WIMP Dark Matter and Unitarity-Conserving Inflation via a Gauge Singlet Scalar
一个与引力耦合非最小的规范单重标量可以驱动膨胀，然后冻结成为冷的暗物质。我们探索这个想法，重新审视通货膨胀的单线态方向（S-通货膨胀）和希格斯门暗物质在光的希格斯发现，从LUX和普朗克观测的限制。我们发现，参数空间的大区域仍然是可行的，因此，成功的膨胀是可能的，暗物质遗迹丰度可以复制。此外，标量单线态可以稳定电弱真空，同时克服希格斯暴胀遇到的暴胀过程中的幺正性破坏问题，只要单线态是一个真正的标量。2- $σ$普朗克上限对$n_s$施加的单重态质量低于2 TeV，因此，几乎整个允许的参数范围可以探测氙1 T。
2015-10-14 astro-ph.CO hep-ph
Lepton Anomalous Magnetic Moment with Singlet-Doublet Fermion Dark Matter in Scotogenic $U(1)_{L_μ-L_τ}$ Model
本文研究了最小规范$L_μ-L_τ$模型的一个推广，以便同时解释μ子和电子的反常磁矩。存在一个额外的标量二重态$η$和一个内置的$Z_2$对称性下，右手单重态费米子和$η$是奇数，导致轻中微子质量在暗生的方式随着一个稳定的暗物质候选人。尽管矢量玻色子和带电标量环对$(g-2)$的贡献可能分别为正和负，但最小暗生$L_μ-L_τ$模型不能同时解释μ子和电子$(g-2)$，而与其它实验边界一致.然后，我们扩展模型与轻子二重态的矢量，不仅导致手征增强的电子$(g-2)$的负贡献，但也导致流行的单重态-二重态费米子暗物质的情况。在此基础上，该模型可以解释电子和μ子$(g-2)$，同时与中微子质量，暗物质和其他直接搜索边界保持一致。该模型在高能实验如对撞机以及寻找带电轻子味违反，暗光子搜索，除了未来的$(g-2)$测量的低能实验仍然具有预测性。
2022-04-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Gamma rays from the annihilation of singlet scalar dark matter
我们考虑了标准模型的一个扩展，即用一个单重标量来解释宇宙中的暗物质。在这个模型中，我们计算预期的伽马射线通量从湮灭的暗物质粒子在一个一致的方式。要做到这一点，首先提出了一个更新的分析模型的参数空间。通过从一开始就强制执行遗迹密度约束，可行的参数空间被简化为只有两个变量：单重态质量和希格斯质量。目前的直接检测的限制，然后发现需要一个大于50 GeV的单重态质量。最后，我们计算的伽马射线通量和湮没截面，并表明，一个大的部分的可行的参数空间内的费米-GLAST的灵敏度。
2009-01-27 hep-ph
Gravitational wave, collider and dark matter signals from a scalar singlet electroweak baryogenesis
我们分析了一个简单的扩展的SM，只是一个额外的标量单耦合到希格斯玻色子。我们讨论了这个模型中可能的探测器，包括对撞机搜索，引力波和直接的暗物质探测信号。我们表明，大部分的模型参数空间存在的观测引力波将允许检测，而间接对撞机搜索不会。
2017-08-27 astro-ph.CO hep-ph
Singlet fermionic dark matter
通过引入规范单重狄拉克费米子和实单重标量，提出了一个费米子暗物质的可重整化模型。单重态扇区和标准模型扇区之间的桥梁仅仅是单重态标量与标准模型Higgs场的相互作用项。单重态费米子通过标准模型希格斯粒子和单重态标量粒子的混合耦合到标准模型粒子上，自然成为弱相互作用质量粒子（WIMP）。在这个模型中，可以用作为WIMP的单重态费米暗物质来解释所测得的遗迹丰度。最后讨论了单重态费米子暗物质的对撞机意义。预测了单重态费米子在直接探测暗物质的目标核中的弹性散射截面。搜索的直接检测的暗物质提供了严格的限制，我们的模型的参数。
2008-06-08 hep-ph
From inflation to cosmological electroweak phase transition with a complex scalar singlet
在这项工作中，我们研究了实现暴胀和强一级电弱相变（SFOEWPT）的可能性，并结合残余密度解释。我们研究了通常的Higgs-portal实单线态暗物质模型和以赝标量为暗物质候选的整体U（1）破缺复单线态模型。由于目前的直接探测实验几乎排除了暗物质质量较低的区域，因此我们将重点放在了暗物质参数较高的区域，除了所谓的${\it Higgs~ funnel ~regime}$与$m_{DM}\sim m_h/2$。在这两个模型中，SFOEWPT可以通过两步发生，其中希格斯-单重态四次耦合的大小可以解释希格斯或单重态膨胀。通常的希格斯门实单线态暗物质模型不能与暴胀和SFOEWPT的解释一起解决正确的遗迹密度。当混合角$0.1<θ<0.2$和暗物质质量为$\sim800$ GeV时，利用复单重态模型也能同时得到正确的遗迹密度。
2018-01-02 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological phase transitions, gravitational waves and self-interacting dark matter in the singlet extension of MSSM
在单重态超场扩展的最小超对称标准模型（MSSM）中，当单重态扇区与MSSM扇区之间的耦合很小时，单重态扇区可以是具有超对称性的准暗扇区（SUSY）.我们研究了这一方案下的宇宙学现象，得到了以下结果：（i）在通过自相互作用单暗物质（SIDM）求解小宇宙尺度反常的参数空间中，一级相变（FOPT）很容易发生，但需要MeV以下的较轻暗物质;（ii）FOPT和SIDM给出的参数空间可以通过LISA、天琴和太极等近期工程的相变引力波（GW）探测部分覆盖。因此，最近发展的GW天文学可能是一个新的探测这样的超对称性的情况。
2022-04-12 astro-ph.CO hep-ph
Implications of the observation of dark matter self-interactions for singlet scalar dark matter
暗物质自相互作用的证据最近被报道，其基础是观察到的暗物质晕和阿贝尔3827星系中的恒星之间的空间偏移。将这种偏移解释为由于暗物质的自相互作用导致的横截面测量结果为sigma_DM/m ~（1-1.5）cm^2/g，其中m是暗物质粒子的质量。我们使用这个观察约束单重标量暗物质耦合到标准模型和两个希格斯双重模型。我们表明，在这类模型中最自然的情况是非常轻的暗物质，低于约0.1 GeV，其遗迹丰度由冻结，即，通过与希格斯玻色子极其微小的相互作用，在早期宇宙中缓慢产生暗物质，从未达到热平衡。我们还表明，暗物质丰度可以建立通过通常的热冻结出的单重标量扩展的Yukawa对齐的两个希格斯双重模型的机制，但它需要相当严重的微调的单重标量质量。
2020-02-03 astro-ph.CO hep-ph
Singlet particles as cold dark matter in noncommutative space-time
我们扩展了非对易（NC）标准模型，将单线态粒子作为冷暗物质。在NC时空中，单态粒子可以在伴随表象中耦合到U（1）规范场。我们研究了由NC诱导相互作用产生的单重态粒子的残余密度。在要求单重态费米子或单重态标量充当冷暗物质，且NC诱导的相互作用与暗物质的产生有关的条件下，得到了NC标度与暗物质质量之间的对应关系，该关系与已有的一些界限一致.
2009-03-10 hep-ph
Cosmological singlet diagnostics of neutrinophilic dark matter
粒子物理学的标准模型通过增加一个纯亲中微子暗区而得到扩展。结果表明，把标准模型中微子当作暗辐射的理论复活了。无菌中微子连接可见光区和暗区，即使在大爆炸核合成时代之后，它们之间的相互作用仍然有效。这种暗物质和标准模型中微子之间的长期接触解决了宇宙学标准模型中众所周知的小尺度结构问题。这项工作中提出的暗区满足粒子物理学和宇宙学的所有实验和观测约束。
2018-07-23 astro-ph.CO hep-ph
The scalar Singlet-Triplet Dark Matter Model
我们考虑一个冷暗物质模型，它结合了一个真正的标量单线态和一个真正的标量$SU(2)_L$三线态场，这两个都是居住在一个全球$Z_2$对称的奇数表示。模型的参数空间由WMAP和Planck数据推断的暗物质丰度、直接暗物质搜索实验LUX的最新结果、LEP-I的Z玻色子衰变宽度和耦合参数的微扰性所约束。研究了剩余参数空间的唯象性。我们发现，该模型允许DM群众附近的电弱规模和各种衰变的情况。
2014-05-07 astro-ph.CO hep-ph
Search for the Higgs portal to a singlet fermionic dark matter at the LHC
我们考虑一个简单的扩展的标准模型与单重态费米暗物质。它的热残余密度可以很容易地通过与标准模型希格斯玻色子混合的真实单态标量信使来容纳。该模型可以通过两个类似希格斯的标量玻色子的相当大的不可见衰变来显着改变LHC中的希格斯信号。通过对电弱精密测试、对撞机和暗物质搜索实验的约束，根据两个标量玻色子和暗物质费米子之间的质量关系及其耦合，可以得出两个或一个或没有两个希格斯玻色子的结论。特别是，如果在LHC的120- 125 GeV区域发现一个标准模型类希格斯玻色子，那么几乎不可能找到第二个类希格斯玻色子，因为它主要是一个单态标量，无论它是重还是轻。这个模型可以通过直接的暗物质搜索实验来进一步检验。
2012-02-16 hep-ex hep-ph
Electroweak Phase Transition, Gravitational Waves and Dark Matter in Two Scalar Singlet Extension of The Standard Model
本文在标准模型的两标量单重态推广下研究了电弱相变、引力波和暗物质问题。通过与$\mathbf{eLISA}$、$\mathbf{ALIA}$、$\mathbf{DECIGO}$和$\mathbf{BBO}$探测器灵敏度曲线的比较，讨论了引力波信号的探测能力。研究结果支持了最近$\mathbf{Planck}$ $\mathbf{2018}$合作组关于暗物质遗迹密度的报道和$\mathbf{XENON1T}$ $\mathbf{2018}$合作组的直接探测实验。
2019-04-25 astro-ph.CO hep-ph
Singlet fermionic dark matter as a natural higgs portal model
通过引入规范单重狄拉克费米子和实单重标量，提出了一个费米子暗物质的可重整化模型。单重态扇区和标准模型扇区之间的桥梁仅仅是单重态标量与标准模型Higgs场的相互作用项。单重态费米子通过标准模型希格斯粒子和单重态标量粒子的混合耦合到标准模型粒子上，自然成为弱相互作用质量粒子（WIMP）。在这个模型中，可以用作为WIMP的单重态费米暗物质来解释所测得的遗迹丰度。最后讨论了单重态费米子暗物质的对撞机意义。预测了单重态费米子在直接探测暗物质的目标核中的弹性散射截面。搜索的直接检测的暗物质提供了严格的限制，我们的模型的参数。
2008-09-17 hep-ph
A Singlet Extension of the MSSM with a Dark Matter Portal
在寻找$μ$问题的自然解决方案时，MSSM（NMSSM）的最小扩展已得到广泛研究。在这项工作中，我们考虑一个变化的NMSSM额外的单重态被添加和Peccei-Quinn对称性被强加。我们研究了它的中性伴子扇区，计算了最轻中性伴子的湮灭截面。我们使用现有的宇宙学和对撞机数据来约束参数空间，并考虑最轻的中性伴子，这是非常轻的，作为一个暗物质的候选人。
2014-07-02 astro-ph.CO hep-ph
Light dark matter from dark sector decay
我们研究的可能性，轻暗物质可以产生与正确的遗物密度由其他暗扇区粒子的衰变。我们在一个含有右手中微子、暗扇形单重标量和暗扇形单重费米子的模型中研究了这种可能性。较重的暗扇区单线态标量的衰变产生较轻的暗扇区单线态费米子，作为暗物质的候选者。我们发现，正确的暗物质遗迹密度可以产生暗扇区单重标量的衰变。我们发现暗扇形单重态费米子的质量可以是GeV或MeV量级，并且暗扇形单重态费米子之间的相互作用很弱。暗扇区单重标量可以具有GeV-TeV尺度的质量，并且可以与标准模型（SM）粒子具有弱尺度相互作用。因此，在这种情况下，暗物质与SM的相互作用比弱相互作用弱得多，但暗扇区仍然与SM有弱的尺度相互作用。
2021-03-23 hep-ph
Dark energy, scalar singlet dark matter and the Higgs portal
标准模型（SM）的最简单的扩展之一包括包含一个大质量的实标量场，在SM规范群下是中性的，是暗物质的候选者。在标量暗物质的势中加入一个六维项，就能使描述宇宙加速的假真空出现。我们发现，运行的单重自相互作用和希格斯门耦合不同于标准的标量单重暗物质模型。如果我们保持正的四次耦合，也有可能通过一个添加了八维相互作用项的假真空来描述宇宙的加速膨胀。在这种情况下，当势能在低能量下保持从下面被束缚时，假真空衰变被高度抑制。
2018-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Radiative neutrino masses in the singlet-doublet fermion dark matter model with scalar singlets
在单重态-二重态费米子暗物质模型中加入$Z_2$ -奇实单重态标量，可以在单圈水平上产生中微子质量和混合。在这项工作中，我们讨论了两个简化的暗物质模型的组合所产生的显着特点。当$Z_2$ -最轻的奇粒子是标量单态时，只要单态-二重态费米子混合足够小，$\operatorname{Br}(μ\to e γ)$是可以测量的。在这种情况下，类矢量费米子到标量的新衰变通道也可以在LHC上产生有趣的轻子加丢失的横能量信号。另一方面，在类二重态费米子暗物质的情况下，标量共湮灭导致遗迹密度的增加，这使得类二重态费米子暗物质的束缚降低。
2015-04-29 hep-ph
Singlet scalar dark matter in the non-commutative space-time: a viable hypothesis to explain the gamma-ray excess in the galactic center
我们探索非对易时空，以恢复银河系中心的伽马射线过剩可能是粒子暗物质湮灭的结果的想法。在非对易理论中，光子谱是由湮灭过程中的直接发射产生的，其中光子可以与新顶点中的其他直接产物一起嵌入最终状态。在各种组态的暗物质唯象中，我们采用最常见的单重标量模型。对模型的相关方面进行计算，可以得到银心的光子通量。将我们的数值结果与实验数据进行比较，发现非对易时空可以成为解释伽马射线过剩的可靠框架。
2020-07-03 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
$Z_3$ Scalar Singlet Dark Matter
我们考虑由$Z_3$对称性稳定的最小标量单线态暗物质。由于标量势中的立方项，除了湮灭外，半湮灭也对暗物质遗迹密度有贡献。与$Z_2$的情况不同，暗物质自旋无关的直接探测截面不再与湮灭截面相关。我们研究了极值的潜力，并表明，一个太大的立方项会打破$Z_3$对称性自发，这意味着直接检测截面的下限，并允许整个参数空间进行测试的XENON1T。在参数空间的一个小区域内，该模型可以避免标准模型真空的不稳定性，直到统一尺度。然而，如果半湮灭很大，那么在TeV尺度上将需要新的物理，因为模型变得非微扰。由于希格斯玻色子衰变为暗物质的限制，单重态暗物质的质量不可能低于53.8 GeV。
2013-01-10 astro-ph.CO hep-ph
2HDM singlet portal to dark matter
希格斯门模型是解释宇宙遗迹丰度的最简单的方法。他们只添加了一个单线态，它只通过一个参数与希格斯玻色子耦合，这个参数控制着暗物质遗迹的丰度和直接探测截面。不幸的是，无论是标量还是费米暗物质，这种情况几乎被后者排除在外。在本文中，我们分析了希格斯门的想法与费米子暗物质的上下文中的2HDM。通过将决定正确遗迹密度的耦合与控制直接探测截面的耦合分开，我们能够打开参数空间，找到与观测到的遗迹密度和所有电流边界一致的宽区域。
2021-01-22 astro-ph.CO hep-ph
CDMS stands for Constrained Dark Matter Singlet
受CDMS实验观察到的两个候选暗物质事件的启发，我们考虑了一个约束暗物质单线态（CDMS）模型，该模型没有自由参数，预测DM质量和DM直接截面在CDMS支持的范围内。
2009-12-29 hep-ph
Gauge Singlet Scalars as Cold Dark Matter
鉴于最近对标准模型和规范单重标量冷暗物质的最小扩展的兴趣，我们提供了论文的arXiv预印本，发表为Phys.Rev. D50（1994）3637，其中提出了规范单重标量冷暗物质的第一个详细分析。
2007-02-14 astro-ph hep-ph
Fermion Singlet Dark Matter in a Pseudoscalar Dark Matter Portal
我们探讨一个简单的扩展标准模型包含两个规范单态：狄拉克费米子和一个真正的赝标。在参数空间的某些区域，两个单态都是稳定的，不需要额外的对称性，然后成为一个可能的双组分暗物质模型。我们研究了残余丰度生产通过冻结，后者确定的湮灭，转换和半湮灭。研究了来自不可见希格斯衰变、暗物质遗迹丰度和直接/间接探测的实验约束。我们发现三个可行的区域的参数空间，该模型是敏感的间接搜索。
2021-10-06 hep-ph
Leptogenesis from Dark Matter Coannihilation
Central University of Himachal Pradesh（喜马偕尔邦中央大学）；Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；Washington University in St. Louis（圣路易斯华盛顿大学）；Johannes Gutenberg-Universität Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学）；Pragjyotish College（普拉吉约蒂什学院）
本文提出通过暗物质共湮灭实现轻子生成，结合I型锯齿模型扩展，提供对暗物质丰度的直接解释。
2026-01-07 astro-ph.CO hep-ph
Singlet Portal Extensions of the Standard Seesaw Models to a Dark Sector with Local Dark Symmetry
假设（{ \it i}）跷跷板机制适用于中微子质量和混合，（{ \it ii}）暗物质是绝对稳定的，这是由于不间断的$U(1)_X$暗规范对称性，以及（{ \it iii}）单态字段（$H^\dagger H$和$N_R$）是暗扇区的入口，我们建立了一个简单的模型，它与所有的宇宙学观测以及目前可用的陆地实验相一致，包括leptogenesis，$\sim 8 %$的额外暗辐射（导致$N_{\rm eff} = 3.130$中微子种类的有效数量）、希格斯膨胀、小尺度和大尺度结构形成以及标量暗物质（$X$）的当前遗迹密度。该模型的电弱真空在没有任何新物理的情况下，在$m_H = 125$ GeV的普朗克尺度下是稳定的.希格斯信号强度等于一个标准模型中的完整的$U(1)_X$的情况下与标量暗物质，但它可能小于一个独立的衰变通道，如果暗物质是一个暗扇区费米子或如果$U(1)_X$是自发破缺，因为一个新的中性标量玻色子在模型中的混合。在大型强子对撞机上对希格斯粒子特性的详细研究将有助于阐明本文所描述的模型。
2013-07-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Scalar assisted singlet doublet fermion dark matter model and electroweak vacuum stability
我们通过单重标量场扩展了所谓的单重二重态暗物质模型，其中的暗物质是一个标准模型单重态和一对电弱二重态费米子的混合物。它与暗区的新门户耦合不仅有助于暗物质现象学（包括遗迹密度和直接检测限），而且通过其真空期望值对暗物质质量的产生也变得重要。虽然暗扇区费米子的存在会对电弱真空的稳定性产生不利影响，但我们发现这种额外的单线态能够使电弱真空在普朗克尺度下绝对稳定。结合暗物质现象学和Higgs真空稳定性问题的研究表明，在这种情况下，标量扇区混合角可以受到明显的限制。
2018-10-20 hep-ph
Singlet Scalars as Dark Matter and the Muon g-2 Anomaly
我们探讨了一个简单的模型，包含两个单重标量作为暗物质补充矢量类轻子。避开对撞机和暗物质的限制，该模型是能够容纳正确的暗物质遗迹丰度和μ子g-2异常时，三个新的领域的质量是100 GeV左右，所需的最小量的值是一阶。
2021-10-10 hep-ph
Light dark matter in the singlet-extended MSSM
我们讨论的可能性轻暗物质在一般单态扩展的MSSM。质量为几个GeV的Singlino LSP可以解释CRESST，CoGeNT和DAMA实验报告的信号。单线态和原子核之间的相互作用是由标量介导的，标量的性质与SM希格斯粒子的性质一致，但有两个关键的区别：标量的质量为几个GeV，其相互作用强度被一个普遍的因子所抑制。我们表明，这样的标量可以与目前的实验约束，并在早期宇宙中的单斜湮没成这样的标量可以自然地导致一个遗迹丰度与观测到的冷暗物质的密度一致。
2010-10-04 astro-ph.CO hep-ph
Singlet fermionic dark matter with Veltman conditions
我们重新研究了一个具有规范单重狄拉克费米子和实单重标量的费米子暗物质的可重整化模型，它可以改善标准模型（SM）的标量质量等级问题。我们的模型设置是SM的最小扩展，为它提供了一个现实的暗物质（DM）的候选者，并可以同时通过Veltman条件（VC）实现单圈二次发散的标量质量的取消。这个模型的扩展，虽然renormalizable，可以被认为是一个有效的低能量理论有效的截止能量约为10 TeV。我们计算了新的标量和费米子DM单态的单圈二次发散贡献，并使用VC和微扰么正性条件约束模型参数。考虑到不可见的希格斯衰变测量，我们给出了新的物理参数的允许范围，满足最新的遗迹丰度测量。利用得到的参数集，我们预测了新的单重态费米子到目标核的弹性散射截面，用于直接探测暗物质。我们还进行了充分的分析与任意设置的参数没有VC作为比较，并讨论了VC的约束的含义。
2018-05-25 hep-ex hep-ph
Impact of the 125 GeV Higgs boson on the singlet fermion dark matter searches at the LHC
在高能对撞机上寻找单重态费米子暗物质通常采用单重态标量介体来分析，然而单重态标量介体违反了标准模型（SM）的规范不变性、重整化性和么正性。这些问题可以通过在单线态标量$s$和SM希格斯玻色子$h$之间引入混合来解决。因此，我们必须考虑两个标量介质$h_1$和$h_2$，其中$h_1$被确定为已发现的125 GeV希格斯玻色子。作为一个具体的例子，我们考虑在$t \bar{t} + E_{T}^{\text{miss}}$通道中的暗物质（DM）搜索。根据暗物质和两种标量介质的质量，我们将这一过程分为四种情况。通过对总截面和微分分布的研究，我们发现125~GeV的希格斯玻色子玻色子$h_1$的贡献在所有情况下都不能忽略，而且一旦$h_1$在壳层上，它在暗物质产生中的贡献甚至可以占主导地位.进一步，我们利用$36~\text{fb}^{-1}$的积分光度研究了$h_1$对强子和半轻子通道中暗物质搜索的LHC边界的影响。最后，我们对高能对撞机上的矢量DM搜索也应考虑$h_1$作了简要的评论。
2018-09-29 hep-ex hep-ph
Annihilation of singlet fermionic dark matter into two photons
我们考虑一个扩展的标准模型中，一个单重态费米子粒子，作为冷暗物质，和一个单重态希格斯粒子。我们对自由参数进行了重新分析。特别是，要求一个正确的遗迹丰富的暗物质，我们推导出并绘制耦合的单重态费米子与单重态希格斯粒子，$g_s$，与暗物质质量。我们解析地计算了单重态费米子暗物质湮灭为两个光子的对湮灭截面。这个截面的热平均计算了宽范围的能量和绘制相对于暗物质质量使用$g_s$一致的遗迹丰度条件。我们还比较了我们的结果与Fermi-Lat观测。
2013-01-21 astro-ph.HE hep-ph
Closing in on singlet scalar dark matter: LUX, invisible Higgs decays and gamma-ray lines
我们研究希格斯玻色子的发现和最近的结果从暗物质搜索真正的单重标量暗物质的影响。该模型的唯象仅由两个参数定义，即单重标量质量$m_S$和SU（2）希格斯粒子与单重标量之间的四次耦合$a_2$。我们把注意力集中在窗户$5 < m_S/{\rm GeV} < 300$上。对模型的可行参数空间的最大影响来自于LUX对暗物质的直接搜索，对于几个GeV范围内的非常低的质量，来自于希格斯粒子不可见的衰变宽度的约束。在共振区，最好的约束来自伽马射线线搜索。我们发现，它们只留下一个小区域的可行参数空间，暗物质质量在百分之几的一半的希格斯质量。我们表明，直接和间接的暗物质搜索（特别是单色伽马射线线的搜索）将在不久的将来关闭的剩余参数空间中发挥关键作用。
2016-03-07 hep-ph
Singlet fermion dark matter and electroweak baryogenesis with radiative neutrino mass
本文将我们提出的含有暗物质的辐射中微子质量模型推广到实单重态标量场。由此产生了两个重要的新后果。一个是最轻的中性单态费米子（而不是暗标量偶态中最轻的中性成分）作为宇宙的暗物质的现实可能性。另一种是对标准模型中的有效希格斯势的修正，与电弱重子生成一致。
2007-09-06 hep-ph
Update on scalar singlet dark matter
暗物质的最简单模型之一是标量单态场S包括部分或全部暗物质，并通过HHSS耦合到希格斯玻色子与标准模型相互作用。我们更新了目前的限制模型从大型强子对撞机搜索看不见的希格斯衰变，热遗迹密度的S，和暗物质搜索通过间接和直接检测。我们指出，目前允许的参数空间的边缘显着减少与下一代的实验。我们讨论了这种约束的影响，可能的应用程序的标量单暗物质，包括一个强大的电弱相变，并在高尺度的希格斯势的真空稳定性的问题。
2015-08-05 astro-ph.CO hep-ph
Singlet Fermionic Dark Matter explains DAMA signal
有人建议，考虑到沟道效应，从探测器核弹性散射的几个GeV的暗物质的顺序可能是合理的候选人协调DAMA的年度调制信号与其他零实验的结果。我们表明，单重态费米暗物质可以这样的暗物质的候选人，同时提供正确的热遗迹密度是一致的WMAP数据。
2009-01-17 hep-ph
Dilution of dark matter relic density in singlet extension models
研究了单重态扩展模型中由电弱一级相变（FOPT）引起的暗物质（DM）残余密度的稀释，包括标准模型的单重态扩展（xSM）、双Higgs模型的单重态扩展（2 HDM +S）和次极小超对称标准模型（NMSSM）.我们发现，在这些模型中，由强电弱FOPT释放的熵最多可以将DM密度稀释到1/3。然而，在xSM和NMSSM中，单重场配置与相变温度相关，强FOPT总是发生在DM冻结之前，使得稀释效应对于当前DM密度可以忽略。另一方面，在DM冻结温度与FOPT无关的2 HDM +S中，稀释可以挽救被过多的DM残留物密度或DM直接检测排除的一些参数空间。
2023-02-06 astro-ph.CO hep-ph
Singlet Dirac Fermion Dark Matter with Mediators at Loop
在简化模型中研究了单重态Dirac费米子暗物质的唯象，其中暗物质与标准模型粒子在圈能级上通过有色或无色介质相互作用.我们特别关注暗区非零CP相位的影响，它诱导了狄拉克费米子暗物质以及电子和核子的电偶极矩。结果表明，暗物质直接探测搜索和电偶极矩的测量能够在未来的实验中验证单重态狄拉克费米子暗物质的存在。
2018-12-16 hep-ph
Secluded singlet fermionic dark matter driven by the Fermi gamma-ray excess
我们研究的可能性，暗物质（DM）的解释的GeV规模的费米伽马射线过剩在银河系中心可以实现在一个特定的框架-孤立的单态费米暗物质模型与小混合之间的黑暗和标准模型部门。在这个框架内，它表明，DM湮灭到底夸克对，希格斯对，和新的标量对可以得到很好的拟合费米伽玛射线数据。此外，还考虑了PAMELA和AMS-02的反质子比、Fermi-LAT的矮球状星系γ射线辐射和LHC的Higgs测量的不可避免的约束。然后，我们发现我们的最佳拟合参数的费米伽马射线过剩，而不冲突的其他实验和宇宙学的限制，如果考虑到银河系DM密度分布的不确定性。成功幸存的参数是未来研究对撞机信号的基准点。
2016-06-27 hep-ph
Analyzing of singlet fermionic dark matter via the updated direct detection data
我们重新考察了单重态费米冷暗物质模型的参数空间，以确定混合角在标准模型Higgs和新单重态Higgs模型中的作用。此外，我们重新研究的直接检测的限制与更新和新的实验数据。作为一个重要的结论，该模型被最近的XENON100，PandaX II和LUX数据完全排除。
2017-05-22 hep-ph
Scalar singlet dark matter in non-standard cosmologies
我们研究了具有非标准膨胀历史的模型中暗物质的产生。我们考虑了在模型中产生观察到的DM丰度的冻出和冻入机制，其中DM由通过希格斯门耦合到标准模型扇区的标量单态粒子组成。我们发现，一个非标准的扩展阶段，可以导致DM丰度的显着变化，因此观测的后果。例如，对于DM冻结，所需的门户耦合可以大得多，而对于DM冻结，允许小得多的值。我们评估相关的限制，并讨论直接检测这种DM的前景。
2019-01-08 astro-ph.CO hep-ph
Scalar dark matter in an extra dimension inspired model
在这项工作中，我们考虑了一个单重标量传播在一个平坦的大额外维。与这个单重标量相关的第一个卡鲁扎-克莱因模式将是一个可行的暗物质候选者。新粒子塔的出现丰富了共湮灭效应对遗迹密度的计算。对于大的质量分裂，该模型收敛到单重态暗物质模型的预测。对于近简并质谱，共湮灭增加了用于直接和间接暗物质搜索的截面。我们调查的影响卡鲁扎-克莱因塔与单线标量间接和直接检测暗物质。
2016-01-17 astro-ph.CO hep-ph
Vacuum Stability, Perturbativity, and Scalar Singlet Dark Matter
我们分析了单圈真空稳定性和微扰边界上的标准模型（SM）标量扇区包含标量暗物质候选人的单重扩展。我们表明，存在的单重-双重四次相互作用放松的SM希格斯质量的真空稳定性下限作为一个功能的截止和降低相应的上限的基础上微扰的考虑。我们还发现，真空稳定性的要求可能会对单重态暗物质质量的下限为给定的单重态四次自耦合，导致与所观察到的遗物密度一致的参数空间的限制。我们认为，发现一个轻的单重标量暗物质粒子可以提供间接的单重四次自耦合的信息。
2010-01-18 hep-ph
Singlet scalar dark matter effects on Higgs boson driven inflation
稳定的标量场单重厄米标准模型提供了暗物质的最小候选者。在一个模型中探索了该单态的量子力学效应，其中标准模型希格斯玻色子与里奇标量具有很大的非最小耦合，并扮演暴胀子的角色。慢卷膨胀宇宙学约束的施加限制了希格斯玻色子质量的允许值，它与暗物质的耦合和暗物质的自耦合。
2009-09-29 hep-ph
Electroweak baryogenesis and dark matter from a singlet Higgs
如果希格斯玻色子H通过λ_m |H| ^2 S ^2耦合到单态标量S，那么通过一个在零温度下已经存在的大势垒，就可以诱导出一个强的电弱相变。在这种情况下，可以解析地计算相变的性质。我们表明，电弱重子生成可以实现使用CP破坏从一个维度-6运营商，耦合S的顶夸克质量，抑制了一个新的物理尺度，可以远高于1 TeV。此外，单线态是一种暗物质候选者，其残余密度<总暗物质密度的3%，但它与核的相互作用（通过希格斯交换）足够强，刚好低于当前的氙100极限。DM质量预计在80-160 GeV的范围内。
2013-06-07 astro-ph.CO hep-ph
Singlet-Doublet Dirac Dark Matter
我们分析了标准模型的一个简单的扩展，其中的暗物质粒子是一个狄拉克费米子，是一个单线态和SU（2）二重态的混合物。该模型只包含四个自由参数：单重态和二重态质量和两个新的Yukawa耦合。在这个模型中，直接检测边界非常强，并且要求暗物质粒子是单态的。因此，它的残余密度必须通过与偶线的共湮灭来获得。我们发现，暗物质的质量应该低于750 GeV，单重态-二重态质量差不能超过9%，直接探测实验提供了最好的机会来探测这种情况。最后，我们还表明，这个模型可以有效地出现在动机良好的扩展标准模型。
2015-10-21 hep-ph
Constraints on Light WIMP candidates from the Isotropic Diffuse Gamma-Ray Emission
直接探测实验，最显着的DAMA，CDMS-II，CoGeNT和氙10/100的测量报告的动机，我们进一步研究的限制，可能会设置在一些轻暗物质候选人，M_DM ~几个GeV，使用费米LAT数据的各向同性伽马射线漫发射。特别地，我们考虑了狄拉克费米子单态通过一个新的Z'规范玻色子相互作用，和一个标量单态S通过希格斯门相互作用。这两个候选者都是WIMP（弱相互作用大质量粒子），也就是说，它们的湮灭截面在pbarn范围内。而且，它们在核子上的弹性截面与自旋无关，都在直接探测实验所要求的范围内。虽然是一般的WIMP候选者，因为它们与标准模型粒子有不同的相互作用，它们关于各向同性扩散伽马射线发射的现象是相当不同的。在标量单态的情况下，它的湮灭截面和自旋无关的弹性散射截面之间的一一对应关系允许在直接检测排除图中表达来自费米-LAT数据的约束，sigma_n^0--M_DM。根据天体物理学，我们认为在95% CL下排除单重标量暗物质候选者是可能的。狄拉克单态通过Z'相互作用的约束相对较弱。
2011-01-18 astro-ph.CO hep-ph
Singlet scalar Dark Matter in Dark Two Higgs Doublet Model
我们考虑了在标准模型中加入一个$U(1)'$对称群和一个额外的Higgs二重态的暗双Higgs二重态模型（D2HDM）.这个模型导致规范单态粒子作为一个有趣的暗物质（DM）的候选人。我们得到唯象约束的参数空间的模型考虑一个必要的产生正确的密度的热遗迹暗物质$Ωh^2$。我们发现DM物质候选者$m_S$和$m_{Z'}$的质量之间的关系，满足遗迹密度为给定值的$\tanβ$。
2014-10-20 hep-ph
W boson mass in Singlet-Triplet Scotogenic dark matter model
最近由CDF-II合作对$W$玻色子质量的高精度测量指出了新物理学在标准模型之外的贡献。解释反常$W$玻色子质量的一个最简单的方法是引入一个超荷实$SU(2)_L$三重标量，它的真空期望值在树水平上对$W$玻色子质量有明确的贡献，而$Z$玻色子质量保持不变。这样的三重态可以自然地嵌入到单重态-三重态暗生模型中，该模型是由暗扇区粒子在环中运行产生的一个环中微子质量。我们讨论了详细的唯象模型，获得的参数空间与CDF-II $W$玻色子质量测量一致。同时分析了暗物质以及$S$、$T$、$U$参数对暗物质的约束。
2022-04-20 hep-ex hep-ph
Status of the scalar singlet dark matter model
暗物质最简单可行的模型之一是一个额外的中性标量，由$\mathbb{Z}_2$对称性稳定。使用GAMBIT软件包，并结合从四个独立的采样结果，我们提出了贝叶斯和频率全局拟合这个模型。我们改变了单重态质量和耦合以及13个讨厌的参数，包括直接检测相关的核不确定性，当地的暗物质密度，和选定的夸克质量和耦合。我们包括由普朗克测量的暗物质遗迹密度，LUX，PandaX，SuperCDMS和XENON100的直接搜索，从大型强子对撞机对不可见的希格斯衰变的限制，从太阳中的暗物质湮灭与IceCube搜索高能中微子，并从矮星系中的湮灭与费米LAT搜索伽马射线。可行的解决方案仍然在耦合的顺序统一，为单重质量之间的希格斯质量和约300 GeV，并在质量以上$\sim$ 1 TeV。只有在后一种情况下，标量单线态才能构成所有的暗物质。频率论分析表明，低质量共振区（这里的单线态质量大约是希格斯粒子质量的一半）也可以解释所有的暗物质，并且仍然存在。然而，贝叶斯的考虑表明，该区域是相当微调。
2018-10-19 astro-ph.CO hep-ph
Direct and Indirect Singlet Scalar Dark Matter Detection in the Lepton-Specific two-Higgs-doublet Model
最近对银河系中心伽马射线数据的研究激发了对以τ轻子对为主导湮灭终态的轻粒子（~7-10 GeV）暗物质模型的研究。轻子特异性双希格斯二重态模型（2 HDM-L）提供了一个自然的框架，其中轻单重标量暗物质可以主要成对湮灭为τ轻子。在2 HDM-L框架下计算了单重态标量暗物质的核子-暗物质碰撞截面，并与最近的直接探测实验结果进行了比较.我们研究了如何直接暗物质搜索可以用来约束伽马射线观测的暗物质解释，不同的占主导地位的湮灭最终状态。我们发现，模型存在正确的热遗迹丰度，可以适合声称的伽马射线过剩从银河系中心地区，并有直接检测截面的顺序，需要解释最近的异常事件报告的直接检测实验。
2011-08-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Leptoquarks and Real Singlets: A Richer Scalar Sector Behind the Origin of Dark Matter
我们研究$\mathcal{O}(1\mathrm{\,TeV})$标量细夸克作为标准模型和暗物质之间的门户网站的情况。我们假设暗物质是一个标量单线态$S$，它通过标量势中的项与标量轻夸克$Δ$和希格斯玻色子耦合。此外，轻子夸克被赋予与夸克和轻子的汤川耦合，这可能解决$B$介子衰变中的异常。我们认为$SS$湮灭截面估计的暗物质遗迹丰度和探索天体物理，对撞机和风味物理界之间的相互作用，这样的模型。在重暗物质窗口$m_S > m_Δ$中，轻夸克入口成为解释暗物质丰度的主要机制。我们发现，leptoquark汤川耦合，相关的夸克和轻子味物理，从暗物质现象学解耦。通过聚焦于单个轻夸克态的情形，我们发现只有当$Δ$和$S$的质量都比$\mathcal{O}(10\mathrm{\,TeV})$轻时，才能解释遗迹密度。
2021-07-06 astro-ph.CO hep-ph
Two-photon annihilation of singlet cold dark matters due to noncommutative space-time
探测来自暗物质湮灭或衰变的宇宙射线，特别是伽马射线，是一种间接的方式来调查的暗物质的性质。在对易时空中，暗物质候选者（WIMP）湮灭为光子的过程通过环路修正进行。然而，在非对易时空中，WIMP和其他标准模型单重态粒子一样，也有可能与光子直接耦合。本文研究了非对易时空中单重态WIMP的双光子湮没。如果非对易相互作用与遗迹丰度有关，则可以使用费米-拉特数据排除某些暗物质质量。
2012-10-01 hep-ph
