WIMP dark matter in gauge-mediated SUSY breaking models and its phenomenology
我们提出了一个扩展版本的规范介导的超对称性破缺模型，其中额外的$SU(2)_L$双峰和单重场的介绍。这些领域被假定为奇偶奇下的一个额外的物质奇偶性。在这个模型中，其中最轻的宇称奇粒子将是宇宙中的暗物质。本文讨论了暗物质的直接探测和该模型的对撞机特征
2010-06-10 hep-ph
Quintessential Kination and Thermal Production of SUSY e-WIMPs
研究了由经典指数模型产生的动能主导相对超对称（SUSY）极端弱相互作用大质量粒子（e-WIMPs）热丰度的影响.当核合成前夕的能量密度参数接近其上界时，我们发现：（i）不稳定引力子完全不受引力子约束，（ii）稳定引力子的热丰度不足以解释宇宙中的冷暗物质;（iii）轴子的热丰度可以满足冷暗物质的约束，其初始（"再加热“）温度值远高于标准宇宙学所要求的温度。
2008-09-11 hep-ph
Complementarity of WIMP Sensitivity with direct SUSY, Monojet and Dark Matter Searches in the MSSM
这封信提出了新的结果的综合灵敏度的大型强子对撞机和地下暗物质的搜索实验，以最轻的中性伴子作为WIMP候选人的最小超对称扩展的标准模型。我们发现，单喷流搜索显着扩大的灵敏度，中性伴子质量的情况下，标量夸克几乎简并与它的质量。包括最新的约束的LUX实验上的中性伴子-核子自旋无关散射截面进一步扩大这种灵敏度，突出了jets/ $\ell$ s+的显著互补性在大型强子对撞机和暗物质的MET和单喷流探索新的物理模型与暗物质候选人。我们的研究的定性结果仍然有效后，会计理论的不确定性。
2013-11-29 hep-ph
SUSY under siege from direct and indirect WIMP detection experiments
我们通过直接和间接的暗物质搜索实验，研究了在超对称模型中检测WIMP的最新前景。我们研究了几个历史和仍然可行的方案：预测良好的回火中性子（WTN），预测从MasterCode（MC），贝叶斯拟合（BF）和Fittino（FO）的合作，非热wino暗物质（NThW），最后混合轴子higgsino暗物质从超对称性与辐射驱动的自然性（RNS）。由于XENON和LUX合作的最新限制，WTN被排除在外。NThW的情况下，以前在脆弱的地面上，由于伽马线搜索，似乎也排除了最近的结合费米-LAT/MAGIC限制结合新的HESS结果从连续伽马射线。从BF群中排除了MC参数空间和1 TeV higgsino参数空间的大部分。来自RNS的100-300 GeV的类希格斯诺弱相互作用粒子由于其可能的耗尽的局部丰度而幸存下来（在那里轴子可能构成了大部分的暗物质）。吨级稀有液体探测器的预测应该发现或排除这些幸存模型的剩余参数空间的WIMP。
2016-11-29 astro-ph.HE hep-ph
SUSY Implications from WIMP Annihilation into Scalars at the Galactic Center
最近在费米-LAT数据中观测到从银河系中心发出的过量$γ$射线。我们研究了通过暗物质主要湮灭为Higgs赝标对来拟合信号谱的新的可能性。我们表明，适合的$γ$ -射线过剩的希格斯赝标通道可以一样好的湮灭成底夸克对。这个通道自然出现在一个完整的模型，如下一个最小的超对称标准模型（NMSSM），我们发现暗物质遗迹密度，$γ$射线信号和其他实验约束的区域，都可以同时满足。湮灭成标量对允许检测到希格斯粒子或赝标量衰变成两个光子的可能性，提供了模型的吸烟枪信号。
2015-05-21 astro-ph.GA hep-ph
Inverse Compton emission from heavy WIMP annihilations in the Galactic Centre
热遗迹WIMP仍然是暗物质性质的主要候选者，特别是对于重（$\gtrsim$ 1 TeV）WIMP的约束更差的情况。WIMP湮灭的最高通量预计在银河系中心（GC）的地区，目前和不久的将来，伽马射线观测站可以利用放置在WIMP范式的严格限制。人们经常注意到，伽马的湮灭通量将伴随着带电的次级粒子，这些次级粒子可以产生“延迟”的逆康普顿（IC）伽马射线发射，但在间接的暗物质搜索中，这一部分经常被忽略。本文研究了重WIMP湮没在GC中的特定条件下的逆康普顿辐射。使用该地区的磁场和辐射场的模型，并考虑到二次粒子的运输，我们发现，对于TeV WIMP的IC组件不能被忽略的GC中，产生的粒子冷却区域内，而不是传播到银河系。这种效应大大改变了预测的光谱形状，从而提高了重WIMP的检测前景。
2022-12-12 astro-ph.HE hep-ph
Mainly axion cold dark matter from natural supersymmetry
通过避开超对称（自然超对称或SUSY）的电弱和QCD部分的微调，并通过调用SUSY μ问题的Kim-Nilles解决方案，我们得到了这样的模型，其中暗物质由轴子和类希格斯诺WIMP的混合物组成。在佩西-奎因破缺标度f_a~ 10 ^9 -10^{12} GeV的大范围内，我们可以预期大约有90-95%的轴子暗物质。在这种情况下，可以预期轴子和WIMP直接检测。
2015-02-27 astro-ph.CO hep-ph
A refined model of secondary photon emission from heavy WIMP annihilations in the Galactic Centre
Indian Institute of Science Education and Research-Pune（印度科学教育研究所浦那）；Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）；University of Bergen（卑尔根大学）
本文提出了一种更精确的模型，用于研究银河系中心重WIMP湮灭产生的二次光子发射，通过考虑空间依赖性因素来提高检测重WIMPs的可能性。
2026-01-04 astro-ph.HE hep-ph
Aspects of spin-dependent dark matter search
弱相互作用大质量粒子（WIMP）是遗迹暗物质的主要候选者。给出了一组目前得到的自旋相关的WIMP-质子和WIMP-中子相互作用截面的不相容曲线。为了达到超对称理论对残余中性伴子的预言，需要将暗物质实验的灵敏度提高两个数量级。值得注意的是，不久的将来的实验与高自旋同位素Ge-73可以产生一个新的重要约束的中性子-中子的有效耦合和超对称性参数空间。
2003-10-03 hep-ph
Midi-review: Status of weak scale supersymmetry after LHC Run 2 and ton-scale noble liquid WIMP searches
虽然LHC已经发现了一个非常类似于标准模型的希格斯玻色子，其质量为m_h~ 125 GeV，但迄今为止，在LHC或WIMP的seach实验中还没有出现任何超越标准模型的物理信号。对于弱尺度超对称（SUSY）的情况，LHC已经发现，而一般的情况下，胶子超过约2.2 TeV，而顶夸克必须位于1.1 TeV以上。这些限制与20世纪80年代至90年代出现的简单化自然性概念相矛盾，导致了一种相当悲观的观点，即除了参数空间中剩余的一些狭窄角落之外，超对称性现在被排除在外。然而，这幅图忽略了21世纪出现的超对称性/弦论的几个重要发展：1。弦论景观的出现及其对宇宙学常数问题的解决方案，2。一个更细致入微的自然观，包括“弦自然”的概念，3。无异常离散R-对称性的出现及其与R-宇称、Peccei-Quinn对称性、超对称μ问题和质子衰变的联系;包括解决强CP问题的重要性。从弦论的观点来看，相当一般的考虑倾向于大的软项值，服从真空选择准则，即电弱对称性被适当破缺（没有CCB极小值），并且由此产生的弱标度的大小与我们的测量值相差不太远。然后弦自然预测希格斯质量m_h~ 125 GeV，而s粒子质量通常超过目前的LHC边界。根据LHC和暗物质搜索结果所面临的理论视角的这些改进，我们回顾了最有可能的LHC，ILC和暗物质的签名，预计将产生于弱尺度超对称性，因为我们今天理解它。
2020-11-10 hep-ph
Dark Matter And $B_s \to μ^+ μ^-$ With Minimal $SO_{10}$ Soft SUSY Breaking II
我们更新和扩展到更大的群众，我们以前的分析MSSM与最小的$SO_{10}$ [MSO $_{10}$ SM]软超对称断裂边界条件。我们在为拟合精确的电弱数据（包括顶部、底部和τ质量）而选择的域中找到了一个定义明确、狭窄的参数空间区域，该区域提供了观测到的暗物质遗迹密度。该模型是高度约束的，这使我们能够做出几个预测。我们发现轻希格斯质量$m_h \leq 121 \pm 3$ GeV，也上界的质量的胶子$\mgluino\lsim3.1$ TeV和最轻的中性伴子$\mchi\lsim450$ GeV。随着CP奇希格斯质量$m_A$的增加，与WMAP数据一致的参数空间区域被迫具有较大的$M_{1/2}$值和较小的$m_h$值。因此，我们找到一个上限$m_A \lsim 1.3$ TeV。这反过来又导致${\rm BR}(B_s\to μ^+ μ^-) > 10^{-8}$（假设最小的味道违反）和暗物质自旋无关的检测截面$\sigsip > 10^{-9}$ pb的下限。最后，我们扩展我们以前的分析，包括WIMP信号的间接检测和发现的前景WIMP检测一般比直接WIMP搜索少得多。
2005-07-19 hep-ph
Leaving no stone unturned in the hunt for SUSY naturalness: A Snowmass whitepaper
对超对称模型施加电弱标度自然度约束（低Δ EW），可得到质量谱特征为~100-300 GeV的轻希格斯介子，1-5 TeV标度的顶方子和胶子的高度混合，允许m_h ~125 GeV。第一代和第二代夸克可以很容易地生活在5-20 TeV的规模，从而提供了至少部分的超对称风味/CP问题的解决方案。对于LHC的这种模型，胶子对的产生之后是级联衰变到富含t-和b-夸克的末态以及多重轻子。LHC 14在300 fb^{-1}的能量范围计算为大约m_{\tg} 1.8 TeV。然而，μ参数的小幅度--自然性的必要条件--导致了一个独特的强子完全相同符号的双玻色子（W^ \pm W^ \pm）签名来自wino对生产。在具有统一质量的低Δ_{EW}模型中，这个特征产生了稍高的能区，可达m_{\tg} 2.1 TeV。的渺小|μ|这意味着ILC除了是Higgs工厂之外，还应该是Higgsino工厂，并且对于\sqrt{s} 600 GeV，完全搜索SUSY自然性似乎是可能的。由于类希格斯诺WIMP暗物质（DM）的热丰度不足，因此有足够的空间来贡献轴子DM。下一代的WIMP探测器，如具有吨级惰性液体靶的WIMP探测器，可以对类希格斯诺WIMP进行彻底的搜索。
2013-09-27 hep-ph
The impact of a 126 GeV Higgs on the neutralino mass
我们使用GUT尺度参数强调了约束最小超对称SM（CMSSM）和次最小超对称SM（NMSSM）（包括126 GeV的希格斯玻色子）之间的暗物质部分的差异。在暗物质部分，两个模型是相当正交的：在CMSSM中，WIMP在很大程度上是一个双星，需要来自LHC约束的大质量。在NMSSM中，WIMP有一个大的单斜分量，因此不受LHC超对称质量限制的影响。轻NMSSM中性伴子质量范围是费米数据中有关轻WIMP的线索的兴趣。这种低质量的WIMP在CMSSM中无法解释。最后，展望了14TeV的XENON1T和LHC的发现前景。
2014-09-09 astro-ph.CO hep-ph
Dark stars at the Galactic centre - the main sequence
在暗物质密度非常高的区域，如银河系中心，恒星对WIMP暗物质的捕获和湮灭有可能显著改变它们的演化。我们描述了暗恒星演化程序DarkStars，并给出了一系列主序星受WIMP影响的恒星模型网格。我们描述的变化，其中发生作为一个功能的能量注入率的WIMP，为0.3-2.0太阳质量和金属丰度Z = 0.0003-0.02的恒星。我们展示了什么样的能量注入率可以获得使用现实的轨道参数的恒星在银河系中心，包括详细考虑的速度和密度分布的暗物质。当恒星沿着椭圆轨道而不是圆形轨道运行时，捕获和湮灭率会大大提高。如果银河系中心的超大质量黑洞引起暗物质的尖峰，那么周期长达50年、离心率低至0.9的太阳质量恒星可能会受到显著影响。在银河系中心附近具有相似周期的双星系统可能会受到更小偏心轨道的影响。这种情况最显著的证据是存在一个由低质量原恒星和高质量演化恒星组成的双星。在这样的轨道上观测低质量恒星和/或双星，要么可以探测到WIMP暗物质，要么对WIMP质量、自旋相关核散射截面、晕密度和银河系中心附近速度分布的组合施加严格的限制。在某些情况下，对WIMP质量和自旋相关的核散射截面的限制将具有与当前直接检测实验相当的灵敏度。
2009-09-15 astro-ph hep-ph
Implications of mixed axion/neutralino dark matter for the Cosmic Frontier: a Snowmass whitepaper
如果我们同时使用超对称解来解决规范层次问题和PQ解来解决强CP问题，那么我们可能会期待混合的轴子/中性伴暗物质（DM），即两个暗物质粒子。在这种情况下，暗物质的产生包括轴子的振荡产生、热中性伴子和非热中性伴子的产生以及轴子和轴子的热中性伴子和非热中性伴子的产生。后一种粒子可能会将额外的中性伴子送入宇宙汤中，或者通过额外的熵产生来稀释所有的遗迹，或者将暗辐射送入宇宙。根据超对称性和PQ模型，PQ尺度可以很容易地存在于10^9-10^{16} GeV之间。轴子可能远远超出目前实验所探测的范围。在遗留的WIMP的情况下，理论预测必须重新调整的可能性，WIMP只包括一小部分的本地DM丰度。
2013-06-17 astro-ph.CO hep-ph
Tracing Tau-Neutrinos from WIMP-Annihilation
弱相互作用大质量粒子（WIMP）在地球和太阳中的积累和湮灭可以通过由此产生的中微子信号来观察。我们表明，对于某些部分的超对称参数空间，目前和未来的中微子望远镜可以预期更高的事件率，由于τ中微子比由于μ子中微子的事件。我们展示了如何$ν_τ\leftrightarrowν_μ$振荡，并在太阳散射，吸收和再生的情况下，修改信号的期望。我们发现，大多数目前提出的中性伴子模型预测相等或增加的μ子通量，如果$ν_τ\leftrightarrowν_μ$振荡包括在内。
2001-05-10 hep-ph
Aspects of the WIMP quality problem and R-parity violation in natural supersymmetry with all axion dark matter
该研究探讨了自然超对称中全轴子暗物质场景，分析了离散R对称性破缺导致的算符抑制、精确LSP衰变率，并利用LHC数据对RPV耦合施加严格上限，以确保LSP具有高RPC质量。
2025-05-25 hep-ph hep-th
Collider signatures of fermionic scotogenic dark matter
本文研究改进型单态-三重态 scotogenic 模型中费米子 WIMP 暗物质的现象学，指出 LHC/LHC-HL 对 LSP 的对撞机搜索与轻子味破坏及暗物质探测高度互补。
2025-09-01 hep-ph
Looking for supersymmetry: ~1 Tev WIMP and the power of complementarity in LHC and dark matter searches
在LHC第一次运行之后，一些人对低能超对称性（SUSY）表示怀疑。在这次演讲中，我将试图提出一个基于数据的更乐观的观点，而不是理论上的预期。特别是，我将提出以下几点：（1）在我看来，暗物质（DM）最有吸引力的候选者是质量在1 TeV左右、性质明确的最轻的中性伴子（一种几乎纯的希格西诺）。这主要是由于已发现的希格斯玻色子的性质，特别是其接近125 Gev的质量，以及暗物质的残余密度，在统一或受约束的超对称性框架中最为明显，尽管DM候选者相当通用;（b）这一DM候选者将在即将推出的一吨DM地下搜索探测器中得到几乎充分的测试;（c）在未来几年内，将通过LHC实验和直接DM搜索的预期数据，以及可能的切伦科夫望远镜阵列，对CMSSM进行几乎全面的测试;（d）自然性是否在超对称性中发挥任何真正的作用（这仍然不清楚），那么微调的数量，这是非常大的简单模型，如CMSSM，在统一尺度下，通过适当选择边界条件，可以显著减少（甚至减少到1/20）;（e）（g-2）μ子异常不仅可以容纳在一般MSSM的背景下，而且可以容纳在一些统一的超对称模型中，其中一些超伴子在LHC的范围内。
2015-07-27 hep-ph
Higgs Bosons and the Indirect Search for WIMPs
我们研究了在地球和太阳中性伴子湮灭中产生的MSSM希格斯玻色子对WIMPs探测信号的贡献。我们发现，这一贡献是非常重要的，结果表明，对于大于200 GeV的中性伴子，来自太阳的μ子通量的下限为10^{-7} - 10^{-8} m^{-2} yr^{-1}。我们注意到，由于超对称带电的希格斯玻色子玻色子，人们可以预期来自太阳的高能τ中微子通量为10^2 m^{-2} yr^{-1}。
2001-01-19 hep-ph
Helioseismology as a New Constraint on SUSY Dark Matter
利用日震学的新结果，可以在恒星演化理论的框架内检验太阳邻域中是否存在暗物质。如果弱相互作用的大质量粒子在太阳中心聚集，它们可以提供一种额外的机制来转移太阳核心的能量。这些粒子的存在会使太阳的局部光度产生0.1%的变化，这是现在太阳地震实验所能达到的。我们发现，典型的WIMP质量为60 GeV，湮灭截面为10^{-32} cm ^3/sec，标量散射相互作用在10^{-36} cm ^2和10^{-41} cm ^2之间，这个范围的下限是DAMA直接探测实验所建议的，将太阳核内声速平方的径向分布修正0.1%。这一变化水平受到最近日震学结果的强烈制约。更大质量的WIMP对太阳核心温度分布的影响要小得多。然而，未来的日震学实验有可能探索大部分，如果不是全部，WIMP参数空间访问当前和计划的直接检测实验。
2001-11-28 astro-ph hep-ph
Ruling out the light WIMP explanation of the galactic 511 keV line
在过去的几十年里，从银河系中心观测到了一条异常的511 keV伽马射线线。暗物质（DM）以轻的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的形式湮灭成电子-正电子对，一直是观测到的辐射的主要假设之一。考虑到所需的小截面，需要进一步耦合到较轻的颗粒以产生正确的残留物密度。在这里，我们从普朗克卫星上的轻WIMP，在早期宇宙中的中微子或电子部门处于平衡的约束。对于中微子部门，我们得到的WIMP质量的下限为4兆电子伏的一个真正的标量和10兆电子伏的狄拉克费米子DM粒子，在95%CL。对于电子部门，我们发现更强的界限7和11兆电子伏，分别。使用这些结果，我们表明，在没有额外的成分，如暗辐射，光热产生的WIMP解释的511千电子伏过剩是强烈不赞成的最新宇宙学数据。这表明一个未知的天体物理或更奇异的DM信号源。
2016-11-30 astro-ph.CO hep-ph
WIMP annihilation in caustics
星系晕中的暗物质从各个方向以低速弥散的方式不断地进入，导致焦散线的形成，焦散线是非常小尺度（$\sim$秒差距）的高密度结构。如果暗物质是由超对称中性伴子组成的，这些粒子的湮灭会产生伽马射线的特征光谱，原则上可以探测到。计算了不同能带的湮没信号，并与预期的伽马射线背景进行了比较。
2007-05-22 astro-ph hep-ph
Prospects for Beyond the Standard Model Physics at the Start of the LHC13 era
随着希格斯玻色子的发现和超对称粒子的有力证实，再加上新粒子的不出现，导致了明显的自然性危机。我们认为，危机源于对微调的高估。一个适当的评估自然超对称性导致轻希格斯玻色子与质量mu~ 100-300 GeV，而其他sparticles可能居住在多TeV的范围内，几乎没有成本的自然性。在LHC 13中可能会出现一些特殊的特征，如在胶子对事件中的双轻子质量边和来自维诺对的同号双玻色子。\sqrt{s} >2 μ的ILC将在MSSM中进行自然性的确定性测试。QCD扇区的自然性要求轴子导致混合轴子-WIMP暗物质。电弱自然性与产生μ ~ f_a^2/M_P参数的类DFSZ超对称轴子扇区之间有着深刻的联系。最终，我们期望在吨级DM探测器上探测到类似希格斯诺的WIMP，并在ADMX上探测到DFSZ型轴子。
2015-11-16 hep-ph
How to calculate dark matter direct detection exclusion limits that are consistent with gamma rays from annihilation in the Milky Way halo
在比较直接和间接探测实验对弱相互作用大质量粒子（WIMP）性质的限制时，对暗物质（DM）分布所作的假设是现实的和一致的是至关重要的。例如，如果费米-LAT银河系中心的GeV伽马射线过剩是由于WIMP湮灭，那么它的形态将与通常用于解释直接探测实验数据的标准晕模型不兼容。在这篇文章中，我们计算排除限制直接检测实验使用自洽的速度分布，来自银河系的DM晕有一个广义NFW配置文件的质量模型。我们使用两种不同的方法，使质量模型与银河系中心伽马射线过剩的DM解释兼容。首先，我们将DM密度分布的内斜率固定为最适合过量形态的值。其次，我们允许内斜率变化，并包括用于约束银河系引力势的数据集中的过剩形态。由此产生的直接检测极限显着不同，从使用标准晕模型，特别是轻WIMP，由于本地DM密度和速度分布的差异。
2016-05-17 astro-ph.CO hep-ph
Gamma Ray and Neutrino Flux from Annihilation of Neutralino Dark Matter at Galactic Halo Region in mAMSB Model
我们考虑最轻的超对称粒子（LSP）--最小反常介导超对称破缺模型（mAMSB）中的中性伴子作为大质量弱相互作用粒子（WIMP）或冷暗物质的可能候选者，并研究了它的直接和间接探测。理论上允许这样一个模型的超对称参数空间以及LHC最近的边界受到WMAP对遗迹密度的结果的限制。因此，暗物质离开核子的自旋无关和自旋相关散射截面受到WMAP结果的限制。它们被发现是在不同的正在进行的直接检测实验的允许区域内。在银河系中心的这种暗物质候选人的湮灭产生不同的标准模型粒子，如伽马射线，中微子等，在这项工作中，我们计算这些$γ$ -射线和中微子来自银河系中心的方向（及其附近）在陆地或卫星携带的探测器可能的通量。计算的$γ$射线通量与HESS实验的观测结果进行了比较。对四种类型的星系暗物质晕剖面，计算了该模型中WIMP湮灭产生的来自星系中心和远离星系中心不同位置的不同味道的中微子流。从μ子中微子产生的μ子信号的角度讨论了ANTARES海底探测器对来自银心方向的这种$ν_μ$的探测前景。伽马和中微子信号估计四个不同的暗物质晕配置文件。
2013-06-27 astro-ph.CO hep-ph
PAMELA's cosmic positron from decaying LSP in SO(10) SUSY GUT
我们提出了两个可行的方案来解释最近观测到的宇宙正电子过剩。在这两种情况下，宇宙中目前的遗迹密度仍然被假设为由热产生的WIMP或LSP（χ）支持。其中一个是基于两个暗物质（DM）分量（χ，X）的方案，另一个是基于SO（10）超对称大统一理论的方案。在两个DM组分的情况下，极少量的非热产生的亚稳态DM组分[O（10^{-10}）< n_X /n_X]解释了宇宙正电子过剩。在SO（10）模型中，一个右手中微子（\tilde v ^c）的超伴子的非零VEV和全局对称性自然地实现了LSP衰变到e^ \pm的极小R宇称破坏。
2010-10-21 hep-ph
What mass are the smallest protohalos?
我们在超对称（SUSY）和普适额外维度（UED）模型中计算了弱相互作用大质量粒子（WIMP）的动力学解耦温度，这些模型可以解释由宇宙微波背景测量确定的冷暗物质丰度。根据粒子物理模型的参数，各种各样的去耦温度是可能的，范围从几MeV到几GeV。这些退耦温度意味着最小的原晕的质量范围比以前认为的要大得多--从10^{-6}地球质量到10^{2}地球质量不等。我们期望这里得到的原晕质量范围是大多数粒子物理模型的特征，这些模型可以热适应WIMP暗物质所需的遗迹丰度，甚至超过超对称性和UED。
2006-03-14 astro-ph hep-ph
Spatial 't Hooft loop in hot SUSY theories at weak coupling
在SU（N）/Z（N）规范理论中，空间“t Hooft环”测量色电通量.它是狄拉克Z（N）通量的闭环，强度k=1，2，.，N-1分析了{ \cal N} =1、2和4阶SUSY理论以上（包括立方阶）高温相的一般k和小规范耦合。在一个循环顺序没有质的差异与gluodynamics显示。然而，两个回路的顺序显示对数发散出现在壁的中心。这是因为胶子在中心变成玻色子，并获得长波长激发。我们讨论了由于胶子零模式而导致的这种分歧的解决方法。Casimir标度的物理解释。立方阶数可以通过简单地重新标度德拜质量和卡西米尔参数$k/N_c$从胶子动力学得到。
2009-04-20 hep-ph
The power spectrum of SUSY-CDM on sub-galactic scales
大尺度结构的形成与冷暗物质（CDM）的性质无关，然而非常小尺度不均匀性的命运取决于CDM粒子的微观物理。我们调查的尺度，进入哈勃半径之前的物质辐射平等的物质功率谱，并遵循其演变，直到第一次不均匀性成为非线性的时候。我们的重点在于弱相互作用的大质量粒子（WIMPs），并作为一个具体的例子，我们分析的情况下，最轻的超对称粒子是一个比诺。结果表明，碰撞阻尼和自由流的WIMP导致的物质功率谱的一个尖锐的截止在约10^（-6）M_odot和最大值接近该截止。我们还计算了线性区域中不均匀性增长的传递函数。这三种效应（碰撞阻尼，自由流和引力增长）相结合，提供了一个WMAP归一化的原始CDM功率谱，这可以作为高分辨率CDM模拟的输入。最小的不均匀性通常在红移约为60时进入非线性区域。
2004-07-27 astro-ph hep-ph
Radiative natural supersymmetry: Reconciling electroweak fine-tuning and the Higgs boson mass
自然超对称性模型试图通过假设轻希格斯玻色子<~ 200-300 GeV、轻顶方子<~ 600 GeV以及非常重的方子和TeV级胶子的光谱来解决小的等级问题。这样的模型具有低的电弱微调和满足LHC的约束。然而，在MSSM的背景下，他们预测的m（h）值太低，经常与测量的b \to sγ分支分数相冲突，并且热产生的类希金森WIMP的残余密度远低于暗物质（DM）测量值。我们提出了“辐射自然超对称性”（RNS），它可以实现内的MSSM（避免额外的外来物质），并保持规范耦合统一和辐射电弱对称性破缺等功能。RNS模型可以从具有非普适希格斯质量（NUHM）的SUSY GUT型模型生成。当Higgs质量m_{H_u} > m_0时，允许高尺度软超对称破缺将导致重整化群（RG）运行过程中的自动取消，并导致辐射诱导的电弱尺度下的低微调.再加上大的混合在顶部的squark部门，RNS允许微调在3-10%的水平与TeV规模的顶部squark和125 GeV的轻希格斯标量h。该模型允许至少部分解决的超对称风味，CP和引力子的问题，因为第一/第二代标量（和引力子）可能存在于10-30 TeV的制度。我们概述了在LHC和线性e^+e^-对撞机上RNS的一些可能的特征。如果Peccei-Quinn机制解决了强CP问题，那么RNS自然会容纳混合的轴子-希格西诺冷暗物质，其中轻的希格西诺类WIMPS -在这种情况下只占…
2013-02-25 hep-ph
A New WIMP Population in the Solar System and New Signals for Dark-Matter Detectors
我们详细描述了如何扰动，由于行星可以导致一个子人口的WIMP捕获的散射在太阳的表面层演变的轨道，不再与太阳相交。我们认为，这样的WIMP，如果他们的轨道有一个半长轴小于1/2的木星的，可以坚持在太阳系的宇宙学时间尺度。这导致了一个新的，以前没有预料到的WIMP人口与地球轨道相交。WIMP-核子截面需要这个人口是显着的，正是那些在超对称暗物质预测的范围内，躺在附近的直接地下暗物质搜索使用croogenic探测器获得目前的限制。因此，如果在下一代探测器中观察到WIMP信号，则由于该新群体而产生的潜在可测量信号必须存在。对于锗探测器来说，这个位于千电子伏范围内的信号与星系晕弱相互作用粒子的信号是互补的。事件率、各向异性和年调制的比较不仅可以进一步证实任何声称的信号确实是基于WIMP的，而且还可以让人们获得关于底层暗物质模型的性质的信息。
1998-12-29 astro-ph hep-ph
All axion dark matter from supersymmetric models
该研究提出在超对称模型中引入离散R对称性，通过中间能标破缺产生DFSZ轴子，使LSP不稳定衰变，最终实现全轴子冷暗物质宇宙，与LZ-2024实验结果一致。
2025-03-27 hep-ph hep-th
The Zero Age Main Sequence of WIMP burners
我们修改了一个恒星结构代码，以估计弱相互作用的暗物质吸积到恒星上及其随后的湮灭的主序列的影响。对恒星的影响取决于暗物质湮灭产生的能量是否大到足以关闭恒星中的核燃烧。主序星WIMP燃烧器看起来很像在Hayashi轨道上移动的原恒星，尽管它们原则上是完全稳定的。我们做了一些简短的评论，在哪里可以找到这样的恒星，他们可能会被观察到，目前正在进行更详细的模拟。最后，我们评论是否有可能联系矛盾的年轻OB星发现在银河系中心与WIMP燃烧器。
2008-03-03 astro-ph hep-ph
Low-mass right-handed sneutrino dark matter: SuperCDMS and LUX constraints and the Galactic Centre gamma-ray excess
最近直接和间接搜索暗物质的结果激发了粒子物理模型的研究，这些模型可以提供质量范围为1-50 GeV的弱相互作用大质量粒子。轻WIMP DM的可行候选物必须满足严格的限制。一方面，在大型强子对撞机上观测到的具有标准模型性质的希格斯玻色子为轻DM粒子与希格斯玻色子的耦合设定了上限，因此很难再现正确的遗迹丰度。另一方面，最近在CDMSlite，SuperCDMS和LUX实验中直接搜索的结果对DM散射截面设置了上限约束。在本文中，我们研究了轻右手sneutrino DM在次极小超对称模型（NMSSM）的可行性，在这些限制的光。为此，我们在NMSSM参数空间进行了扫描，对希格斯扇区和低能观测值（如μ子异常磁矩和罕见衰变的分支比）施加实验界限。我们表明，扩大希格斯部门的NMSSM，再加上由RH sneutrino参数提供的灵活性，使人们有可能获得可行的RH sneutrino DM的质量轻至2 GeV。我们还考虑了湮灭截面的上限费米LAT数据矮球状星系，并提取了具体的例子，质量在8-50 GeV的范围内，可以解释在银河系中心的伽马射线发射明显的低能量过剩。然后，我们计算了RH超中微子弹性散射截面的理论预言。最后，在施加最近的界限从SuperCDMS和LUX，我们已经发现了一个广泛的区域的参数空间，可以探索未来的低阈值直接检测实验。
2014-07-26 astro-ph.CO hep-ph
The ATLAS discovery reach for SUSY models with early data
寻找超越标准模型（BSM）的物理是欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的通用探测器ATLAS的最重要目标之一。我们回顾了目前的一些策略，以寻找一般的超对称模型与R-宇称守恒的喷流，轻子和丢失的横向能量的积分亮度L = 200 pb-1，质心能量s = 10 TeV的通道。只提供了一部分结果，重点是包容性搜索的发现潜力。对于s = 7 TeV的质心能量和L = 1 f b-1的积分亮度的发现范围预计与本说明中讨论的相似。
2010-05-12 hep-ex hep-ph
The galactic 511 keV line from electroweak scale WIMPs
我们考虑了电弱尺度WIMP χ^0提供来自银河系中心的INTEGRAL/SPI 511 keV光子流的可能机制。我们考虑了WIMP谱中包含MeV尺度分裂的近简并态的情况，并着重讨论了银河系正电子的三种可能产生机制：（1）碰撞激发WIMP到附近的带电态，χ^0 + χ^0 -> χ^+ + χ^-，随后衰变产生正电子;（ii）星系星际介质中的核对WIMP的俘获，χ ^0 + N -> e^+ +（χ^- N）;以及（iii）附近一个从大爆炸中幸存下来的长寿命态的衰变，即χ^0_2 -> χ_1^0 + e^+ + e^-。我们发现，过程（i）需要一个横截面，这是显着大于幺正性的界限，过程（ii）是允许的幺正性，但不切实际的，由于地面上的限制的χ-N横截面，而过程（iii）是可行的，我们构建了一个简单的模型实现与单重暗物质场通过希格斯扇区与标准模型相互作用。
2007-03-12 astro-ph hep-ph
MSSM SUSY Searches at LEP2
在LEP 2的超对称性搜索的状态高达202 GeV的质心能量。本文在R-宇称守恒的最小超对称标准模型框架下讨论了寻找slepton、squark、charginos和neutralino的策略。由于没有这些粒子产生的迹象，对它们的质量设定了新的限制。
2000-07-02 hep-ex hep-ph
Supergravity gauge theories strike back: There is no crisis for SUSY but a new collider may be required for discovery
30多年前，Arnowitt-Chamseddine-Nath（ACN）和其他人建立了令人信服的超引力规范理论（SUGRA）框架，作为超越标准模型物理学的下一步。我们回顾了目前的SUGRA方案，根据最近的数据从LHC 8对撞机搜索和希格斯玻色子的发现。虽然许多超对称性和非超对称性的情况是非常不受欢迎的，甚至被LHC排除在外，但基本的SUGRA情况仍然完好无损，并一如既往地引人注目。为了自然性，物质和希格斯扇区软项之间的一些非普适性需要与大量的三线性软项一起。辐射驱动自然度（RNS）的超对称模型被发现具有适度~ 10%的高尺度微调。在这种情况下，自然的超对称性可能会在LHC 13被发现，但也很容易逃避超粒子搜索的努力。我们需要一个\sqrt{s} > 2 m（higgsino）的线性e^+e^-对撞机来提供对所需的轻higgsino态的确定性搜索，这是自然超对称性的标志。在最保守的情况下，我们主张包括一个Peccei-Quinn部门，使暗物质是由一个WIMP/轴子混合物，即两个暗物质粒子。
2015-03-22 hep-ph
LHC Signals for a SuperUnified Theory of Dark Matter
一个新的WIMP暗物质理论已经被提出，其直接动机是来自PAMELA和ATIC合作的惊人数据。WIMP被认为是在一个隐藏的规范对称性G_Dark下带电的，在GeV尺度附近破裂;这也为INTEGRAL和DAMA信号的“兴奋”和“非弹性”暗物质解释提供了必要的成分。在这篇简短的笔记中，我们指出了在低能超对称性中最直接嵌入这个简单图像的后果，其中G_Dark在GeV尺度上的破缺通过辐射校正或普朗克抑制算子自然产生。该理论预测，在大型强子对撞机的超对称信号的主要补充。一个完全通用的预测是，G_Dark粒子可以在MSSM超伴子的级联衰变中产生，因为这些级联衰变以MSSM LSP对结束，这些LSP对又衰变成真正的LSP和暗扇区中的其他粒子。反过来，最轻的GeV尺度的暗希格斯玻色子和规范玻色子最终衰变回轻SM态，并主要衰变为轻子。因此，所有超对称事件的很大一部分将包含至少两个“轻子喷流”：n ≥ 2轻子的集合，具有小的角间距和GeV尺度不变的质量。此外，如果暗物质部分在标准模型下直接带电，规范耦合统一的成功意味着新的长寿命有色粒子的存在，这些粒子可以在LHC中大量产生。
2008-11-03 hep-ph
Neutrino signature of Inert Doublet Dark Matter
在惰性双重模型及其推广的框架下，给出了地球、太阳和银河系中心暗物质湮灭产生的中微子的特征。该模型包含一个额外的希格斯双重态，其中一个中性成分被选为暗物质候选者。有三个不同的质量范围，可以获得与WMAP丰度和直接搜索的一致性：低（4 - 8 GeV），中（60 - 70 GeV）和高（500 - 1500 GeV）WIMP质量范围。第一种情况是有趣的，因为我们表明，该模型可以在同一时间给出正确的WMAP丰度和帐户的积极DAMA结果，而不矛盾的其他直接搜索。我们提出了如何在太阳捕获可以进一步限制这种情况下使用超级神冈数据。通过中微子的间接探测对于中等和高质量范围是具有挑战性的。对于前者，所谓的“铁共振”的存在引起了更大的中微子通量的WIMP质量约60 - 70 GeV，因为地球的捕获增强。在模型的粒子内容中加入轻右手马约拉纳中微子进一步增加了信号，因为它打开了一个直接湮灭通道进入单能量中微子。如果银河系中心的暗物质密度大幅提高，那么来自银河系中心的中微子可能会被检测到，成为重WIMP。
2009-11-03 hep-ph
Scalar Dark Matter and DAMA
根据DAMA合作组的最新结果，研究了轻标量WIMP。在WIMP的湮灭和弹性散射都主要通过Higgs交换发生的情况下，建立了WIMP的残余密度与其自旋无关的直接探测率之间的一对一关系.如果考虑DAMA结果所允许的范围（m < 10 GeV），则相关截面的比值仅取决于暗物质质量。我们表明，如果这样一个轻标量WIMP具有直接的检测率兼容DAMA，它自然会获得与WMAP协议的遗迹丰度。从银河系中心的伽马射线和从太阳的中微子的间接探测为测试这种轻暗物质的情况提供了可能性。
2009-05-06 hep-ph
On the mixed spin-scalar coupling approach in dark matter search
为了避免不同的暗物质搜索实验的结果之间的误导性差异，以及数据和超对称性计算之间的差异，它通常是最好使用一个混合的自旋标量耦合的方法，其中自旋无关和自旋相关的WIMP核子耦合都是非零的。然而，另一方面，在分析足够重的非零自旋靶核的实验数据时，与自旋无关的贡献相比，可以安全地忽略次主导自旋WIMP-核子的贡献。混合耦合的方法被应用到估计未来的前景与奇中子高自旋同位素Ge-73的实验。
2005-04-05 hep-ph
Searching for Sub-GeV Dark Matter in the Galactic Centre using Hyper-Kamiokande
通过湮灭产物间接探测暗物质是寻找大质量弱相互作用粒子（WIMPs）形式的暗物质的关键技术。强约束存在于湮灭的WIMP高度可见的标准模型的最终状态，如光子或带电粒子。在s波湮灭的情况下，这通常会消除质量低于$\cal{O}$（10）GeV的暗物质的热遗迹截面。然而，这样的限制通常忽略了暗物质可能湮灭到假设的不可见或难以检测的最终状态（如中微子）的可能性。由于中微子相互作用的截面很弱，这是一个很难探测的范例。考虑到星系晕中的暗物质湮灭，我们研究了使用Hyper-Kamiokande（HyperK）中微子实验间接探测质量低于1 GeV的暗物质的前景。我们对HyperK探测器进行了专门的模拟，并将其与类似的Super-Kamiokande实验和HyperK物理投影的结果进行了比较。我们提供的湮灭截面，可以探测到的HyperK湮灭μ子或中微子的最终状态的预测，并讨论与暗物质晕配置文件的不确定性。对于中微子的最终状态，我们发现，HyperK是敏感的热湮灭截面与质量约20 MeV的暗物质，假设NFW晕配置文件。我们还讨论了中子标记的影响，并在低质量的范围内提高的前景。
2020-09-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Nuclear response to dark matter signals in Ge and Xe odd-mass targets
本文在SUSY最小扩展框架下，利用BCS+QRPA及准粒子-声子耦合方法计算了WIMP与奇质量数Ge、Xe靶核弹性散射的核自旋含量，并与已有文献结果进行了比较。
2023-02-10 hep-ph nucl-th
Prospects of indirect searches for dark matter annihilations in the earth with ICAL@INO
我们研究了即将到来的铁量热计（ICAL）探测器的μ介子事件的前景，将建立在拟议的印度中微子天文台（INO）设施，由于中微子产生的湮灭弱相互作用大质量粒子（WIMP）在地球的中心。来自地核方向的大气中微子呈现不可约的背景。我们考虑5万t $\times$运行10年的ICAL和10- 10 0 GeV的WIMP质量和目前的90% C. L.排除灵敏度限制在$σ_{SI}$上，$σ_{SI}$是WIMP-核子自旋无关（SI）相互作用截面。ICAL计算的地球中WIMP湮灭的预期灵敏度极限比任何其他间接探测实验获得的极限更严格。对于~ $52.14 \textup{ GeV}$的WIMP质量，其中由于Fe核引起的WIMP在地球中的共振捕获而增强了信号通量，假设每个通道的分支比为100\%，灵敏度极限为：$τ^{+} τ^{-}$通道的$σ_{SI} =1.02\times 10^{-44}~cm^2$和$b ~\bar{b}$通道的$σ_{SI} =5.36\times 10^{-44} ~cm^2$。
2018-06-13 hep-ex hep-ph
A string landscape guide to soft SUSY breaking terms
我们研究了弱尺度超对称（SUSY）的弦论景观的统计预测性的几个问题。我们在一个预测性的环境中工作，其中超级可重正化术语扫描，而可重正化术语不扫描。我们需要stringy自然性，其中的可能性值的观测是成比例的频率在一个肥沃的补丁的景观，包括MSSM作为低能量有效的理论与口袋宇宙值附近的弱尺度在我们的宇宙中的测量值。在弦论中，软项在我们所知的原子存在的条件下（原子原理），具有统计幂律的大值。我们认为，高吉诺质量，标量质量和三线性软条款应各自独立扫描。此外，各种标量应该彼此独立地扫描，除非受到某种对称性的保护。标量质量的非普适性曾经被认为是一个不受欢迎的特征，但在弦景观图的背景下却成为一个资产。在诸如卡-丘流形上的杂合紧化模型中，树级规范动力学函数只依赖于模子，那么高吉诺质量可以适度地缩放，而依赖于所有模的标量质量和A项可以更强烈地缩放，从而导致SUSY味和CP问题的景观解决方案，尽管非对角Kähler度量。我们提出的数值结果希格斯粒子和sparticle质量预测的景观内的广义海市蜃楼调解超对称模型，并讨论由此产生的后果LHC超对称和WIMP暗物质搜索。
2020-05-27 hep-ph
Natural anomaly-mediation from the landscape with implications for LHC SUSY searches
本文提出自然异常中介（nAMSB）模型，通过引入非普适希格斯质量与A项缓解AMSB与LHC、暗物质及自然性约束的冲突，并研究其在弦景观下的谱型及高亮度LHC可检验的电弱微子对产生特征。
2023-11-29 hep-ph
Dark Matter and Cosmic Rays from Light Gauginos
一类有吸引力的超对称性打破机制预测1 GeV的光子质量。遗迹光子可以自然地解释观测到的暗物质。这些轻photinos的检测进行了讨论，并与传统的WIMP的对比。在这种情况下，胶子的质量约为100 MeV。最轻的含胶子的重子可以解释最近观测到的超高能宇宙射线，它违反了GZK束缚。
1997-04-13 hep-ph
The SUSY reach of Higgs Factories in the most challenging scenario: scalar $τ$-leptons with lowest cross section and small mass differences
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
研究标量τ轻子在最严峻情景下的SUSY探测能力，考虑其产额和质量差对探测效率的影响，评估ILC和FCCee等装置的探测范围。
2026-04-14 hep-ph
Anomaly mediated SUSY breaking model retrofitted for naturalness
异常介导的超对称破缺（AMSB）模型似乎变得越来越不可信，由于1。难以产生希格斯质量m（h）~125 GeV，2。典型的非自然超粒子谱，其特征在于大的超电势μ项和3.一个像葡萄酒一样的最轻超对称粒子（LSP）作为暗物质的可能性现在似乎被排除了。在本文中，我们提出了一些小的修改，解决这三个问题的范式模型。而不是添加一个通用的散装标量质量，以避免快子slepton，我们添加不同的希格斯和物质标量软质量，然后允许轻希格斯。为了与实测的Higgs质量相一致，我们还加入了体三线性软项。随后的自然广义AMSB（nAMSB）模型，然后有一组轻希格斯玻色子的质量附近的弱标度m（W，Z，h）~100 GeV的自然所需的，而winos填充几百GeV的范围和胶子和squarks占据多TeV的范围。对于LHC的搜索，维诺对的产生，然后衰变到相同符号的diboson签名通道提供了极好的前景，发现在高光度LHC随着higgsino对生产导致软双轻子加喷（s）+MET。一台线性e^+e^-对撞机在高于希格西诺对产生阈值的情况下运行，应该能够将AMSB的高吉诺谱与统一或海市蜃楼统一的情形区分开来。暗物质被认为是一种类似希格斯诺的弱相互作用粒子和轴子的混合物。
2018-01-29 hep-ph
Indirect Evidence for WIMP Annihilation from Diffuse Galactic Gamma Rays
在1 GeV以上的弥漫星系伽马射线数据中，EGRET过剩显示了暗物质WIMP湮灭的所有预期特征：a）它存在，并且在所有天空方向上都有相同的光谱，而不仅仅是在星系平面上。b）过剩的强度显示了$1/r^2$的轮廓，这是在银盘外的一条平坦的旋转曲线上所期望的，另外在银盘中还有一个有趣的子结构，它是一个在距离星系中心14 kpc处的甜甜圈形环。在这个半径上，一个恒星环表明可能有一个矮星系坠落，这可以解释DM密度的增加。从多余的WIMP质量的光谱形状估计为50和100 GeV之间，而从强度的晕轮廓重建。给定WIMP的质量和强度，可以计算出环的质量，这可以解释旋转曲线在大约11 kpc处斜率的特殊变化。这些暗物质湮灭的信号与超对称性是相容的，并且与传统星系模型对EGRET数据的拟合相比，具有超过10个标准偏差的统计显著性。统计学上的显著性与上面提到的所有特征相结合，提供了一个有趣的暗示，即EGRET过剩确实是暗物质湮灭的信号。
2004-12-23 astro-ph hep-ph
Natural anomaly-mediation from the landscape with implications for LHC SUSY searches
本文研究弦景观中自然反常中介（nAMSB）模型的 LHC 约束，提出通过 OSDLJMET、非增强 wino 对产生及同号双玻色子+MET 搜索组合来发现或排除 90-200 TeV 范围内的 $m_{3/2}$。
2024-10-20 hep-ph
Two component WIMP-FImP dark matter model with singlet fermion, scalar and pseudo scalar
我们研究了一个含有费米子和标量的双组分暗物质模型。在这种情况下，标准模型（SM）是由费米子，标量和一个额外的赝标量扩展。假设费米子分量具有整体${\rm U(1)}_{\rm DM}$，并通过Yukawa相互作用与赝标量相互作用，而另一个分量--标量则具有$\mathbb{Z}_2$对称性。这确保了两种暗物质成分的稳定性。尽管本模型的拉格朗日量是CP守恒的，但当伪标量获得真空期望值（VEV）时，CP对称性自发破缺。在本模型中的暗物质的标量分量也发展了一个VEV自发破缺的$\mathbb{Z}_2$对称性。因此，暗扇区和SM扇区的各种相互作用是通过SM类希格斯玻色子玻色子、赝标量类希格斯玻色子和单重标量玻色子的混合进行的。我们发现，银河系中心观测到的γ射线过剩、碰撞星系团中暗物质的自相互作用以及英仙座、仙女座等天体的3.55 keV X射线线都可以用我们提出的两组分暗物质模型同时解释。
2016-12-27 hep-ph
