Revisiting the averaged annihilation rate of thermal relics at low temperature
本文推导了$\mathbb{Z}_2$对称模型中暗物质平均湮灭率$\langle σv \rangle$的低温展开公式，涵盖有无质量简并情形，证明其与文献相符且数值行为更优，并提供了任意阶展开的Mathematica代码。
2023-12-06 hep-ph
Relic Density of Asymmetric Dark Matter with Sommerfeld enhancement
我们研究了非对称热暗物质在化学退耦时的湮灭率被索末菲增强效应提高时的丰度演化。然后讨论了当相互作用速率依赖于速度时，动力学解耦对非对称暗物质残余丰度的影响。非对称暗物质的残余密度通常是在化学退耦的框架下分析的。事实上，在脱离化学平衡之后，不对称的暗物质粒子和反粒子仍然处于动力学平衡状态一段时间。它对$s-$波湮灭的情况没有影响，因为在这种情况下没有温度依赖性。然而，动力学解耦的情况下，$p-$波湮灭和索末菲增强$s-$和$p-$波湮灭的影响。我们详细研究了动力学退耦对非对称暗物质粒子和反粒子残余丰度的影响程度。利用暗物质残余密度的观测数据，找到了对散射截面和不对称因子的约束条件。
2020-08-27 hep-ph
Relic density of neutralinos in minimal supergravity
本文在最小超引力模型（mSUGRA）中计算了中性伴子的残余密度。包括了所有2->2中性伴子湮灭图，以及涉及slepton，charginos，neutralinos和第三代squarks的所有初态。进行速度乘以截面的相对论热平均。我们发现，共湮灭效应只在模型参数空间的边缘上是重要的，在那里需要进行一些微调以获得合理的遗物密度。或者，在高tan（β），通过广泛的希格斯共振湮灭产生了一个可接受的中性伴子遗迹密度在参数空间的广泛区域，很少或根本不需要微调。
2002-11-14 hep-ph
Asymmetric thermal-relic dark matter: Sommerfeld-enhanced freeze-out, annihilation signals and unitarity bounds
暗物质具有粒子-反粒子不对称性，并且在早期宇宙中已经热化，与对称的暗物质相比，需要更大的湮灭截面，以便耗尽暗反粒子并解释观察到的暗物质密度。湮灭截面决定了暗物质的剩余对称分量，这可能会在CMB期间和今天的晕内产生湮灭信号。我们认为暗物质与长程相互作用，特别是暗物质耦合到一个光矢量或标量力介质。我们计算所需的耦合，以达到最终的反粒子-粒子比后，在早期宇宙中的湮灭过程的热冻结，然后估计后期的湮灭信号。我们发现，由于索末菲增强，高度不对称的暗物质与远程相互作用可以有一个显着的湮灭率，可能大于对称的暗物质相同的质量与接触相互作用。我们讨论在这个估计，有关稳定的束缚态的形成的警告。最后，我们考虑非相对论分波么正性约束的非弹性截面，我们讨论了为什么它可以实现只有远程相互作用，并展示了更高的分波在这个制度的大非弹性的重要性。我们推导出对称和不对称的热遗迹暗物质的s-波和p-波湮灭的质量上界，并展示了这些边界如何加强黑暗的不对称性增加。
2017-09-21 hep-ph
Neutralino annihilation to quarks with SUSY-QCD corrections
超对称模型中的暗物质候选者的宇宙学遗迹密度的计算是一个有趣的可能性，以获得关于对撞机，电弱精度和低能量数据的超对称参数空间的额外约束。考虑到未来宇宙学的精确测量，辐射校正在分析中可以发挥重要作用。给出了中性伴子湮灭为夸克-反夸克对的全QCD和超对称-QCD修正，并分析了它们对中性伴子湮灭截面和残余密度的影响。通过与由纯首阶计算得到的遗迹密度的比较，我们表明修正强烈地影响从宇宙学数据中提取超对称质量参数。
2008-11-10 hep-ph
Semi-Annihilation of Fermionic Dark Matter
在各种直接和间接的探测实验中，仍然没有观测到暗物质湮灭产生的事件，这就对确定弱相互作用大质量粒子遗迹密度的机制提出了质疑。然而，如果遗迹密度主要由半湮灭过程决定，而不是通常的湮灭，这种紧张局势可以得到改善。在这里，我们研究了一个Z3对称有效场论，其中包含一个半湮灭为右手中微子（RHN）的费米子暗物质。RHN的动力学及其后期衰变的影响也被仔细检查，同时获得正确的DM遗物。最后，半湮灭截面上的间接探测界限是从矮椭球星系（费米-LAT）方向的伽马射线观测中得出的，包括H.E.S.S.和CTA探测器
2022-06-12 hep-ph
An Effective Field Theory Treatment of the Production and Annihilation of Magnetic Monopoles and their Relic Abundance
我们重新审视了磁单极子的热产生和湮灭及其残余丰度，以便对Baines等人的有效场论预测的磁单极现象进行更深入的物理解释，该理论最近在描述通过Drell-Yan和光子聚变过程产生磁单极对时提出。在这个意义上，我们使用真空截面的Drell-Yan反应中得到的上述框架内，以评估平均的截面的热分布与其他粒子构成的热介质中的单极子传播。在所考虑的范围内的质量与自旋零和自旋半，我们的研究结果表明，热平均截面对生产的高度抑制，而在较高的温度下，那些较轻的对湮灭达到更大的幅度。此外，我们还观察到，温度越低，标量磁单极的湮灭速率越小，这可能是自旋为0和重磁单极的稳定性越强的理论证据.然后，我们将这些热平均截面输入到动力学方程中，通过扩展冻结理论描述了磁单极丰度的演化.我们的研究结果推断，较重的单极子在膨胀的早期阶段达到平衡，因此在较高的温度。此外，更大的岩体产生更高的值的遗迹丰度。此外，结果表明，丰度的表现没有不同的无自旋和自旋半残留单极子。
2022-06-22 hep-ph
Neutralino relic density in minimal supergravity with co-annihilations
本文在最小超引力模型（mSUGRA）中计算了中性伴子的残余密度。所有的2->2中性伴子湮灭图，以及涉及slepton，charginos，neutralinos和第三代squarks的所有过程都包括在内。进行速度乘以截面的相对论热平均。我们发现，共湮灭效应只在模型参数空间的边缘上是重要的，在那里需要进行一些微调以获得合理的遗物密度。或者，在高tan（β）时，通过非常宽的希格斯共振的湮灭在参数空间的宽区域上产生了可接受的中性伴子遗迹密度，在这些区域中很少或不需要微调。最后，我们比较我们的结果对各种e+e-和强子对撞机的超对称物质的影响。
2002-03-21 astro-ph hep-ph
Relic Density of Asymmetric Dark Matter with Sommerfeld enhancement
我们研究了非对称热暗物质在化学退耦时的湮灭率随索末菲增强效应的变化。本文从数值和解析两方面详细分析了$s$ -和$p$ -波索末菲增强湮灭截面对非对称暗物质粒子和反粒子残余丰度的影响。利用暗物质残余密度的观测数据，给出了对耦合和非对称因子的约束条件。
2020-09-01 hep-ph
SUSY-QCD corrections to dark matter annihilations
我们提出了完整的QCD和超对称-QCD修正的中性伴子对湮灭成夸克-反夸克对。我们显示的结果和数值评估其影响的中性伴子湮灭截面和遗迹密度的情况下，非普遍的高吉诺群众。通过与由纯首阶计算得到的遗迹密度的比较，我们证明了修正对从宇宙学数据中提取超对称质量参数的影响。
2009-10-06 hep-ph
Cosmological Abundance of Colored Relics
稳定或长寿命中性色粒子的宇宙学剩余丰度由于QCD禁闭后发生的湮灭而减少了几个数量级。我们计算了残余胶子的丰度和宇宙学边界。同样的后约束效应强烈地增强了与较轻的暗物质粒子的共湮灭，只要它们的质量差低于几个GeV。带电的有色粒子（如停止）可以形成重子，在某些模型中重子可以是（准）稳定的。
2018-11-20 hep-ph
Full one-loop corrections to the relic density in the MSSM: A few examples
我们显示的影响的电弱，并在一个实例中的QCD，单圈修正的遗迹密度的暗物质在MSSM这是由最轻的中性伴子。我们在这里涵盖了一些最重要的量子湮灭：湮灭成费米子的双类中性伴子，湮灭涉及规范玻色子的情况下，混合中性伴子，中性伴子-stau共同湮灭区和湮灭成底夸克对。这些修正可能很大，鉴于目前和即将提高的遗迹密度测量精度，应予以考虑。我们的计算是可能的，这要归功于一个新开发的自动工具，在MSSM中的任何过程的一个循环计算。我们已经实现了一个完整的壳规范不变重整计划，切换到其他计划的可能性。特别是，我们将报告不同的重新正常化计划对tan β的影响。
2008-03-03 hep-ph
The Relic Abundance of Massive Colored Particles after a Late Hadronic Annihilation Stage
我们讨论了大量的长寿命的有色粒子的质量的顺序为1 TeV的遗迹丰度。我们首先考察大质量有色粒子只有标准颜色的情况。接下来我们考虑M.卢蒂，其中有色粒子在一个比粒子质量小得多的非阿贝尔规范群下变换。在这两种情况下，遗迹丰度减少通过一个“后期”强子湮灭阶段。在第二种情况下，残余夸克与普通夸克结合，形成分数带电体和反常重同位素，残余夸克丰度的界限变得非常严格。然而，夸克之间的力有一个新的限制部分，通过宏观弦表现出来，由此产生的有效的“非常晚”的湮灭将遗迹丰度降低到可接受的水平。讨论了在LHC上产生和探测这种粒子的前景以及所产生粒子的命运。
2007-12-17 astro-ph hep-ph
Neutrinos from the Annihilation or Decay of Superheavy Relic Dark Matter Particles
鉴于越来越多的证据表明，最高能量的宇宙射线主要是质子，而不是伽马射线，我们讨论的前景，这些宇宙射线产生的衰变或湮灭的超重遗迹粒子。我们计算了由此产生的高能中微子能谱，并将计算结果归一化到超高能宇宙线能谱。我们表明，大多数scenerios已经受到限制，目前的限制放置的AMANDA实验。
2002-04-09 astro-ph hep-ph
Predicting the neutralino relic density in the MSSM more precisely
暗物质残余密度是一个强有力的观测约束新物理模型，最近的实验进展要求更精确的理论预测。在粒子物理学方面，暗物质粒子（共）湮灭截面的计算有待改进。我们提出了DM@NLO项目，旨在计算包括QCD辐射修正的MSSM中的中性伴子（共）湮灭截面。在本文件中，我们简要回顾了不同的（共）湮没过程的选定结果。然后，我们讨论了通过改变重整化尺度获得的相关理论的不确定性的估计。最后，前景进行了讨论。
2016-09-16 hep-ph
Dark matter relic abundance from a critical-density instability
Mohammed V University（穆罕默德五世大学）
该研究提出通过临界密度不稳定性引发的快速湮灭事件，确定暗物质残余丰度，实现了非标准热历史的预测性模型。
2026-03-06 hep-ph
Light thermal relics enabled by a second Higgs
亚GeV的热遗迹暗物质通常需要光介质粒子的存在。我们介绍了轻的两个希格斯双重门户，说明了一个最小的紫外线完整的亚GeV的暗物质与运动学禁止湮灭成轻子模型。在这种情况下，所有新的物理状态都处于或低于电弱标度，影响希格斯物理，μ子异常磁矩和潜在的中微子质量。未来MeV伽马射线望远镜对辐射性暗物质湮灭的观测将是明确识别这种情况的关键。
2022-09-29 hep-ph
SUSY-QCD corrected and Sommerfeld enhanced stau annihilation into heavy quarks with scheme and scale uncertainties
我们在DM@NLO项目中的唯象最小超对称标准模型中研究了stau-antistau湮灭成重夸克的过程。我们给出了相应截面的计算，包括$\mathcal{O}(α_s)$和QED索末菲增强的修正。这些修正的数值影响进行了讨论的截面和暗物质遗迹密度，我们专注于顶夸克的最终状态，并考虑中性伴子或引力伴子暗物质。与以前的工作类似，我们发现，在计算遗迹密度或从宇宙学观测中提取参数时，应该包括所提出的修正。考虑到方案和尺度的变化，我们估计的理论不确定性，影响湮灭截面的预测，从而预测的遗迹密度。
2019-11-26 hep-ph
Relic density and elastic scattering cross sections of the neutralino in the MSSM with CP-violating phases
研究了具有CP破坏相的最小超对称标准模型（MSSM）中中性伴子残余密度和中性伴子-质子弹性散射截面。考虑到CP偶和CP奇中性希格斯场之间的混合，我们在树的水平上将所有的末态包括到中性伴子对湮灭截面中。结果表明，残余物密度和弹性散射截面随CP破坏相位的变化是显著的。特别是，在中性伴子湮灭截面的主要贡献之间的干扰可以导致相当大的增强的遗迹密度。
2004-09-24 hep-ph
QCD Correction to Neutralino Annihilation Process and Dark Matter Density in Supersymmetric Models
我们计算了中性伴子湮灭到夸克反夸克末态的截面的QCD修正，并讨论了它对中性伴子残余密度计算的意义。我们看到，当末态夸克是非相对论性的时，QCD修正使对湮灭截面增加了O（10%）。因此，当最轻的中性伴子主要湮灭成t \bar{t}对时，最轻的中性伴子的残余密度受到QCD修正的显著影响，特别是当最轻的中性伴子质量接近顶夸克质量时。
2006-05-16 hep-ph
Relic density of dark matter in the NMSSM
本文给出了一个计算次极小超对称标准模型中暗物质残余密度的程序。主导修正希格斯质量计算与NMHDECAY以及理论和对撞机的限制。所有的中性伴子湮灭和共湮灭过程，然后计算一个扩展版本的microOMEGAs，考虑到高阶修正的Higgs顶点。我们探索的NMSSM的参数空间，并特别考虑的情况下，一个bino LSP，混合bino-higgsino LSP和singlino LSP。与MSSM相比，中性伴子湮灭通常更有效，因为它可以通过（额外的）希格斯共振以及湮灭到轻希格斯态来发生。具有大型singlino组件的模型可以与WMAP约束兼容。
2005-06-02 hep-ph
Cosmic Microwave Background constraint on residual annihilations of relic particles
在红移z<10 ^6处注入宇宙微波背景的能量将永久地扭曲它的光谱。本文讨论了残余粒子湮灭引起的畸变。我们使用观测范围偏离普朗克谱约束湮灭截面，质量和丰度的组合。对于具有（s波）湮灭截面的粒子，<σ |v| >=σ_0，则约束为f[（σ_0/6e-27cm^3/s）（Ω_{X \bar{X} }h^2）^2]/（m_X/MeV）<0.2，其中m_X是粒子质量，Ω_{X \bar{X} }是粒子及其反粒子在存活到现在时贡献的临界密度的分数，h=H_0/（100 km/s/Mpc），H_0是哈勃常数，f是湮灭能中电磁相互作用的部分。我们还计算了p波湮灭的不太严格的限制。我们更新了其他的剩余零化的界限，并将它们与我们的CMB界限进行比较。
2000-08-09 astro-ph hep-ph
Precise calculation of neutralino relic density in the minimal supergravity model
研究了在最小超引力模型下中性伴子残余密度的精确计算。我们比较了中性伴子湮没截面乘以相对速度的热平均的精确公式和关于温度的展开公式，其中包括了对中性伴子湮没截面的所有贡献。我们确认，扩展公式失败严重附近的s通道极点。我们表明，扩展方法导致5- 10%的误差，甚至远离极点。
2001-03-16 hep-ph
Relic density calculations beyond tree-level, exact calculations versus effective couplings: the ZZ final state
从宇宙学观测中推断的遗迹密度值已经达到了与LEP精密测量相似的精度。这种精确度要求对暗物质的湮灭截面进行评估，这种评估超出了目前在所有用于计算遗迹密度的代码中实施的树级计算。在超对称中，辐射修正是很大的，因此必须实施。对许多湮没过程进行了全单圈辐射修正。重要的是要研究是否可以通过改进的玻恩近似来参数化这些修正的大部分，该玻恩近似可以作为树级代码的形状因子的选择来实现。本文是解决这一问题的系列文章中的第二篇。在提供了中性伴子湮灭成费米子的这些形状因子之后，我们在这里将注意力转向通过湮灭成$ZZ$的类希格西诺暗物质候选者。我们还调查了混合LSP的情况。在所有情况下，我们比较性能的形状因子的方法与一个完整的单回路校正的结果。我们还研究了重正化方案的依赖性问题。最轻的中性伴子湮灭为$ZZ$时，重费米子不退耦现象也被解释。
2014-03-28 hep-ph
Constraining Supersymmetry using the relic density and the Higgs boson
最近的测量普朗克，大型强子对撞机实验，氙100有显着的影响超对称模型和它们的参数。我们首先说明了在mSUGRA平面的约束，然后进行详细的分析，一般MSSM与13个自由参数。使用SFitter，贝叶斯和配置文件Likestival方法的应用和他们的结果进行比较。参数空间中允许的结构主要由暗物质湮灭的不同机制结合轻希格斯质量预测来定义。在mSUGRA中，赝标希格斯漏斗和Stau共湮灭过程仍然避免实验压力。在MSSM STAU共湮灭，轻希格斯漏斗，混合bino-higgsino区域，包括重希格斯漏斗，和一个大的higgsino区域预测正确的遗物密度。体积效应和模型参数的变化影响贝叶斯分析中提取的mSUGRA和MSSM参数区域。
2014-03-31 hep-ph
Relic density of dark matter in the inert doublet model beyond leading order for the low mass region: 3. Annihilation in 3-body final state
我们对暗物质湮灭的$2 \to 3$过程进行了首次单圈电弱修正。当两个壳层上矢量玻色子的湮灭闭合时，这些是进入惰性双重态模型（IDM）低质量区域的遗迹密度计算的主导过程。单循环校正的影响是重要的，因为它们涉及，通过再散射效应，不仅依赖于控制暗扇区的参数，如果在树级进行计算，则不存在，而且还依赖于重正化尺度。这些综合效应应考虑在分析的基础上树级截面的遗物密度计算，作为一个理论上的不确定性，我们发现是远远大于粗略的$\pm 10\%$的不确定性，通常假设，独立的模型参数。
2021-01-06 hep-ex hep-ph
Low-Temperature Enhancement of Semi-annihilation and the AMS-02 Positron Anomaly
半湮灭是粒子暗物质的一个普遍特征，最容易通过宇宙射线实验进行探测。我们探索的模型，其中的半湮没截面增强在较晚的时间和低温的阈值附近的s-通道共振的存在。遗物密度，然后敏感的演变的暗物质温度，我们计算表达式为相关的玻尔兹曼方程有效的一般半湮灭模型。在后期，自热效应使暗物质升温，使数量变化过程在暗物质和可见物质的动力学分离之后很长一段时间仍然有效。这使得今天的半湮灭信号在热遗迹截面上被增强高达五个数量级。作为一个案例研究，我们将其应用到一个暗物质解释的正电子过剩所看到的AMS-02。我们看到，与湮灭暗物质不同，我们的模型在拟合数据的同时也给出了正确的遗迹密度。然而，来自银河系中心的CMB和$γ$射线的约束确实限制了参数空间的优选区域。
2018-07-19 hep-ph
Sommerfeld-corrected relic abundance of wino dark matter with NLO electroweak potentials
在前人工作的基础上，我们计算了wino暗物质在单圈阶下的共湮灭通道的电弱势，得到了包含Sommerfeld效应的次领先阶（NLO）wino遗迹丰度.
2020-09-01 hep-ph
Relic density of dark matter in the inert doublet model beyond leading order for the low mass region: 2. Co-annihilation
我们研究了惰性偶极子模型（IDM）中轻质量暗物质区域的遗迹密度，当主导过程是由于模型中最轻的中性标量之间的共湮灭。完整的单回路电弱修正计算在壳方案，并被发现是很好地近似为一个有效的截面表示的$Z$ -可观的。对次优势过程进行了电弱修正，该次优势过程由湮灭成壳层上$W$和离壳层$W$组成，该次优势过程被计算为湮灭成三体终态。后者揭示了一个重要的依赖于一个参数，该参数描述了自相互作用的新标量（仅在黑暗的部门），一个参数，这是不可访问的树级计算的标准模型（SM）-IDM相互作用。
2021-01-06 hep-ex hep-ph
Accurate neutralino relic density
我们扩大了我们的超对称模型和更新加速器的限制，在我们的精确计算的最轻的中性伴子，其中包括相对论玻尔兹曼平均，亚阈值和共振湮灭，和cohannihilation过程中电荷和中性伴子的遗迹密度。
1998-04-30 hep-ph
Relic Abundance of Asymmetric Dark Matter
我们研究了早期宇宙中处于热平衡的非对称暗物质粒子的遗迹丰度。将对称暗物质的标准解析计算推广到非对称情形。我们计算所需的不对称性来解释观测到的暗物质遗迹丰度作为湮灭截面的函数。我们发现，引入不对称总是减少间接检测信号从WIMP湮灭，虽然它有一个更大的湮灭截面比对称的暗物质。这为构建MeV暗物质的现实模型开辟了新的可能性。
2011-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Relic density and PAMELA events in a heavy wino dark matter model with Sommerfeld effect
在wino LSP方案中，星系中引力束缚winos的湮灭截面可以被Sommerfeld增强因子所增强，而Sommerfeld增强因子是由于初始态之间的W玻色子交换阶梯而产生的.如果质量接近M ~ 4 TeV的共振值，则得到的助推因子可达S ~ 10^4。在本文中，我们表明，如果一个考虑到索末菲增强的遗迹丰度计算，然后正确的遗迹密度得到4 TeV维诺质量由于增强湮灭后，他们的动力学解耦。与此同时，在χχ-> W^+ W^-湮灭通道中的索末菲增强足以解释PAMELA数据中看到的正电子通量，而不会明显超过观测到的反质子信号。我们还表明，（e^- + e^+）和伽马射线信号与费米LAT观测结果基本一致。总之，我们表明，4 TeV的维诺DM可以解释PAMELA观测到的正电子和反质子通量，同时给出了与WMAP观测一致的CDM热遗迹丰度。
2013-06-06 hep-ph
Neutralino relic density including coannihilations
我们给出了一个概述，我们精确计算的遗迹密度最轻的中性伴子，其中包括相对论玻尔兹曼平均，亚阈值和共振湮灭，并与charginos和中性伴子的共湮灭过程。
1997-11-25 hep-ph
Anatomy of singlet-doublet dark matter relic: annihilation, co-annihilation, co-scattering, and freeze-in
本研究系统分析了单态-双态暗物质遗迹的参数空间，首次纳入共散射过程，发现小混合角下传统退耦假设失效，且共散射使正确遗迹密度参数空间向LHC和MATHUSLA的探测范围偏移。
2025-10-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Large contributions to dark matter annihilation from three-body final states
暗物质粒子的湮灭率在暗物质研究中起着至关重要的作用，因为它决定了暗物质的遗迹密度和间接探测信号。在本文中，我们表明，这个湮灭率可以收到大的额外贡献，从三体末态组成的一个真正的和一个虚拟的质量粒子，如WW*（Wf \bar f '）和t \bar t*（tW \bar b）。我们考虑两个具体的例子，从单重态模型和MSSM，并发现，由于新的三体末态的贡献，预测的遗迹密度可能会减少一个以上的因素2，而目前的暗物质湮灭率得到提高了两个数量级。一些这些结果的影响进行了简要讨论。
2010-03-13 hep-ph
SUSY-QCD corrections to stop annihilation into electroweak final states including Coulomb enhancement effects
在最小超对称标准模型（MSSM）下，给出了停-反停湮灭到电弱末态的全$\mathcal{O}(α_s)$超对称QCD修正.我们还将库仑修正由于胶子交换之间的传入停止。给出了湮没截面的数值计算结果和预测的中性伴子遗迹密度。我们表明，辐射校正对宇宙学首选区域的参数空间的影响可以变得比目前的实验不确定性更大，移动参数空间的考虑区域内的遗迹带高达几十个GeV。
2015-02-17 hep-ph
Three Exceptions for Thermal Dark Matter with Enhanced Annihilation to Gamma Gamma
最近，有迹象表明银河系中心的暗物质（DM）湮灭到一个或多个光子线。为了实现所观察到的光子线通量，DM必须具有相对大的与光子的有效耦合，通常从与带电粒子的大耦合辐射地产生。当运动学上可访问，直接湮灭DM这些带电粒子是太大，以适应既DM遗迹密度和约束从观察到的流量连续光子从银河系中心，晕和矮星系。我们讨论了这些障碍的三个例外，产生观察到的线信号，同时提供正确的遗物密度和逃避光子连续约束。例外情况是（i）共湮灭，其中DM密度是由与今天未填充的较重态的相互作用设定的，（ii）禁止通道，其中DM湮灭到今天运动学上被阻止但在早期宇宙中开放的较重态，以及（iii）不对称DM，其中遗迹密度由原始不对称设定。我们建立简单的模型来实现这些场景。
2012-08-09 hep-ph
A radiative neutrino mass model with hidden gauge symmetry inducing semi-annihilating dark matter
提出了具有规范隐$U(1)$对称性的双圈中微子质量模型，讨论了一种Majorana类型的暗物质候选体，该候选体在残余密度下具有半湮灭过程，同时具有轻子味破坏和μ子反常磁矩.此外，我们证明了全球分析，以满足中微子振荡数据，轻子味违反，和遗迹密度的暗物质候选人，并显示半湮灭模式在寻找观察到的遗迹密度发挥了至关重要的作用。
2019-04-30 hep-ph
The Relic Abundance of Long-lived Heavy Colored Particles
质量m > 200 GeV的长寿命有色粒子是目前加速器研究所允许的，并且在标准模型之外的许多物理学场景中被预测。我们认为，这种“重部分子”有效地有一个几何截面（数量级10 mb）的湮灭温度低于QCD解除禁闭过渡。湮灭过程涉及两个具有大轨道角动量的重部分子的中间束缚态的形成。束缚态随后通过光子或π介子发射失去能量和角动量而衰变，接着是重部分子的湮灭。这种衰变发生在核合成之前，带电部分子的能量m < 10^{11} GeV，电中性部分子的能量m < TeV。这意味着即使对于m ~ TeV的重部分子衰变为光子或具有显著分支分数的强子，也允许重部分子寿命长达10^{14} sec。
2008-07-30 hep-ph
Light Dark Matter through Assisted Annihilation
在本文中，我们研究轻暗物质的情况下，湮灭的标准模型粒子在树水平是运动学禁止。在这种情况下，湮灭可以由大量的标准模型类物质（称为{ \it assisters}）辅助，初始状态增强了可用的相空间，从而打开了新的树级过程。我们研究了这种非标准的{ \it辅助湮灭}过程再现观测到的暗物质遗迹密度的可行性。我们提出了一个简单的标量暗物质-标量辅助模型，这是实现。我们发现，如果暗物质和辅助物质相对简并，那么对于keV-MeV尺度的暗物质，就可以达到所需的遗迹密度。我们简要地讨论了宇宙学的限制，这种暗物质的情况。
2017-03-24 hep-ph
Non-standard cosmological scenarios, Sommerfeld enhancement and asymmetric dark matter
本文研究非标准宇宙学中修正哈勃膨胀率与Sommerfeld增强对非对称暗物质遗迹密度的混合影响，并给出相关参数约束和质量上限。
2025-06-06 hep-ph
Gluino Annihilations and Neutralino Dark Matter
我们考虑超对称的情况下，兼容所有的宇宙学和唯象学的要求，最轻的超对称粒子（LSP）的中性伴子和准简并胶子。我们研究了中性伴子遗迹丰度，重点是胶子（共）湮灭效应。如果中性伴子是类双星的，在一个宽的质量窗口中，遗迹丰度自然会在正确的范围内被驱动，使LSP成为主要的冷暗物质成分。我们表明，在一般的MSSM中，胶子是最强的可能coannihilating合作伙伴的bino-like neutralino。此外，与其他的共湮灭情形相反，即使在相对较大的胶子-中性伴子质量分裂下，胶子对湮灭也总是主导共湮灭过程。最后，我们提出了在概述的框架中的中性伴子暗物质检测的前景。
2004-04-15 hep-ph
Radiative neutrino model with semi-annihilation dark matter
本文提出了一个具有$U(1)$规范对称性的双圈诱导辐射中微子模型，其中产生了一个Dirac费米子的暗物质。残余密度的贡献来自于剩余$\mathbb{Z}_3$宇称引起的湮灭和半湮灭。在对中微子振荡数据和轻子味破坏边界提出要求后，我们发现半湮没在满足残余密度约束$0.117 < Ωh^2 < 0.123$中起着至关重要的作用。我们的数值分析表明，DM标量耦合与DM质量在$(80, 400)$ GeV的允许区域。
2019-12-15 hep-ph
Can high energy neutrino annihilation on relic neutrinos generate the observed highest energy cosmic-rays?
聚集在星系晕或附近星系团晕中的大爆炸遗留的质量为$\sim 1$ eV的中微子上的高能$\sim 10^{21}$ eV中微子的湮灭被认为是通过强子Z衰变产生高能核子和光子的原因，这可能解释了探测到的大于10^{20}eV的宇宙射线的通量。我们发现，由这一过程产生的高能核子和光子的通量主要是在均匀的、非团簇的中微子背景上湮灭的，并且为了解释探测到的>10 ^{20}eV粒子的通量，10 ^{21}eV中微子的能量产生率需要>10^{48} erg/Mpc^3 yr。这个能量产生率，相当于宇宙的总光度，比解释大于10^{19}eV宇宙射线通量所需的高能核子产生率大4个数量级。因此，为了使中微子湮灭对探测到的大于10^{20}eV的宇宙射线的通量有显著贡献，就必须提出一种新的高能中微子源的存在，这种高能中微子源可能与大于10^{19}eV的宇宙射线源无关。
1998-04-02 astro-ph hep-ph
Enhanced One-Loop Corrections to WIMP Annihilation and their Thermal Relic Density in the Coannihilation Region
我们考虑了由于初始态中光玻色子交换引起的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）共湮灭过程的量子修正（“索末菲修正”）。我们在单循环水平上工作，即我们假设这些校正可以微扰地处理。如果至少有一个质量接近最轻的WIMP的新粒子，这是一个暗物质候选者，那么共湮灭是很重要的。在这种情况下，初始状态下（相对较轻的）玻色子的交换可以改变湮灭粒子的身份。我们感兴趣的修正因式分解，在WIMP自湮没的情况下，前面处理，但它们可以混合不同的树级振幅。此外，即使外部粒子和环中粒子之间的质量分裂很小，也会显著改变相关的环功能。我们发现这些功能的精确解析表达式，并说明考虑的情况下，作为例子的wino或希格西诺类中性伴子的效果。
2013-03-15 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Supersymmetry from Relic Density compared with future Higgs Searches at the LHC
在粒子物理学的标准模型（SM）之外的理论中，超对称性（SUSY）提供了一个极好的暗物质（DM）候选者-中性伴子。宇宙学的一个明确预测是DM粒子的湮灭截面，假设它们是早期宇宙的热遗迹。在超对称性的大部分参数空间中，湮没截面与宇宙学的预言相比太小。然而，对于大值的tan β参数的湮灭通过s-通道赝标量希格斯交换产生正确的遗物密度在几乎整个范围内的可能的超对称质量的几个TeV的范围。tan β所需的值通常在50左右，即顶部和底部质量比的数量级，这恰好也是在具有规范耦合统一的大统一理论中允许汤川统一的范围。对于如此大的tan β值，较重的希格斯粒子的相关产生，被tan β平方增强，比类似SM的希格斯粒子的产生大三个数量级，并且可以作为LHC新物理学的第一个线索之一被观察到。
2010-11-09 hep-ph
Relic density and CMB constraints on dark matter annihilation with Sommerfeld enhancement
我们计算了暗物质粒子的遗迹密度是如何改变的，当它们的湮灭是由索末菲机制增强由于汤川相互作用的湮灭粒子。保持暗物质丰度与目前的观测范围一致，需要标准化的s-波湮灭截面相比，没有增强模型减少。抑制的水平取决于颗粒模型的具体参数，动力学解耦温度具有最大的影响。我们发现，截面可以减少多达一个数量级的极端情况下。我们还计算了这种Sommercury增强湮灭的能量注入所引起的CMB能谱的μ型畸变。我们的结果表明，在共振附近，与束缚态，扭曲可以足够大，以排除由COBE/FIRAS实验发现的上限|mu| <9.0 × 10 ^（-5）。
2010-03-04 astro-ph.CO hep-ph
Forbidden Dark Matter Annihilations into Standard Model Particles
我们提出了运动学禁止的暗物质湮灭成标准模型轻子。这种机制精确地选择了暗物质质量，使观测到的遗迹丰富。这与现有的热暗物质模型有质的不同，在现有的模型中，固定遗迹密度通常会留下可行的暗物质质量的数量级。禁止湮灭要求暗物质在质量上接近控制其湮灭率的粒子。我们展示了暗物质质量接近μ子质量、τ质量或τ和μ子质量的平均值的例子。我们发现，大多数相关的参数空间可以覆盖下一代的建议束流转储实验和未来的高亮度电子正电子对撞机。禁戒暗物质预言了与标准模型的大耦合，这可以解释观测到的$(g-2)_μ$值。
2021-04-08 hep-ph
Efficient Coannihilation Process through Strong Higgs Self-Coupling in LKP Dark Matter Annihilation
我们指出，当Higgs质量稍重（200 - 230 GeV）时，在UED模型中最轻的Kaluza-Klein粒子（LKP）暗物质通过包括第一个KK希格斯玻色子在内的共湮灭过程有效地湮灭，这就产生了大的Higgs自耦合.大的自耦合自然导致了LKP和第一种KK希格斯玻色子之间的质量简并以及KK希格斯玻色子玻色子的大湮灭截面。这些都是必不可少的增强湮灭的LKP暗物质，这使得大的致密化尺度\sim 1 TeV的暗物质的遗迹丰度与宇宙学观测一致。我们发现，热遗迹丰富的LKP暗物质，可以调和的严格约束的电弱精密测量的最小UED模型。
2006-01-05 hep-ph
Squark-pair annihilation into quarks at next-to-leading order
最小超对称标准模型（MSSM）在大型强子对撞机和暗物质研究中受到严格的审查。有趣的是，第三代轻方块的场景不仅是可行的，而且也很好地受到了观察到的标准模型般的希格斯玻色子质量和暗物质遗迹密度的激励。后者往往需要夸克对湮灭的重要贡献。在前人工作的基础上，本文对包含索末菲增强效应的夸克偶湮灭为次领先夸克的QCD过程进行了精确分析。我们讨论了所有的技术细节，我们的一个循环，真正的排放和再膨胀计算，他们的实施在精密工具DM@NLO，以及数值上的湮灭截面和宇宙学遗迹密度的唯象MSSM方案尊重特别是当前LHC的限制。我们表明，包括这些辐射校正导致的重大变化，在首选的参数区域高达20 GeV。
2019-03-26 hep-ph
Thermal abundance of non-relativistic relics with Sommerfeld enhancement
我们提出了一个分析处理计算的遗迹丰度的非相对论性粒子的湮灭率在化学去耦索末菲增强增加。我们发现近似合理的功能，密切配合索末菲增强截面的无质量限制的S-和P-波湮灭的力载体的热平均。我们证明，与近似的热平均截面的实施，标准的分析方法，最终的遗物丰度提供的准确性在1%以内，即使是索末菲增强的情况下。
2011-08-03 astro-ph.CO hep-ph
Radiative Neutrino Mass with $Z_3$ Dark matter: From Relic Density to LHC Signatures
在这项工作中，我们给出了一个具体的$\mathbb{Z}_3$暗物质（DM）模型中，中微子质量诱导在两个循环的DM粒子，可以是一个复杂的标量或狄拉克费米子的相互作用的现象进行了全面的分析。详细讨论了DM在遗迹密度和直接探测方面的特性以及LHC的特征，并简要讨论了对银河系中心γ射线过剩的间接探测。在DM方面，半湮没和共湮没过程在缓解遗迹密度和直接检测之间的参数空间的紧张关系方面起着至关重要的作用。在对撞机一侧，由$\mathbb{Z}_3$粒子产生的新衰变通道在LHC上产生了不同的信号。目前，三轻子信号被认为是标量和费米子DM候选者最严格的边界，费米子DM的签名与简化超对称模型中的电弱子非常相似。
2016-01-24 hep-ph
The 130 GeV gamma-ray line and Sommerfeld enhancements
最近，可能的迹象表明，在费米-LAT光子光谱朝向银河系中心的线光谱特征已被报道。如果明显的线特征来自暗物质（DM）湮灭到$γX (X=γ, Z^{0} or h^{0})$中，则对于典型的环诱导辐射过程，相应的湮灭截面不自然地大。另一方面，它仍然太小，无法对观测到的DM遗迹密度负责。我们表明，索末菲增强标量力载体的机制可以提供一个简单的解决方案，这些难题。可能的大索末菲增强的横截面的s波DM湮灭可以显着减少所需的有效耦合DM和带电粒子之间的典型的回路图。DM粒子必然会通过三能级p波过程湮灭为标量力载流子，在冻结时，p波过程可以主导DM湮灭截面，得到正确的热遗迹密度，但由于速度抑制，对今天的DM湮灭贡献较小。本文详细分析了p波索末菲增强对冻结的影响。结果表明，在热遗迹密度的约束下，所需的有效耦合可以减少一个数量级。
2013-03-22 hep-ph
Thermal Relics in Modified Cosmologies: Bounds on Evolution Histories of the Early Universe and Cosmological Boosts for PAMELA
基于广义相对论扩展的替代宇宙学预测了大爆炸前核合成（BBN）时代早期宇宙中修改的热历史，该时代不直接受宇宙学观测的约束。当膨胀率相对于标准情况提高时，热遗迹通常与较大的遗迹丰度解耦。因此，与标准宇宙学相比，对于较大的湮灭截面，可以得到遗迹丰度的正确值。一个直接的结果是间接检测率提高。扩展我们以前的分析，我们得到更新的天体物理界的暗物质湮灭截面，并使用它们来约束替代宇宙学在前-BBN时代。我们还确定了这些替代宇宙学的特点，以提供正确的价值遗物丰度的热遗物的（大）湮灭截面所需的解释PAMELA结果的正电子分数，因此提供了一个“宇宙学提升”的解决方案的暗物质解释的PAMELA数据。
2010-06-21 astro-ph.CO hep-ph
