Highly-boosted dark matter and cutoff for cosmic-ray neutrino through neutrino portal
我们研究了宇宙射线中微子的截止，通过中微子门相互作用与宇宙背景中微子到暗扇区粒子的散射。我们发现，当暗扇形粒子主要与$τ-$中微子耦合时，仍然存在较大的相互作用率，从而在较宽的能量范围内，中微子的平均自由程可以约为$O(10)~$ Mpc.如果足够稳定，大部分宇宙射线中微子能量转移到暗区粒子中，就可以穿越宇宙到达地球。如果暗扇区粒子起源于宇宙成因中微子，则其能量可达$Ø({\rm EeV})$。
2019-05-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Dark Matter "Collider" from Inelastic Boosted Dark Matter
我们提出了一种新的暗物质（DM）的检测策略的模型与非最小暗扇区。底层DM场景中的主要成分是增强的DM粒子和较重的暗扇区状态。相对论DM撞击在目标材料上非弹性地散射到较重的状态，随后衰变成DM以及包括可见（标准模型）粒子的较轻的状态。因此，预期的信号事件伴随着与目标粒子反冲相关的次级级联过程的可见签名，不同于不涉及次级签名的典型中微子信号。然后，我们讨论了各种运动学特征，其次是DM检测前景在大容量中微子探测器与模型框架，其中暗规范玻色子是标准模型粒子和DM之间的调解人。
2017-04-20 hep-ex hep-ph
Diffuse Boosted Cosmic Neutrino Background
本文计算了宇宙射线散射产生的高能加速遗迹中微子的弥散通量，并指出当前实验未观测到该通量，从而排除了宇宙学距离上平均中微子背景超密度大于约$10^{4}$的情况，同时探讨了其未来可探测性。
2025-03-05 astro-ph.CO hep-ph
Diurnal Effect of Sub-GeV Dark Matter Boosted by Cosmic Rays
指出了宇宙线激发的暗物质（DM）的一种新的昼夜效应。DM与核子的相互作用不仅允许直接用核反冲探测DM，而且允许宇宙射线与非相对论DM散射并将其提升到更高的能量。如果DM-核散射截面足够大，DM通量衰减，因为它通过地球传播，导致强烈的昼夜调制。除了具有更高反冲能量的信号之外，这种昼夜调制为直接检测增强的亚GeV DM提供了另一个突出的特征。
2021-03-09 hep-ex 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
Cosmic-Ray Boosted Diffuse Supernova Neutrinos
针对宇宙射线散射增强中微子通量的研究热点，本文分析了宇宙射线与未被探测的弥散超新星中微子背景散射产生的增强通量，发现其远低于多种已知中微子通量。
2025-09-04 astro-ph.HE hep-ph
Impact of coherent scattering on relic neutrinos boosted by cosmic rays
School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Wuppertal（伍珀塔尔大学数学与自然科学学院）
研究了宇宙射线增强残余中微子与重核的相干散射效应，并利用IceCube和Pierre Auger数据对残余中微子过密度进行限制，同时探讨了KM3NeT事件的可能解释。
2026-02-04 hep-ph
Cosmic-Neutrino-Boosted Dark Matter ($ν$BDM)
提出了一种宇宙中微子助推暗物质的新机制。新机制是如此重要，以至于到达地球上质量窗口$1~{\rm keV} \lesssim m_{\rm DM} \lesssim 1~{\rm MeV}$的暗物质的通量可以比只有宇宙电子的通量增加两到四个数量级。因此，我们首先从Borexino，PandaX，XENON1T和JUNO等先进的地下实验中推导出保守但仍然严格的宇宙中微子助推的暗物质（$ν$ BDM）的界限和未来的灵敏度极限。
2021-01-27 hep-ph
Monochromatic dark neutrinos and boosted dark matter in noble liquid direct detection
如果暗物质自湮灭为中微子或亲核的暗物质的第二组分（“增强”），则湮灭产物可以通过相干核散射以高速率检测到。未来的几十吨级液态氙探测器（如达尔文探测器）和几百吨级液态氩探测器（ARGO探测器）将对$10-1000$ MeV暗物质质量互补范围内的这些粒子的通量敏感。我们得到这些灵敏度后占大气和弥漫超新星中微子背景，和现实的核反冲接受。我们发现，他们对暗中微子通量的约束可能超过中微子探测器，如超级神冈，他们将广泛探测参数区，解释在中微子门户模型中的卫星丢失的问题。XENON1T和Borexino实验目前将热增强的暗物质的有效重子耦合限制在弱相互作用$\lesssim 10-100 \ \times$，但达尔文和ARGO将探测到小10倍的耦合。用重子耦合探测增强的暗物质弱耦合可能表明，通过湮灭，星系晕中心的暗物质密度轮廓变得有核，而不是尖形。这项工作表明，除了液态氙，液态氩直接探测技术将出现在暗物质搜索内外的WIMP范式的主要球员。
2018-12-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
(In)Direct Detection of Boosted Dark Matter
我们提出了一个新的多组分暗物质模型，一个新的实验签名，模仿中微子探测器的中性电流相互作用。在我们的模型中，暗物质由两个粒子组成，一个较重的主导成分湮灭产生一个增强的较轻成分，我们称之为增强的暗物质。较轻的成分是相对论性的，在中微子实验中散射电子产生切伦科夫光。该模型结合了间接检测的主导成分的直接检测的增强暗物质。方向性可以用来区分大气中微子背景中的暗物质信号。我们讨论了参数空间在当前和未来实验中的可行区域。
2015-12-11 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Blazar Boosted ALP and vector portal Dark matter confronting light mediator searches
针对低质量暗物质探测难题，提出利用耀变体喷流增强暗物质电子散射，在超级神冈探测器中超越现有介质子搜索限制，并首次实现对ALP介导亚MeV暗物质的强约束。
2025-04-23 hep-ex hep-ph
Direct detection of boosted dark matter in two component dark matter scenario
本研究针对含隐藏$U(1)_D$对称性的双组分暗物质模型，探究银心重暗物质湮灭助推轻暗物质的探测问题，提出利用NEWSdm等定向直接探测实验检验该场景，算出5千克探测器年预期事例率最高达O(10)个。
2024-12-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Distinctive signals of boosted dark matter from its semi-annihilation
暗物质可以通过各种机制来增强，这些机制可能会产生与典型暗物质不同的特征信号。我们表明，半湮灭$χχ\to\barχν$产生的信号是不同于其他半湮灭和标准的暗物质湮灭过程。由于半湮灭过程产生的助推暗物质被视为高能中微子，因此暗物质和伴随的中微子的总通量在接近暗物质质量的能量上产生双峰。我们表明，这将是可能的，以检测这两个粒子在太阳使用未来的大容量中微子探测器，如深地下中微子实验和超神冈。
2022-01-19 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Searching for Boosted Dark Matter via Dark-Strahlung
我们提出了一个新的搜索通道的提升暗物质（BDM）的信号来自目前的宇宙，这是不同于简单的中微子信号，包括那些来自衰变或对湮灭的暗物质。信号过程是由高能BDM从电子或核子上散射而引发的。如果暗物质是暗扇区U（1）带电的，散射的BDM可能辐射出暗规范玻色子（称为“暗辐射”），随后衰变为标准模型费米子对。我们指出，这个通道的存在可能允许的解释，相关的信号源于BDM，而不是从暗物质起源的中微子。虽然暗致辐射过程通常是subleading相比，最低阶简单的弹性散射的BDM，我们发现，BDM与一个显着的升压因子可能会导致O（10-20%）的事件率在参数区域无法达到的典型的光束产生的暗物质。我们进一步发现，暗辐射通道甚至可能优于领先的顺序通道在搜索BDM，特别是当后者是由大量的背景污染的困扰。我们认为，宇宙成因的BDM搜索很容易落在这样的情况下，因此充分利用暗辐射。作为实际应用，在DUNE远探测器环境下，在暗规范玻色子参数空间中对比了前导阶通道和暗辐射通道的实验灵敏度，揭示了暗辐射通道的实用性。
2019-10-15 hep-ex hep-ph
Probing Supernova Neutrino Boosted Dark Matter with Collective Excitation
本研究探索超新星中微子助推暗物质（SN$ν$BDM）的直接探测，计算其在半导体探测器中的等离激元激发速率并推导排除极限，发现对亚MeV暗物质的灵敏度显著增强。
2025-01-20 hep-ph
Impact of loop-induced processes on the boosted dark matter interpretation of the XENON1T excess
我们认为，推动暗物质解决方案的XENON1T过剩，以限制通过循环生成的过程的框架。作为信号来源的被增强的暗物质成分的相互作用有效地将冷的暗物质背景与电子耦合，使其在电子反冲搜索中潜在地可见。类似地，一旦考虑到标准模型的辐射修正，暗物质也会散射到夸克上，并在核反冲测量中变得可观察到。通过分析这些过程，我们发现，如果增强分量是通过暗物质湮灭产生的，那么当前的直接探测约束排除了异常所选择的较高质量范围。
2020-06-29 hep-ph
Exploring for sub-MeV Boosted Dark Matter from Xenon Electron Direct Detection
直接探测实验由于反冲能量的阈值而失去了寻找亚MeV轻暗物质候选者的灵敏度。然而，这种轻的暗物质粒子可以被高能宇宙射线加速，这样它们就可以被现有的探测器探测到。从XENON 100/1 T实验中导出了增强光暗物质和电子散射的约束条件。我们说明的能量依赖的截面起着至关重要的作用，在提高检测灵敏度，也直接检测和其他实验的互补性。
2020-06-23 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Boosted Dark Matter at the Deep Underground Neutrino Experiment
我们调查的背景下，提升的暗物质的非标准暗扇区的检测前景。我们考虑这样一种情况，即两个稳定的粒子有一个很大的质量差，较重的粒子占了我们当前宇宙中大部分的暗物质。较重的候选者被假定为在树级与标准模型粒子没有相互作用，因此避开了现有的约束。虽然是次显性的，但较轻的暗物质粒子是通过银河系或太阳中心较重粒子的成对湮灭而有效地产生的。大的洛伦兹增强使得能够通过与电子或原子核交换亮暗光子来检测大体积地面实验中的非最小暗扇区。各种实验设计的中微子物理和质子衰变的详细检查，包括超级K和Hyper-K。在这项研究中，我们专注于在深地下中微子实验的远探测器的灵敏度，在太阳的中心产生的增强暗物质，并比较我们的研究结果与最近的结果，增强暗物质产生在银河系中心。
2016-11-29 hep-ph
Bounds on boosted dark matter from direct detection: The role of energy-dependent cross sections
直接探测实验的反冲阈值限制了可以探测到的暗物质（DM）粒子的质量范围，大多数DD实验对亚MeV DM粒子是盲目的。然而，这些轻DM粒子可以通过与高能宇宙射线电子碰撞而被提升到非常高的能量。这使得暗物质粒子在直接探测实验的目标中引起可检测的反冲。我们推导出的DM和电子的散射截面的限制，使用XENONNT和Super-Kamiokande数据。在重态和轻态下考虑了矢量和标量介体。我们讨论的重要性，包括能量相关的截面（由于特定的洛伦兹结构的顶点）在我们的分析，并表明，边界可以显着不同的结果，假设恒定的能量无关的截面，通常假设在文献中简单。我们的界限也与其他天体物理学和宇宙学的限制。
2023-01-13 hep-ex hep-ph
Boosted Dark Matter Driven by Cosmic Rays and Diffuse Supernova Neutrinos
本文研究弥散超新星中微子和宇宙线质子/电子上散射产生的增强暗物质，考虑两类截面并评估其在 XENONnT 与 Super-Kamiokande 中的探测可能。
2025-03-17 hep-ph
New Physics Opportunities in the Boosted Di-Higgs plus \ET Signature
标准模型中的希格斯场可能与暗物质和/或大质量中微子相关的新物理领域耦合。在本文中，我们提出了一个新的签名，助推迪希格斯玻色子加上\ET（这是一个暗物质或中微子），以探测这些新的物理部门。在一个大类的模型，特别是超对称SM和低尺度跷跷板机制，这个签名可以发挥关键作用。在$\sqrt s=$ 14 TeV高亮度（HL-）LHC上，我们可以探测到低至$\sim$ 0.1 fb的产生率。将其应用于基准模型、双Higgsino极限下的超对称性、正则跷跷板模型和小Higgs模型，发现Higgsino、右手中微子和重矢量玻色子的质量分别可探测到$\sim$ 500 GeV、650 GeV和900 GeV。
2016-03-29 hep-ex hep-ph
Detecting Boosted Dark Matter from the Sun with Large Volume Neutrino Detectors
我们研究了新的方案，热暗物质（DM）可以有效地捕获在太阳和湮灭到助推暗物质。在具有半零化DM的模型中，DM具有非最小稳定对称性，或者在具有多分量DM扇区的模型中，DM的零化可以产生具有适度洛伦兹增强的稳定暗扇区粒子。我们调查这两种可能性，提出具体的模型作为概念的证明。这两种方案都可以产生质量为O（1）-O（100）GeV的可行热遗迹DM。利用高能质子反冲时，所产生的助推DM散射关闭的物质，我们提出了一种检测策略，使用大体积的地面探测器，如那些设计用于检测中微子或质子衰变。特别是，我们提出了一个搜索质子轨道指向太阳。我们专注于基于切伦科夫辐射的探测器的信号，如超级神冈（SK）及其升级的超级神冈（HK）。我们发现，与自旋相关的散射作为主要的DM-核相互作用在低能量下，提升DM可以留下可检测的信号在SK或HK，与DM直接检测实验的灵敏度相媲美，同时与当前的限制是一致的。我们的研究提供了一个新的搜索路径DM部门与非最小结构。
2014-10-20 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Detecting neutrino-boosted axion dark matter in the MeV gap
暗物质（DM）难以捉摸的本质仍然是一个远未解开的谜团。大量的工作致力于寻找DM与标准模型粒子的微弱相互作用的特征。在这项工作中，我们探讨了与超新星中微子相互作用的轴子DM的签名：中微子助推轴子DM（$ν$ BADM）。我们专注于$ν$ BADM在银河系磁场中转换成光子，产生一种奇特的伽马射线通量。这个信号落在探索不足的MeV能量范围内，将由下一代伽马射线任务探测。再一次，天体物理学的研究可以作为基础物理学的探测器，揭示DM的性质和特性。
2023-02-02 astro-ph.HE hep-ph
Prospects for Detecting Boosted Dark Matter in DUNE through Hadronic Interactions
增强暗物质（BDM）是目前被广泛研究的一类暗物质候选者，其中一小部分暗物质是相对论性的。我们通过强子相互作用在大型液氩时间投影室（LArTPC），如DUNE的BDM搜索奠定了基础。我们研究BDM核散射的详细开发新的事件生成技术与参数化探测器模拟。利用LArTPC中强子探测的低阈值和方向性，我们研究了在类沙丘实验中的发现潜力，并与其他实验进行了比较。
2020-10-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Direct detection of cosmic ray-boosted puffy dark matter
本研究针对高能宇宙射线助推的相对论性轻暗物质，考虑动量转移依赖，在轻媒介子简化模型中推导蓬松暗物质直接探测极限，发现其强于点状暗物质。
2023-09-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Suppression of boosted relic neutrinos by photon backgrounds during ultra-high-energy cosmic ray propagation
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo（圣卡洛斯物理研究所，圣保罗大学）
通过蒙特卡洛传播框架，研究宇宙射线与光子背景的相互作用如何抑制由超高能宇宙射线增强的遗迹中微子通量，并指出需要极端过密度（η≳10^8）才能产生可观测效应。
2026-08-05 astro-ph.HE hep-ph
Boosted dark matter signals uplifted with self-interaction
我们探讨了探测前景的一个非标准的黑暗部门的背景下，推动暗物质。我们专注于两个暗物质粒子的一个大的质量差的情况下，较重的候选人是隐蔽的，并与标准模型粒子只在循环相互作用，逃脱现有的直接和间接的检测界限。然而，它在银河系中心或太阳中的对湮灭可能会产生增强的稳定粒子，这些粒子可以在大容量中微子探测器中被检测到为可见的切伦科夫光。在这样的模型与多个候选人，自相互作用的暗物质粒子自然是利用{ \it辅助冻结出}机制，并证实了各种宇宙学研究，如N体模拟的结构形成，观测矮星系，和小尺度问题。我们发现，隐蔽的（较重的）暗物质的自相互作用大大提高了在太阳中的捕获率，并在当前和未来的实验中产生有希望的信号。我们对Super-Kamiokande，Hyper-Kamiokande和PINGU的增强暗物质事件进行了详细的分析，包括由于自相互作用和太阳能量损失而引起的蒸发等显着影响。
2015-03-27 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Investigating the collinear splitting effects of boosted dark matter at neutrino detectors
在简化的亲电子暗光子模型框架下研究了宇宙线助推的暗物质（DM）的探测前景。聚焦于keV $\sim $ MeV尺度附近的暗物质和暗光子质量，我们考虑从XENON 1 T和Super-K实验获得的边界。在计算XENON 1 T约束时，仔细考虑了电子束缚态效应。对于能量阈值相对较高的中微子探测器，通过引入DM部分子分布函数（PDF），考虑了质量和动量传递的尺度分级引起的大对数效应.在中微子探测器中，对数效应会降低DM散射的电子反冲率。此外，我们发现DUNE和JUNO实验提供了高灵敏度的探测暗光子成分的DM PDF通过暗康普顿过程。我们还检查了DM自散射截面上的子弹状簇约束。
2023-02-07 hep-ph
Energy-dependent Boosted Dark Matter from Diffuse Supernova Neutrino Background
利用超新星弥散中微子增能暗物质，考虑能量依赖散射截面，基于XENONnT等实验数据设定新限制，显著修正恒定截面下的约束。
2024-03-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The Spin-dependent Scattering of Boosted Dark Matter
本文首次系统推导了加速暗物质自旋相关散射截面，发现大转移动量下质子结构因子显著增强且夸克-核子匹配存在残留动量依赖，并利用地面数据给出亚GeV暗物质的直接限制，排除区域比非相对论情形大约六个数量级。
2023-04-12 hep-ph
Boosted Dark Matter Quarrying at Surface Neutrino Detectors
我们提出了“地球屏蔽”的概念，以拒绝宇宙射线背景，在表面中微子探测器上寻找增强的暗物质，导致信号与背景比的增强。由于大量的宇宙射线诱导的背景，在地面探测器上识别宇宙起源的稀有信号，特别是缺乏特征的信号，通常被认为是无望的，因此地下实验更有动机避免这种挑战。我们声称，表面探测器可以达到显着的灵敏度，甚至无特征的信号，一旦限制到事件通过地球从探测器位置的相对侧的信号留下可观的轨道，从源方向推断。通过这样做，可以基本上抑制感兴趣的信号区域中的潜在背景。为了验证我们的说法，我们研究了实验达到几个表面实验，如SBN计划（MicroBooNE，ICARUS和SBND）和ProtoDUNE弹性增强暗物质签名源于银河系中心。我们提供了一个系统的讨论，最大限度地提高相关的信号灵敏度。
2018-08-27 hep-ph
Boosted dark matter from primordial black holes produced in a first-order phase transition
University of Hawaii at Manoa（夏威夷大学马诺阿分校）；National Tsing Hua University（国立清华大学）
研究通过第一阶相变产生原初黑洞，其蒸发增强暗物质流，可能在实验中被探测到，并产生引力波信号。
2025-12-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Optimizing Energetic Light Dark Matter Searches in Dark Matter and Neutrino Experiments
中微子和暗物质实验与大体积（$\gtrsim 1$吨）探测器可以提供卓越的灵敏度，从目前的宇宙高能光暗物质诱导的信号。以提升暗物质作为一个具体的例子，充满活力的光暗物质，我们仔细检查两个代表性的搜索通道，电子散射和质子散射，包括深度非弹性散射过程，在弹性和非弹性提升暗物质的背景下，在一个完全独立的方式检测器。在这项工作中，采用暗规范玻色子作为粒子来介导标准模型粒子和增强的暗物质之间的相互作用。我们发现，这两个通道的信号灵敏度高度依赖于（质量）参数区域探测，所以搜索策略和通道的设计，特别是在实验的早期阶段，应该是明智的。特别是，如果介质的质量低于（高于）$\mathcal{O}$（GeV），那么与准弹性质子散射相比，来自增强暗物质引发的深度非弹性散射的贡献可以是次要的（重要的）。我们演示了如何实际执行搜索和相关分析，采用示例检测器，如DarkSide-20 k，DUNE，Hyper-Kamiokande和DeepCore，并考虑到各自的检测器规格。对于其他潜在的探测器，我们提供了一个汇总表，收集相关信息，从类似的研究可以很容易地完成。
2020-07-14 hep-ex hep-ph
Cosmic-ray boosted inelastic dark matter from neutrino-emitting active galactic nuclei
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Harvard University（哈佛大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速实验室）；University of Chicago（芝加哥大学）
通过考虑活动星系核中宇宙线与暗物质的散射，计算来自NGC 1068和TXS 0506+056的宇宙线增强暗物质通量，并利用Super-K和XENONnT对轻质/非弹性暗物质模型给出新约束。
2026-05-25 astro-ph.HE hep-ph
Dark Parton Shower Effects for Cosmic Ray Boosted Dark Matter
College of Physics, Sichuan University（四川大学物理学院）；Institute of Physics, Henan Academy of Sciences（河南省科学院物理研究所）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
本文利用蒙特卡洛框架研究了暗部分子簇射对宇宙线增强暗物质直接探测的影响，发现其能显著改变CRDM通量并放宽PandaX-4T等实验对动力学混合参数的界限。
2026-10-30 hep-ex hep-ph
Directional Direct Detection of MeV Scale Boosted Dark Matter in Two Component Dark Matter Scenario via Dark Photon Interaction
本研究针对双组分暗物质模型中较重暗物质湮灭产生的MeV尺度助推轻暗物质，探索定向直接探测（如核乳胶探测器NEWSdm）的有效性，聚焦质子、碳等轻核靶，为探测常规方法无法覆盖的低质量暗物质参数空间提供新途径。
2025-04-17 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Boosted displaced decay of right-handed neutrinos at CMS, ATLAS and MATHUSLA
研究了 Type-I seesaw 机制中右手中微子的增强位移衰变特征，通过 PYTHIA 模拟分析了 CMS、ATLAS、FCC-hh 和 MATHUSLA 在不同能量下的参数敏感性，并揭示了增强效应对衰变长度和中微子 Majorana 性质探测的影响。
2024-03-23 hep-ph
Boosted Self-Interacting Dark Matter and XENON1T Excess
我们提出了一个自相互作用的增强暗物质（DM）的情况下，最近报道的过量的电子反冲事件的XENON 1 T实验的一个可能的解释。标准模型（SM）被扩展为两个在暗$U(1)_D$规范对称性下带电的类矢量费米子单态来描述暗扇区。虽然光矢量玻色子介质的存在导致足够的DM自相互作用来解决冷暗物质的小尺度问题，但具有亚GeV尺度DM的模型可以通过在检测器处增强的DM分量与电子的弹性散射来解释XENON 1 T过量。DM到光介质中的强烈湮灭导致抑制的热遗迹。暗冻结和标量晚期衰变的非热贡献的混合设置可以导致正确的遗迹丰度。我们用XENON 1 T数据拟合了我们的模型，并发现最终的参数空间与DM的自相互作用、DM-电子散射率以及天体物理和宇宙学观测结果一致。一个微小的参数空间符合所有这些限制和要求，可以在不久的将来的实验中进一步审查。
2022-04-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
High-Energy Nuclear Recoils from Boosted Dark Matter for the LZ 248-keV Event: Beyond the Halo-Dependent High-Velocity Tail
Jazan University（扎赞大学）；University of South Dakota（南达科他大学）；University of Kansas（堪萨斯大学）；Chungnam National University（忠南国立大学）；Jeonbuk National University（全北国立大学）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）；Institute for Basic Science（基础科学研究院）
针对LZ实验248-keV核反冲候选事件，提出轻增强暗物质弹性或非弹性散射的新解释，避开晕速度尾部不确定性，并给出基准谱与补充测试方案。
2026-09-09 hep-ex hep-ph
Search for boosted dark matter with high-Z material in underground experiments
我们建议使用乳胶探测器在地下深处的设施，从天体物理来源寻找一个增强的暗物质（DM）粒子。我们进一步提出使用高- $Z$材料，例如铅，用于高于阈值的较大DM-核相干散射截面。增强的DM将分散成激发的DM。虽然核反冲能没有被检测到，但来自激发DM的衰变产物可以被所提出的检测器记录。利用重构的轨道拓扑可以控制高能太阳中微子等背景。所提出的探测器有可能在亚GeV质量区域找到增强的DM，并且在某些参数空间中，可以进行观察，而在其他大体积探测器（如Super-K）中没有灵敏度。
2020-07-27 hep-ph
Boosted Dark Matter From Centaurus A and Its Detection
本研究探讨了半人马座 A 喷流中电子散射产生的助推暗物质及其在超级神冈实验中的探测，发现其通量因距离近而增强，并给出更严格的散射截面约束。
2024-03-14 astro-ph.HE hep-ph
Inelastic Scattering Effects on Attenuation of Boosted Dark Matter
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；Henan Normal University（河南师范大学）
研究非弹性散射对增强暗物质衰减的影响，将共振散射纳入地球衰减框架并结合其他通道，利用 PandaX - 4T 数据对自旋无关的增强暗物质 - 核子截面得出新约束。
2026-10-21 hep-ph
Ultra-High-Energy Cosmic Ray Boosted Relic Neutrinos
School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）
通过标准模型中性流相互作用，超高能宇宙射线可助推遗迹中微子至高能，从而间接探测宇宙中微子背景；本文系统计算了扩散通量，发现散射通道存在清晰层次，并利用IceCube和Pierre Auger数据给出了CνB过密度的上限。
2026-11-03 astro-ph.HE hep-ph
Simultaneous detection of boosted dark matter and neutrinos from the semi-annihilation at DUNE
本文研究半湮灭χχ→νχ̄过程，提出在DUNE上同时探测中微子与增强暗物质，发现暗物质质量低于8 GeV且截面依赖动量转移时两种信号均可检验，更大质量可联合其他实验验证。
2024-02-22 astro-ph.HE hep-ph
Displaced fat-jets and tracks to probe boosted right-handed neutrinos in the $U(1)_{B-L}$ model
本文研究了右手中微子（RHN）通过$B-L$ $Z'$玻色子的成对产生以及在大型强子对撞机（HL-LHC）和未来$pp$对撞机（FCC-hh）上的探测前景。我们重点关注质量为$10-70$ GeV的RHN态，对于小的活性-无菌混合强度，这自然会导致顶点位移。通过与$m_{Z'} \ge 1$ TeV的质量共振产生的RHN被严重增强，导致准直衰变产物，从而产生脂肪喷射。我们调查的内部探测器和μ子光谱仪，即一对移位的脂肪喷流和相关的轨道，分别专用签名的检测前景。我们发现，HL-LHC和FCC-hh都可以对小的活性-无菌混合$V_{μN} > 10^{-6}$和$V_{μN} > 10^{-7}$敏感，事件数分别达到$\mathcal{O}(10)$和$\mathcal{O}(10^3)$。这允许探测轻中微子质量的产生通过跷跷板机制在这种情况下。
2022-03-11 hep-ph
Muon $(g-2)$ and XENON1T Excess with Boosted Dark Matter in $L_μ-L_τ$ Model
出于越来越多的证据轻子味普适性违反后，费米实验室的μ子$(g-2)$测量的第一个结果，我们重新审视了一个最广泛研究的标准模型的异常自由扩展，即规范$L_μ-L_τ$模型，已知是提供一个自然的解释μ子$(g-2)$。我们还将暗物质（DM）的存在下，在这个模型中，以解释最近报道的XENON1T合作的电子反冲过剩。我们发现，同样的中性规范玻色子负责产生所需的μ子$(g-2)$也可以介导电子和暗费米子之间的相互作用，推动了暗物质湮灭。所需的DM湮灭率到暗费米子需要一个混合设置的热和非热机制，以产生DM遗迹密度。所有要求的严格约束的参数空间对正在进行的和不久的将来的实验保持敏感，使场景具有很强的预测性。
2021-08-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Boosted Self-interacting Dark Matter in a Multi-component Dark Matter Model
在多组分暗物质模型中，如果质量分裂足够大，则暗物质中较轻的组分可以通过较重状态的湮灭而增强。这种相对论性的暗物质可以通过大型中微子探测器如超级神冈和冰立方探测到。此外，如果该过程是非弹性散射并且所产生的粒子的衰变长度足够短，则来自衰变的另一个签名也可以被检测到。本文构造了一个简单的具有U（1）_D规范对称性的两分量暗物质模型，其中较轻的暗物质分量具有改善具有大自相互作用截面的小尺度结构问题的潜力.我们估计的多切伦科夫环事件的数量，由于这两个提升的暗物质和随后的衰变的粒子产生的非弹性散射在超神冈未来的实验。一些相关的限制，如暗物质直接探测和宇宙学观测，也被考虑在内。数值分析表明，在一定的参数空间中，只要能产生较大的自相互作用截面，就能在每年的时间内产生少量的多切伦科夫环事件。
2018-10-15 hep-ph
Machine learning tagged boosted dark photon: A signature of fermionic portal matter at the LHC
本研究利用混合深度神经网络识别 boosted 暗光子喷注，作为费米子门户物质在 LHC 上的信号，通过分析两种末态并利用不变质量抑制背景，在 14 TeV 下对顶伙伴质量设定约 2.3 TeV 的排除极限。
2025-10-28 hep-ex hep-ph
Cosmic Ray Boosted Dark Matter in COSINUS: Modeling and Constraints
Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）；Marietta-Blau-Institut für Teilchenphysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften（奥地利科学院玛丽塔·布劳粒子物理研究所）；Atominstitut, Technische Universität Wien（维也纳工业大学原子研究所）；INFN - Sezione di Roma（罗马国家核物理研究所分部）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso（格兰萨索国家实验室）；Dipartimento di Scienze Fisiche e Chimiche, Università degli Studi dell’Aquila（阿奎拉大学物理与化学系）
本文研究了通过宇宙射线增强暗物质框架探测亚GeV暗物质的挑战，提出COSINUS实验对暗物质-核子散射截面的限制。
2026-03-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Boosted dark matter from semi-annihilations in the galactic center
本文研究了银河系中心暗物质半湮灭产生的增强暗物质粒子通量在直接探测和中微子实验中的信号，发现当前实验对自旋无关暗物质-质子散射截面的灵敏度比宇宙射线增强暗物质约束高数个数量级，且DARWIN和DUNE实验可探测低至$10^{-37}\,{\ m cm}^2$的散射截面。
2025-04-07 hep-ph
Boosted dark matter from diffuse supernova neutrinos
XENON合作最近报道了在低能量区域中的电子反冲事件，其意义约为$3.3σ$。用热暗物质来解释这种过剩似乎很有挑战性。我们提出了一个方案，银河系晕中的暗物质得到提升，作为散射的结果与弥漫的超新星中微子背景。这种相互作用可以将暗物质加速到半相对论速度，而这种通量反过来可以与探测器中的电子散射，从而提供更好的数据拟合。我们确定的暗物质质量和相互作用截面满足过剩的参数空间中的区域。此外，考虑到只有数据的假设，我们还施加界限的暗物质散射截面，这是竞争与其他实验的界限。
2022-03-03 astro-ph.CO hep-ph
LZ Nuclear-Recoil Excess from Boosted Light Magnetic Dipole-dipole Dark Matter
Wuyi University（五邑大学）；Nanjing University（南京大学）；National Taiwan University（台湾大学）；Phenikaa University（菲尼亚卡大学）；University of Oslo（奥斯陆大学）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本文提出增强速度分布的轻磁偶极暗物质模型，可缓解LZ实验核反冲过剩与低能事件预测的矛盾，并支持GeV至TeV质量范围，为过剩提供可行解释。
2026-09-09 hep-ph
Indirect detection of boosted light scalar dark matter
本研究利用伽马射线和中微子天文观测数据，探索间接探测MeV尺度增强型轻标量暗物质，发现其质量范围约20-80 MeV，并强调间接搜索对探测此类暗物质的关键作用。
2025-09-08 hep-ph hep-th
New Avenues to Heavy Right-handed Neutrinos with Pair Production at Hadronic Colliders
在许多包含I型跷跷板机制的模型中，右手中微子（$N$）与重矢量/标量玻色子耦合，从而产生共振对。到目前为止，它几乎没有受到关注，然而，它可能提供了探测TeV尺度$N$的最佳途径，而不需要$N$和活性中微子$ν_L$之间的巨大混合。本文基于三个特征：1）从$ N(\rightarrow \ell W_\ell)N(\rightarrow \ell W_h)$产生三轻子，$W_{\ell/h}$产生轻子/强子衰变的$W$ ; 2）从$N(\rightarrow ν_L h)N(\rightarrow ν_L h)$产生二- Higgs玻色子和MET; 3）从$N(\rightarrow \ell W_\ell)N(\rightarrow ν_L h)$产生一个单增强的Higgs玻色子和轻子和MET，探讨了在14 TeV LHC和未来100 TeV $pp$对撞机上发现（主要是重）$N$对的前景。在100 TeV的对撞机，我们还考虑的情况下，当希格斯玻色子是过度升压，从而失去了喷气子结构。解释我们的初步结果的基准模型，本地$B-L$模型，我们发现，（多）TeV尺度$N$可以探测在（100）14 TeV对撞机。
2016-04-27 hep-ex hep-ph
