sqrt{s} = 1.3$ TeV，LHeC，预计将积累$10^3$倍的HERA的光度，提供了实质性的改善，在探测暗光子的影响：$ε$的灵敏度远低于电弱精密数据探测几乎在整个暗光子质量范围内是可能的，以及能够探测到更高的暗光子质量，高达$100$ TeV。
2020-07-30 hep-ex hep-ph
New Exclusion Limits for Dark Gauge Forces from Beam-Dump Data
我们重新分析质子束流转储的数据在U70加速器在IHEP谢尔普霍夫与$ν$量热计我在1989年的实验设置暗规范力的质量耦合限制。相应的数据已被用于轴子和轻希格斯粒子搜索参考文献。以前我们确定了暗规范玻色子新的质量和耦合排斥边界。
2011-04-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Flavour, Electroweak Symmetry Breaking and Dark Matter: state of the art and future prospects
随着希格斯玻色子的发现，标准模型已经成为一个完整而全面的理论，它已经得到了无与伦比的精确度的验证，原则上可能在所有尺度上都是有效的。然而，有几个原因仍然使我们坚信应该有超越标准模型的物理学。大型强子对撞机、新的$B$工厂以及基于地球和空间的天体粒子实验等实验为我们提供了独特的机会，为我们这个领域的许多长期存在的难题找到一个连贯的框架。在这里，我们将探索希格斯玻色子物理学、味道物理学和我们所拥有的关于暗物质的实验线索之间的几个重要联系。
2015-07-17 gr-qc hep-ex hep-ph
Shedding Light on Neutrino Masses with Dark Forces
重右手中微子（RHN）为轻中微子质量和混合的起源提供了最简单的解释。如果RHN的质量等于或低于弱标度，则在加速器实验（如LHC或新的专用束流收集实验）中直接实验发现这些状态是可能的;在这样的实验中，RHN在穿过碰撞点的宏观距离后衰变。如果有一个新的“暗”规范力将它们与标准模型（SM）联系起来，那么对RHN的实验灵敏度将显著增强，并且RHN的检测可以成为新暗力本身的主要发现模式。我们以B-L规范对称性规范对称性为例，分析了LHC和SHiP束流收集实验中新规范相互作用对RHN位移衰变的敏感性。在最有利的情况下，介体可以在壳层上产生并衰变到RHN，灵敏度范围由B-L规范耦合的平方控制。我们证明，这些实验可以访问中微子参数负责观察到的SM中微子质量和混合在最简单的实现的跷跷板机制。
2016-08-24 hep-ex hep-ph
New Exclusion Limits on Dark Gauge Forces from Proton Bremsstrahlung in Beam-Dump Data
我们重新分析发表的质子束流转储数据在U 70加速器在IHEP谢尔普霍夫与$ν$量热计I实验在1989年设置暗规范力的质量耦合限制。相应的数据已被用于轴子和轻希格斯粒子搜索参考文献。之前是\cite{Blumlein:1990ay,Blumlein:1991xh}。最近，考虑到$π^0$ -衰变\cite{Blumlein:2011mv}产生的暗光子，已经从这个数据集导出了暗规范力的极限。在这里，我们确定了扩展的质量和耦合排斥边界的暗规范玻色子范围内的质量$m_{γ'}$为624兆电子伏的混合物参数$\varepsilon \simeq 10^{-6}$考虑高能量韧致辐射的$U$玻色子关闭初始质子束和不同的检测机制。
2013-11-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Dark Force Detection in Low Energy e-p Collisions
本文研究了在低能电子质子对撞机上探测质量m_X < 100 MeV的轻玻色子X的前景。我们专注于X主要衰变到E+ E-的情况下，最近的“暗力”模型的动机。为了避开直接和间接的约束，X必须与标准模型有小的耦合（α_X < 10^-8）和足够大的质量（m_X >10 MeV）。通过比较e-pe + e-末态的信号和背景截面，我们得出结论，暗力检测需要大约1个逆阿托巴恩的积分亮度，这可以通过即将到来的JLab提案来实现。
2009-10-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
Dark Matter from Hidden Forces
我们研究的可能性，暗物质可能是一个隐藏的部门，即“黑暗力量=暗物质的表现。“作为一个说明性的和最小的例子，我们考虑隐藏的SU（2）_h x U（1）_h规范群。通过U（1）_h与超荷U（1）_Y的动力学混合，将隐含动力学间接耦合到标准模型（SM）。我们假设一个类似于SM电弱对称的隐对称破缺模式，并增加一个额外标量，使得“隐Z玻色子”Z_h和“隐光子”γ_h都有质量。“隐藏的W”玻色子W_h在这种情况下是暗物质。这种设置可以很容易地容纳一个潜在的直接检测信号暗物质在~10 GeV的CDMSII-Si数据。对于某些参数的选择，该模型可以导致信号在“暗物质束”的实验，从Z_h \to W_h W_h，以及在实验中寻找暗光子的可见信号，通过γ_h介导。其他可能的现象学后果也进行了简要讨论。
2013-10-11 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Report of the Snowmass 2021 Collider Implementation Task Force
Snowmass 2021实施任务组制定统一度量标准，从性能、技术成熟度、进度、成本与环境影响等方面系统评估了从希格斯工厂到多TeV对撞机的未来加速器项目。
2023-03-27 hep-ex physics.acc-ph
Dark forces and atomic electric dipole moments
假设原子电子与核子之间存在T，P奇耦合的有限质量介质，考虑它对反磁性原子永久电偶极矩的影响。我们提出了这种介质引起的EDM的数值和分析分析，并比较它与传统的接触相互作用的EDM结果。在此基础上，我们从199Hg原子EDM的实验极限导出了耦合强度和载流子质量的极限。
2015-01-17 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Unraveling the Hyperon Puzzle in Neutron Stars via Novel, High-Precision Hyperon Factories
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University（特拉维夫大学物理与天文学学院）
本文提出利用高精度超子工厂研究中子星中超子与核子的相互作用，通过高统计量的超子源提升研究精度，为理解中子星中的超子谜团提供新机会。
2026-04-17 hep-ex hep-ph nucl-ex
A Supersymmetric Theory of Baryogenesis and Sterile Sneutrino Dark Matter from $B$ Mesons
低尺度重子生成和暗物质生成可以通过在早期宇宙中MeV温度下产生中性$B$介子来实现，这些介子经历CP破坏振荡，随后衰变成暗扇区。在这项工作中，我们讨论了实现这一机制的后果，在一个超对称模型与完整的$U(1)_R$对称性，这是确定重子数。$B$介子通过TeV尺度的方子和GeV尺度的Dirac双星介导的重子数守恒算符衰变到暗扇区。在中微子质量的I型跷跷板框架中，暗扇区粒子可以与不育中微子及其超伴子相鉴别。无菌中微子的寿命足够长，构成了暗物质。所产生的物质-反物质不对称性与在$B$工厂和强子对撞机上可测量的观测值直接相关，其中最相关的是中性$B$介子系统中的半轻子-轻子不对称性和$B$介子到强子和丢失能量的包含分支分数。在引用超对称背景下的预测之前，我们讨论了这些实验观测值的模型独立约束。从天体物理学，中微子物理学和味观测的约束进行了研究，是潜在的LHC信号，重点是新的长寿粒子搜索，直接链接到属性的黑暗部门。
2020-03-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Search for Muonic Dark Forces at BABAR
许多超越标准模型的物理学模型都预言了轻希格斯态、暗光子和新的规范玻色子的存在，这些玻色子在暗扇区和标准模型之间起着中介作用。利用在PEP-II $e^+e^-$对撞机上用BABAR探测器收集的完整数据样本，我们报告了对轻非标准模型希格斯玻色子、暗光子和由规范玻色子（$Z'$）介导的仅与第二和第三轻子族耦合的新μ子暗力的搜索。我们的结果显着改善当前的界限，并进一步限制了允许的参数空间的剩余区域。
2016-11-23 hep-ex
Electric Dipole Moments, New Forces and Dark Matter
标准模型之外的CP破坏的新来源对于解释宇宙中的重子不对称性至关重要。我们讨论了新的CP违反相互作用的理论中的一个暗物质的候选人预测的取消规范异常的影响。在这些理论中，对暗物质残余密度的限制意味着新对称性破缺尺度的上限，所有新态都从这个尺度获得质量。我们详细研究了电偶极矩的预测，并表明，如果相关的CP违反阶段是大的，实验，如ACME合作将能够充分探测的理论。
2021-02-17 hep-ex hep-ph hep-th
Mechanical Sensors for Ultraheavy Dark Matter Searches via Long-range Forces
本研究探索利用机械传感器搜索普朗克尺度超重暗物质，提出统计轨迹寻找方法，并计算灵敏度，发现纯引力搜索极难，但现有平台可覆盖多种未探索候选体。
2025-10-18 hep-ex hep-ph quant-ph
Collider Signals of Baryogenesis and Dark Matter from $B$ Mesons: A Roadmap to Discovery
在$B$ -工厂和大型强子对撞机上可以发现低规模的重子发生。在$B$ -Mesogenesis范式中[G. Elor，M. Escudero和A. E. Nelson，PRD 99，035031（2019），arXiv：1810.00880]，早期宇宙中$B$介子的CP破坏振荡和随后的衰变同时解释了宇宙重子和暗物质的起源。这种机制的重子和暗物质成因从$B$介子在对撞机实验中产生了独特的信号，我们在本文中仔细研究。我们研究了$B^0_q-\bar{B}_q^0$系统中的CP破坏观测值，讨论了当前和预期的$B$介子到可见重子和丢失能量的奇异衰变的敏感性，并探讨了直接搜索TeV尺度色标量在LHC和介子混合观测值中的意义。值得注意的是，我们得出结论，在BaBar，Belle，Belle II，LHCb，ATLAS和CMS的测量组合可以完全测试$B$ -中生作用。
2021-09-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Constraints on fifth forces and ultralight dark matter from OSIRIS-REx target asteroid Bennu
利用OSIRIS-REx任务对小行星贝努的跟踪数据，获得了对第五力和超轻暗物质的新约束，在特定介子质量范围内达到最强限制，并适用于多种模型。
2023-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Dark Forces At The Tevatron
CDF合作组最近报道的W+双喷流过剩的一个简单解释是引入了一种新的规范玻色子，这种玻色子与夸克有相当大的耦合，但与轻子没有耦合或耦合被高度抑制。包含这种疏轻子规范玻色子的无反常理论也必须包含额外的粒子内容，其中可能包含稳定且可行的暗物质候选者。基于产生CDF过剩所需的Z'的耦合和质量，我们预测这样一种暗物质候选者与核子的弹性散射截面约为σ ~ 10^-40 cm ^2，为CoGeNT和DAMA/LIBRA合作报告的信号提供了一个自然的解释。在这种情况下，CDF可能正在观察规范玻色子，该玻色子负责调解我们宇宙中暗物质和可见物质之间的相互作用。
2011-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Cuckoo's Eggs in Neutron Stars: Can LIGO Hear Chirps from the Dark Sector?
我们详细探讨的可能性，引力波信号从二进制inspirals的影响，一个新的力量，耦合只对暗物质粒子。我们讨论的影响，新的力之间的二元合作伙伴，以及辐射的力载体。我们确定了许多限制任何这样的情况下，最终得出的结论是，由于这样的力量的动力学的二进制inspirals的可观察到的影响是不可能的，如果暗物质是在普通的恒星演化。限制来自于天体必须能够在足够小的半径上收集和束缚足够数量的暗物质粒子，来自于这样收集的粒子在另一颗中子星存在的情况下仍然束缚在中子星上的要求，以及来自于理论允许老的中子星存在并保留它们的电荷的要求。因此，我们表明，任何偏离广义相对论的预测中观察到的双吸气必须是由于吸气对象本身的材料特性，如潮汐变形，真正的第五力耦合到重子，或非标准的生产机制的暗物质核心的中子星。后一种可能的情况包括在奇异的中子衰变中产生暗物质，或者在早期宇宙中形成致密的暗物质物体，这些物体后来成为恒星形成的种子或被恒星捕获。
2018-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
KWISP: an ultra-sensitive force sensor for the Dark Energy sector
一个超灵敏的光机械力传感器已经建立和测试的光学实验室在INFN的里雅斯特。它在暗能量领域的实验中的应用，例如变色龙型WISPs，特别有吸引力，因为它可以搜索它们与物质的直接耦合。本文介绍了KWISP（Kinetic WISP detection）传感器的主要特性和绝对力标定。它基于放置在法布里-珀罗光学腔中的薄Si 3 N4微膜。通过监测腔的特征频率，可以检测由施加的力引起的微小膜位移。远离膜的机械共振频率，测得的力灵敏度为5.0e-14 N/sqrt（Hz），对应于2.5e-15 m/sqrt（Hz）的位移灵敏度，而接近共振时，灵敏度为1.5e-14 N/sqrt（Hz），达到估计的热极限，或者就位移而言，7.5e-16 N/sqrt（Hz）。这些位移灵敏度与大型干涉引力波探测器可以实现的位移灵敏度相当。
2015-09-15 astro-ph.IM gr-qc hep-ex
