Astrophysical constraints on resonantly produced sterile neutrino dark matter
共振产生的无菌中微子被认为是一种有吸引力的暗物质候选者，只需要对粒子物理学的标准模型进行最小的、有充分动机的扩展。由于粒子质量限制在keV范围内，无菌中微子是暖DM的主要候选者，其特征是在最小的可观测尺度上抑制物质扰动。在本文中，我们采取的有效性的共振的情况下，从结构形成的约束的关键看。我们比较预测和观察到的牛奶路卫星的数量，我们引入了一种新的方法来概括现有的莱曼- $α$限制的基础上热遗迹温暖DM的情况下，共振无菌中微子DM。最严格的限值来自Lyman- $α$分析，不包括X射线观察仍然允许的整个参数空间（2- $σ$置信水平）。来自Milky-Way卫星计数的限制不那么严格，为共振无菌中微子DM留下了空间，最明显的是在7.1 keV的建议线信号周围。
2016-04-29 astro-ph.CO hep-ph
Resonant Self-Interacting Dark Matter from Dark QCD
基于与标准模型QCD中介子谱的类比，我们提出了一种基于QCD的暗扇区中共振自相互作用暗物质模型。对于由两个轻夸克组成的暗介子，我们提出了一个简单的模型，实现了共振自相互作用（类似于$ϕ$ -K-K系统）和热冻结。我们还考虑了由重暗夸克和轻暗夸克组成的非对称暗物质实现共振自相互作用（类似于$Υ(4S)$ -B-B系统），并讨论了这两种系统的实验探针。最后，我们评论可能的共振自相互作用已经内置到SIMP和ELDER机制，同时利用晶格的结果，以确定可行性。
2020-08-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Self-resonant Dark Matter
本文综述了自共振暗物质场景，利用多组分暗物质在质量相近时于 $u$ 通道形成的共振条件，无需轻媒介即可增强自散射与湮灭，并探讨了小尺度问题、遗迹密度及探测信号。
2023-04-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Exploring resonantly produced mixed sterile neutrino dark matter models
本文探索了结合冷暗物质与通过轻子数驱动转变产生的较温惰性中微子暗物质的混合模型，分析了惰性中微子谱对混合与初始轻子数的敏感性，并通过子晕数量评估其可行性，以解释3.55 keV X射线谱线。
2023-06-28 astro-ph.CO hep-ph
Dark Photons in the Radio Sky: II. Resonant Conversions in the Intergalactic Medium
Boston University（波士顿大学）
本文预测SKA与21厘米实验对暗光子的探测灵敏度，通过星系际介质中的共振转换，可发现质量在5e-15至5e-12 eV、混合参数低至1e-8的暗光子。
2026-09-18 astro-ph.CO hep-ph
No cosmological constraints on dark photon dark matter from resonant conversion: Impact of nonlinear plasma dynamics
该研究通过粒子网格模拟证明，早期宇宙中暗光子共振转换为朗缪尔波会因等离子体非线性而饱和，从而否定了相关暗光子暗物质约束，使其减弱3000至10^7倍。
2025-10-15 astro-ph.CO hep-ph physics.plasm-ph
Edges and Endpoints in 21-cm Observations from Resonant Photon Production
我们引入了一类新的签名-光谱边缘和端点-在21厘米测量标准和暗部门之间的相互作用。在动力学混合暗光子的背景下，我们演示了如何共振暗光子到光子转换可以在观察到的21厘米亮度温度中留下独特的光谱特征，并对当前，即将到来的和拟议的针对宇宙黎明和黑暗时代的实验产生影响。这些特征开辟了一种定性的新方法，使用21厘米观测来寻找超越标准模型的物理学。
2020-09-08 astro-ph.CO hep-ph
Super-Resonant Dark Matter
介绍了基于超对称QCD低能有效理论的自相互作用暗物质模型--超共振暗物质。该理论的结构确保了低能介子的自相互作用的共振增强，因为它们的质量比由颜色和味道的数量决定。共振增强的自相互作用的速度依赖性允许这样的理论容纳来自不同大小的暗物质晕的小尺度结构中的谜题。暗物质的质量预计在3-4 MeV左右，其丰度由动力学混合暗光子冻结而定。
2022-08-16 hep-ph
Affleck-Dine leptogenesis scenario for resonant production of sterile neutrino dark matter
本文提出借助 AD 轻子生成产生轻子不对称性并由 SF 机制共振生成惰性中微子暗物质，引入 L-ball 解释其产生并探讨引力波检验。
2024-08-08 astro-ph.CO hep-ph
Resonant bar detector constraints on macro dark matter
目前的宇宙学标准模型$Λ$ CDM要求暗物质占宇宙总能量预算的$25\%$左右。然而，相当令人困惑的是，在目前粒子物理学的标准模型中似乎没有候选粒子。假设冷暗物质（CDM）范式的有效性，暗物质迄今为止一直逃避检测，因为它本质上是一种弱相互作用的物质，或者因为它的相互作用被其高组成质量和低数密度所抑制。到目前为止，大多数解释暗物质的方法都假设前者，因此需要超越标准模型的粒子，这些粒子还没有被直接或间接地观察到。鉴于缺乏这类候选人的证据，现在是考虑后一种可能性的时候了，这种可能性考虑到了可能来自标准模型也可能不来自标准模型的候选人。在这项工作中，我们扩展了最近的研究，这一般类所谓的宏观暗物质-候选人的特征质量的克和几何截面厘米$^2$。我们认为新的界限，可以设置使用现有的数据从共振棒引力波探测器NAUTILUS和EXPLORER。
2015-07-03 astro-ph.CO hep-ph
Resonant production of sterile neutrino dark matter with a refined numerical scheme
本文通过精细化数值方案研究 keV 尺度惰性中微子的共振产生，发现与 X 射线和 Lyman-α 约束一致的参数区域，并探索 Affleck-Dine 机制及轻子数注入期间的产生过程，以缓解观测约束。
2025-10-07 astro-ph.CO hep-ph
The radio telescope search for the resonant conversion of cold dark matter axions from the magnetized astrophysical sources
研究了在天体物理源强磁场（如中子星磁层中的磁场）存在下，冷暗物质（CDM）轴子绝热共振转换为光子的条件。我们证明了即将到来的射电望远镜，如SKA（平方公里阵列）可以探测这些光子信号的CDM轴子的可能性。
2018-05-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Photons in the Radio Sky: I. Resonant Conversions in Halos
Physics Department, Boston University（波士顿大学物理系）
本文预测SKA通过互相关低红移星系巡天数据，可探测质量$10^{-13}$至$5\times10^{-12}$ eV、混合参数$\u03b5$约$10^{-8}$的暗光子，灵敏度较普朗克数据提高4倍。
2026-09-18 astro-ph.CO hep-ph
From Resonant to Broadband Searches for WISPy Cold Dark Matter
暗物质可能由光、相互作用非常弱的玻色子组成，在早期宇宙中以非热的方式产生。这种极弱相互作用的细长粒子（WISP）的突出例子是轴子和隐藏光子。对这些粒子的直接探测实验是基于将这些粒子转换为光子。这可以在谐振腔中完成，其特征在于谐振增强，或者通过使用允许宽带搜索的适当形状的反射表面来完成。在这篇文章中，我们想阐明这两种设置之间的关系，并研究从共振到宽带搜索的过渡。然后，这允许确定非共振腔搜索比所生成的光子的波长大得多的腔的灵敏度。
2013-08-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
JUNO Sensitivity to Resonant Absorption of Galactic Supernova Neutrinos by Dark Matter
来自银河系超新星的中微子与暗物质粒子之间的共振相互作用会导致中微子能谱的急剧下降。由于其优异的能量分辨率，用JUNO实验测量这种效应可以为这种耦合提供证据。我们将讨论如何JUNO可能确认或进一步限制标量暗物质耦合到活跃的中微子和另一个费米子的模型。
2018-06-13 hep-ph
Natural Saturation Of The Sterile Neutrino Dark Matter Resonant Production By a High Lepton Flavor Asymmetry In Primordial Plasma
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院核物理研究所）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
本文发现高轻子味不对称性会延迟惰性中微子共振产生并触发活性中微子振荡，从而自然饱和暗物质丰度，并给出混合参数的两个数量级约束范围。
2026-09-28 astro-ph.CO hep-ph
Closing in on Resonantly Produced Sterile Neutrino Dark Matter
我们进行了详尽的扫描允许的共振生产制度的无菌中微子暗物质，以提高约束暗物质结构所产生的非热无菌中微子能谱。小尺度结构的限制是特别敏感的大轻子不对称性/小的混合角，导致相对温暖的不育中微子动量分布。我们重新审视银河系次晕计数的限制，并将其与最近的搜索无菌中微子衰变的X射线发射。他们一起排除了质量范围7.0 keV < m_nu_s < 36 keV之外的模型，以及在95% CI或更高时小于15 x 10-6每单位熵密度的轻子不对称性。我们还发现，虽然参数空间的一部分仍然不受约束，subhalo计数和X射线数据的组合表明，候选人3.55 keV的X射线线信号可能来自7.1 keV的无菌中微子衰变是不利的93% CI。
2017-03-29 astro-ph.CO hep-ph
Constraining resonant dark matter self-interactions with strong gravitational lenses
本文提出利用四重成像类星体观测约束具有长程力的自相互作用暗物质模型，通过共振特征影响核心坍缩时间尺度，并给出最强约束，开辟了探索SIDM理论的新途径。
2023-05-08 astro-ph.CO hep-ph
Resonant Vector Dark Matter Production during Inflation
我们提出了一个新的机制，通过共振生产的矢量暗物质在暴胀过程中产生的观测到的暗物质的能量密度。矢量暗物质的共振放大是通过与暴胀子的振荡耦合引起的马蒂厄不稳定性来实现的，这种不稳定性最早可以在暴胀结束前的11.9 e倍处发生。成功的暗物质生产是可能的，为一个广泛的通货膨胀哈勃率和矢量质量尺度。这种情况下产生的矢量暗物质密度的螺旋状态与其他快子生产机制相比，同时表现出大的参数区域与可忽略不计的能量密度中产生的纵向模式。这个暗物质候选者的发现不仅可以解释暗物质的性质，还可以深入了解暴胀的潜力和暴胀的规模。本文综述了所允许的参数空间，并讨论了其独特的唯象意义，包括引力波和暗物质的能量密度谱。
2022-11-07 hep-ph
Subdominant Dark Matter sterile neutrino resonant production in the light of Planck
很少有独立探测到能量为$\sim$ 3.5 keV的弱X射线线的报道。如果这个信号将被证实是质量为~7.1 keV的衰变DM无菌中微子的签名，那么宇宙学观测值应该与它的性质一致。本文耦合处理了无菌中微子共振产生方案中的弱退耦、原始核合成和光子退耦阶段，包括通过N_eff的额外辐射能量密度。我们计算的辐射和物质扰动，包括在膨胀的宇宙中的活性-无菌味转换的全共振扫描解决方案。我们证明了宇宙学测量与次主导DM不育中微子共振产生符合，参数如下（95 CL时的误差）：无菌中微子质量6.08 \pm 3.22 keV，混合角\sin^2 2 θ< 5.61 x 10^{-10}，每味轻子数L_4 = 1.23 \pm 0.04，无菌中微子质量分数f_v < 0.078。我们的结果与文献[62]中从线性大尺度结构约束中推导出的产生全暗物质密度的无菌中微子共振产生参数符合得很好。
2015-08-23 astro-ph.CO hep-ph
Sterile neutrino dark matter bounds from galaxies of the Local Group
我们发现，基于正则振荡（非共振）生产的不育中微子暗物质是不一致的，在$>99$ %的置信度与本星系群的观测。我们使用银河系矮卫星星系的相空间密度，以及基于M 31类似物的$N$ -体模拟的次晕计数的$8.8$ keV（相当于$1.8$ keV热质量）的限制，对$2.5$ keV（相当于$0.7$ keV热质量）的非共振无菌中微子质量设置下限。结合改进的质量上限来自显着更深的X射线数据的M 31的背景变化的充分考虑，我们表明，仍然有很小的空间，非共振生产，如果不育中微子解释$100$ %的暗物质丰度。共振和非振荡无菌中微子生产仍然是可行的机制，产生足够的暗物质无菌中微子。
2013-11-01 astro-ph.CO hep-ph
Erratum for "Axion Dark Matter Coupling to Resonant Photons via Magnetic Field" [arXiv:1512.05547]
最近的一项评论突出了PATRAS关于轴子、WIMP和WISPs研讨会上与最近一份出版物有关的讨论。我们对这一评论作出回应，并在原始信件中详细说明了计算错误。
2016-08-06 hep-ph
Self-resonant dark matter with $Z_4$ gauged symmetry
Chung-Ang University（中央大学）；Chungnam National University（忠南国立大学）
本文提出一个双组分标量暗物质模型，利用$Z_4$对称性使暗物质成分稳定，并通过Yukawa势增强弹性散射过程，用于解释星系小尺度问题。
2026-03-28 astro-ph.CO hep-ph
Self-resonant Dark Matter
我们提出了一种新的索末菲增强的暗物质相互作用的机制，而不需要光介质。考虑具有三重耦合的双组分暗物质模型，我们发现在暗物质弹性散射中，其中一个暗物质粒子导致$u$通道共振。从$u$ -通道梯形图的总和，我们得到了一个具有延迟项的Bethe-Salpeter方程，并确定了索末菲因子的两个暗物质组件的弹性散射的第一次。我们讨论了我们的研究结果的影响，增强暗物质自散射和湮灭。
2021-11-04 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
CMB Spectral Distortions from Resonant Conversions in Atomic Dark Sectors
C.N. Yang Institute for Theoretical Physics, Stony Brook University（杨振宁理论物理研究所，石溪大学）；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）；Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院卡夫利天体物理学与空间研究研究所）
研究通过共振转换分析原子暗物质对宇宙微波背景谱畸变的影响，发现其能排除参数空间中的新区域，并为探测超低暗电荷区域提供新途径。
2026-11-04 astro-ph.CO hep-ph
Atmospheric resonant production for light dark sectors
宇宙线大气簇射为MeV级暗扇区粒子的产生提供了一个有效的环境。我们表明，当可用时，正电子从大气电子簇射的共振湮灭是超过一个数量级的主要生产机制。我们提供了一个定量的例子的基础上，暗光子的生产和更新现有的限制相应的光暗物质模型从千吨中微子实验和氙为基础的直接探测实验。
2022-05-19 hep-ex hep-ph
Protohalo Constraints to the Resonant Annihilation of Dark Matter
最近有人认为，PAMELA，ATIC和PPB-BETS数据显示的异常过剩的高能宇宙射线正电子和电子可能被解释为暗物质湮灭在星系晕与截面共振增强相比，其值在原始等离子体。我们发现，一个非常大的湮灭截面的闪光的高能光子和电子-正电子对预期的暗物质湮灭在第一个原晕，在红移z~40的形式可能是实质性的和可观察的。因此，允许注入原始气体的能量和弥散伽马射线背景的能量密度的界限引起了对低速暗物质截面的限制，这可能难以与PAMELA，ATIC和PPB-BETS结果的解释相一致。
2009-05-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Resonant Dark Matter
通常假设暗物质直接探测对大部分的暗物质（DM）速度分布敏感。我们提出了另一种形式的暗物质-核散射，它只探测一个狭窄的范围内的DM速度由于存在的共振，DM-核束缚态，在散射共振暗物质（rDM）。散射截面变得高度依赖于元件，具有增加的调制，并且因此可以解释DAMA/LIBRA结果，同时与其他直接检测实验不冲突。我们描述了一个简单的模型，实现了动态的rDM，DM是一个费米子弱三重态的带电伙伴的质量相差约10兆电子伏的中性组件。
2009-11-11 hep-ph
Models for Self-resonant Dark Matter
我们考虑了一种新的机制，用于增强自散射和湮灭截面的暗物质与多个组件，但没有一个轻介体。较轻的暗物质组分在暗物质的弹性共散射中扮演$u$ -通道极的角色，导致大的自散射截面和Sommerfeld增强的半湮灭过程。采用自共振暗物质的有效理论方法，我们提出了各种组合的多个暗物质组件的自旋和宇称，显示了一个$u$通道极的共散射过程。采用自共振暗物质的暗光子和暗Higgs门，在Sommerfeld增强的半湮灭通道上施加残余密度条件和间接探测边界，讨论了直接探测实验的潜在信号.
2022-05-02 astro-ph.GA hep-ph
Unitarity, real-intermediate states, and fixed-order approach to resonant dark matter annihilation
研究微扰幺正性在共振暗物质湮灭中的作用，通过系统纳入全纯割线消除奇异性，得到窄宽度近似的固定阶修正，避免中间态双重计数。
2024-01-17 hep-ph
Velocity Dependence from Resonant Self-Interacting Dark Matter
小尺度天体中的暗物质密度分布可能表明暗物质是自相互作用的，而星系团的观测表明相应的截面取决于速度。使用模型无关的方法，我们表明，共振自相互作用暗物质（RSIDM）可以自然地解释这样的行为。与通常假设的相反，这不需要光介体。我们提出了明确的实现这一机制，并讨论了相应的天体物理约束。
2019-02-24 astro-ph.HE hep-ph
Resonant Scattering of Boosted Dark Matter
本研究在GENIE中开发加速暗物质激发重子共振的模拟，完善相对论暗物质散射模式模拟，发现共振散射对散射率贡献超30%，并验证其可提升DUNE等大体积探测器对暗物质的探测灵敏度。
2025-10-29 hep-ex hep-ph
Nonabelian Dark Matter with Resonant Annihilation
我们构造了一个基于超规范对称性SU（2）_X x U（1）_{B-L}的模型，它可以提供规范玻色子作为弱相互作用的大质量粒子暗物质.暗物质的稳定性自然由SU（2）_X的一个子群--离散的Z_2对称性来保证。暗物质通过交换规范玻色子与标准模型费米子相互作用，规范玻色子是SU（2）_X × U（1）_{B-L}规范玻色子的线性组合。只要适当地选择真空期望值自发破坏SU（2）X对称性的新标量多重态的表示，新规范玻色子质量之间的关系就能自然地导致暗物质的共振对湮灭。在探索新规范耦合的参数空间的约束条件下，从对撞机的数据和观测到的遗物密度，我们使用的结果来评估的暗物质散射核子的截面，并将其与最新的直接检测实验的数据进行比较。我们发现允许的参数区域，可以探测到未来的直接搜索暗物质和LHC搜索新粒子。
2014-02-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Resonant Conversion of Dark Matter Oscillons in Pulsar Magnetospheres
由于它们的高磁场和等离子体密度，磁共振雷达为超越标准模型（BSM）物理的测试提供了极好的实验室。当轴子或类轴子粒子（axion-like particles，ALP）足够接近光子时，它们可以共振转换为光子，产生戏剧性的电磁信号。我们讨论了从束缚配置的轴子，脉冲星磁层碰撞检测这样的信号的可能性。我们发现，所有的，但dendrified轴子星，$\textit{oscillons}$，潮汐破坏之前，共振转换可以发生。振荡可以有效地转换为光子，导致明亮，短暂的无线电闪光。使用现有的（甚大阵和LOFAR）和即将到来的（平方公里阵）无线电任务观测银河系隆起有可能探测到$m_a \in \left[0.1 \ μ\text{eV}, 200 \ μ\text{eV}\right]$范围内的轴子质量的此类事件，即使轴子在暗物质中所占的比例可以忽略不计。
2020-07-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Resonant conversion of axion dark radiation into terahertz electromagnetic radiation in a neutron star magnetosphere
本研究发现中子星磁层中轴子-光子转化存在质量匹配共振和Euler-Heisenberg辅助共振两种模式，重点研究后者介导的相对论轴子暗辐射转化，计算不同参数下的电磁辐射，指出产生可探测信号的可能性极低。
2024-08-15 astro-ph.CO hep-ph
Modeling Dark Photon Oscillations in Our Inhomogeneous Universe
暗光子可以与标准模型光子在动力学上混合，从而产生可观测的宇宙学特征。当暗光子质量与原始等离子体频率相匹配时，混合会共振增强，这敏感地取决于电子的基本空间分布。至关重要的是，这种分布的不均匀性会对谐振转换的性质产生重大影响。我们开发和描述，第一次，一个一般的分析形式主义来处理共振振荡的存在下的不均匀性。我们的形式主义遵循从随机场的水平交叉的理论，只需要一个点的概率分布函数（PDF）的基础电子数密度波动的知识。我们验证了我们的形式主义，使用模拟和说明的光子到暗光子转换概率的几个不同的选择的PDF用于表征低红移宇宙。
2020-04-26 astro-ph.CO hep-ph
Sound of Dark Matter: Searching for Light Scalars with Resonant-Mass Detectors
在弦论中，精细结构常数和电子质量是由称为模的标量场的值决定的。如果暗物质呈现出这种光模数的形式，它就会以与其质量相等的频率和由局部暗物质密度决定的振幅振荡。这转化为可以通过共振质量天线观察到的固体大小的振荡。现有的和计划中的实验，结合本信中提出的专用共振质量探测器，可以探测频率在1 kHz和1 GHz之间的暗物质模量，其灵敏度比搜索第五种力要高得多。
2016-01-24 hep-ex hep-ph
The Cosmological Evolution of Light Dark Photon Dark Matter
光暗光子受到各种等离子体效应的影响，例如德拜屏蔽和共振振荡，这可能导致比传统冷暗物质候选者经历的更复杂的宇宙演化。保持暗光子暗物质的历史一致性需要确保宇宙早期$\textit{(i)}$中存在的超热丰度在CMB形成后不会显著偏离，并且$\textit{(ii)}$在BBN之后不会过度泄漏到标准模型等离子体中。我们指出，非共振吸收的作用，这是以前被忽略的宇宙学研究中的暗物质候选人，产生强约束暗光子暗物质的质量低至$10^{-22}$ eV。此外，我们发现，共振转换后的暗光子复合可以产生过度加热的IGM，这是能够过早地再电离氢和氦，留下一个明显的印记上的Ly $-α$森林和CMB的集成光学深度。我们的限制超过现有的宇宙学界限超过五个数量级，在广泛的暗光子质量。
2020-03-25 astro-ph.CO hep-ph
SQUID-based Resonant Detection of Axion Dark Matter
提出了一种寻找暗物质轴子的新方法。结果表明，在强非均匀磁场中，双接触SQUID可以探测到由轴子引起的振荡磁微扰。谐振信号是SQUID电流-电压特性中的阶跃响应，其电压对应于轴子质量，其高度取决于地球附近的轴子能量密度。所提出的实验技术似乎是敏感的轴子质量$m_a\lesssim 10^{-4}$ eV，这是很好的动机，目前的研究在宇宙学和粒子物理。
2014-10-24 hep-ph
Resonantly-Produced 7 keV Sterile Neutrino Dark Matter Models and the Properties of Milky Way Satellites
通过共振Shi-Fuller机制产生的无菌中微子可以说是最简单的模型，用于解释最近朝向一些包含暗物质的物体的未识别X射线线的暗物质起源。在这里，我计算出在这个机制中产生信号所需的确切参数。这些模型预测的小尺度结构的抑制与本星系群和高$z$星系数约束是一致的。非常重要的是，这些模型中产生完整的暗物质密度所需的参数满足了先前确定的要求，成功地匹配了银河系的总卫星丰度，卫星的径向分布和质量密度轮廓，或“太大而不能失败"的问题。“我还讨论了如何进一步精确测定候选无菌中微子暗物质的详细性质，可以探测夸克-强子跃迁的性质，这发生在暗物质生产过程中。
2014-03-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Sterile neutrinos, dark matter, and resonant effects in ultra high energy regimes
最近文献中对轻暗物质候选者的兴趣有所增加;其中一些作品考虑了额外中微子的作用，无论是活跃的还是不育的。此外，河外中微子的能量比以往任何时候都要高。这为迄今为止无法获得的中微子性质的研究打开了一扇新的机会之窗。我们研究了中微子和暗物质之间的相互作用势如何引起振荡概率的共振增强，这种效应可能会用未来的中微子数据进行测试。
2015-03-23 astro-ph.HE hep-ph
Resonant Annihilation of WIMP Dark Matter for Halo Gamma Ray Signal
Leinweber Institute for Theoretical Physics, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校莱因韦伯理论物理研究所）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), University of Tokyo（东京大学宇宙物质与粒子科学 Kavli 研究所（WPI））；Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory（欧内斯特·奥兰多·劳伦斯伯克利国家实验室）
本文提出通过共振湮灭机制解释银河晕伽马射线信号，结合模型无关分析和粒子物理模型，调和WIMP暗物质湮灭截面与观测数据之间的矛盾。
2025-12-01 astro-ph.HE hep-ph
Naturally Resonant Dark Matter from Extra Dimensions
Indiana University（印第安纳大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）；Los Alamos National Laboratory (LANL)（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of Sheffield（谢菲尔德大学）
本研究提出通过额外维度模型实现暗物质的自然共振结构，通过轴向向量耦合打开可行参数空间，并预测直接探测和加速器实验结果。
2026-09-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Resonant production of the sterile neutrino dark matter and fine-tunings in the [nu]MSM
电弱尺度下轻子不对称性的产生对暗物质不育中微子的产生有相当大的影响。在中微子最小标准模型中，较重的无菌中微子的振荡或衰变可以产生必要的轻子不对称性，只要较重的中微子的质量足够简并。我们研究了这些单重态费米子质量差的重整化群演化，以了解必要的微调程度。我们构建了一个模型的例子，可以导致技术上自然实现这种低能量简并。
2010-11-07 hep-ph
Self-Interaction of Super-Resonant Dark Matter
School of Physical Science and Technology, Xinjiang University（新疆大学物理科学与技术学院）
本文研究了超共振暗物质的自我相互作用机制，通过结合窄共振和索默菲尔德效应，显著增强了暗物质的自我散射截面，为质量在100 GeV范围内的暗物质候选者提供了强相互作用，并通过耦合玻尔兹曼方程精确计算了 relic 密度，符合观测约束。
2026-05-20 hep-ph
Bounds on Resonantly-Produced Sterile Neutrinos from Phase Space Densities of Milky Way Dwarf Galaxies
我们研究了银河系矮球状星系（dSphs）相空间密度中共振产生的无菌中微子暗物质的边界。边界的结果从推导的暗物质粗粒度的相空间密度从恒星的运动学，这使我们能够探索从一些最紧凑的dSphs的边界，而不会遭受分辨率的限制，从N体模拟，传统的方法。我们发现，最强的约束来自非常紧凑的dSphs，如Draco II和Segue 1。我们还预测了一些dSPH候选人，还没有相关的恒星运动学数据的约束力，并表明，他们可以提高边界，如果他们被证实是高度暗物质为主的系统。我们的研究结果表明，紧凑的dSphs提供了重要的约束不育中微子暗物质，可与其他方法相比，使用银河系卫星计数。特别是，如果从目前或未来的调查中发现更紧凑的系统，如LSST或HSC，应该有可能测试解释3.5 keV X射线线信号与7.1 keV无菌中微子粒子衰变的模型。
2017-12-13 astro-ph.CO hep-ph
Beyond Collisionless Dark Matter: Particle Physics Dynamics for Dark Matter Halo Structure
从矮星系到星系团，暗物质（DM）的自相互作用对结构的形成和演化有着重要的意义。我们研究了自相互作用DM通过光介体的动力学，侧重于量子共振制度的散射截面具有非平凡的速度依赖性。虽然有长期存在的迹象表明，在宇宙中的小尺度结构的观测不符合碰撞DM的预测，DM自相互作用的理论研究和模拟集中在参数制度与简单的散射截面的解析解，与常数或经典的速度（和没有角）的依赖。我们设计了一种方法，使我们能够更广泛地探索自散射的速度和角度依赖性，在强耦合共振和经典制度，其中许多部分模式是必要的实现的结果。我们映射出整个参数空间DM自我相互作用-和结构观测的影响-作为耦合和DM和介质质量的函数。我们推导出一个新的解析公式来描述共振s波散射。最后，我们表明，DM自相互作用可以通过间接检测实验DM湮灭索末菲增强的观察。
2013-02-15 astro-ph.CO hep-ph
Broadband and Resonant Approaches to Axion Dark Matter Detection
当超轻的轴子暗物质遇到静磁场时，它会产生一个有效的电流，该电流沿着磁场线并以轴子康普顿频率振荡。我们提出了一个新的实验来检测这种轴子有效电流。在存在轴子暗物质的情况下，一个大的环形磁铁将像一个振荡的电流环，其感应的磁通量可以通过一个电感耦合到SQUID磁强计的外部拾取回路来测量。我们认为谐振和宽带读出电路，并表明，宽带的方法具有优势，在小轴子群众。考虑到不可约的噪声源，我们估计了这种设计的范围，并证明了对质量在10^{-14}-10 ^{-6} eV范围内的类轴子暗物质的潜在敏感性。特别是，宽带和共振策略都可以探测具有大统一体尺度衰减常数的QCD轴子。
2016-09-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Relic Abundance Predicts Universal Mass-Width Relations for Dark Matter Interactions
我们发现新的和普遍的关系符合标准遗迹丰度的暗物质粒子的属性。分析是基于第一次表征的$s$通道共振湮灭过程中非常详细，跟踪所有的速度依赖性，存在多个尺度和治疗每个物理制度以上，以下，并分别接近阈值。共振政权以及扩展到包括非共振过程，然后减少到分析公式和不等式，描述了全方位的多维数值计算工作。这些结果消除了逐个模型重新计算遗迹丰度模型的需要，并减少了验证某些尺度和参数组合一致性的计算。非常简单的公式描述了$s$通道中间粒子的总宽度、质量和所涉及的耦合之间的关系。消除了质量的宽度，在暗物质质量和中间质量之间产生了新的一致性关系。这些公式足够通用，可以直接测试新粒子是否可以被识别为暗物质。共振质量和总宽度是在大型强子对撞机等加速器上直接观测到的量，它们足以确定新发现是否与暗物质的宇宙学界限一致。
2010-06-09 astro-ph.CO hep-ph
Dark photons and resonant monophoton signatures in Higgs boson decays at the LHC
在文献中广泛考虑的暗光子$\barγ$方案的动机，我们探索实验允许的模型，其中希格斯玻色子耦合到光子和暗光子$Hγ\barγ$可以增强。相应地，$H\to γ\bar γ$衰变的大速率变得合理，产生一个具有$E^γ\simeq m_H/2$的单色光子（即，在罕见的标准模型衰变$H\to γZ\toγ\barνν$中光子能量的两倍以上），以及类似数量的丢失能量。我们进行了一个模型独立的研究，这种异国情调的共振双光子签名在大型强子对撞机，具有独特的$E^γ_T$峰约60 GeV，和$γ+\slashed{E}_T$横向不变质量的$m_H$统治。在部分子水平，我们发现$5\,σ$的灵敏度目前的LHC数据集的一个$H\to γ\barγ$分支分数的$0.5\%$。这样大的分支分数可以自然地获得在黑暗的$U(1)_F$模型解释的起源和层次的标准模型汤川耦合。我们敦促大型强子对撞机实验在目前的数据集中寻找这种新的奇异共振，并在未来的大型强子对撞机运行。
2014-09-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Resonant Conversion of Wave Dark Matter in the Ionosphere
本研究提出在电离层中利用共振转换探测波状暗物质，通过求解二阶边值问题，使电小偶极天线对暗光子和类轴子粒子暗物质的灵敏度提升数个数量级，开辟了新的参数空间测试途径。
2024-05-22 astro-ph.HE hep-ph
Resonant Pseudo-Dirac Dark Matter as a Sub-GeV Thermal Target
本研究重新审视了共振区域中pseudo-Dirac暗物质的热历史，发现激发态未被去布居但不违反CMB界限，并提出了新的探测信号可能性。
2023-08-03 astro-ph.CO hep-ph
Testable Flavored TeV-scale Resonant Leptogenesis with MeV-GeV Dark Matter in a Neutrinophilic 2HDM
本文提出在中微子亲和型 2HDM 中通过轻度并的右手中微子实现 TeV 尺度共振轻子生成，最轻的 RHN 作为 MeV-GeV 暗物质候选者，在统一且可测试的框架内同时解决重子不对称性、中微子质量与暗物质问题。
2025-05-23 hep-ph
Collider Signatures of Higgs-portal Scalar Dark Matter
在最简单的希格斯门标量暗物质模型中，暗物质的质量被限制在共振质量（$m_h/2$）附近，或者在LHC运行1和LUX的直接检测中被限制在大质量区域。虽然未来的氙1T实验可以探测到大约3 TeV以下的大质量区域，但大部分共振质量区域都超出了氙1T的范围。本文研究了在14 TeV大型强子对撞机和未来的100 TeV强子对撞机上直接探测窄共振质量区的标量暗物质。我们展示了$2σ$排除和$5σ$发现所需的光度。
2016-03-15 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
