Quark (Anti) Nugget Dark Matter
为Snowmass 2013 e-Proceedings准备。我们回顾了一个可测试的暗物质模型以外的标准WIMP范式中观察到的比例Omega_{dark} ~ 5 Omega_{visible}可见光和暗物质密度发现其自然的解释作为其共同的QCD起源的结果。特别强调的是放在这个模型的观测结果和目前或计划中的实验的检测前景。特别是，我们认为，相对强度的一些观察到的过度排放（覆盖超过11个数量级）可以解释这个模型没有任何新的基本参数，因为所有这些排放的相对强度是由标准和完善的物理学。
2013-09-11 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Axion Quark Nuggets. Dark Matter and Matter-Antimatter asymmetry: theory, observations and future experiments
我们回顾了一个可测试的，轴子夸克块金（AQN）模型的标准WIMP范式之外。该模型最初是为了解释观察到的黑暗和可见成分之间的相似性，$Ω_{\rm DM}\approx Ω_{\rm visible}$在一个自然的方式，因为这两种类型的物质形成在相同的QCD过渡和成比例的系统，$Λ_{\rm QCD}$相同的维度的基本参数。在这个框架中，重子生成实际上是一个电荷分离（而不是电荷产生）的过程，由于$\cal{CP}$ -奇轴子场的存在，重子生成过程是可操作的，而宇宙的整体重子数仍然为零。块金和反块金是强烈相互作用的，但宏观上很大的物体，具有近似核密度。我们概述了这个框架的几个具体的最近的应用程序。首先，我们讨论了“太阳日冕之谜”时，所谓的纳米耀斑被确定为与日冕中的AQN湮灭事件。其次，我们回顾了一个建议，最近观察到的望远镜阵列的令人困惑的事件是一个结果，在雷暴下的AQN湮灭事件。最后，我们概述了宽带战略，这可能会导致发现AQN诱导的轴子代表的心脏建设。
2021-05-18 astro-ph.CO hep-ph physics.ao-ph
Axion field and the quark nugget's formation at the QCD phase transition
我们研究了一个可测试的暗物质（DM）模型以外的标准WIMP范式中，观察到的可见光和暗物质密度的比例$Ω_{\rm dark} \simeq Ω_{\rm visible}$发现其自然的解释，作为其共同的QCD起源的结果时，这两种类型的物质（DM和可见光）形成在QCD相变，都是成比例的$Λ_{\rm QCD}$。我们提出了一种新的理论范式，即在$\cal{CP}$奇轴子场$a(x)$存在的情况下，“重子生成”实际上是一个电荷分离过程，而不是传统的“重子生成”机制.在这种情况下，宇宙的整体重子数保持为零，而未观测到的反重子荷以重块的形式隐藏，类似于Witten的奇异性，并危及宇宙的DM。我们认为，由于相变中拓扑缺陷形成的Kibble-Zurek机制，在QCD相变中不可避免地会产生块金。在我们的方案中，相关的拓扑缺陷是由$N_{\rm DW}=1$轴子畴壁构成的封闭气泡。一般来说，这些气泡会吸积重子（或反重子）电荷，最终形成携带巨大重子（反重子）电荷的金块和反金块。该模型的主要结果，$Ω_{\rm dark} \approx Ω_{\rm visible}$是不敏感的轴子质量，可以假设在观测允许的窗口$10^{-6} {\rm eV} \lesssim m_a \lesssim 10^{-3}{\rm eV}$内的任何值。我们还估计了重子熵比$η\equiv {n_B}/{n_γ}\si…
2016-08-22 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Cosmological Axion and Quark Nugget Dark Matter Model
我们研究了一个暗物质（DM）模型，它为宇宙学中的两个（天真地不相关的）问题提供了一个非常自然的解释：观测到的关系$Ω_{\rm DM}\simΩ_{\rm visible}$和观测到的宇宙中物质和反物质之间的不对称性，被称为“重子生成”问题。在这个框架中，这两种物质（暗物质和可见物质）具有相同的QCD起源，形成于相同的QCD时期，并且都与系统的同一个维度参数$Λ_{\rm QCD}$成比例，这解释了这两个天真不同的问题如何密切相关，并且可以在同一框架中同时解决。更具体地说，这个模型中的DM由两种不同的成分组成：（研究得很好的）DM轴子和（研究得较少的）由物质或反物质组成的夸克块。本工作的重点是定量分析这两个不同的组件之间的关系，有助于由$Ω_{\rm DM}\equiv [Ω_{\rm DM}(\rm nuggets)+ Ω_{\rm DM}(\rm axion)]$确定的理论的暗部门。我们认为，块金的DM组件总是跟踪可见物质的密度，即$Ω_{\rm DM}(\rm nuggets)\simΩ_{\rm visible}$和这个功能是不敏感的系统的参数，如轴子质量$m_a$或失准角$θ_0$。当$Ω_{\rm DM}(\rm axion)$对轴子质量$m_a$和初始失准角$θ_0$高度敏感时，由于失准，这与传统的轴子产生机制是不同的。我们还讨论了与暴胀尺度$H_I$、等曲率扰动的不…
2018-01-22 astro-ph.CO hep-ph
Thermal and annihilation radiation in the quark nugget model of dark matter
本文研究暗物质反夸克块模型在银河系中的热与非热辐射，利用Mie理论计算其热辐射并确定平衡温度，发现其同步辐射和π0衰变光子流可能达到Fermi-LAT探测阈值。
2021-12-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Glow of Axion Quark Nugget Dark Matter: (IV) CMB Spectral and Anisotropy Signatures
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
研究轴子夸克团暗物质通过湮灭产生高能光子，影响CMB谱和各向异性特征。
2026-07-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Glow of Axion Quark Nugget Dark Matter: (III) The Mysteries of the Milky Way UV Background
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
研究通过模拟太阳系周围区域，计算轴子夸克 nugget 暗物质与重子相互作用产生的FUV辐射特征，发现其与观测到的FUV过剩一致，暗示暗物质与重子相互作用的新来源。
2025-11-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Electrosphere of Macroscopic "Quark Nuclei": A Source for Diffuse MeV Emissions from Dark Matter
我们利用一个夸克-费米模型计算了夸克反物质块的电层结构，这些块被假定为构成了大部分的暗物质。这提供了一个单一的自洽的密度分布从超相对论密度的非相对论玻尔兹曼制度，用于目前微观合理的计算的几个属性的金块，包括他们的净电荷，和比例的MeV到511千电子伏的电子湮灭的排放量。我们发现，计算出的参数与以前的现象学估计的基础上的观测假设，金块是一个来源的几个原因不明的弥漫性排放的银河系。由于不需要任何唯象参数来描述这些观测，计算提供了另一个非平凡的验证暗物质的建议。电层的结构是相当普遍的，在奇夸克星的表面也是有效的，如果它们存在的话。
2010-10-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Experimental constraints on anti-gravity and antimatter, in the context of dark energy
在Villata（2011）的一篇论文中，讨论了反物质和普通物质之间的排斥引力相互作用的可能性。作者认为，这种反引力可以被看作是广义相对论在CPT对称性假设下的预言。严格的实验限制已经建立了反对这样的建议。Eot-Wash群对各种原子核的自由落体加速度的测量，以及通过K介子物理学中的引力分裂来寻找等效原理的违背，一致地建立了反物质和普通物质的引力行为之间任何差异的零结果。最初反对反重力的论点受到Nieto和Goldman（1991）的质疑。根据过去20年的新实验和理论发展，涅托和戈德曼的一些担忧已经得到解决。虽然对反氢自由落体加速度的精确测量将最终解决这个问题，但这封短信的目的是要证明，维拉塔提出的用反物质取代反引力的暗能量是极不可能的。
2015-04-15 astro-ph.CO
Matter-antimatter asymmetry in generalized coupling theories
本文在广义耦合引力框架下研究引力重子生成机制，证明里奇标量时间导数与物质流耦合可维持重子不对称，并利用观测约束显著改进MEMe模型参数q及空间曲率的限制。
2025-09-19 astro-ph.CO gr-qc
Mysterious Transients in the Palomar Observatory Sky Survey (POSS-1) as profound manifestation of the Dark Matter physics
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
该研究以帕洛玛巡天的神秘暂现源为对象，提出轴子夸克 nugget 暗物质模型可解释其及球状闪电等现象，并给出检验方法与仪器建议。
2026-08-12 astro-ph.CO astro-ph.EP hep-ph
Closing in on mass-degenerate dark matter scenarios with antiprotons and direct detection
在过去的几年里，宇宙射线反质子测量和直接暗物质搜索都被证明在限制暗物质候选者的性质方面特别有效。目前的工作集中在这两种类型的约束在一个最小的框架，其特点是一个马约拉纳费米子的暗物质粒子和标量介导的耦合夸克。考虑到广泛的耦合方案，我们推导出反质子和直接检测的限制，使用最新的数据和密切关注天体物理和核的不确定性。这两个信号强烈增强的存在下，简并暗物质和标量质量，但我们表明，效果是特别引人注目的直接检测。因此，最新的直接探测极限领先于反质子。我们发现，反质子和直接检测数据设置严格的质量分裂的下限，达到19%，在300 GeV的暗物质质量的统一耦合。有趣的是，这些极限与大型强子对撞机正在进行的对撞机搜索正交，使得在未来几年内接近简并暗物质的场景变得可行。
2012-11-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Indirect dark matter searches as a probe of degenerate particle spectra
我们认为，宇宙学的暗物质的粒子非常接近的质量低于TeV规模的新的有色粒子的可能性。虽然这样的场景本质上很难在对撞机上直接确认，但我们发现间接的暗物质搜索可能是一个强大的替代方案。特别是，我们表明，在这种情况下，暗物质湮灭的夸克-夸克-胶子的最终状态可以引起显着的反质子（但也伽马射线）通量，并比较由此产生的限制，从直接搜索在LEP，Tevatron和大型强子对撞机的界限。对于超对称中性伴子，简并有方夸克，例如，反质子可以对质量低于45-80 GeV的情况产生更严格的限制。
2012-03-02 astro-ph.CO hep-ph
Antiprotons from Dark Matter: Current constraints and future sensitivities
系统分析了当前和未来宇宙线反质子测量对暗物质性质的影响。我们发现：1）PAMELA的当前数据对湮灭和衰变DM施加了约束，这些约束类似于（甚至略强于）来自费米伽马射线的最严格的边界，对于强子通道和天体物理参数的基准选择。2)即将到来的数据从AMS-02有能力改善这些约束略小于一个数量级，甚至探测热遗迹DM在30-200 GeV的范围内，强子通道。然而，随着天体物理参数选择范围的扩大，约束条件的不确定性将在一到两个数量级之间。然后，我们探索早期AMS-02的能力，数据重建的情况下，积极检测到一个显着的过量（归因于DM湮灭）的背景下的潜在DM属性。对于强子通道，我们发现AMS-02应该能够在一定程度上确定DM质量和截面，但不能确定具体的湮灭通道和分支比。如果允许其他更奇特的湮灭通道，重建将更具挑战性。
2013-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Annihilation Signatures from Electroweak Bremsstrahlung
我们研究观测签名的暗物质湮灭在银河系所产生的电弱韧致辐射贡献的湮灭截面。一段时间以来，人们已经知道，光子韧致辐射可以显着提高DM湮灭产额。最近，我们已经证明，在螺旋度抑制的2 -> 2湮灭的一些流行模型中，W和Z规范玻色子的电弱韧致辐射可以是主要的湮灭通道。W/Z韧致辐射特别有趣，因为通过湮灭产生的规范玻色子随后衰变，产生大量的电子、正电子、中微子、强子（包括反质子）和伽马射线的相关通量，这些在间接暗物质搜索中都很重要。在这里，我们计算通过γ/W/Z-韧致辐射产生的稳定湮灭产物的光谱。在修改流量，以占通过银河系的传播，我们设置的湮灭截面通过与观测数据进行比较的上限。我们发现，严格的宇宙射线反质子限制排除了相当大的暗物质的贡献，观察到的宇宙射线正电子通量的一类模型，其中韧致辐射过程占主导地位。
2012-05-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing heavy dark matter decays with multi-messenger astrophysical data
我们设置保守的约束衰变暗物质粒子的质量跨越一个非常广泛的范围（$10^4-10^{16}$ GeV）。为此，我们使用宇宙射线（CR）质子/反质子，电子/正电子，中微子/反中微子和伽马射线的多信使观测。针对衰变到$\bar{b}b$通道的情况，利用Dokshitzer-Gribov-Lipatov-Altarelli-Parisi方程组和$\texttt{Pythia}$程序包，模拟了暗物质产额的光谱.然后，我们传播的CR的暗物质起源到地球，通过使用国家的最先进的数值框架$\texttt{CRPropa}$，$\texttt{GALPROP}$和$\texttt{HelMod}$的CR输运方程的解决方案在河外，银河系和日光层，分别。保守的限制是通过要求地球上预测的暗物质光谱小于观测到的CR光谱来获得的。总的来说，我们排除暗物质寿命的$10^{28}$ s或更短的所有群众调查这项工作。对于质量在$10^{11}-10^{14}$ GeV范围内的非常重的暗物质粒子，最严格的约束达到$10^{30}$ s。
2020-01-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
