Stealth dark matter confinement transition and gravitational waves
我们使用非微扰晶格计算来研究隐形暗物质的有限温度约束跃迁，重点是这种早期宇宙跃迁是一阶的制度，并会产生随机背景的引力波。隐形暗物质扩展了标准模型，提出了一个新的强耦合SU（4）规范扇区，在基本表象中有四个大质量费米子，产生了一个稳定的自旋为0的“暗重子”作为可行的复合暗物质候选者。未来对随机引力波的研究将为发现或限制隐形暗物质提供一种新的方法，除了以前研究的直接探测和对撞机实验。作为第一步，使这种现象，我们确定如何重的暗费米子需要，以产生一阶隐形暗物质限制过渡。
2021-01-07 hep-lat hep-ph
Gaugino Portal Baryogenesis
我们研究重子生成通过一个高吉诺门户，超对称对应广泛研究的动力学混合门户，一个隐藏的部门。CP和重子数违反衰变的一个隐藏的部门gaugino到可见的部门可以产生观察到的重子不对称的宇宙。微小的门户耦合是至关重要的，在产生后期的非平衡衰变后，冲刷过程，可以消除不对称性已经失去了平衡。我们研究这种机制在不同的情况下，包括冻结或冻结出的隐藏的高吉诺，以及扩展的框架，其中隐藏的部门包含一个弱相互作用的大质量粒子（WIMP）的暗物质候选人。这种机制可以在很宽的质量尺度上产生所需的不对称性，包括低至10 GeV的隐藏高吉诺质量。我们还讨论了可能的相关信号与直接对撞机搜索，在低能量的实验，并在暗物质直接和间接检测。
2019-01-16 hep-ph
Bosonic-Seesaw Portal Dark Matter
我们讨论了一种新的希格斯门暗物质（DM）产生机制，称为玻色子-跷跷板门（BSP）方案。BS提供了电弱对称性破缺的动力学起源，触发的混合之间的基本希格斯粒子和复合希格斯粒子产生的一种新的颜色强动力学，hypercolor（HC）。在HC强耦合尺度下，模型中假设的经典尺度不变性被动态打破，HC扇区中存在的“手征”对称性也被打破。除了复合希格斯粒子，HC重子也可能是稳定的，因为HC重子数对称性是未破缺的。因此，最轻的HC重子可以是DM候选者。有趣的是，在目前的情况下，HC介子可以作为重HC重子由于可能增强明确的“手征”断裂后触发的BS机制的效果，所以HC重子对不能湮灭成HC介子。与冻结情景的标准设置一样，假设DM从未处于热平衡，最终没有热丰度。然后，非热BSP过程至关重要地进入HC规模以下的游戏：HC重子通过BS机制与标准模型的Higgs粒子显著耦合，并且可以在低于HC尺度的热等离子体中非热地产生，这使得复合重子DM的TeV质量尺度比传统的热冻结方案中的一般边界小得多，来解释观测到的遗迹丰度因此，DM可以密切相关的机制的电弱对称性破缺。
2017-09-20 astro-ph.CO hep-ph
Stealth decaying spin-1 dark matter
我们考虑自旋为1的暗物质的衰变模型，其与标准模型扇区的主要耦合是通过一个暗希格斯汤川门户连接TeV尺度的矢量轻子到标准模型（右手）electron. Below的电子-正电子阈值，暗物质有非常缓慢的，环抑制的光子和（电子）中微子的衰变，并在宇宙学时间尺度上足够小的规范耦合值是稳定的。它的残余丰度是通过冻结机制由非平衡暗轻子衰变决定的。我们发现，该模型适应观测到的暗物质丰度的自然值的参数和暗物质质量在~ 5 keV至1 MeV的范围内，同时逃避直接检测，间接检测，恒星冷却和宇宙学的约束。我们还考虑了一个非零规范动力学混合的可能性与标准模型超荷场，这被发现产生轻微的影响模型的现象。
2020-12-17 hep-ph
Soft RPV Through the Baryon Portal
超对称（SUSY）模型与R-宇称一般预测sparticle衰变与不可见的中性伴子，产生独特的失踪的能量事件在碰撞。由于大多数LHC搜索都是基于这种期望设计的，如果R宇称被破坏，那么超粒子质量的假定界限就会变得相当弱，从而使方夸克和胶子衰变为具有大QCD背景的喷流。在这里，我们介绍了一种情况下，重子R-宇称破坏（RPV）有效地产生软超对称破缺相互作用，但轻子RPV仍然意外禁止逃避质子衰变和FCNC的约束。该模型的特点是一个全球性的R-对称性，最初禁止RPV相互作用，一个隐藏的R-打破部门，和一个沉重的调解人，沟通这打破了可见的部门。在R对称破缺后，介体被整合出来，在树的水平上产生了一个有效的RPV A项;夸克和方子之间的RPV耦合只在圈的水平上产生，并受到额外的抑制。虽然这个调解人必须是沉重的软群众相比，该模型没有引入新的层次结构，因为可行的RPV可以出现时，调解人的质量是附近的超对称性打破规模。在参数空间的一般区域中，一个由热产生的轻引力子是稳定的，可以成为一个可行的暗物质候选者。
2013-05-15 hep-ph
Topological portals from matter to antimatter
我们讨论了产生一个马约拉纳质量的中子从拓扑量子引力效应，从退相干生存在介观尺度的可能性。我们展示了如何虚拟微黑洞（BH）与skyrme/重子头发对诱导的中子-反中子跃迁，可以在下一代的实验进行测试。这种效应不会使质子不稳定。我们还讨论了混合有普通和镜像重子毛的黑洞如何能介导中子-镜像中子混合。
2022-02-24 gr-qc hep-ph hep-th
Antisymmetric tensor portals to dark matter
该研究对比了暗物质通过反对称张量门户与重子耦合时，冻结产生和冻结退耦两种暗物质生成机制对应的重子-暗物质耦合常数，发现二者随质量的变化行为差异显著，冻结产生的耦合更小且符合非热化假设。
2025-01-16 hep-ph
Hyper Stealth Dark Matter and Long-Lived Particles
本文提出一种来自 $SU(N)$ 禁闭规范理论最轻重子的超隐身暗物质候选粒子，质量可低至几 GeV，其轻介子寿命范围适合 LHC 探测，并分析了寿命、直接探测截面与平衡化扇区能标之间的关系。
2025-09-18 hep-lat hep-ph
Sphaleron portal baryogenesis
提出通过强/弱 sphaleron 门户在新扇区与标准模型间传递不对称性的重子生成机制，并给出结合 PQ 破缺与中微子质量算符的显式模型。
2024-01-17 hep-ph
Leptogenesis and Neutrino Oscillations in the Classically Conformal Standard Model with the Higgs Portal
标准模型中加入了希格斯门相互作用，没有明确的质量项，这是一个经典的标度不变理论。在这种情况下，电弱对称性破缺的尺度可以通过在一个隐藏扇区中运行的科尔曼-温伯格机制辐射诱导，然后通过希格斯门传递到标准模型。与我们经典的标度不变有效理论的UV截止值相比，希格斯粒子的vev和质量的生成值很小，这一机制自然可以解释。我们展示了这些经典共形模型如何产生宇宙的重子不对称性，而不需要手工引入质量标度或对其进行共振微调。我们考虑的极小模型是耦合到在$U(1)_{B-L}$规范群下带电的Coleman-Weinberg标量场的标准模型。异常消除需要自动包含三代右手中微子。它们的GeV尺度的Majorana质量是由Coleman-Weinberg场诱导的，并通过标准的跷跷板机制导致活性中微子质量的产生。轻子生成是通过右手无菌中微子的味振荡发生的，并通过电弱球重子转换为重子不对称性。
2013-09-26 hep-ph
Baryon Asymmetry Transfer to Majorana Dark Matter from a Colored Partner
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）
本研究提出一种机制，利用马约拉纳暗物质与有色标量伙伴的模型，通过重子不对称性的后期传递，结合耦合玻尔兹曼方程求解，可重现观测到的暗物质遗迹丰度，且LHC对重长寿命粒子的搜索可约束其部分参数空间。
2026-08-25 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
The Higgs Portal and Cosmology
希格斯门相互作用提供了一个简单的机制来解决宇宙学中两个悬而未决的问题：暗物质和重子不对称性。在后一种情况下，希格斯门相互作用可能包含一个强大的一阶电弱相变的成分，以及新的CP违反相互作用所需的电弱重子。这些相互作用也可能允许一个可行的暗物质候选者。我们调查的机会，探测希格斯门，因为它涉及到这些问题的宇宙学在大型强子对撞机和未来可能的对撞机。
2016-04-18 hep-ph
Fermionic dark matter in leptoquark portal
研究了以细夸克为介质场的暗物质粒子的超标准模型（SM）入口情形。轻子夸克是一种既有重子数又有轻子数的有色粒子，它允许DM通过可重整化相互作用与SM场相互作用。通过聚焦于具有Majorana费米子DM候选者的矢量leptoquark门户，我们发现模型中唯一未知的耦合对DM模型的所有三个主要特征敏感，即遗迹密度，直接检测以及间接检测，同时与对撞机数据一致。我们以最小的场含量探索了门的参数空间，发现AMS-02的反质子通量数据到目前为止都有严格的约束，并排除了400 GeV以下的DM质量。LUX 2016年的DM中子散射截面数据允许与遗迹密度兼容的区域，但LUX-ZEPLIN实验的未来灵敏度可以探测模型到其微扰极限。
2018-09-09 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
Baryon-Dark Matter Coincidence in Mirrored Unification
大约80%的宇宙质量是由未知物质（暗物质）组成的，而其余的是由普通物质组成的。为什么暗物质和普通物质（主要是重子）的{ \it质量}密度彼此接近，这是一个非常有趣的问题。它可能暗示了暗物质的身份以及暗区的结构。镜像世界为这个谜题提供了一个自然的解释。另一方面，如果镜像对称破缺的尺度很小，则容易引起宇宙学问题。在这封信中，我们提出了一个镜像统一框架，它在大统一尺度上打破了镜像对称，但仍然解决了这个难题。暗物质质量与QCD的动力学标度密切相关，这解释了暗物质质量与重子质量接近的原因。中能门户相互作用共享可见和暗扇区之间产生的不对称性。此外，我们的框架是安全的宇宙学问题，通过提供低能量的门户相互作用，释放多余的熵的黑暗部门到可见部门。
2019-07-08 hep-ph
Resonant Enhancement for the transfer of baryon number from a CP-violating hidden sector
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文研究通过重子门户耦合从CP破坏隐藏扇区产生SM重子不对称性的场景，发现通过底夸克衰变产生不对称性需要共振增强，并量化了所需的增强量。
2026-05-22 hep-ph
The Hydrogen Mixing Portal, Its Origins, and Its Cosmological Effects
氢振荡进入暗扇区状态$H'$最近被提出作为一种新的机制，通过这种机制，氢可以在暗时代被冷却-标准模型和暗物质之间没有直接耦合。在这项工作中，我们证明了所需的混合可以从微物理理论中自然出现，并认为与标准宇宙学的惊人偏差仍然与观测结果一致。对称镜像模型在$H$和$H'$之间强制执行必要的简并，并且额外的扭曲$B+L'$对称性指示$H$ - $H'$混合是扇区之间的主要连接。我们写下一个UV完成，其中$\sim$ TeV尺度的leptoquark产生部分子12维混合算子，从而连接到能量前沿。有一半的$H$原子振荡成$H'$，宇宙的组成在其历史的一部分是惊人的不同。我们定性地讨论了结构的形成：它在标准模型扇区的修改和它在镜像扇区的可能性，这是最近提出的早期超大质量黑洞之谜的解决方案。虽然SM重子的惊人损失主要是在再电离过程中自擦除，但据我们所知，这是第一个表明宇宙后期应该存在缺失重子的模型，并高度激励了一个持续的，强大的观测计划，高精度搜索宇宙重子。
2020-12-11 astro-ph.CO hep-ph
$Ξ_{cc}^{++}-Ξ_{cc}^{+}$ Transitions as a Two-Charm-Selective Portal to Ultra-Low-$Q$ Charged Currents
Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文利用LHCb观测到的$\Xi_{cc}^{+}$，提出$\Xi_{cc}^{++}\to\Xi_{cc}^{+}$超低$Q$跃迁作为带电电流新物理的零检验，通过两体和三体分析展示了对MeV尺度反冲动量下有效重子能级耦合的灵敏度，并识别出双粲选择性带电电流门户。
2026-08-11 hep-ex hep-ph
Decaying spin-3/2 dark matter from baryon number violation
School of Theoretical Physics, Dublin Institute for Advanced Studies（都柏林高级研究所理论物理学院）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
研究非超对称自旋3/2暗物质与质子数违反相互作用，通过有效场论揭示其主导质子数通量，并探讨其在间接探测、直接探测和LHC单喷注限制中的互补性。
2026-05-07 astro-ph.CO hep-ph
Probing baryon number with missing energy
CERN（欧洲核子研究中心）；TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）；Universidad de Castilla-La Mancha（卡斯蒂利亚-拉曼恰大学）
本文研究通过缺失横向能量探测重子数，利用轻单态费米子N与夸克门相互作用，分析LHC数据对尺度的限制，并探讨重子数违反的稀有衰变及 Charm 衰变的分支比。
2026-10-05 hep-ph
Hyperonic compact stars with vector portal dark matter
Utkal University（乌塔卡尔大学）；University of Coimbra（科英布拉大学）；Indian Institute of Science Education and Research Berhampur（印度科学教育研究学院贝尔汉普尔分校）；National Institute of Science Education and Research（国家科学教育研究中心）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Institute of Physics Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔物理研究所）；Indian Institute of Technology Bhilai（印度理工学院比莱分校）
本研究利用改进的夸克-介子耦合模型，引入与重子耦合的矢量门户暗物质，解决超子软化中子星物态方程的问题，使所得致密星质量符合观测约束，为检验暗区相互作用提供多信使观测途径。
2026-08-24 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Dark CP-violation through the $Z$-portal
尽管与实验非常一致，粒子物理学的标准模型（SM）缺乏一个可行的暗物质（DM）候选者和足够数量的CP破坏来解释宇宙中观察到的重子过剩。非最小希格斯框架是SM的经济扩展，可以弥补这些缺点。在一个三重Higgs模型的框架内，我们引入了一个扩展的暗扇区，它同时包含DM和CP破坏。这种CP破坏的暗源对电偶极矩没有贡献，因此不受约束。我们提出了一种新的机制，在这种机制中，CP破坏的暗粒子只通过规范玻色子，主要是$Z$玻色子与SM相互作用。这种$Z$ -门户黑暗CP破坏实现在希格斯介导的（共）湮灭过程是次主导的参数空间的区域中，并具有可忽略不计的贡献DM遗迹密度。我们表明，这样的$Z$门CP违反DM仍然可以热化，并满足所有的实验和观测的界限，并讨论了这种现象的影响电弱重子。
2020-04-30 hep-ph
FCNC portals to the dark sector
最一般的基础上，运营商参数化低规模偏离SM粒子的内容。SM规范不变性被强制执行，并且对于自旋为0、1/2、1和3/2的新的轻中性粒子，最低维度的算子被单独保留。基础进一步分解为耦合SM希格斯/规范场，夸克/轻子场对，重子/轻子数违反组合的费米子场。这个基础上，然后系统地研究发现的罕见的FCNC衰变的K和B介子的最终状态的能量丢失的潜力。最敏感的衰变模式中的s到d，b到d，和b到s部门的识别和比较每种类型的耦合到新的不可见状态。
2012-03-27 hep-ph
Composite asymmetric dark matter with a dark photon portal: Multimessenger tests
本研究结合宇宙线与中微子观测，全面约束复合非对称暗物质通过暗光子门户的衰变，发现寿命下限约10^26秒，并分析了未来中微子实验的探测潜力。
2025-08-02 astro-ph.HE hep-ph
Asymptotically safe dark matter with gauged baryon number
我们考虑TeV尺度的费米暗物质包含在最近提出的规范重子数的渐近安全模型中[Phys. Rev. D 106，no. 3，035015（2022）]。新的规范玻色子充当了暗区和可见区之间的入口。重子数规范耦合的范围以及重子数与超荷之间的动力学混合受到达到非平凡紫外不动点的限制。我们表明，这种渐近安全的暗物质模型可以实现正确的暗物质遗迹密度，同时保持与直接检测边界一致。
2022-10-05 hep-ph
Neutrino mass generation and leptogenesis via pseudo-Nambu-Goldstone Higgs portal
我们考虑了具有全局对称性破缺模式SO（5）/SO（4）的标准模型的一个扩展，其中希格斯玻色子以伪Nambu-Goldstone玻色子的形式出现.该理论的标量内容包括一个标准模型类希格斯场和一个超实标量场。味部门的模型是由两个右手中微子与所观察到的轻中微子现象兼容，我们发现，正确的真空对齐确定的质量较重的中微子本征态是约80 TeV。新的单重标量态动态地产生重中微子态的马约拉纳质量项。我们展示了如何模型导致正确的重子不对称的宇宙通过leptogenesis的情况下，两个简并或分级的重中微子。
2017-12-08 hep-ph
Dark Matter from Strong Dynamics: The Minimal Theory of Dark Baryons
作为暗物质的一个简单模型，我们提出了一个基于$\rm{SU}(2)$规范理论的类QCD理论。该模型是在低能量的限制，我们使用晶格模拟调查的最低层强子的性质。与QCD相比，该理论有几个独特的区别：没有戈德斯通玻色子或手征对称性恢复，当暗夸克变得无质量时;通常的整体重子数对称性被扩大到$\rm{SU}(2)_B$，类似于同位旋;重子和介子统一在$\rm{SU}(2)_B$等多重态中。我们认为，最轻的重子，矢量玻色子，是一个稳定的暗物质的候选人，是一个复合实现的隐藏矢量暗物质的情况。该模型自然包括一个较轻的状态，类似于QCD中的$η^\prime$，用于暗物质湮灭，以通过热冻结来设置遗迹密度。暗物质重子也可能是不对称的、强自相互作用的，或者通过$3 \to 2$自相蚕食跃迁来设定它们的残余密度。我们讨论了一些耦合暗重子到希格斯门的实验意义。
2018-09-24 hep-lat 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
Minimal Seesaw extension for Neutrino Mass and Mixing, Leptogenesis and Dark Matter: FIMPzillas through the Right-Handed Neutrino Portal
我们提出了一个最小的跷跷板扩展，同时考虑到现实的中微子质量和混合，重子不对称的宇宙通过leptogenesis和一个可行的暗物质遗迹密度，其中两个右手中微子耦合到一个黑暗的狄拉克费米子和复杂的标量场，都负责下的全球$U(1)_D$对称性。作为一个具体的例子，我们考虑的小跷跷板模型，它描述中微子质量和混合，并占leptogenesis，从而固定中微子汤川耦合和右手中微子质量。通过考虑暗物质的冻结产生机制，我们探讨了右旋中微子入口耦合和暗粒子质量的参数空间，这些参数空间给出了正确的暗物质遗迹丰度，重点讨论了超重狄拉克费米子暗物质粒子的情况，其质量约为$10^{10}$ GeV.这样的FIMPzilla可以提供一个成功的解释暗物质遗迹丰度，其生产依赖于中微子汤川耦合在大部分的参数空间，这取决于假设的暗粒子质量，和再加热温度。
2020-03-12 hep-ph
Charged scalar portal dark matter with $U(1)_Y$ non-restoration and gravitational waves
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
本文提出带电标量门户扩展方案，复兴希格斯门户暗物质空白质量区，驱动超荷非恢复，并通过强一级相变支持轻子生成，参数空间可由LISA等引力波探测器检验。
2026-10-02 hep-ph
Filtered Baryogenesis
我们提出了一种新的机制来同时解释观测到的宇宙的暗物质丰度和重子不对称性。该机制是基于过滤暗物质的情况下，暗物质粒子获得一个大的质量在一阶相变。这意味着它们中只有一小部分能量足够进入前进的真真空泡并存活到今天，而其余的则被反射并迅速湮灭。我们补充了这种情况下，CP违反相互作用，它创建了一个手性不对称的人口中的暗物质粒子。在假真空阶段，门相互作用迅速地将暗扇区手征不对称性转变为标准模型轻子不对称性。轻子的不对称性，然后部分转换为重子的不对称性的标准电弱sphaleron过程。我们讨论了两个不同的门户相互作用模型的参数上所产生的不对称性的依赖性，并证明了成功的重子生成。对于其中一个入口，也有可能同时解释观测到的暗物质丰度，在暗物质质量的许多数量级上。
2022-01-24 astro-ph.CO hep-ph
Opening the Topological Portal to Dark Sectors with Colliders
CERN（欧洲核子研究组织）；University of Cambridge（剑桥大学）；University of Basel（巴塞尔大学）；Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)（意大利国家核物理研究所）
本文研究QCD与暗π介子间的拓扑门户，构建弱耦合紫外完备化模型，计算热共湮灭并利用LHC、LEP及味观测量检验，提出FCC-ee可探测低质量区域。
2026-09-11 hep-ph hep-th
Asymgenesis
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Johannes Gutenberg-Universität Mainz（约翰内斯·古腾堡美因茨大学）
本研究提出了一种基于I型锯齿模型的框架，通过高维门户操作符将原始电荷不对称性分配到暗物质和可见领域，从而产生非零B-L不对称性和不对称暗物质成分，且对门户相互作用的要求更温和。
2026-03-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravity as a Portal to Reheating, Leptogenesis and Dark Matter
我们表明，一个最小的情况下，只利用引力子作为暴胀子，暗扇区和标准模型（SM）之间的中间信使，是能够产生$simultaneously$观测到的遗迹密度的暗物质（DM），重子不对称通过leptogenesis，以及足够热的热浴后，通货膨胀。我们假设暴胀子势的形式为$V(ϕ)\propto ϕ^k$，它在暴胀结束时的最小值附近。由于暴胀产生的过量引力波对暗辐射的限制，通过最小的引力相互作用再加热的可能性已经被排除了。因此，我们在几个方面扩展了最小模型：i）我们考虑了非最小引力耦合--这指向DM质量$M_{N_1} \simeq 2-10 $ PeV，右手中微子质量$M_{N_2} \simeq (5-20) \times 10^{11}$ GeV和$T_\text{rh} \lesssim 3 \times 10^5$ GeV的参数范围（对于$k \le 20$）; ii）当DM与SM有一个直接但很小的Yukawa耦合时，我们提出了IceCube观测到的PeV过量的解释;我们还提出了一种新的设想，即DM的引力产生是一个两步过程，首先通过产生两个标量，然后衰变到费米DM终态.在这种情况下，螺旋抑制的缺乏增强了DM和重子不对称性的产生，并允许一个很大的范围内的参数，包括暗物质质量低于兆电子伏的暗物质温暖可以观察到的宇宙21厘米线，即使引力相互作用是负责再加热。我们还表明，可检测的原始引力波…
2022-12-01 hep-ph
Neutron star with dark matter using vector portal
Indian Institute of Science Education and Research Berhampur（印度科学教育研究所布兰普尔分校）；Rajdhani College, Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔拉吉达尼学院）；Institute of Physics Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔物理研究所）；National Institute of Science Education and Research（国家科学教育研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Indian Institute of Technology Bhilai（比莱印度理工学院）
研究中子星中强相互作用核物质与暗物质通过向量媒介（Z′）的相互作用，探讨其对中子星性质的观测影响，分析向量通道暗物质对中子星结构和潮汐变形的约束作用。
2026-07-14 hep-ph nucl-th
Matter-antimatter asymmetry and dark matter stability from baryon number conservation
本文提出一个总重子数为零的框架，通过中子门户相互作用解释夸克-反夸克不对称性，并利用重子数守恒引入复标量 $χ$ 作为绝对稳定的暗物质，揭示了物质不对称性与暗物质稳定性的内在联系。
2024-09-24 hep-ph
Asymmetric Dark Matter May Not Be Light
人们常说，与典型的弱相互作用大质量粒子相比，不对称的暗物质是轻的。在这里，我们指出了一个简单的计划与中微子门户和$\mathcal{O}(60 \text{ GeV})$不对称暗物质，这可能是“添加”到任何标准的重子生成的情况。暗区包含一个标准模型规范群的副本，以及（至少）一个物质家族，希格斯和右手中微子。在重子生成之后，一些轻子的不对称性通过中微子入口转移到暗扇区，在那里暗的球重子将其转化为暗的重子不对称性。暗强子形成不对称的暗物质，并且由于矢量入口而可以被直接检测到。令人惊讶的是，即使是暗反中子，如果它们具有相当大的电偶极矩，也可以直接检测到。暗光子在当前和未来的实验中明显衰减，这些实验探测暗物质直接探测搜索的互补参数空间。奇异的希格斯衰变是未来$e^+ e^-$希格斯工厂的绝佳信号。
2021-07-07 astro-ph.CO hep-ph
Nonabelian Kinetic Mixing in a Confining Phase
本文提出一种基于SU(N)隐藏扇区禁闭相的非阿贝尔动力学混合暗物质模型，通过重媒介粒子X实现复合暗光子与标准模型的耦合，并系统分析了对撞机、稀有衰变、直接探测及大爆炸核合成对该模型的约束。
2023-09-22 astro-ph.CO hep-ph
Mixed leptogenesis sources and low-energy neutrino portals
Zhongtai Securities Institute for Financial Studies, Shandong University（山东大学中泰金融研究院）；Department of Physics, Southern Methodist University（南方卫理公会大学物理系）
该研究探讨混合轻子生成源与低能中微子门户的共同起源，推导匹配约束、标量质量依赖关系等，关联轻子生成源与轻中微子衰变及有限密度输运量。
2026-10-14 hep-ph
Heavy Baryon Dark Matter from $SU(N)$ Confinement: Bubble Wall Velocity and Boundary Effects
本文研究SU(N)禁闭相变中重夸克经体相与边界束缚态形成后存活湮灭的暗重子产生机制，发现其质量可达10^3 TeV并可作为暗物质，且通过希格斯与中微子门户给出了多种探测预言。
2023-10-31 astro-ph.CO hep-ph
Genesis of baryon and dark matter asymmetries through ultraviolet scattering freeze-in
Institute for Fundamental Science and Department of Physics, University of Oregon（俄勒冈大学基础物理研究所与物理系）；Center for Theoretical Physics – a Leinweber Institute, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院莱因韦伯理论物理中心）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）；TRIUMF（特里尔姆夫国家粒子加速器中心）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Riverside（加州大学河滨分校物理与天文系）
通过紫外散射冻结-in机制，生成重子和暗物质不对称性，利用重Majorana中微子连接可见与暗部分，实现重子和暗物质丰度的生成。
2026-03-03 hep-ph
Dynamical Generation of the Baryon Asymmetry from a Scale Hierarchy
提出一种基于中微子门户Affleck-Dine机制的重子生成模型，直接由电弱与普朗克标度层级产生观测到的重子不对称性，并预测存在可测试的keV质量Majoron。
2024-09-23 hep-ph
Continuum-Mediated Dark Matter-Baryon Scattering
许多暗物质与重子散射的模型可以被看作是简单的接触相互作用或光介体粒子的交换。我们研究了一种替代方案，其中光介体状态的连续可以交换。例如，这可能是由于耦合到在相关动量传递尺度下近似共形的扇区。在暗物质-重子散射的非相对论有效理论中，这种连续介质的作用是将振幅乘以动量传递q的函数，在最简单的情况下，这只是一个幂律。我们开发的基本框架和研究两个例子：的情况下，介质是一个标量算子耦合到希格斯门（原来是高度约束）和反对称张量算子${\cal O}_{μν}$的情况下，混合与超荷场强度和耦合到暗物质张量电流，这有一个有趣的可行的参数空间。我们描述了这种介质上的截面和反冲能谱，可以观察到在直接检测的效果。
2016-01-28 astro-ph.CO hep-ph
A self-consistent Higgs-portal framework for dark matter--admixed neutron stars: Collider-motivated benchmarks meet multimessenger constraints
University of Coimbra（科英布拉大学）；Instituto Tecnológico de Aeronáutica（航空技术学院）
研究暗物质混合中子星，扩展希格斯门户模型，通过密度依赖排斥作用耦合重子与暗物质，用多种状态方程研究其影响，推导相关解析表达式，建立对撞机模型与中子星多信使现象学联系。
2026-07-17 astro-ph.HE hep-ph hep-th
$Z^\prime$ portal dark matter in the minimal $B-L$ model
在这篇综述文章中，我们考虑的背景下的最小扩展的标准模型（SM）与$B-L$（重子数减去轻子数）规范对称性的暗物质的情况下，其中三个右手中微子与$B-L$电荷$-1$和$B-L$希格斯场与$B-L$电荷$+2$的引入，使模型无异常和打破$B-L$规范对称性，分别。$B-L$规范对称破缺产生右手中微子的马约拉纳质量。我们在模型中引入Z-$_2$对称性，并且只对一个右手中微子赋予奇宇称，因此Z-$_2$-奇右手中微子是稳定的，是唯一的暗物质候选者.所谓的最小跷跷板与其他两个右手中微子一起工作，并再现了当前的中微子振荡数据。考虑了暗物质粒子通过$B-L$规范玻色子（$Z^{\prime}_{B-L}$玻色子）与SM粒子相互作用的情况，从观测到的暗物质遗迹密度得到了$B-L$规范耦合（$α_{B-L}$）与$Z^{\prime}_{B-L}$玻色子质量（$m_{Z^{\prime}}$）的函数关系.另一方面，我们解释了最近的LHC运行-2的结果上的$Z^{\prime}$玻色子共振的$α_{B-L}$作为$m_{Z^{\prime}}$的功能上的上限搜索。这两个约束是互补的，以缩小允许的参数区域为这个“$Z^{\prime}$门户”暗物质的情况下，导致$m_{Z^{\prime}} \geq 3.9$ TeV的较低的质量约束。
2018-05-04 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
$Z^\prime_{BL}$ portal dark matter and LHC Run-2 results
考虑了标准模型最小规范$B-L$扩展中的一个简洁的暗物质方案，其中规范了标准模型中的整体$B-L$（重子数减去轻子数）对称性，引入了三代右手中微子和$B-L$希格斯场.与$B-L$规范对称性破缺相关的是$B-L$希格斯场的VEV，产生中微子质量的跷跷板机制是在SM中的电弱对称性破缺之后自动实现的。在这个模型中，我们引入了$Z_2$ -宇称，并为一个右手中微子分配了奇宇称，而为其他领域分配了偶宇称。因此，暗物质候选者被确定为具有奇数$Z_2$宇称的右手马约拉纳中微子，保持粒子含量的最小值不变。当暗物质粒子主要通过$B-L$规范玻色子（$Z^\prime_{BL}$ boson）与SM粒子联系时，其残余丰度仅由$B-L$规范耦合（$α_{BL}$）、$Z^\prime_{BL}$玻色子质量（$m_{Z^\prime}$）和暗物质质量（$m_{DM}$）三个自由参数决定。利用宇宙学上界的暗物质遗迹丰度，我们发现一个下界的$α_{BL}$作为$m_{Z^\prime}$的函数。另一方面，我们解释了最近的LHC运行-2结果上搜索$Z^\prime$玻色子共振的上限$α_{BL}$作为$m_{Z^\prime}$的函数。结合这两个结果，我们确定了一个允许的参数区域为这个“$Z^\prime_{BL}$门户”的暗物质的情况下，这原来是一个狭窄的窗口与较低的质量界的$m_{Z^\prime} > …
2017-02-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Positronium Portal into Hidden Sector: A new Experiment to Search for Mirror Dark Matter
对暗物质起源的理解对于宇宙学和粒子物理学具有重要意义。标准模型的几个有趣的扩展处理这个问题的解决方案激发了由SU（3）xSU（2）_LxU（1）_Y单态场组成的隐藏扇区的概念。在这些模型中，镜像物质模型无疑是最有趣的模型之一。该模型解释了弱相互作用中宇称破缺的起源，也可以解释宇宙的重子不对称性，并为解释暗物质提供了一个自然的基础。镜像物质可以通过光子-镜像光子混合（photon-mirror photon mixing，简称PHM）进入我们的世界。这种混合将导致正电子偶素（o-Ps）镜像正电子偶素振荡，其实验特征是o-Ps明显不可见的衰变。本文描述了用脉冲慢正电子束和大质量4 π BGO晶体量能器寻找真空中不可见的o-Ps ->衰变的实验。高效率的正电子标记系统、低热计能量阈值和高厄密性使混合强度的预期灵敏度达到10^-9左右，这比目前的大爆炸核合成极限低了一个数量级以上，并且处于一个理论和唯象学上都很感兴趣的参数空间区域。鉴于最近DAMA/LIBRA对年度调制信号的观测与镜像类型的暗物质解释一致，具有这种灵敏度的真空实验特别及时。
2010-07-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Baryon-dark matter coincidence in Randall-Sundrum Model
SRM University AP（SRM大学AP分校）；Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海德拉巴分校）
在Randall-Sundrum额外维框架下，通过冻结产生机制研究标准模型规范单态标量、费米子和有质量矢量暗物质，发现该模型能同时解释暗物质丰度、等级问题、重子不对称性，并受LHC引力子搜索约束。
2026-05-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Search for an exotic-leptonic solution to observed anomalies in lepton universality observables in B decays and more
本文通过引入奇异标量和轻子扩展了模型，并证明在合理的误差范围内，在满足中性介子振荡、精确Z极数据等约束条件的情况下，$R(D^{(*)})$和$R_{K^{(*)}}$中观测到的反常现象都可以得到解释。解释中微子的小质量和通过轻子生成产生重子过剩也是可能的。在此模型中，μ子（g-2）测量的SM预测与实验数据之间的不一致可以从3.6 $σ$减小到2 $σ$左右.此外，我们的模型有足够的新粒子的标量单线DM相互作用，并产生足够的湮灭，以避免过丰度问题（外来门户），不像SM希格斯门户已被排除。
2018-08-24 hep-ph
$Z^\prime$-portal right-handed neutrino dark matter in the minimal U(1)$_X$ extended Standard Model
在标准模型的非奇异U（1）扩展的背景下考虑一个简明的暗物质（DM）方案，其中引入了新的U（1）$_X$规范对称性以及三代右手中微子（RHN）和SM规范单重态Higgs场.该模型是SM的最小规范U（1）$_{B-L}$（重子数减轻子数）扩展的推广，其中额外的U（1）$_X$规范对称性表示为SM U（1）$_Y$和U（1）$_{B-L}$规范对称性的线性组合。我们引入一个$Z_2$ -宇称，并在所有粒子中只为一个RHN分配一个奇宇称，使得这个$Z_2$ -奇RHN起DM的作用.所谓的最小跷跷板机制是在这个模型中实现的，只有两个$Z_2$ -偶数RHN。在此背景下，我们研究了RHN DM的物理，重点是DM粒子通过U（1）$_X$规范玻色子（$Z^\prime$玻色子）与SM粒子通信的情况。这个“$Z^\prime$ -门户RHN DM”的方案只由三个自由参数控制：U（1）$_X$规范耦合（$α_X$），$Z^\prime$玻色子质量（$m_{Z^\prime}$），以及SM希格斯双重态的U（1）$_X$电荷（$x_H$）。我们考虑各种唯象约束，以确定一个唯象可行的参数空间。最重要的限制是观测到的DM遗迹丰度和最新的LHC Run-2结果对双轻子末态的窄共振搜索。我们发现，这些是互补的，并缩小了允许的参数区域，导致较低的质量界的$m_{Z^\prime} \gtrsim 2.7$ TeV。
2017-02-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark radiation constraints on portal interactions with hidden sectors
本文更新了暗辐射对标准模型中毫电荷粒子和$B-L$规范扩展的约束，通过引入量子统计与非平衡效应改进了$B-L$模型分析，并推导出通用隐藏扇区辐射密度的下限。
2022-10-13 astro-ph.CO hep-ph
Dark CP Violation and Gauged Lepton/Baryon Number for Electroweak Baryogenesis
我们探讨了在标准模型的扩展中重子不对称性的产生，其中轻子数被提升为$U(1)_\ell$规范对称性，并伴随有$Z^\prime$规范玻色子。这是基于我们在参考文献\cite{Carena:2018cjh}中首次提出的一种新的电弱重子生成机制。额外的费米子自由度-包括一个费米子暗物质$χ$ -被引入到暗扇区的异常消除。轻子数在高尺度下自发破缺，包含标准模型、$Z^\prime$、费米子暗物质和附加的复标量场$S$的有效理论在暗区违反了CP。复杂的标量场耦合到希格斯门，是必不可少的，使一个强大的一阶相变。暗CP破坏在泡壁前扩散，并为$χ$产生手征不对称性，这反过来又为标准模型轻子产生化学势。弱的sphaleron负责将净轻子电荷不对称性转化为净重子数。我们探讨了模型的现象学与轻子$Z^\prime$，暗物质的候选人，希格斯玻色子和额外的标量，以及电偶极矩的影响。我们还讨论了重子数$U(1)_B$提升为规范对称性的情况，并讨论了电弱重子生成及其相应的唯象。
2020-03-11 hep-ex hep-ph
A natural $Z^\prime$-portal Majorana dark matter in alternative U(1) extended Standard Model
本文考虑标准模型的非奇异规范U（1）$_X$推广，其中标准模型场的U（1）$_X$荷由其超荷和重子减轻子（$B-L$）数的线性组合给出.在这个模型中，所有的规范和混合规范引力异常被取消与三个右手中微子（RHN）的引入。与传统的最小U（1）$_X$模型不同，在最小U（1）$_X$模型中，$-1$的一个普适U（1）$_X$电荷被分配给三个RHN，我们考虑了另一种电荷分配，即两个RHN（$N_R^{1,2}$）具有U（1）$_X$电荷$-4$，而一个RHN（$N_R$）具有一个$+5$电荷.随着希格斯扇区的最小扩展，三个RHN获得了与U（1）$_X$对称性破缺相关的马约拉纳质量。虽然$N_R^{1,2}$与SM轻子二重态有Yukawa耦合，并在“最小跷跷板”机制中发挥重要作用，但$N_R$由于其U（1）$_X$电荷而与SM粒子分离，因此它是暗物质（DM）的天然候选者，而无需调用额外的对称性。在这个模型的背景下，我们研究了$Z^\prime$ -门户RHN DM方案，其中RHN DM通过U（1）$_X$规范玻色子（$Z^\prime$玻色子）与SM粒子通信。我们确定了一个狭窄的参数空间相结合的约束，从观察到的DM遗迹丰度，搜索结果的$Z^\prime$玻色子共振在大型强子对撞机运行-2，规范耦合微扰普朗克/大统一尺度。对于一个特殊的选择U（1）$_X$电荷的SM字段允许我们扩展到SU（5）…
2019-07-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
