Fermionic Dark Matter through a Light Pseudoscalar Portal: Hints from the DAMA Results
研究了费米子暗物质(DM)粒子通过轻赝标介质与标准模型夸克相互作用。我们分别考虑DM-赝标量耦合是$CP$守恒或$CP$违反的情况。我们表明,采取接触相互作用是不合适的,即使当介质具有相同数量级的质量作为典型的动量转移在直接检测实验,这样允许的DAMA区域被排除或大大修改的正确的遗物密度要求。DAMA的结果似乎表明,$CP$违反的相互作用是占主导地位的直接搜索。我们发现,如果质子-中子有效耦合比为$-60\sim -40$,则SuperCDMS、XENON 100和LUX设置的排除极限被高度抑制,并且DAMA信号因此可以容易地与这些零测量相协调。对于这个模型,由DAMA信号和正确的残余密度确定的允许区域可以成功地满足热平衡、大爆炸核合成和DM自相互作用所要求的条件。未来对风味物理学的测量结果将为相关模型提供重要的约束。COUPP、PICASSO、SIMPLE和KIMS进行的精确测量应该能够在不久的将来检验这一模型。
2016-12-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Higgs-Portal Dark Matter for GeV Gamma-Ray Excess
我们提出了希格斯门暗物质(DM)模型来解释银河系中心GeV的伽马射线过剩。对于相关参数范围,朴素有效理论与直接检测约束不一致。具有暗规范对称性的简单扩展模型可以很容易地容纳通过希格斯玻门耦合的伽马射线过剩,同时满足各种约束。
2015-04-27 astro-ph.HE hep-ph
The Fermionic Dark Matter Higgs Portal: an effective field theory approach
我们考虑费米子(狄拉克或马约拉纳)冷热遗迹暗物质耦合到标准模型粒子通过有效的维度-5希格斯门户运营商$Λ^{-1} \ \mathcal{O}_{\text{DM}} \cdot H^\dagger H$,其中$\mathcal{O}_{\text{DM}}$是标量$\barχχ$和赝标量$\barχiγ_5 χ$ DM运营商的混合物。利用遗迹丰度的要求,以固定的耦合,我们考虑直接检测和不可见的希格斯宽度的限制,并绘制出剩余的允许的参数空间的暗物质质量和标量和赝标量耦合的混合物。我们强调了一个微妙的EFT方法的背景下,以前没有被仔细研究,其中由于电弱对称性破缺所产生的影响可能会导致一个天真的纯赝标量耦合诱导标量耦合在更高的顺序,这有重要的意义,直接检测界限。我们提供了一些意见,间接检测界限和碰撞搜索。
2014-08-23 hep-ph
Probing leptophobic dark sector with a pseudoscalar portal in the NA64 experiment at CERN
本文提出在CERN NA64实验中通过电子和光子散射反应链探测主要与夸克作用的类轴子粒子(ALP),考虑其与轻赝标量介子混合并衰变为暗费米子物质,获得了ALP与夸克及暗费米子耦合强度的新界限。
2025-06-26 hep-ph
The Dark Z' Portal: Direct, Indirect and Collider Searches
我们使用Z '-夸克耦合的一般参数化对暗Z'门户进行了详细的研究,包括轻(8-15)GeV和重(130-1000)GeV的暗物质场景。我们提出了一个全面的研究对撞机的现象,包括射流集群,强子化,和检测器的文物,这使我们能够获得准确的边界从寻找新的共振dijet事件和单射流事件中的LHC 7 TeV,LHC 8 TeV,和Tevatron 1.96 TeV的数据。我们还计算了暗物质的残余丰度、散射截面和对湮灭谱,并与当前的普朗克、费米-LAT和氙100/LUX边界进行了比较.最后,我们强调了互补搜索暗物质的重要性,并概述了排除与仍然可行的参数空间区域的黑暗Z'门户网站。
2013-12-18 astro-ph.HE hep-ph
Higgs portal vector dark matter for $\mathinner{\mathrm{GeV}}$ scale $γ$-ray excess from galactic center
我们表明,$\mathinner{\mathrm{GeV}}$规模$γ$ -射线从银河系中心的方向过剩,可以自然地解释成对湮灭的阿贝尔矢量暗物质(VDM)到一对黑暗的希格斯玻色子$VV \rightarrow ϕϕ$,随后的$ϕ$衰变到$ϕ\rightarrow b\bar{b} , τ\barτ $。所有的过程都描述了一个可重正化的VDM模型与希格斯门,这是自然的味道依赖。这种情况下的一些参数空间可以在不久的将来直接暗物质搜索实验,如LUX和XENON 1 T测试。
2014-05-07 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Through the Quark Vector Current Portal
我们考虑模型的光暗物质耦合到夸克通过矢量流相互作用。对于低能量,这些模型必须通过有效耦合介子,这是通过手征拉格朗日实现这里处理。我们得到了暗物质湮灭和衰变到轻介子的速率,并从强子的衰变中得到了预期的光子谱。我们比较当前和未来的观察,并表明这些模型有一个显着的发现范围。
2019-03-25 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Phenomenology: Sterile Neutrino Portal and Gravitational Portal in Extra-Dimensions
基本相互作用标准模型(SM)是物理学中最精确的理论之一。例如,在SM的预言中,我们发现了电子的反常磁矩$a_e = 0.001159652181643(764)$。这一预测与实验结果的一致性超过了10位有效数字,是物理学物理学史上最准确的预测。然而,现在我们有几个证据表明,SM只能解释宇宙物质含量的$5 \%$。另一个$95 \%$是由所谓的暗能量和暗物质组成的。正如它们的名字所暗示的那样,宇宙能量/物质含量的这两个组成部分的性质仍然不清楚,这对粒子物理学家来说是最重要的挑战之一。在这篇论文中,我们集中研究了宇宙中这些神秘成分之一的现象学,即暗物质。虽然我们有许多证据证明它的存在,但这种新型物质尚未被发现。因此,能够解释暗物质特性的模型前景是巨大的。在目前的工作中,我们提出并研究了几个暗物质模型,并通过使用实验结果设置限制。
2021-04-27 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
Inverse Seesaw and Portal Dark Matter
我们研究了标量-希格斯门暗物质模型中的反跷跷板机制的唯象。该模型是标准模型的扩展,包括两个额外的中微子,一个单线标量和一个费米暗物质。我们考虑的逆跷跷板机制的质量的2个额外的中微子的动力学的单重标量。我们发现标量真空期望值的自然标度自然地接近于弱标度。受这一事实的启发,我们专注于单态标量与暗物质连接的可能性,即,标量也是暗扇区和标准模型之间的中介。我们进行了数值分析的参数空间的间接和直接的检测约束。将讨论参数空间的可行域。
2020-10-12 astro-ph.HE hep-ph
Portal Connecting Dark Photons and Axions
暗光子和轴子(或类轴子粒子)是隐藏扇区中常见的亮粒子。它们中的每一个都被积极地通过称为矢量门户和轴子门户的耦合来寻找。我们引入一个新的入口连接暗光子和轴子(轴子-光子-暗光子,轴子-暗光子-暗光子),它出现在两个粒子的存在。这个黑暗的轴子入口是真正的新耦合,不仅仅是矢量入口和轴子入口的产物,因为这些耦合的内部结构。我们提出了一个简单的模型,实现了黑暗的轴子门户网站,并讨论为什么它值得丰富的现象学。
2017-02-26 hep-ph
Gamma ray emission in Fermi bubbles and Higgs portal dark matter
最近有人指出,低纬费米泡中γ射线谱的过剩可以用暗物质粒子的湮灭来解释。最佳拟合候选对应于质量约为$62$ GeV的暗物质湮灭为$b \bar{b}$,截面为$σv \simeq 3.3 \times 10^{-26}$ cm $^3$ /s,或者质量约为$10$ GeV的暗物质湮灭为τ轻子对,截面为$σv \simeq 5.6 \times 10^{-27}$ cm $^3$ /s。我们指出,希格斯门暗物质模型是完全兼容的暗物质湮灭的这种解释,满足其他现象学约束。我们还表明,参数区域再现的bet-fit值可以部分探讨未来的直接暗物质搜索在XENON 1 T。
2014-03-11 astro-ph.HE hep-ph
Detection prospects for conformally constrained vector-portal dark matter
我们使用标准模型的UV共形U(1)扩展,其动机是层次问题和最近的碰撞机异常。这个模型允许费米矢量门WIMP暗物质在U(1)'规范群下带电。渐近安全边界条件可以用来固定耦合参数,使得观测到的热遗迹丰度可以约束暗物质粒子的质量。这高度限制了参数空间,允许做出强有力的预测。将探讨几种UV共形U(1)'场景的参数空间,并讨论直接和间接探测观测方法的边界和可能的信号。
2016-10-24 astro-ph.HE hep-ph
Implications of the dark axion portal for SHiP and FASER and the advantages of monophoton signals
我们调查的暗轴子门户相互作用,轴子光子暗光子顶点,为未来的实验SHiP和FASER的影响。我们还研究了组合矢量门(光子和暗光子的动力学混合)和暗轴子门的现象。μ子$g-2$的差异,不幸的是没有解决,即使与两个门户网站,但低能量束流收集实验与双光子探测能力可以打开新的机会,在光明黑暗的部门搜索使用组合门户网站。
2019-09-23 hep-ph
Implications of the dark axion portal for the muon g-2, B-factories, fixed target neutrino experiments and beam dumps
暗轴子入口是最近引入的介于标准模型和暗区之间的入口。它通过一个异常三角形同时将暗光子和轴子(或类轴子粒子)连接到光子。虽然矢量门户和轴子门户分别是搜索暗光子和轴子的热门场所,但如果它们共存,新门户提供了新的检测渠道。暗轴子传送门不是两个传送门简单组合的结果,它的价值也不是由其他传送门的价值决定的;它应该被独立测试。在本文中,我们讨论了轻子g-2,B-工厂,固定靶中微子实验,和束流转储的新门户网站的影响。我们提供了轴子光子暗光子耦合的模型无关的约束条件,并讨论了最近激活的Belle-II实验的灵敏度,这将在测试新的门户网站发挥重要作用。
2018-12-16 hep-ph
Dark SU(2) Stueckelberg portal
我们研究了$U(1)_D$ Stueckelberg门户的非阿贝尔$SU(2)_D$扩展,它在标准模型(SM)和暗区(DS)之间起着中介作用。这个入口由Stueckelberg机制指定,用于产生暗规范玻色子质量。提出的$U(1)_D\times SU(2)_D$ Stueckelberg门户与SM物质场有联系,类似于Familon模型。我们推导出暗门玻色子和SM粒子的耦合上的界限,它支配夸克和轻子的对角和非对角味跃迁。
2023-03-08 hep-ph
Gravity-Higgs portal for dark matter decay
Faculty of Science, Kunming University of Science and Technology(昆明理工大学理学院);Yunnan University(云南大学)
本文研究了重力-希格斯通道对暗物质衰变的影响,提出非最小耦合可增加衰变宽度,针对标量和费米子单态暗物质候选者,探讨了衰变分支比和参数空间特性。
2021-12-08 hep-ph
Conformal Portal to Dark Matter
我们提出了一个新的门户耦合到暗物质利用非最小耦合门户部门的里奇标量。这样一个门户部门共形诱导耦合到跟踪的能量动量张量的物质,包括高度隐蔽的暗物质粒子。门耦合是如此微弱,以至于暗物质是由散射和/或介质衰变的冻结过程产生的。我们考虑两个具体实现的门户网站:共形诱导希格斯门户网站和共形诱导介体门户网站。前一种情况与希格斯暴胀是相容的,而后一种情况可以通过暗物质直接探测实验来检验。
2021-10-27 astro-ph.CO hep-ph
Muon g-2 in Lepton Portal Dark Matter
轻子门户暗物质模型(其中暗物质状态仅与带电轻子耦合)可以解释μ子$g - 2$实验测量到的μ子异常磁矩的过量。在本文中,我们证明,真正的,电荷中性的标量暗物质与大量的内部自由度和质量近似简并的带电费米子介质状态可以容纳的$(g - 2)_μ$过剩。该模型与暗物质遗迹丰度、直接探测和间接探测约束保持一致。暗物质及其带电费米子伙伴的质量被限制在200 GeV以下。高亮度LHC和未来的轻子对撞机,以及CTA和Gamma-400的间接搜索,可以测试这种情况。
2021-04-07 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Effects of gravitational particle production on Higgs portal dark matter
本文研究引力粒子产生对希格斯门户暗物质丰度的影响,发现再加热期间暴胀子相干振荡导致的引力产生通常起主导作用。
2024-11-25 hep-ph
Dark Matter Through the Axion-Gluon Portal
本文研究连接暗物质与QCD胶子的轴子门户,系统梳理不同质量和耦合能标下决定暗物质遗迹丰度的机制及其实验信号。
2023-06-05 hep-ph
Highly-boosted dark matter and cutoff for cosmic-ray neutrino through neutrino portal
我们研究了宇宙射线中微子的截止,通过中微子门相互作用与宇宙背景中微子到暗扇区粒子的散射。我们发现,当暗扇形粒子主要与$τ-$中微子耦合时,仍然存在较大的相互作用率,从而在较宽的能量范围内,中微子的平均自由程可以约为$O(10)~$ Mpc.如果足够稳定,大部分宇宙射线中微子能量转移到暗区粒子中,就可以穿越宇宙到达地球。如果暗扇区粒子起源于宇宙成因中微子,则其能量可达$Ø({\rm EeV})$。
2019-05-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Implication of the dark axion portal for the EDM of fermions and dark matter probing with NA64$e$, NA64$μ$, LDMX, $\mbox{M}^3$, and BaBar
暗光子和类轴子粒子(ALP)与普通标准模型(SM)光子之间的联系可以通过暗轴子门耦合来实现。在给定暗轴子入口的情况下,本文将暗光子作为SM和暗物质(DM)粒子之间的媒介,这意味着它主要衰变为DM费米子对。此外,我们详细讨论了暗轴子门户方案的轻子(电子和μ子)固定靶实验的含义。特别是,对于特定的固定目标设施,我们研究了暗光子生产的丢失的能量签名,然后由其不可见的衰变成稳定的DM粒子。我们研究了探测暗轴子门户顶点与有关签名的潜力,并得出预期的灵敏度NA 64 $e$,NA 64 $μ$,LDMX和$\mbox{M}^3$。此外,我们估计的预期范围的NA 64 $e$的$J/ψ$矢量介子不可见衰变的投影统计。我们还为特定的暗轴子入口场景重新设计了BaBar的超光速边界。此外,我们修改了暗轴子门户网站的设置,包括在模型中的强子和轻子特定的ALP耦合。作为结果,我们得到了固定靶实验中ALP的费米子特异性耦合组合的界限。我们讨论了修改后的暗轴子门户方案的SM费米子的电偶极矩(EDM)的含义。此外,我们推导出新的约束的组合$CP$违反中子特定的ALP耦合从现有的限制中子EDM考虑到中子异常磁矩。
2022-04-21 hep-ph
Statistical Analyses of Higgs- and Z-Portal Dark Matter Models
我们进行频率和贝叶斯统计分析的希格斯和Z-门户模型的暗物质粒子自旋0,1/2和1。我们的分析包括直接探测和间接探测实验的数据,以及LHC对单喷流和双光子事件的搜索,我们还分析了未来直接探测实验的潜在影响。我们发现可接受的区域的希格斯门模型的参数空间与真正的标量,中性矢量,马约拉纳或狄拉克费米子暗物质粒子,和Z门模型与马约拉纳或狄拉克费米子暗物质粒子。在许多这样的情况下,发现希格斯或Z衰变中的暗物质粒子,以及重量为$\gtrsim 100$ GeV的暗物质粒子,都有着有趣的前景。计划中的直接探测实验的阴性结果仍然允许使用马约拉纳或狄拉克费米子暗物质粒子的希格斯和Z门模型的可接受区域。
2018-06-12 hep-ph
Interplay between neutrino and gravity portals for FIMP dark matter
在经典的I型跷跷板机制中,非常重的右手(RH)中微子通过RH中微子入口耦合到弱相互作用大质量粒子(FIMP)暗扇区来解释暗物质。然而,对于大质量的RH中微子,引力可以发挥重要作用。我们研究了在早期宇宙中产生暗物质粒子的过程中,通过右手中微子的中微子入口和通过无质量自旋2引力子的引力入口之间的相互作用。作为一个具体的例子,我们考虑了最小的和现实的小跷跷板模型与两个RH中微子,增加了一个暗标量和一个暗费米子下的全球$U(1)_D$暗对称充电。在该模型中,通常的跷跷板中微子Yukawa耦合和右手中微子的质量(最轻的是约$5\times 10^{10}$ GeV)是固定的中微子振荡数据和leptogenesis。因此,我们探索的参数空间的两个RH中微子门户耦合,两个暗粒子的质量和再加热温度的宇宙,正确的暗物质遗迹丰度是通过冻结机制实现的。特别是,我们强调哪一类过程占主导地位的暗物质生产。我们发现,尽管存在的重力门户,暗物质生产依赖于通常的跷跷板中微子汤川耦合在某些地区的参数空间,从而实现了直接联系暗物质和中微子现象。最后,我们报告的阈值的中微子门户网站耦合低于中微子门户网站是无关紧要的和普朗克相互作用的暗物质范例被保存。
2021-01-20 hep-ph
Lepton-portal Dark Matter in Hidden Valley model and the DAMPE recent results
我们研究了最近由DAMPE报道的带有轻子门暗物质的隐谷模型中的$e^\pm$宇宙线过剩。我们发现电子门能很好地解释过剩势,满足DM残余密度和直接探测限,而电子+ μ子/电子+ μ子+ τ门则受到轻子味违反观测量的强约束,如$μ\to 3 e$ .我们还讨论了我们的模型可能的对撞机签名,无论是在大型强子对撞机和未来的100 TeV强子对撞机。
2018-04-28 hep-ph
Confronting cosmic ray electron and positron excesses with hybrid triplet Higgs portal dark matter
为了解释AMS-02和DAMPE所报道的宇宙线电子和正电子过剩现象,我们在标准模型的三重态Higgs扩展下对标量暗物质进行了详细的研究。AMS-02正电子过剩的详细分析表明,对于不同的顺序(正常,倒置和准简并)的中微子质量,混合三重态Higgs门户框架是更有利于相对于单三重态Higgs门户TeV尺度暗物质。我们还发现,当考虑附近的暗物质子晕时,可以用混合三重态Higgs门暗物质很好地解释DAMPE宇宙线数据中的共振峰和连续过剩。
2022-02-07 hep-ph
Non-linear Higgs portal to Dark Matter
希格斯门户标量暗物质被认为是在非线性实现的电弱对称性破缺的背景下。我们确定了规范玻色子和物理希格斯粒子$h$到标量单重态暗物质候选者$S$的相互作用的有效描述。相对于标准场景的主要现象学差异可以在暗物质遗迹丰度、直接/间接搜索和对撞机信号中看到。
2016-05-20 hep-ph
Axion Portal Dark Matter and the LUX-ZEPLIN High-Recoil Event
University of Illinois Chicago(伊利诺伊大学芝加哥分校);University of Oxford(牛津大学)
针对LZ报告的248 keV核反冲事件,构建含狄拉克费米子暗物质等的轴子引道门暗物质弹性模型,其反冲谱给出2.6-$3.2\boldsymbol{\textit{\textbf{σ}}}$的局部显著性。
2026-09-11 hep-ph
Lepton Portal Dark Matter
我们研究了一类简化的暗物质模型,其中暗物质直接与介质和带电轻子耦合。这类轻子门暗物质模型具有非常丰富的现象学:它具有环路产生的暗物质电磁矩,这些电磁矩产生直接探测信号;它有助于通过暗物质湮灭间接探测宇宙正电子通量;它提供了相同味道、相反符号的双轻子加上碰撞机上丢失的横向能量的签名。我们确定当前的实验约束的狄拉克费米子,马约拉纳费米子和复杂的标量暗物质的轻子门户框架的情况下的模型参数空间。我们还进行了对撞机研究的14 TeV的大型强子对撞机达到100个反飞秒暗物质参数空间。对于复杂的标量暗物质的情况下,大型强子对撞机提供了一个非常严格的约束,其范围可以解释为对应于一个极限为十分之二的zeptobarn上的暗物质-核子散射截面的暗物质质量高达500 GeV。我们还表明,可以改善目前的对撞机搜索使用Breit-Wigner公式,以适应双轻子MT 2尾占主导地位的双玻色子背景。
2014-02-26 astro-ph.HE hep-ex 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
Spin-2 Portal Dark Matter
我们推广的模型调用自旋2粒子作为暗区和标准模型之间的调解人。我们表明,一个巨大的自旋2信使可以有效地发挥门户网站的作用,这两个部门之间。然后在再加热时期通过冻结机制产生暗物质。在很大一部分的参数空间,生产通过交换一个大规模的自旋2介体占主导地位的过程,涉及一个引力子与普朗克抑制耦合。我们进行了系统的分析,这样的模型为不同的值的自旋2质量相对于最大值和最终温度达到再加热。
2018-03-05 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Dark matter and the neutrino portal paradigm
提出了一个简单的扩展的标准模型(SM),提供了一个明确的实现暗物质(DM)中微子门户范例。包含标量和残余费米子的暗扇区与SM之间的主要相互作用涉及中微子。该模型满足所有观测约束。
2016-08-22 hep-ph
Higgs portal, fermionic dark matter, and a Standard Model like Higgs at 125 GeV
我们表明,费米子暗物质(DM)的通信与标准模型(SM)通过希格斯门是一个可行的方案,即使一个SM样希格斯被发现在125 GeV左右。使用有效场论,我们表明,DM的质量范围从约60 GeV至2 TeV的希格斯门需要违反奇偶校验,以符合直接检测搜索。对于宇称守恒的相互作用,我们确定了两个不同的选择,仍然可行:一个共振希格斯门户,和间接希格斯门户。我们用一个简单的可重正化的玩具模型来说明这两种可能性。
2012-07-09 hep-ph
Higgs Portal Dark Matter Freeze-in at Stronger Coupling: Observational Benchmarks
本文研究低温下希格斯门户暗物质的冻结产生机制,指出标准模型热浴温度可能从未高到抑制热发射,从而允许显著耦合,并在自旋0、1/2和1的暗物质框架中划定了可被直接探测实验和LHC不可见希格斯衰变搜索检验的参数空间。
2024-05-06 hep-ph
Gamma ray signals of the annihilation of Higgs-portal singlet dark matter
本文是对湮灭希格斯门单重标量和矢量暗物质的γ射线信号的探索。伽马射线信号被认为是在上下文中的贡献,从湮没的单线在星系晕的各向同性伽马射线背景(IGRB),在银河系中心过剩的背景下,并在矮球状星系的观测的背景下。我们发现,希格斯门单粒子的质量为$~$ 65 GeV的两个物种可以合理的精度解释银河系中心过剩,但这个质量范围是在目前的直接检测边界的紧张局势。我们还发现,在250-1000 GeV的质量范围内的单线态是一致的费米-LAT IGRB观测和直接检测边界。此外,从矮球状星系Segue I的伽马射线观测的界限被翻译成希格斯门耦合的界限。
2016-06-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Higgs portal vector dark matter interpretation: review of Effective Field Theory approach and ultraviolet complete models
本文综述了用在大型强子对撞机上测得的不可见希格斯衰变宽度对自旋无关的暗物质核子弹性散射截面的希格斯门矢量暗物质解释。讨论了有效场论和紫外完全模型。LHC的解释只显示标量和马约拉纳暗物质的情况下,我们建议包括矢量暗物质的EFT和UV完成的理论框架的解释。此外,我们的研究表明,扩展的大型强子对撞机暗物质的解释,亚GeV制度。
2022-03-19 hep-ph
Dark photon portal into mirror world
暗光子和镜像物质是很有动机的暗物质候选者。这两个理论可能都是在杂合$E_8\times E_8$弦论的紧化和对称破缺过程中产生的,并且相互关联。在这种情况下,暗光子可以成为进入镜像世界的自然门户。不幸的是,普通物质与镜像物质的诱导相互作用的预期幅度太小,以至于不能引起唯象学的兴趣。
2021-09-20 hep-ph
Constructing $SU(N)$ strongly coupled dark sectors by extending the Standard Model: mixed representations, flavor structure, global symmetries and various portals
Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)(宇宙理论物理中心,基础科学研究院)
该研究扩展标准模型构造$SU(N)$强耦合暗 sector,利用暗夸克与标准模型费米子同多重态的特点,分析其混合表示、味结构、整体对称性,研究暗 sector 与标准模型间的各类门户,为暗 sector 实验搜寻提供指导。
2026-10-09 hep-ph
Dark matter in GUT inspired $Z^\prime$ portal scenarios
我们认为简单的暗物质扩展的标准模型在$Z^\prime$门户方案的启发大统一理论的建设,我们研究这种模型的现象,考虑自旋依赖和自旋无关的直接检测约束,面对典型的热产生的暗物质的情况下,我们表明,在这个简单的框架中,这些约束的组合和互补是一个强大的工具,推导严格的界限,并减少可行的参数空间的模型。
2016-09-08 hep-ph
Tau Portal Dark Matter models at the LHC
受Fermi-LAT数据中银河中心γ射线过剩的启发,我们研究了一类τ门暗物质(DM)模型的特征,其中DM粒子优先耦合到LHC中的τ轻子。我们考虑DM直接检测的约束条件,并研究LHC对di-tau加上丢失的能量特征的敏感性。我们发现,具有3000 fb $^{-1}$的高亮度的LHC可以测试在$120\sim450$ GeV的质量范围内具有费米子介质的tau门DM模型。
2014-10-13 hep-ph
2HDM portal for Singlet-Doublet Dark Matter
我们提出了一个广泛的分析模型,其中(马约拉纳)暗物质候选者是一个SU(2)单线态和两个SU(2)双线态之间的混合物。这种结构称为单重态-二重态模型。我们将详细研究这个模型的扩展,其中暗物质部门与2-双重希格斯部门的相互作用,加强了暗物质现象学和搜索额外的希格斯玻色子玻色子之间的互补性。
2018-04-13 hep-ph
Composite Asymmetric Dark Matter with a Dark Photon Portal
非对称暗物质(ADM)是一个有吸引力的框架,它将宇宙中观察到的重子不对称性与暗物质密度联系起来。一个复合粒子在一个新的强动力学是一个有前途的候选人ADM的强动力学自然解释ADM质量在GeV范围。其大的湮灭截面,由于强动力学离开的非对称分量是占主导地位的对称分量。在这种复合ADM场景中,暗扇区在早期宇宙中具有相对较大的熵密度。大的暗区熵导致了宇宙的过闭合,或者充其量与宇宙微波背景和成功的大爆炸核合成的观测相矛盾。因此,复合ADM模型通常需要一些入口来将暗扇区的熵转移到标准模型扇区中。在本文中,我们考虑一个暗光子门户与质量在sub-GeV范围和动力学混合的标准模型光子。我们详细研究了暗光子的可行参数空间,它可以在暗光子门模型中找到广泛的应用。我们还提供了一个简单的复合ADM与暗光子门户工作的例子。我们的模型是兼容的热leptogenesis和$B - L$对称性。考虑到派生的约束,我们表明,参数空间在很大程度上是由直接检测实验测试。
2018-12-06 hep-ph
Moduli Portal Dark Matter
我们发现,模量场作为标准模型和暗区之间的中介,可以自然地导致所观察到的遗迹丰度。事实上,即使模量非常大,它们与物质和规范场的耦合性质允许通过冻结机制在早期宇宙中产生足够大量的暗物质。此外,模场的实部和虚部与热浴的耦合方式不同,与其他冻结模型相比,模场的复杂性质提供了一种有趣而不寻常的现象。
2018-11-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Galactic Center Gas Clouds and Novel Bounds on Ultra-Light Dark Photon, Vector Portal, Strongly Interacting, Composite, and Super-Heavy Dark Matter
最近发现的距离银河系中心数百秒差距的冷气云有可能探测到暗物质。详细处理的气体云微物理相互作用,我们确定银河系中心的气体云温度,自由电子丰度,原子电离分数,加热速率,冷却速率,并找到这些数量如何随金属丰度变化。考虑到一些不同的黑暗部门加热机制,我们设置了新的界限超轻暗光子暗物质的质量$10^{-22}-10^{-10}$ eV,矢量门户暗物质耦合通过一个亚MeV质量玻色子,并高达$10^{60}$ GeV质量暗物质与重子相互作用。
2019-06-12 hep-ph
Vector Dark Matter through a Radiative Higgs Portal
我们研究了一个自旋为1的暗物质模型,它主要通过交换希格斯玻色子与标准模型相互作用。我们提出了一个替代的UV完成通常的矢量暗物质希格斯门户,其中矢量类费米子在SU(2)$_W \times$ U(1)$_Y$和暗规范群,U(1)$^\prime$下充电,在一个环中产生希格斯和暗物质之间的有效相互作用。我们探索由此产生的现象学,并表明,这个暗物质候选人是一个可行的热遗迹,满足希格斯不可见的宽度限制,以及直接检测界限。
2016-05-18 hep-ph
Probing Higgs-Portal Dark Matter with Weakly Interacting Mediators
暗物质通过希格斯门与标准模型相互作用的假设受到了实验的严重挑战。然而,如果暗物质是费米子,希格斯门相互作用意味着介质的存在,这可以显着改变的现象。本文讨论了弱相互作用介质对暗物质遗迹丰度、直接探测和对撞机搜索的影响。在大型强子对撞机中,希格斯门费米子暗物质的典型特征是软轻子和丢失的能量,类似于超对称模型中的高吉诺产生。我们建议重新解释现有的高吉诺搜索的背景下,希格斯门模型和扩展未来的搜索到更广泛的类暗部门弱相互作用的费米子。
2016-05-17 hep-ex hep-ph
Probing the Dark Axion Portal with Muon Anomalous Magnetic Moment
我们提出了一个新的方案,使用暗轴子门户在单圈水平来解释最近观察到的μ子异常磁矩的费米实验室μ子g-2的实验。轴子/类轴子粒子(ALP)和暗光子都与光子处于同一顶点。虽然单独的ALP或暗光子都不能解释μ子$g-2$,但由于前者只提供负贡献,而后者具有非常有限的参数空间,暗轴子门可以挽救这种情况,并显着扩展允许的参数空间。观测到的μ子异常磁矩提供了一个强大的探测暗轴子门户的情况。
2021-09-30 hep-ex hep-ph
Scrutinizing Right-Handed Neutrino Portal Dark Matter With Yukawa Effect
通过分析具有右手中微子入口的一般暗物质候选者冻结过程中的中微子Yukawa效应,确定了满足观测到的暗物质遗迹密度以及当前Fermi-LAT和H.E.S. S的参数区域.极限和未来CTA对伽马射线信号的影响。在这种情况下,暗物质与希格斯玻色子在单圈水平上耦合,因此可以通过自旋无关的核子散射在合理的相关参数范围内进行检测。
2018-12-06 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
Electroweak Axion Portal to Dark Matter
本文探讨了类轴子粒子作为媒介在暗物质与电弱规范玻色子间传递相互作用的场景,发现其在天体物理和地面探测中产生可测试信号,为未来电弱ALP门户测试提供了具体基准。
2024-05-30 hep-ph
Cosmological Relaxation through the Dark Axion Portal
暗轴子入口是类轴子粒子与暗光子的耦合,暗光子与可见光子动力学混合。我们展示了这个门户网站,当应用到松弛,可以导致宇宙学松弛的弱尺度使用暗光子生产。关键的逆反应机制涉及施温格效应:只要电弱对称性未被破坏,携带暗毫电荷的无质量标准模型费米子的施温格产生会抑制暗光子的产生。一旦电弱对称性被打破,费米子获得质量,抑制被解除。一个增强的暗光子耗散,然后陷阱的弛豫在一个自然的小弱标度。因此,我们的模型提供了一个新的联系之间的现象学暗轴子门户,暗光子,希格斯质量的层次问题。
2022-07-08 astro-ph.CO hep-ph
Feeble neutrino portal dark matter at neutrino detectors
我们探讨中微子门户暗物质(DM)在其最低的领域内容有两个暗扇区粒子耦合到右手中微子。假设它们与标准模型(SM)粒子的相互作用的微弱性质,我们分析了冻结生产的观察到的DM遗物密度的特征在于三个不同的类别取决于主要的生产机制。该门户网站提供了有趣的签名中微子探测器,如KamLAND,Super-Kamiokande和IceCube,从一个非常晚的标量DM衰变到费米子DM和SM中微子。这种来自宇宙和星系起源的中微子通量谱可以在未来的实验中产生异常信号。
2020-07-13 hep-ph
Lepton Phenomenology of Stueckelberg Portal to Dark Sector
我们提出了一个扩展的标准模型(SM)与$U_{A'}(1)$规范不变的暗检测器连接到SM通过一个新的门户-Stueckelberg门户,产生的暗光子$A'$质量产生的框架通过Stueckelberg机制。这个门户打开通过有效的dim=5运营商从辅助Stueckelberg标量场$σ$的协变项提供风味的非对角重正耦合的$σ$和$A'$的SM费米子$ψ$。在暗光子质量的产生中,施图克尔伯格标量扮演着戈德斯通玻色子的角色。与传统的动力学混合入口相反,在我们的场景中,味对角$A'$ - $ψ$耦合与费米子电荷不成比例,并且通常是味非对角的。这些特征极大地改变了暗光子$A'$放松或避免一些先前建立的实验约束的现象。我们着重研究了所描述的Stueckelberg门在轻子扇区中的唯象,分析了暗扇区场$A'$对μ子反常磁矩$(g-2)_μ$、轻子味违反衰变$l_{i}\to l_{k}γ$和核中$μ-e$转换的贡献.我们从相应的可观测量的现有数据中获得模型参数的限制。
2022-04-08 hep-ph