Phenomenological signatures of mixed complex scalar WIMP dark matter
我们讨论了模型的唯象方面的标量部门扩展的同位旋二重标量和复杂的单重标量作为一个有效的理论与混合sneutrinos超对称模型。在这样的模型中,较轻的混合中性标量可以通过施加U(1)对称性而成为可行的暗物质候选者。我们发现,热WIMP方案是一致的宇宙学暗物质丰度时,标量的质量是发现的希格斯玻色子的一半或大于约100 GeV。我们还指出,与一个额外的同位旋单态马约拉纳费米子介质,即使是质量的标量WIMP小于约5 GeV是兼容的观测到的暗物质丰度。我们表明,这种宇宙学允许的区域可以在未来的对撞机实验和暗物质探测探索。
2017-02-27 hep-ph
WIMP Dark Matter at High Energy Muon Colliders $-$A White Paper for Snowmass 2021
在以前的出版物中,我们表明,高能μ子对撞机可以对电弱(WIMP)暗物质(DM)做出决定性的陈述,达到DM质量,可以给出观测到的热遗迹丰度。本文报道了在高能μ子对撞机上对自旋- $0$最小WIMP DM的新研究,并更新了我们在费米自旋- $1/2$情况下的结果。我们发现,通过结合多个包容性失踪的质量搜索通道,它是可以完全覆盖的费米和标量双峰,狄拉克三重态的热目标,与10 TeV的μ子对撞机。更高的能量,14 TeV $-$ 30 TeV,将能够覆盖马约拉纳和标量三重态的热目标。为了直接发现更高的EW多重态与$n\geq5$,人们可能需要超越30 TeV的μ子对撞机,以完全覆盖他们的热质量预期。
2022-03-14 hep-ph
On the likely dominance of WIMP annihilation to fermion pair+W/Z (and implication for indirect detection)
可以说,暗物质(DM)最受欢迎的候选者是一个巨大的、稳定的马约拉纳费米子。然而,湮灭的马约拉纳DM两个费米子往往具有螺旋抑制的s波率。通过电弱(EW)和电磁(EM)韧致辐射规范玻色子消除了这种s波抑制。这次演讲的主要目的是详细解释为什么费米子对的分支比可能被抑制,而衰变到费米子对加上W/Z却没有。在这样做时,我们调查的一般条件s波抑制和不抑制使用Fierz变换和分波展开。抑制的2-2过程是足够严重的EW和EM韧致辐射很可能是占主导地位的模式规范单马约拉纳DM湮灭。最后,我们讨论了Majorana DM模型的天基数据所带来的挑战,因为辐射W和Z规范玻色子的增强速率及其通过强子通道的主导衰变往往会产生比观察到的更多的反质子。
2012-12-31 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The WIMP of a Minimal Technicolor Theory
我们认为,最近提出的最小人工色理论预测的大质量第四族中微子可能是宇宙中暗物质的来源。该模型在SU(2)techicolor规范群的伴随表示中有两种技巧,其相容性要求存在第四族轻子。通过适当的超荷分配,技术夸克和新轻子看起来就像一个传统的第四标准模型族。我们表明,新的(马约拉纳)中微子N可以是暗物质粒子,如果$m_N \sim 100-500$ GeV和宇宙的膨胀率在早期是占主导地位的能量分量缩放为$ρ_ϕ\sim a^{-6}$(kination),与$ρ_ϕ/ρ_{\rm rad} \sim 10^{-6}$在核合成时代。
2006-12-20 hep-ph
Direct Dark Matter Detection - A spin 3/2 WIMP candidate
我们考虑自旋为3/2的暗物质候选粒子,它具有类中微子标准模型强度相互作用。在马约拉纳的例子中,粒子可以解释所有质量在70-160 GeV之间的暗物质,这取决于希格斯耦合的强度。核子上的基本自旋相关截面经计算为1.7 x 10^-2 pb,与质量或任何其他参数无关。狄拉克的情况被排除在非常大的相干截面。在核水平上的振幅是纯粹的等矢量形式。我们对当前直接探测实验中感兴趣的各种核目标的微分和总散射率进行了详细的预测。对于重目标的年度调制幅度预计是负的,这可能有助于确定质量的弱相互作用,如果和当数据变得可用。
2012-11-14 hep-ph
Direct generation of a Majorana mass for the Neutron from Exotic Instantons
我们讨论了一种新的机制,其中非微扰量子引力效应直接产生一个马约拉纳质量的中子。特别地,在弦论中,奇异瞬子可以通过可计算的混合盘振幅产生有效的六夸克算符。在低弦尺度的情况下,使用$M_{S}\simeq 10÷10^{5}\, \rm TeV$,中子-反中子振荡可以在下一代实验中实现。我们认为,质子和中性伴子是不稳定的,危险的FCNC不会产生。我们展示了一个例子,局部免费的蝌蚪和异常,再生MSSM加上一个马约拉纳中子和一个马约拉纳中微子。这些模型自然地提供了一个可行的重子生成机制共振RH中微子衰变,以及一个稳定的WIMP类暗物质。我们还讨论了LHC数据将如何为我们的模型提供有用的输入,在不久的将来,测试参数空间的几个不同区域。这样的机制是一个简单的和可计算的反例威尔逊UV完成有效的非重正化运营商。
2016-04-06 hep-ph
WIMP Dark Matter from a Natural Discrete Gauge Symmetry in the Standard Model
Kavli IPMU (WPI), UTIAS, University of Tokyo(东京大学);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma(俄克拉荷马大学)
本文通过标准模型内部结构隐含的Z4×Z3离散规范对称性,引入三个右手中微子和三个马约拉纳费米子χi,使最轻费米子χ1自动稳定成为暗物质候选者,并通过单态标量场的真空期望值自然实现WIMP冻结过程,满足当前直接探测约束并预言下一代实验可检验的隔离暗物质场景。
2026-05-22 hep-ph
Integrating In Dark Matter Astrophysics at Direct Detection Experiments
我们研究的MAJORANA演示器,一个无中微子双β衰变实验目前正在建设中的桑福德地下实验室,作为一个轻弱相互作用探测器的能力。对于一个接近当前实验边界的截面,MAJORANA DEMONSTRATOR应该收集到数百甚至数千个反冲事件。这为直接从数据中同时确定暗物质的物理性质及其局部速度分布提供了可能性。我们分析了这种可能性,发现允许暗物质的速度分布浮动相当大的WIMP质量测定。这一结果被追溯到以前未探索的WIMP质量和速度色散之间的简并。我们模拟光谱使用等温和通过Lactea II速度分布和评论流的可能影响。我们的结论是,暗物质的速度分布的知识将大大有助于质量和截面的光WIMP的确定。
2013-06-06 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ex
$Z^\prime$-mediated Majorana dark matter: suppressed direct-detection rate and complementarity of LHC searches
我们研究了在$\mathrm{SU}(2)\times \mathrm{U}(1)$不变有效理论中轴向矢量暗物质散射的直接探测率,并与LHC的结果进行了比较。目前的限制,从直接检测实验已经绑定的介质质量要很好地进入TeV的范围内的WIMP样的情况。这激发了对参数空间的一致和系统的探索,以绘制出可能抑制速率的可能区域。我们确实找到了这样的区域,并着手构建一致的UV模型,产生相关的有效理论。然后,我们讨论了相应的约束,从对撞机和直接检测实验相同的参数空间。我们发现一个基准的情况下,即使是未来的XENONNT实验,大型强子对撞机的约束将有一个更大的敏感性介质质量。
2022-08-07 hep-ph
Differentiating hidden sector dark matter from light WIMPs with Germanium detectors
轻WIMP暗物质和隐藏扇区暗物质已被提出来解释DAMA,CoGeNT和CRESST-II数据。这两种方法的特点是暗物质粒子在原子核上的自旋无关的弹性散射。轻WIMP暗物质调用一个单一的粒子物种,通过接触相互作用与普通物质相互作用。相比之下,隐藏扇区暗物质通常是多组分的,并且被假设通过无质量介质的交换来相互作用。这种隐藏的扇形暗物质因此预测了由于这种动力学而急剧上升的核反冲光谱$dR/dE_R \sim 1/E_R^2$,而WIMP暗物质预测了一个敏感地依赖于WIMP质量的光谱$m_χ$。我们比较和对比这两个非常不同的可能来源的CoGeNT低能量过剩。在相关的能量范围内,这两个理论预测的反冲光谱大致同意提供$m_χ\simeq 8.5$ GeV-接近的值有利于从拟合CoGeNT和CDMS低能数据。即将进行的实验包括C-4、CDEX和MAJORANA演示器,预计将提供低能锗反冲光谱的合理精确测量,包括年度调制幅度,这应该区分这两种理论可能性。
2012-11-14 astro-ph.CO hep-ph
WIMP-FIMP option and neutrino masses via a novel anomaly-free B-L symmetry
提出一种无反常的 $U(1)_{B-L}$ 模型,通过标量真空期望值层级区分 WIMP 和 FIMP 暗物质,实现两者共存并规避探测限制,同时探讨了 Majorana 中微子质量的高维算符。
2025-03-04 hep-ph
A cancellation mechanism for dark matter-nucleon interaction
我们考虑一个简单的希格斯门暗物质模型,在标准模型中补充了一个复杂的标量,其虚部起着作用的WIMP暗物质(DM)。我们表明,直接DM检测截面消失在树的水平和零动量转移由于取消凭借软破缺对称性。这种取消对任何中介质量都是有效的。因此,我们的电弱尺度暗物质很自然地满足了所有的唯象约束。
2019-02-22 hep-ph
Effective Leptophilic WIMPs at the $e^+e^-$ collider
我们考虑高维有效(EFT)运营商组成的费米子暗物质(DM)连接到标准模型(SM)轻子到六维。考虑所有算子,并假设DM经历热冻结,从XENON1T实验中得到DM质量($m_χ$)和新物理(NP)尺度($Λ$)的残余密度允许参数空间.在建议的国际直线对撞机(ILC)上,通过对Dirac和Majorana两种情况的光子信号探测了该模型的允许参数空间,并受到质心能量$\sqrt s=$ 1 TeV的限制,其中DM质量可以在$m_χ<\frac{\sqrt{s}}{2}$内探测,用于对产生的发生和$Λ>\sqrt s$内探测,用于EFT框架的有效性。
2022-04-03 hep-ex hep-ph
Constraints on Light Majorana Dark Matter from Colliders
我们探讨模型无关的碰撞机约束轻马约拉纳暗物质粒子。我们发现,对撞机提供了一个互补的探针的WIMP直接检测,并给出了最强的电流约束轻DM粒子。对撞机实验可以访问直接检测搜索无法探测的相互作用,并且在参数空间的大部分中,某些算子的性能比直接检测实验高出约一个数量级。对于在低动量转移时被抑制的算子,对撞机搜索已经对这些算子施加了限制,限制了它们作为DAMA解释的使用。
2010-06-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Constraints on Majorana Dark Matter from the LHC and IceCube
我们考虑一个简化的模型马约拉纳费米子暗物质,并探讨直接,间接和大型强子对撞机搜索的约束。假设暗物质通过轴向矢量相互作用的矢量介质耦合到标准模型。我们提供了LHC单喷流搜索和IceCube限制在太阳中的暗物质湮灭的详细分析。特别是,我们开发了一种方法来计算限制简化的WIMP暗物质模型从公共IceCube数据,这只适用于有限数量的标准模型的最终状态。我们表明,大型强子对撞机和冰立方搜索马约拉纳暗物质是互补的,并得出新的限制的暗物质和介质的群众,包括另外的约束从大型强子对撞机di-jet搜索,直接检测和暗物质遗迹密度。
2016-03-27 astro-ph.HE hep-ph
Low-Mass Dark-Matter Hint from CDMS II, Higgs Boson at the LHC, and Darkon Models
CDMS II实验观测到了三个事件,它们可能是由质量为9 GeV的弱相互作用大质量粒子(WIMP)暗物质(DM)与原子核碰撞引起的。虽然隐含的WIMP参数区域似乎被排除在XENON实验的限制之外,但有趣的是,如果WIMP-核子相互作用违反了同位旋,大部分张力都会消失。考虑到最近在大型强子对撞机上发现的希格斯玻色子和普朗克测定的DM遗迹密度,这促使我们探索一些模型的含义,其中一个真正的规范单态标量粒子,暗子,作为WIMP。在最简单的情况下,只涉及标准模型加上一个暗子,希格斯玻色子基本上是不可见的,因为它衰变成一对暗子,具有CDMS II建议的WIMP质量,因此不能与LHC中发现的暗子相识别。我们发现,另一方面,一个两个希格斯偶极子模型补充了一个暗子有足够的参数空间,以适应新的潜在DM提示CDMS II和希格斯数据从大型强子对撞机,无论是否暗核子相互作用守恒的同位旋。
2013-07-31 hep-ex hep-ph
Constraints on Majorana Dark Matter from a Fourth Lepton Family
我们研究的可能性暗物质的重中微子的形式从第四轻子家庭与螺旋抑制耦合,使暗物质产生热通过湮灭在早期宇宙。我们提出了所有可能的限制,这种情况下来自大型强子对撞机和对撞机物理,地下直接探测器,中微子望远镜,和间接天体物理搜索。虽然我们嵌入的复合动力学模型中的WIMP候选人,我们的大多数结果是模型独立的,适用于所有的模型,其中重中微子与抑制耦合占暗物质丰度。
2014-02-04 astro-ph.CO hep-ph
Power Corrections to the Universal Heavy WIMP-Nucleon Cross Section
在重WIMP有效理论中,在$1/M$阶上分析了WIMP与核子的散射。$1/M$功率校正(其中$M\gg m_W$是WIMP质量)区分具有相同通用极限的不同基础UV模型,并且由于领先阶的通用幅度水平取消,它们对直接检测率的影响相对于天真的预期可以增强。在低能有效理论下,对弱SU(2)三重态WIMP与标准模型夸克和胶子的相互作用进行了必要的单圈和双圈匹配计算,同时考虑了基本费米子和复合标量的情况.低速WIMP-核子散射截面的评估和比较,目前的实验限制和预计的未来灵敏度。我们的研究结果提供了最强大的预测电弱三重马约拉纳费米子暗物质的直接检测率,在这种情况下,两个源之间的功率校正的取消产生一个小的总$1/M$校正,和总截面接近$M \gtrsim {\rm few} \times 100\,{\rm GeV}$的普遍限制。对于SU(2)复合标量,$1/M$修正引入了对强动力学的依赖。使用一个领先的手征对数评估,总$1/M$修正有一个更大的幅度和不确定性比在费米子的情况下,与一个符号,进一步抑制总截面。这些例子为未来的直接探测实验提供了明确的目标,并激发了能够探测TeV质量范围内中微子地板的大型探测器。
2018-04-18 astro-ph.CO hep-ph
Neutrinos from Inert Doublet Dark Matter
本文在惰性双态模型及其扩展的框架下,研究了地球、太阳和银河系中心WIMP暗物质湮灭过程中产生的中微子的特征。我们认为一个暗物质的候选人,我们采取的是一个额外的希格斯双重的中性成分之一,在三个不同的质量范围内,这都已被证明是一致的WMAP丰度和直接检测实验排除限制。具体来说,我们考虑一个质量在4到8 GeV之间的轻WIMP(低),一个质量在60-70 GeV左右的WIMP(中)和一个质量超过500 GeV的重WIMP(高)。在第一种情况下,我们表明,在太阳捕获可能会受到限制,使用超级神冈数据。在最后两种情况下,我们认为,通过中微子间接检测是具有挑战性的,但并不完全排除。对于中等质量,我们试图充分利用所谓的“铁共振”的接近性,这可能会增强地球对暗物质候选者的捕获。如果引入轻的右手马约拉纳中微子,来自地球的信号会进一步增强,在这种情况下,标量暗物质候选者可能会湮灭成单能中微子对。在高质量的情况下,如果暗物质的丰度大大增加,从银河系中心探测中微子是可能的。
2009-04-16 hep-ph
'Exotic vector-like pair' of color-triplet scalars
我们提出了一个最小的标准模型的扩展,产生一个马约拉纳质量的中子,与后Sphaleron重子生成机制。我们考虑一个“奇异的矢量对”的颜色三重标量,一个额外的马约拉纳费米子$ψ$,和一个标量场$ϕ$,给予质量$ψ$。类矢量对被定义为“奇异的”,因为一个特殊的质量项的颜色三重标量,违反重子数为$ΔB=1$。一个后Sphaleron重子生成是通过$ϕ$ -衰变成六个夸克(反夸克)或通过$ψ$ -衰变成三个夸克(反夸克)来实现的。这个模型提出了一些有趣的违反B的签名,在未来的中子-反中子物理学和大型强子对撞机测试。我们还讨论了FCNC的限制。无菌费米子也可以像$1-100\, \rm GeV$一样轻。在这种情况下,不育费米子可以是Meta稳态的,并且$n-\bar{n}$振荡可以由两个$n-ψ$,$ψ-\bar{n}$振荡间接产生,而不需要中子的有效Majorana质量。马约拉纳费米子$ψ$是类WIMP暗物质的一个很好的候选者。
2015-04-26 hep-ph
New physics potential of double beta decay and dark matter search
对无中微子双β衰变和WIMP暗物质的研究具有广泛的潜力,可以测试标准模型之外的粒子物理学。在过去的几年里,海德堡小组对双β衰变率的各种贡献的分析,除了对有效马约拉纳中微子质量的最严格限制外,还导致了左右对称模型、细夸克和超对称性的界限。在一般的框架下,可以导出任意轻子数破坏理论的界。利用双β技术直接探测暗物质,得到了与自旋无关的WIMP-核子相互作用的严格极限。本文评述了由海德堡-莫斯科双β衰变实验导出的这些结果。最后,展望了双β衰变和暗物质研究的未来,以及GENIUS计划。
1998-08-18 hep-ph
Classically Scale Invariant Inflation, Supermassive WIMPs, and Adimensional Gravity
我们介绍了一个最小的,但全面的框架与$CP$和经典的标度对称性,为了同时解决的层次问题,中微子质量,暗物质,和通货膨胀。在标准模型的内容中加入了一个复杂的规范单重标量和三种右手Majorana中微子的味道,从而促进了跷跷板机制等。一个addimensional理论的重力(Agravity),允许trans-Planckian场偏移。一旦得到单重态标量的Coleman-Weinberg动力学产生的真空期望值,则分别由希格斯门和标量非最小耦合引起弱和普朗克尺度。所有的尺度都没有任何相互的二次不稳定性。$CP$对称性阻止了赝标单线态的衰变,使其成为一个合适的WIMPzilla暗物质候选者,具有正确的观测遗迹丰度。识别伪Nambu-Goldstone玻色子的(近似)尺度对称的暴胀场,该模型可容纳成功的慢卷暴胀,与观测数据兼容。我们得出的结论是,一个伪Nambu-Goldstone暴胀,在一个经典的尺度对称的框架内,产生更轻的WIMPzillas。
2016-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$Z'$ Mediated WIMPs: Dead, Dying, or Soon to be Detected?
虽然弱相互作用大质量粒子(WIMP)长期以来一直是我们宇宙中暗物质研究最多、理论上最有吸引力的候选者之一,但在直接探测和对撞机实验中缺乏对它们的探测已经开始抑制人们对这种范式的热情。在这项研究中,我们着手评估的状态WIMP范式,集中在暗物质候选人的情况下,通过一个新的规范玻色子与标准模型相互作用。在考虑了广泛的$Z'$介导的暗物质模型后,我们定量评估了被现有实验排除在外的参数空间的分数,预计将落入未来的直接检测实验的范围内。尽管存在严格的限制,我们发现,这个参数空间的一个相当大的部分仍然是可行的。更具体地说,如果暗物质是一个马约拉纳费米子,我们发现,在许多情况下,一阶分数的参数空间是未经测试的目前的实验。未来的直接探测实验的灵敏度接近不可约中微子地板将能够测试目前可行的参数空间的一个显着的部分,提供了相当大的动力,为下一代的直接探测实验。
2019-11-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Direct Detection Constraints on Dark Matter Event Rates in Neutrino Telescopes, and Collider Implications
中微子望远镜正在寻找探测太阳中弱相互作用大质量粒子(WIMP)暗物质湮灭产生的中微子。事件发生率取决于太阳中的暗物质密度,而暗物质密度又取决于带有核子的WIMP的截面。然而,这受到直接检测实验的限制。我们使用这些实验的约束条件,将模型无关的上限事件发生率在中微子望远镜,适用于任何弹性暗物质模型。由于自旋无关的WIMP-核子截面比相应的自旋相关的截面受到更严格的约束,在前一种情况下,边界要强得多,并且与IceCube的当前限制竞争。如果在中微子望远镜中观测到的事件数量超过了与自旋无关的相互作用对应的上限,这意味着暗物质与核子的横截面由自旋相关的相互作用主导。在这种情况下,自然的暗物质候选者是马约拉纳费米子和实矢量玻色子,因此暗物质粒子是它们自己的反粒子。我们表明,任何这样的理论,导致可观察到的事件率在当前一代中微子望远镜将在一般情况下包含新的粒子下的标准模型规范组,自然位于一个质量范围内,是运动学上可访问的大型强子对撞机(LHC)。
2010-03-30 hep-ph
Top-philic dark matter within and beyond the WIMP paradigm
我们提出了一个全面的分析,通过一个彩色的t-通道介质的顶部嗜马约拉纳暗物质相互作用。尽管简单的模型-只引入三个参数-它提供了一个非常丰富的现象学,使我们能够适应文物密度的耦合强度跨越六个数量级的大范围。这个模型的特点是所有“特殊”机制的暗物质冻结,包括最近发现的转换驱动的冻结模式,有趣的签名长寿命的有色粒子在对撞机。我们约束宇宙学允许的参数空间与当前的实验限制,从直接,间接和对撞机的搜索,特别强调轻暗物质下面的最高质量。特别是,我们探讨了从氙1 T,费米-LAT和AMS-02的限制,以及从停止,单喷流和希格斯不可见的衰变搜索在大型强子对撞机的限制之间的相互作用。我们发现,几个盲点轻暗物质逃避电流的限制。在参数空间中,由转换驱动的冻结机制设定的遗迹密度的区域可以通过在LHC上用300\,fb $^{-1}$进行的R强子搜索来最终检验。
2018-04-27 astro-ph.CO hep-ph
Fermion WIMPless Dark Matter at DeepCore and IceCube
我们研究了在中微子望远镜IceCube和DeepCore上间接探测费米子WIMP无暗物质的前景。在太阳中湮灭的暗物质是一个隐藏的扇形马约拉纳费米子,它通过汤川耦合耦合到一个连接粒子和一个可见的扇形粒子,并且它只通过耦合到第一代夸克与核发生自旋相关的散射。我们考虑的情况下,湮灭产物是金牛座,斯,或sneutrinos的三代。为了评估μ介子通量入射在检测器,我们传播的中微子光谱通过太阳介质和地球和帐户的影响,中微子振荡,能量损失由于中性和带电电流的相互作用,和tau再生。我们发现,对于Stau和sneutrino通道,5年3 $σ$检测暗物质轻于约300 GeV是可能的,在冰立方大汤川耦合或暗物质和连接器粒子具有类似的质量。tau通道提供了更好的检测前景。然而,由于其较低的能量阈值和更好的μ子背景抑制能力,DeepCore能够在所有湮灭通道中探测到信号,并适用于更广泛的暗物质质量。
2010-07-08 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Scalar-mediated dark matter model at colliders and gravitational wave detectors -- A White paper for Snowmass 2021
弱相互作用大质量粒子(WIMP)是近几十年来最受欢迎的粒子暗物质候选者,人们已经知道可以通过直接、间接和对撞机实验对WIMP进行探测。然而,在一些标量介导的DM模型中,直接和间接信号被高度抑制,例如具有马约拉纳DM候选者的轻子门户模型。因此,对撞机搜索被认为是探测这些模型的唯一希望。在这篇白皮书中,我们提出,引力波(GW)天文学也可以作为一个强大的工具,通过潜在的一阶相变GW信号探测标量介导的WIMP模型。一个例子的轻子门户暗物质,显示对撞机和GW探针之间的互补性。
2022-03-18 astro-ph.CO hep-ex 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
Minimal Decaying Dark Matter and the LHC
我们考虑一个最小的暗物质模型,只有两个额外的状态,一个暗物质马约拉纳费米子和有色或电弱荷标量,没有引入任何对称性来稳定DM状态。我们确定了一个间接的DM信号将在未来的观测范围内的参数区域和DM遗物密度产生适合的意见。通过这种方式,我们在参数空间中找到两个可能的区域,对应于FIMP/SuperWIMP或WIMP DM。我们指出了这种情况下不同的对撞机信号,以及如何在组合检测的情况下测量不同的耦合。
2013-05-28 hep-ph
How to save the WIMP: global analysis of a dark matter model with two s-channel mediators
一个可靠的比较不同的暗物质(DM)搜索需要模型,满足一定的一致性要求,如规范不变性和微扰么正性。作为一个很好的动机的例子,我们研究两个中介DM(2 MDM)。该模型基于自发破缺的$U(1)'$规范对称性,包含一个Majorana DM粒子以及两个$s$ -通道介体,一个矢量($Z'$)和一个标量(暗希格斯玻色子)。我们执行一个全球性的扫描模型的参数,假设DM遗迹密度是通过在早期宇宙中的热冻结,并施加一个大的约束:直接和间接DM搜索,单喷流,双喷流和双轻子搜索在对撞机,希格斯观测,电弱精度测试和微扰么正性。我们的结论是,热DM只允许接近一个$s$通道共振或如果至少有一个调解人是轻于DM颗粒。在这些情况下,可以获得热DM丰度,尽管DM与标准模型的耦合很小。有趣的是,我们发现,矢量介导的DM-核子散射导致相关的限制,尽管速度抑制的截面,和间接检测可以是重要的,如果DM湮灭到两个介质是运动学允许的。
2016-09-26 astro-ph.CO hep-ph
A Classification of Dark Matter Candidates with Primarily Spin-Dependent Interactions with Matter
我们对弱相互作用大质量粒子(WIMP)候选暗物质进行了模型独立的分类,这些暗物质具有核子散射由自旋相关相互作用主导的特性。我们研究可重整化的理论,其中散射的暗物质是弹性的,并在树的水平。我们表明,如果WIMP-核子截面是由自旋相关的相互作用占主导地位的自然暗物质的候选人是马约拉纳费米子或真正的矢量玻色子,使暗物质粒子是自己的反粒子。在这种情况下,标量暗物质是不受欢迎的。狄拉克费米子和复矢量玻色子暗物质也不受欢迎,除了非常具体的量子数选择。我们进一步确定,任何这样的理论必须包含新的粒子接近弱标度与标准模型量子数,或者,一个$Z'$规范玻色子的质量等于或低于TeV的规模。在当前直接探测实验感兴趣的参数空间区域中,这些粒子自然位于大型强子对撞机(LHC)运动学上可访问的质量范围内。
2010-06-30 hep-ph
Complete EFT Operator Bases for Dark Matter and Weakly-Interacting Light Particle
本研究针对标准模型扩展中的暗物质与弱相互作用轻粒子相关问题,结合不同对称性与杨氏张量技术,构建了直至八维的完整独立EFT有效算符基,结果与希尔伯特级数计数相符。
2023-06-15 hep-ph
Prospects for determining the particle/antiparticle nature of WIMP dark matter with direct detection experiments
最近指出,来自至少三个不同目标的直接探测信号可以用来确定暗物质(DM)粒子是否不同于其反粒子。在这项工作中,我们详细研究了这种测试在不同条件下的可行性,为未来的探测器的建议的动机。具体来说,我们进行似然拟合模拟数据的假设下,DM粒子是相同的或不同的反粒子,并确定的意义,前者可以被拒绝,有利于后者。在我们的分析中,我们考虑了3种不同的DM质量值($50$ GeV、$300$ GeV、$1$ TeV)和4种不同的实验系综,每种系综由至少3种不同的靶组成--Ar和Ar加上以下之一:Si、Ge、$\mathrm{CaWO_4}$或Ge/ $\mathrm{CaWO_4}$。对于这些实验合奏和每个DM质量,预期的歧视意义计算作为DM-核子耦合的函数。在最好的情况下,判别显著性可以达到$\mathcal{O}(3σ)$的四个合奏考虑,和$\mathcal{O}(5σ)$的合奏,包括$\mathrm{Si}$,强调需要各种实验目标,以确定DM属性。这些结果表明,未来的直接探测信号可以用来排除,在统计学上显着的水平,一个马约拉纳或真正的DM粒子,给出了一个关键的线索的身份暗物质。
2017-10-13 astro-ph.HE hep-ph
Charged resonances and Minimal Dark Matter bound states at a multi-TeV muon collider
本文研究了多TeV缪子对撞机在搜寻W'型带电共振态和WIMP最小暗物质带电束缚态方面的潜力,发现该对撞机能够探测接近对撞能量的重带电粒子和极小耦合,且对五重态MDM的搜寻效率高于传统WIMP搜寻方法。
2023-10-12 hep-ex hep-ph
Constraints on Complex Electroweak WIMPs from Solar Capture
University of Delaware(特拉华大学);Bartol Research Institute(巴托尔研究所);William I. Fine Theoretical Physics Institute, University of Minnesota(明尼苏达大学威廉·I·芬理论物理研究所);CERN(欧洲核子研究中心)
本文分析电弱多重态暗物质的太阳捕获与湮灭,推广至多种表示,利用IceCube约束质量劈裂,并排除多数模型作为LZ高反冲事件的起源,同时考虑高速尾部的影响。
2026-11-11 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Exploring Dark Matter, Neutrino mass and flavour anomalies in L_μ-L_τ model
我们在标准模型的$U(1)_{L_μ-L_τ}$规范扩展的一个新变体中研究了Majorana暗物质,该变体包含三个额外的中性费米子$N_{e}, N_μ, N_τ$,以及一个$(\bar{3},1,1/3)$标量轻子(SLQ)和一个惰性二重态,在一个平台上研究了暗物质、中微子质量产生和味异常的唯象. $N_μ, N_τ$中性费米子的质量最轻的本征态扮演着暗物质的角色。我们计算了轻夸克门中的WIMP-核子截面以及惰性偶极分量、轻夸克和新$Z^{\prime}$玻色子介导的残余密度。我们约束的参数空间符合普朗克极限的遗迹密度,PICO-60和LUX边界自旋相关的直接检测截面。我们还讨论了单圈水平上中微子质量的产生和可行的参数区域,以解释当前的中微子振荡数据。扩展的$U(1)$对称性的$Z^\prime$规范玻色子和SLQ在解决味区的已知问题中起着重要的作用。
2019-12-22 hep-ph
UV Completions of Magnetic Inelastic Dark Matter and RayDM for the Fermi Line(s)
试图在费米数据中可能存在的~130 GeV处产生线的模型面临许多唯象障碍,其中最重要的是实现所需的高伽马截面。一个简单的解释是,一种费米子暗物质粒子通过带电信使环与光子耦合。我们研究了这种模型中5维偶极(对于伪Dirac态)和7维Rayleigh算符的大小,包括1/ M_{mess}中的所有高阶修正.这样的修正往往会提高湮没率超过天真的有效运营商。我们发现,虽然冻结一般是由偶极子为主,目前的伽马射线签名的瑞利算子为主,除了在最强烈的耦合点,激励混合的方法。有了这个,磁非弹性暗物质的情况下提供了一个成功的解释线只有中等强度的耦合。我们还考虑了纯马约拉纳WIMP,其中冻结和费米线都可以解释,但只有在非常强的耦合与光(~200 - 300 GeV)信使。在这两种情况下,都不存在与观测不到连续谱光子的冲突。
2012-09-05 hep-ph
Dark matter and dark gauge fields
在理论上意外地发现了自旋为1/2的质量维费米子量子场之后,我们给出了两个局部版本的第一个结果。粒子物理学标准模型中的狄拉克场和马约拉纳场得到了暗物质领域中自然对应场的补充。本文简要地提出了一种新的粒子物理标准模型的可能性,即一个质量维的对称性变换。
2008-01-06 astro-ph hep-ph hep-th
A Closer Look at CP-Violating Higgs Portal Dark Matter as a Candidate for the GCE
在过去的十年里,银河系中心的伽马射线在统计上显着过量,并得到了有力的证实。大的局部暗物质密度表明,这种银河系中心过剩(GCE)可能归因于新的物理学,事实上,它已被证明,这个信号是很好的模型湮灭占主导地位的$b\bar{b}$与WIMP尺度的截面。在本文中,我们认为马约拉纳暗物质湮灭通过希格斯门作为这个信号的候选源,其中一个大的CP违反希格斯耦合可能会严重抑制散射率。特别是,我们探讨了两个最小的UV完成,一个单重态-双重态模型和一个双重态-三重态模型的现象学,并绘制出可用的参数空间,它可以给出一个可行的信号,同时尊重当前的实验约束。
2021-04-18 astro-ph.CO hep-ph
Fermion masses and mixings and some phenomenological aspects of a 3-3-1 model with linear seesaw mechanism
我们提出了一个可行的理论基础上的$SU(3)_C\times SU(3)_L\times U(1)_X$规范群补充的$S_4$离散群连同其他各种对称性,其自发破缺引起当前的SM费米子质量和混合层次。在该理论中,小的轻活性中微子质量是由三个马约拉纳中微子介导的线性跷跷板机制产生的。该模型能够再现夸克和轻子扇区的物理观测值的实验值。我们的模型是预测在夸克部门有9个有效的参数,允许成功地再现四个CKM参数和六个标准模型(SM)夸克质量。在SM夸克扇区中,有一个特殊的场景,由自然性参数的动机,它允许一个很好的适合它的十个可观测量,只有六个有效参数。我们还研究了在质子-质子对撞机上通过胶子熔合机制产生单个重标量。我们的模型也是一致的实验约束所产生的希格斯双光子衰变率。
2020-02-28 hep-ph
Fermion masses and mixings, dark matter, leptogenesis and $g-2$ muon anomaly in an extended 2HDM with inverse seesaw
我们提出了一个预测性的$Q_4$味2HDM模型,其中标量扇区通过包含几个规范单重标量而扩大,费米子扇区通过包含右手Majorana中微子而扩大。在我们的模型中,$Q_4$族对称性补充了几个辅助的循环对称性,其自发破缺产生SM带电费米子质量和夸克混合角的观察模式。由于保留了$Z_2$对称性,轻活性中微子质量在一个环水平上由反跷跷板机制产生。我们的模型成功地再现了测得的暗物质遗迹丰度,并与直接检测约$\sim$ 6.3 TeV的DM候选人的质量的限制是一致的。此外,我们的模型也与轻子和重子的不对称性以及μ子的反常磁矩相一致
2022-11-14 hep-ph
Exploring dark matter, neutrino mass and $R_{K^{(*)},ϕ}$ anomalies in $L_μ-L_τ$ model
我们在标准模型的$U(1)_{L_μ-L_τ}$规范扩展的一个新变体中研究了Majorana暗物质,其中标量扇区中富集了惰性双重态和$(\bar{3},1,1/3)$标量轻夸克。计算了轻夸克门中的WIMP-核子截面以及由惰性偶极分量、轻夸克和新$Z^{\prime}$玻色子介导的残余密度。我们约束的参数空间符合普朗克极限的遗迹密度,PICO-60和LUX边界自旋相关的直接检测截面。此外,我们从目前的实验数据对${\rm Br}(τ\to μν_τ\bar ν_μ)$,${\rm Br}( B \to X_s γ)$,${\rm Br}( B^0 \to K^0 μ^+ μ^-)$,${\rm Br}(B^+ \to K^+ τ^+ τ^-)$和$B_s-\bar{B_s}$混合,这发生在单圈水平的$Z^\prime$和leptoquark的约束新的耦合。利用允许的参数空间,我们估计了与形状因子无关的$P_{4,5}^\prime$观测量和轻子非普适性参数$R_{K}$、$R_{K^*}$和$R_ϕ$ .我们还简要讨论了单圈水平上的中微子质量产生和可行的参数区域,以解释目前的中微子振荡数据。
2019-02-14 hep-ph
Freeze-in produced dark matter in the ultra-relativistic regime
当暗物质粒子只与早期宇宙中的等离子体成分发生微弱的相互作用时,它们永远不会达到热平衡。与冻结机制相反,暗物质丰度在$T \ll M$中确定,弱相互作用态的能量密度在$T \gtrsim M$中积累并增加。在这项工作中,我们解决了高温制度对暗物质生产率的影响,其中暗粒子和标准模型粒子是超相对论性的,几乎是轻的。在这种设置中,多个软散射,以及$2 \to 2$过程,被发现给生产率的贡献很大。在模型中,我们认为在这项工作中,即一个马约拉纳费米子暗物质的质量$M$伴随着一个较重的标量$-$与质量分裂$ΔM$ $-$的股份与可见光的部门的相互作用,能量密度可以大大低估时,忽略了高温动力学。我们发现,整体有效的$1 \leftrightarrow 2$和$2 \to2$高温贡献的暗物质生产给$\mathcal{O}(10)$(20\%)的修正$ΔM /M =0.1$($ΔM /M =10$)的玻恩生产率与真空质量和矩阵元素。我们还评估了束缚态效应对较重标量后期湮灭的影响,在超弱相互作用机制的背景下。
2021-03-25 hep-ph
Right-handed sneutrino dark matter in the NMSSM
我们研究的右手sneutrino的属性和它的可行性作为一个WIMP暗物质候选人在扩展版本的NMSSM,其中一个右手中微子超场是包括耦合到单重态希格斯,以提供非零的马约拉纳中微子质量。我们进行了系统的研究参数空间,包括LEP约束和实验界的低能量观测。我们调查的条件下,右手sneutrino有正确的遗迹丰度和占主导地位的湮灭渠道。接下来我们计算了中微子-质子弹性散射截面的理论预测,并将其与目前和未来的实验灵敏度进行了比较。我们发现,在5-200 GeV的范围内的质量的sneutrinos可以重现所观察到的暗物质遗迹密度,而不排除直接暗物质搜索和输入参数的自然值。有趣的是,预测的散射截面一般是在未来的实验范围内。最后,我们评论的对撞机物理的可能影响。
2009-03-26 astro-ph.CO hep-ph
$Z^\prime$ Portal Dark Matter with Observable $ΔN_{\rm eff}$
Jining University(济宁学院);University of Jinan(济南大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
研究具有狄拉克型右手轻中微子的Z'门户暗物质,基于U(1)_{B - L}对称性构建模型,考虑χ和ν_R产生关系,涵盖不同暗物质类型,在多种约束下全面探索可行参数空间。
2026-10-16 hep-ph
SU(5)$\times$U(1)$_X$ grand unification with minimal seesaw and $Z^\prime$-portal dark matter
我们提出了一个SU(5)$\times$ U(1)$_X$模型,其中在标准SU(5)大统一理论的基础上引入了最小跷跷板和右手中微子暗物质,并引入了全局$Z_2$宇称.在三个右手中微子(RHN)的存在下,该模型是免费的所有规范和混合引力异常。SU(5)对称性在$M_{\rm GUT} \simeq 4 \times 10^{16}$ GeV处以标准方式破缺到标准模型规范群中,而U(1)$_X$对称性破缺发生在TeV尺度,这产生了U(1)$_X$规范玻色子($Z^\prime$玻色子)和三个马约拉纳RHN的TeV尺度质量。唯一的$Z_2$ -奇RHN是稳定的,并作为暗物质(DM)在目前的宇宙,而其余两个RHN的工作,以产生SM中微子质量通过最小的跷跷板。我们调查的$Z^\prime$门户RHN DM的情况下,在这个模型的背景下,并发现,从DM遗迹丰度的约束和搜索结果的$Z^\prime$玻色子共振在大型强子对撞机(LHC)是互补的,以缩小允许的参数区域,这将完全覆盖未来的LHC实验(为$Z^\prime$玻色子质量$<$ 5 TeV)。我们还简要地讨论了在本模型中重子生成和宇宙暴胀方案的成功实施。
2018-03-16 hep-ph
Singlet-doublet dark matter induced radiative neutrino mass and TeV scale leptogenesis
Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校)
该研究探讨单态-双重态暗物质模型中TeV尺度轻子生成,通过马约拉纳和狄拉克两种设置实现辐射中微子质量,并满足暗物质遗迹与对撞机信号约束。
2026-09-29 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A Peccei-Quinn Origin for Inelastic Electroweak Dark Matter after LUX-ZEPLIN
Università degli Studi di Salerno(萨莱诺大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Gruppo Collegato di Salerno, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所,萨莱诺协作组,那不勒斯分部)
该研究提出非弹性电弱暗物质的佩切伊-奎因起源模型,结合LUX-ZEPLIN实验数据,解释其单核反冲事例,说明暗物质丰度由电弱二重态和QCD轴子共同提供。
2026-09-21 hep-ph
Fermion Masses and Mixings and Dark Matter Constraints in a Model with Radiative Seesaw Mechanism
基于$Δ(27)$族对称性,我们建立了一个费米子质量和混合的预测模型。在夸克扇区中,该模型导致可行的混合启发纹理,其中Cabibbo角来自下夸克扇区,其他角来自上夸克扇区和下夸克扇区。在轻子部分,模型产生一个带电轻子的预测结构,辐射跷跷板后,一个有效的中微子质量矩阵只有一个真正的和一个复杂的参数。我们进行了详细的分析,在轻子部门的预测,该模型是唯一可行的倒中微子质量等级,预测$θ_{23}$和$θ_{13}$之间的严格相关性。我们显示了一个基准点,导致$θ_{12}$,$θ_{13}$的最佳拟合值,预测一个特定的$\sin^2θ_{23} \simeq 0.51$(在$3 σ$范围内),轻子CP违反狄拉克相$δ\simeq 281.6 ^\circ$和中微子无双β衰变$m_{ee} \simeq 41.3$毫电子伏。然后,我们转向分析模型中的暗物质候选者,这些候选者由未破缺的$\mathbb{Z}_2$对称性稳定。我们讨论了标量暗物质的可能性,它可以通过标准的WIMP机制的希格斯门产生所观察到的丰度。如果最轻的重马约拉纳中微子是最轻的$\mathbb{Z}_2$ -奇粒子,则会出现一种有趣的可能性。该模型可以产生一个可行的费米子暗物质候选者,但只能作为弱相互作用大质量粒子(FIMP),与可见扇区的耦合很小,受到对称性的保护,并直接与轻中微子质量的小有关。
2018-05-11 hep-ph
Supernovae and Weinberg's Higgs Portal Dark Radiation and Dark Matter
观测到的超新星1987 A的中微子爆发持续时间和能量极大地限制了在原中子星(PNS)核中产生任何弱相互作用轻粒子物种并导致有效能量损失的可能性。我们重新审视这一约束温伯格的希格斯门模型,其中的暗辐射粒子(戈德斯通玻色子)和暗物质候选人(马约拉纳费米子)相互作用与标准模型(SM)场仅通过混合的SM希格斯玻色子和轻希格斯玻色子。为了让戈德斯通玻色子自由地流出PNS核心区域,希格斯门耦合必须是$4$的一个因子-- $9$小于从SM希格斯不可见衰变宽度推断出的当前对撞机边界。我们发现在能量损失率的计算中,用一π介子交换(OPE)近似和用SP 07整体拟合得到的核子-核子总弹性截面的结果只相差一个因子$\lesssim 3$ .即使考虑到其他核不确定性,SN 1987 A的限制也超过了实验室实验或其他天体物理物体(例如伽马射线暴)中的能量损失参数所设定的限制。此外,SN 1987 A的约束与最新的暗物质直接搜索低质量WIMP($\lesssim 10~\Gev$)的边界相当。
2017-06-26 astro-ph.HE hep-ph
Anomaly-Free Dark Matter Models are not so Simple
本文研究了在简化的暗物质模型中引入U(1)$^\prime$规范玻色子$Z'$的反常抵消约束.我们证明了,如果标准模型(SM)费米子被一个DM费米子$χ$补充,它是SM规范群的单线态,并且SM夸克具有非零的U(1)$^\prime$电荷,SM轻子也必须具有非零的U(1)$^\prime$电荷,在这种情况下,LHC搜索对$Z'$质量施加了强约束。此外,DM费米子$χ$必须具有矢量类U(1)$^\prime$耦合。如果我们要求DM粒子具有纯轴向的U(1)$^\prime$耦合(如果$χ$是马约拉纳费米子,就会出现这种情况,这样会减少直接DM搜索的影响),那么最简单的可能性就是它伴随着另一个新的单线态费米子,但在这种情况下,SM轻子的U(1)$^\prime$电荷仍然不为零。在一系列具有多个相同电荷的新单态费米子的模型中也是如此。寻找一个轻子的模型,然后我们引入额外的费米子下的SM规范群变换非平凡。我们发现几个这样的模型,如果DM费米子伴随着两个或更多的其他新的费米子与不同的费用,这可能有有趣的实验签名。我们提出了我们讨论的各种模型类的基准代表。
2017-08-25 hep-ex hep-ph
Dark Matter, Neutrino mass, Cutoff for Cosmic-Ray Neutrino, and Higgs Boson Invisible Decay from a Neutrino Portal Interaction
我们研究一个有效的理论超越标准模型(SM)的两个额外的规范单态,一个马约拉纳费米子和一个真正的标量,构成全部或部分暗物质。特别是,我们专注于在O(10)MeV-O(10)GeV的范围内的两个单态的质量,与中微子门的相互作用,不仅在粒子物理学中,而且在宇宙学和天文学中起着重要的作用。我们指出,暗物质丰度可以用(共)湮灭热解释,其中质量大于2 GeV的暗物质可以在未来的轻子对撞机,CEPC,ILC,FCC-ee和CLIC中进行测试,根据希格斯玻色子不可见的衰变。当规范单态的能量小于O(100)MeV时,由于中微子与宇宙背景中微子的相互作用而湮灭到规范单态中,从而影响中微子在宇宙中的传播。虽然在这种情况下,单态不可能是主要的暗物质,但单态是由希格斯玻色子的不可见衰变产生的,其速度完全在未来轻子对撞机的范围内。特别地,可以设置宇宙射线中微子的高能量截止,这可以解释未检测到Greisen-Zatsepin-Kuzmin(GZK)中微子或未观察到的共振。有趣的是,给定WIMP的截止值和质量(范围),中微子的质量可以通过运动学来“测量”。
2019-03-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Double Beta and Dark Matter Search - Window to New Physics beyond the Standard Model of Particle Physics
核双β衰变为寻找超越标准模型的物理学提供了非常广阔的潜力,现在已经探测到TeV尺度,新物理学应该在这个尺度上表现出来。这些可能性在这里审查。首先,本代实验的结果。其中最敏感的一个--位于格兰萨索的海德堡-莫斯科实验--探测的电子质量现在在亚电子伏区域,几年后将达到$\sim$ 0.1电子伏的极限。在Heidelberg Double Beta小组近两年理论工作的基础上,我们还得到了SUSY模型(R宇称破缺、中微子质量)、细夸克(细夸克-Higgs耦合)、复合性、右手W玻色子质量、狭义相对论检验和中微子区等效原理等的结果。其中一个富集的$^{76}$ Ge探测器还通过使用原始数据得出了迄今为止对冷暗物质(WIMP)最严格的限制。一个新的海德堡实验建议(GENIUS)的描述,这将允许提高灵敏度马约拉纳中微子质量从目前的水平,最好的0.1 eV下降到0.01,甚至0.001 eV。它将进一步,已经在第一步使用只有100公斤的天然锗探测器,几乎涵盖了整个MSSM参数空间的预测中性伴子冷暗物质。
1999-01-14 astro-ph hep-ex hep-ph