Testing the interaction between dark energy and dark matter via latest observations
基于现有观测的宇宙学分析无法排除暗能量和暗物质之间存在相当大的耦合。然而,耦合的特征并不容易掌握,因为耦合是与其他宇宙学参数,如暗能量状态方程和暗物质丰度退化。我们讨论了打破这种简并性的可能方法。基于微扰形式,我们利用最新的观测数据进行了全局拟合,得到了暗区之间相互作用的严格约束。我们发现,适当的相互作用可以减轻重合问题。
2011-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interaction in the dark sector: a Bayesian analysis with latest observations
通过结合宇宙学探测在低,中,高红移,我们调查的观测可行性的一类模型与相互作用的暗部门。我们使用最新的数据集进行贝叶斯分析Ia型超新星,重子声学振荡,角声学尺度的宇宙微波背景,和测量的膨胀率。当结合哈勃太空望远镜获得的局部膨胀率的当前测量,我们发现,这些观测提供了有利于相互作用的标准宇宙学模型的证据。
2017-12-14 astro-ph.CO gr-qc
Probing dark energy with redshift-drift
未来的红移漂移测量(也称为Sandage-Loeb信号)将是探测所谓的“红移沙漠”的关键,从而为宇宙学研究提供新的工具。在本文中,我们量化的能力,未来的测量Sandage-Loeb信号的CODEX样光谱仪约束动力学暗能量的唯象参数化,特别是通过获得$w_0$和$w_a$的约束。我们还证明,如果与CMB数据一起使用,Sandage-Loeb测量将能够打破膨胀参数之间的简并性,从而大大改善宇宙学约束。
2012-11-19 astro-ph.CO
Probing the imprint of interacting dark energy on very large scales
观测到的星系功率谱获得了光锥效应的相对论修正,这些修正在非常大的尺度上增长。未来在光学、红外和无线电波段的星系巡天将探测越来越大的波长模式,并达到更高的红移。为了在大尺度上利用新的数据,准确的分析需要包括相对论效应。对于原始非高斯性和将暗能量模型的测试扩展到视界尺度的情况尤其如此。在这里,我们调查后者,专注于模型的暗能量相互作用的非引力与暗物质。暗区中的相互作用也会导致功率谱的大规模偏差。如果忽略相对论效应,相互作用暗能量的印记将被错误地识别,从而导致在非常大的尺度上对相互作用暗能量的约束的偏差。
2015-03-07 astro-ph.CO
Probing the effects of primordial black holes on 21-cm EDGES signal along with interacting dark energy and dark matter - baryon scattering
21厘米射电信号已成为研究宇宙黑暗时代(复合到再电离)的重要探针。在目前的分析中,我们探讨了原始黑洞(PBH),冷却的重子物质由于暗物质(DM)-重子碰撞和暗物质-暗能量(DE)流体的相互作用对21厘米的亮度温度的综合影响。亮温的变化对DM质量($m_χ$)和暗物质-重子散射截面($σ_0$)有显著的依赖性。对于不同的可能PBH质量和不同的相互作用暗能量(IDE)模型,得到了$m_χ$ - $σ_0$参数空间的界。这些界限估计的基础上观察到的过剩($-500^{+200}_{-500}$ mK)的21厘米亮度温度的边缘实验。最后,对不同的暗物质质量值和不同的IDE模型耦合参数的PBH质量的界限也得到了。IDE模型的约束条件的兼容性,在估计的界限也解决了。
2021-11-01 astro-ph.CO
Probing Interacting Dark Energy and Scattering of Baryons with Dark Matter in Light of EDGES 21cm Signal
EDGES实验观测到中性氢原子(HI)在宇宙黎明期21厘米吸收线($z \simeq 17.2$)亮温$T_{21}$存在一个过剩谷($-500^{+200}_{-500}$ mK)。我们考虑了暗物质和暗能量流体的相互作用以及重子物质与暗物质的碰撞冷却来解释观测到的$T_{21}$过剩谷。我们利用三种不同的暗物质-暗能量(DM-DE)相互作用模型来尝试这些模型在解释EDGES结果中的可行性。哈勃参数的演化被DM-DE相互作用修正,这也是在这项工作中解决的。这反过来又影响HI 21 cm的光学深度以及重子温度,从而影响$T_{21}$的亮度温度。此外,我们还发现,DM-DE相互作用使我们能够探索暗物质与不同的质量制度和他们的生活能力方面,满足EDGES结果。
2021-03-15 astro-ph.CO
Latest Observational Constraints to the Ghost Dark Energy Model by Using Markov Chain Monte Carlo Approach
近年来,在含时背景下QCD鬼的真空能量被提出作为一种暗能量候选者来解释宇宙的加速运动。在这个模型中,暗能量的能量密度与哈勃参数$H$成正比,这是弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)宇宙的哈勃视界上的霍金温度。本文利用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,结合最新的Ia型超新星资料,包括Union 2.1(580)和Union 2(557),宇宙微波背景,重子声学振荡和观测的哈勃参数,对有和无体粘滞的鬼暗能量模型进行了约束.
2012-02-01 astro-ph.CO hep-th
Probing a Steep EoS for Dark Energy with latest observations
我们提出了一个参数化的暗能量状态方程“EoS”,它有一个丰富的结构,执行一个过渡在枢轴红移$z_T$之间的今天的值$w_0$到早期的时间$w_i=w_a+w_0\equiv w(z\gg0)$与陡度的$q$参数。建议的参数化为$w=w_0+w_a(z/z_T)^q/(1+(z/z_T))^q$,其中$w_0$、$w_i$、$q $和$z_T$为常数参数。它简化为广泛使用的EoS $w=w_0+w_a(1-a)$ for $z_T=q=1$。这种转变是由标量场动力学,如例如精粹模型。我们研究,如果一个晚的时间转换是有利于BAO测量结合本地的$H_0$和CMB的信息确定。根据我们的研究结果,一个具有$w_0 = -0.92$和高红移值$w_i =-0.99$的EoS,其特征是在$z_T = 0.28$处的跃迁,其指数为$q = 9.97$,这是来自宇宙局部动力学的数据(BAO结合$H_0$测定)所支持的。我们发现,一个动态DE模型允许同时适合$H_0$从本地的决定和普朗克CMB测量,减轻在$Λ$ CDM模型中获得的紧张局势。除了这个分析,我们解决了数值的暗能量的存在下,无论是在背景水平和它的扰动时,被认为是物质过密度的演变。我们表明,存在一个陡峭的过渡在DE EoS得到印记到物质密度过大的演变,并增加了一个有效的声速项不会抹去这样的功能。
2017-08-28 astro-ph.CO
Latest evidence for a late time vacuum -- geodesic CDM interaction
我们利用最新的观测数据重建了真空能量与测地冷暗物质之间的耦合函数。我们在17个红移箱中的相互作用,但使用相关性之前,以防止快速,非物理振荡的耦合函数。该先验也用于消除重建对分箱方法的任何依赖。我们使用两种不同形式的相关先验,发现两者都给出了相似的结果重建的暗物质-暗能量相互作用。计算每种情况下的贝叶斯因子,我们没有发现有意义的证据偏离零相互作用的情况下,即$Λ$ CDM,在我们的重建。
2020-05-12 astro-ph.CO
Probing Ricci dark energy model with perturbations by using WMAP seven-year cosmic microwave background measurements, BAO and Type Ia supernovae
本文通过对现有宇宙学数据的联合约束,从动力学和几何的角度研究了具有微扰的Ricci暗能量模型。我们使用完整的宇宙微波背景信息从WMAP 7年的数据,重子声学振荡从斯隆数字巡天和2度星系红移巡天,和Ia型超新星从超新星宇宙学项目合作联盟2汇编。采用马尔可夫链蒙特卡罗方法进行全局约束。利用最佳拟合的结果,给出了宇宙学常数模型和Ricci暗能量模型在微扰下的宇宙微波背景功率谱和背景演化的差异。
2011-10-19 astro-ph.CO
Probing the Type 3 interacting dark-energy model using matter pairwise velocity
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Institut d’Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, Sorbonne Université(巴黎天体物理研究所,UMR 7095,法国国家科学研究中心,索邦大学)
通过分析物质成对速度统计,研究类型3模型参数对大尺度结构观测的影响,揭示速度统计作为暗物质相互作用探测工具的潜力。
2026-04-06 astro-ph.CO
Probing the dark Universe with gravitational waves
本文提出用依赖极化、频率和时间的等效速度来建模引力波与暗能量、暗物质的相互作用,并利用不同极化引力波的传播时间和光度距离在不同频率和红移处探测暗宇宙。
2024-03-28 astro-ph.CO
New Method for Probing Dark Energy using the Rees-Sciama Effect
积分的Sachs-Wolfe(ISW)效应为我们提供了引力势随时间演化的信息。利用宇宙微波背景(CMB)与大尺度结构(LSS)之间的互相关关系来提取ISW效应是一种很有前途的方法。与CMB相比,物质涨落可以非线性增长,这在引力势中表现出来。与线性ISW效应相比,这种非线性ISW效应(Rees-Sciama效应)表现出独特的行为,它将CMB与质量示踪剂之间的反相关互相关转变为正相关互相关。我们证明了这种翻转尺度对暗能量模型的依赖性,它可以作为研究暗能量模型的一种新方法。
2015-09-22 astro-ph.CO
Probing Isospin-Violating Dark Matter
我们讨论了同位旋破坏的暗物质(IVDM)的实验探针,包括直接和间接的检测策略。我们指出的重要作用,IVDM在理解最近的数据低质量暗物质,并描述在当前和即将到来的实验中寻找IVDM的证据的策略。
2011-12-31 astro-ph.CO hep-ph
Latest astronomical constraints on some nonlinear parametric dark energy models
我们考虑了空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中的非线性红移相关的状态方程参数作为暗能量模型。为了描述这种宇宙学情景中宇宙的膨胀历史,我们考虑了这种参数模型的大尺度行为,并使用一组具有不同起源的最新观测数据来拟合它们,这些数据包括宇宙微波背景辐射,超新星Ia型,重子声学振荡,红移空间畸变,弱引力透镜,哈勃参数测量从宇宙计时器和最后的本地哈勃常数从哈勃太空望远镜。拟合技术利用公开可用的代码宇宙学蒙特卡罗(CosmoMC),提取宇宙学信息的这些参数的暗能量模型。从我们的分析可以看出,这些模型可以描述宇宙的晚期加速阶段,而它们不同于$Λ-$宇宙学。
2018-02-03 astro-ph.CO gr-qc
Latest data constraint of some parameterized dark energy models
利用各种最新的宇宙学数据,包括Ia型超新星、宇宙微波背景辐射、重子声学振荡和哈勃参数的估计,我们检验了一些参数化状态方程的暗能量模型,并试图区分或选择观测偏好的模型。我们得到了六个模型的最佳拟合结果,并计算了它们的赤池信息准则和贝叶斯信息准则值。我们可以通过这两个信息标准来区分这些暗能量模型。然而,$Λ$ CDM模型仍然是最适合的模型。此外,我们进行几何诊断,包括statefinder和Om诊断,以了解暗能量模型的几何行为。我们发现,六个DE模型可以区分彼此和$Λ$ CDM,Chaubergin气体,精粹模型后,状态发现器和Om诊断。最后,我们考虑了暗能量模型的增长因子,并与$Λ$ CDM模型进行了比较。通过增长因子近似,我们发现这两个模型可以相互区别,也可以与$Λ$ CDM模型区别开来。
2022-11-29 astro-ph.CO hep-th
Dark energy after pre-recombination early dark energy in light of DESI DR2 and the latest ACT and SPT data
本文利用DESI DR2和最新ACT、SPT数据,研究预再结合早期暗能量对暗能量演变模型的影响,发现EDE模型在哈勃张力背景下能与多种数据集一致。
2025-11-20 astro-ph.CO gr-qc
Prospect of probing dark energy using stochastic gravitational waves
我们研究了使用LISA和Advanced LIGO等引力波实验探测暗能量行为的可能性。使用两种流行的暗能量状态方程参数化,我们表明,利用LISA和Advanced LIGO目前对随机引力波的探测灵敏度,可以探测到目前宇宙学观测所允许的大部分暗能量状态方程参数空间。
2015-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Latest results of the direct dark matter search with the EDELWEISS-II experiment
EDELWEISS-II实验使用低温热电离锗探测器,以探测局部晕的WIMP暗物质粒子的罕见相互作用。开发并验证了具有交错电极几何结构的新一代探测器,实现了出色的伽马射线和表面相互作用抑制。我们在这里提出了一个为期一年的WIMP的搜索进行了10个这样的探测器在Alumatoire Souterrain德Modane的初步结果。使用322千克·天的有效曝光量,获得了对自旋无关的WIMP-核子截面的5 × 10 -8 pb的灵敏度。我们还介绍了目前的实验和前景,以提高目前的灵敏度在不久的将来的一个数量级的现状。
2010-12-10 astro-ph.CO hep-ex
Probing ultra-light dark photon from inverse Compton-like scattering
暗光子不仅提供了一个连接暗区粒子和普通物质的入口,而且也是一个很好的暗物质候选者。我们提出通过逆类康普顿散射过程$p+γ^\prime \to p+γ$探测暗光子暗物质。由于超高能初级宇宙射线,我们发现这样的方法能够探测从$10^{-2}$ eV到$10^{-19}$ eV的暗光子质量,具有eROSITA $X$射线望远镜的预期灵敏度,这可以将木星磁场实验的暗光子质量下限扩展约三个数量级。
2022-03-16 astro-ph.CO hep-ph
Dynamical Dark Energy from $F(R)$ Gravity Models Unifying Inflation with Dark Energy: Confronting the Latest Observational Data
本文研究一类可统一描述暴胀与暗能量的$F(R)$引力模型,利用普朗克、Pantheon plus、DESI、BAO及SH0ES等最新观测数据检验其可行性,发现其中两个模型在统计上优于$Λ$-冷暗物质模型。
2025-09-20 astro-ph.CO gr-qc
Holographic dark energy models: A comparison from the latest observational data
将量子引力理论的全息原理应用于暗能量(DE)问题,迄今已提出了三种全息DE模型:原始全息暗能量(HDE)模型、年龄记录暗能量(ADE)模型和全息里奇暗能量(RDE)模型。本文利用Union+ CFA 3的397颗Ia型超新星(SNIa)的最新观测数据、威尔金森微波各向异性探测器(WMAP 5)5年观测的宇宙微波背景(CMB)位移参数和斯隆数字巡天(SDSS)的重子声学振荡(BAO)测量数据,对这三个模型进行了最佳拟合分析。分析表明,对于HDE,为$χ_{min}^{2}=465.912$ ;对于RDE,为$χ_{min}^{2}=483.130$ ;对于ADE,为$χ_{min}^{2}=481.694$。在这些模型中,HDE模型可以给出最小的$χ^2_{min}$。此外,我们还使用贝叶斯证据(BE)作为模型选择标准进行比较。发现HDE、ADE和RDE的$Δ\ln \mathrm{BE}= -0.86$分别为$Δ\ln \mathrm{BE}= -0.86$、-5.17和-8.14。因此,HDE模型似乎更受观测数据的青睐。
2009-06-27 astro-ph.CO gr-qc
Probing Dark Energy with Neutrino Number
通过对宇宙微波背景辐射(CMB)的测量,发现中微子的有效数接近于\LambdaCDM宇宙学的标准模型值Neff = 3.046。通过使用不同的暗能量模型(即,对于不同的w值),可以获得与\LambdaCDM相同的CMB角功率谱。在未来的星系巡天中,可以利用物质功率谱来打破宇宙微波背景辐射中Neff和w之间的简并性。
2014-10-06 astro-ph.CO hep-ph
Gaussian-process reconstructions and model building of quintom dark energy from latest cosmological observations
本文利用最新宇宙学观测通过高斯过程重构宇宙演化,发现暗能量动力学与quintom模型一致并分为三类,在微扰层面仅需对广义相对论作微小修正,最终在有效场论框架下统一了各类暗能量模型。
2025-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining viscous dark energy models with the latest cosmological data
基于具有体粘滞性的暗能量在宇宙中均匀各向同性渗透的假设,提出了三种新的粘性暗能量(VDE)模型来描述加速宇宙.用最新的宇宙学观测约束这三个模型,发现它们与标准宇宙学模型的偏差很小,可以有效地缓解当前哈勃空间望远镜局部观测与普朗克卫星全球观测之间的$H_0$紧张关系。有趣的是,我们的结论是,在我们的VDE模型中,宇宙曲率仍然是一个空间平坦的宇宙,并且标度不变的原始功率谱至少在$5.5σ$置信水平上被强烈排除在Planck结果之外.我们还给出了三种VDE场景中典型体积粘度参数$η$的$95\%$上限。
2021-03-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the time dependence of dark energy
提出了一种研究暗能量状态方程$w$可能的时间依赖性的新方法。我们将这种方法应用于最近的两个数据集的Ia型超新星(联盟2和SDSS)和重子声学振荡峰在$z = 0.35$。对于这些数据的一些组合,我们发现,有一个明显的偏离标准的$Λ$ CDM模型在中间红移,虽然一个非进化的暗能量组件($dw/dz = 0$)不能排除这些数据。当应用于即将到来的观测数据时,这里开发的方法可能有助于探测一个可能的演变中的暗能量成分。
2011-03-01 astro-ph.CO gr-qc
Probing dark radiation with inflationary gravitational waves
最近的宇宙学观测表明存在额外的轻物质,即,暗辐射在本文中,我们表明暗辐射的签名是印在暴胀引力波的频谱。如果暗辐射是由大质量粒子衰变产生的,则引力波的高频模被抑制。此外,由于暗辐射引起的各向异性应力的影响,引力波谱可能在暗辐射产生时进入视界的频率处出现下降。一旦对引力波谱进行了详细的实验研究,我们就可以推断出宇宙中暗辐射是如何以及何时产生的信息。
2012-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Probing the imprints of generalized interacting dark energy on the growth of perturbations
我们广泛研究宇宙学模型的演变和独特的签名,其中暗能量直接与暗物质相互作用。我们首先讨论了这些耦合模型对宇宙微波背景温度谱的影响,其中讨论了多极峰分离和积分Sachs-Wolfe效应。我们还解决了增长的物质扰动,并解开相互作用的暗能量模型使用的膨胀历史与增长的历史。我们发现,暗物质和暗能量之间的非正式耦合诱导的中间尺度和时间依赖的阻尼振荡功能的物质增长率函数,这种耦合的一个独特的特点。除了非正式的耦合,我们还考虑共形耦合模型,连同模型,同时利用这两个耦合。
2017-11-01 astro-ph.CO gr-qc
Probing the interaction between dark matter and dark energy in the presence of massive neutrinos
我们考虑了在暗区存在大质量中微子的相互作用的可能性,并研究了观测约束的三种不同的情况下,使用最新的CMB各向异性数据结合Ia型超新星,重子声学振荡,哈勃参数测量的大质量中微子。当在相互作用的暗扇区方案中除了中微子的标准模型预测之外还引入一个不育中微子时,我们发现表征暗物质和暗能量之间相互作用的耦合参数在2 $σ$置信水平下是非零的。此外,我们还发现含不育中微子的相互作用模型是一个很有希望缓解当前对哈勃常数的紧张的模型。我们没有发现证据的耦合在黑暗的部门时,一个不育中微子的可能性被丢弃。
2016-12-13 astro-ph.CO gr-qc
Probing Unified Origin of Dark Matter and Baryon Asymmetry at PAMELA/Fermi
本文提出了一个在电弱标度以上的亲轻世界中的暗物质和重子不对称性的统一模型。我们提供了一个例子,暴胀子衰变产物随后产生轻子不对称性和暗物质丰度与一个独特的耦合在早期宇宙中,而今天的暗物质通过相同的耦合衰变引起了在PAMELA和费米大面积望远镜观测到的宇宙射线异常。
2009-09-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing photophobic (rel)axion dark matter
我们研究早期宇宙宇宙学和暗物质直接探测之间的相互作用,考虑自然抑制耦合光子的轴子模型。在电弱尺度宇宙学弛豫的背景下,我们专注于\emph{Relaxion Dark Matter}的方案,其中弛豫场构成了所有观测到的暗物质遗迹密度,其允许的质量范围被固定到几个$\mathrm{keV}$的建设。特别是,我们表明,一个弛豫粒子与质量$m_ϕ= 3.0 \,\mathrm{keV}$耦合到电子与$g_{ϕ, e}= 6.8 \times 10^{-14}$是一致的XENON 1 T过剩,同时占所观察到的暗物质和令人满意的天文/宇宙探测。这种情况下使用的电弱尺度作为链接的弛豫生产在早期的暗物质吸收率直接检测。
2021-01-25 astro-ph.CO hep-ph
Probing the freeze-in mechanism in dark matter models with $U(1)^\prime$ gauge extensions
具有微小规范耦合的MeV尺度的新规范玻色子(所谓的暗光子)可能是暗物质冻结产生的原因,并为目前和未来的实验提供了明确的目标。我们研究了暗光子和标准模型规范玻色子之间的热混合以及由此产生的等离激元衰变对电弱相变前后暗物质产生的影响。在观测到的暗物质遗迹丰度所偏好的参数区域中,暗光子的寿命足够长,可以用固定目标实验进行探测,而光则足以引起直接探测信号。事实上,XENON1T的电流限制已经将狄拉克费米子暗物质限制在GeV到TeV的范围内,这些物质是通过冻结机制产生的。我们说明了我们的研究结果的情况下,$U(1)_{B-L}$规范扩展,并讨论可能的概括。
2019-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Out of the darkness: probing the inflationary era with dark photon dark matter
本研究提出结合 TASEH haloscope、下一代 light-shining-through-a-wall 实验与宇宙学数据,重建暗光子性质并首次直接探测暴胀时期。
2025-07-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Comparison of dark energy models: A perspective from the latest observational data
本文在宇宙平坦假设下,利用最新的观测数据,包括Ia型超新星的组成汇编、斯隆数字巡天的重子声学振荡测量、威尔金森微波各向异性探测器7年观测给出的宇宙微波背景测量以及哈勃空间望远镜的$H_0$测定,对几种流行的暗能量模型进行了比较.模型比较统计,如贝叶斯和赤池信息标准,以评估模型的价值。这些统计数据有利于模型,提供了一个很好的拟合与较少的参数。在此基础上,我们发现,目前的数据仍然倾向于只具有一个自由参数的最简单的宇宙学常数模型。对于其他动力学暗能量模型,我们发现其中一些,如$α$暗能量,常数$w$,广义Chaobergin气体,Chevalliear-Polarski-Linder参数化,和全息暗能量模型,可以提供良好的拟合到当前的数据,其中三个,即Ricci暗能量,年龄暗能量,和Dvali-Gabadadze-Porrati模型,显然是不赞成的数据。
2010-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Polarized target as a tool for probing the non-standard properties of dark matter
讨论了利用极化核靶测试费米子暗物质非标准性质的可能性。假设入射的暗物质在存在矢量、轴向、标量和张量相互作用的极化核上散射。标量和张量耦合被假定为复数。根据关于暗物质极化和反冲核自旋测量的假设,测试了各种类型的测量设置。特别是,我们解决的问题,发现和区分理论上可能的情况下,混合三重产品之间的各种偏振矢量,动量的传入暗物质和反冲核出现在截面的影响。它们的存在表明在极化的暗物质-核散射中可能存在时间反演对称性破坏。我们的考虑是独立于模型的,并在非相对论性暗物质和反冲核限制。
2022-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Probing Dark Matter with Future CMB Measurements
暗时代中的暗物质湮灭和衰变会影响宇宙电离历史,并在宇宙微波背景各向异性谱中留下印记。CMB偏振各向异性在较高的红移下对这种能量注入敏感,并有助于减少再电离期间$Λ$ CDM和天体物理电离过程中原始光谱参数的简并。根据一些即将到来的CMB偏振实验,如AdvACTPol,AliCPT,CLASS,Simons Observatory,Simons Array,SPT-3G,我们估计了它们在探测暗物质湮灭和衰变信号方面的潜在灵敏度。我们发现,未来的任务有95%的C. L。分别将DM衰变和湮灭速率限制在$Γ_χ(τ_χ^{-1}) \sim 10^{-27}{\rm{s}}^{-1}$和$\left<σv \right>/m_χ \sim 10^{-29}{\rm{cm^3s^{-1}GeV^{-1}}}$的数量级,显著提高了当前实验范围对DM的灵敏度。
2020-10-24 astro-ph.CO hep-ph
Probing Dark Energy Anisotropy
大面积的宇宙学巡天使得研究天空中不同方向的暗能量性质是否相同成为可能。宇宙微波背景观测从整体意义上强烈地限制了各向异性的任何动力学效应。对于更多的本地约束,我们计算限制从模拟距离测量的各种分布的调查领域在比安奇我各向异性宇宙。然后,我们考虑拟合的视线属性的影响,假设各向同性动力学(通过模拟测试的准确性),并比较各向异性的观测探头的灵敏度,从天体物理系统学以及暗能量。我们还指出了Bianchi I宇宙学中各向异性膨胀的一些有趣的特征。
2013-02-04 astro-ph.CO gr-qc
Probing Sub-GeV Dark Matter with the Migdal Effect at JUNO
Sogang University(西江大学);Center for Quantum Spacetime, Sogang University(西江大学时空量子中心)
本研究探讨JUNO探测器对亚GeV WIMPs引发的米格达尔电离信号的灵敏度,利用其大靶质量和年调制效应分离信号,有望在亚GeV质量范围实现自旋相关相互作用的世界领先探测灵敏度。
2026-08-20 astro-ph.CO hep-ph
Probing Dark Matter Self-interaction with Ultra-faint Dwarf Galaxies
自相互作用暗物质(SIDM)作为解决无碰撞冷暗物质(DM)小尺度问题的一种方法,受到越来越多的关注。利用唯象SIDM晕模型研究了23个超暗矮星系的SIDM。UFD是DM占主导地位,并有较少的活跃的恒星形成历史。因此,它们是检验SIDM的理想对象,因为它们的晕轮廓受重子反馈过程的影响最小。我们发现没有UFD有利于非零自相互作用和一些简单的SIDM建模内提供严格的约束。我们的结果挑战了简单的模拟SIDM,这促使进一步调查的SIDM的晕下动力学演化。
2020-08-06 astro-ph.CO hep-ph
Probing the dark matter density evolution law with large scale structures
我们提出了一种新的方法来探索一个可能的偏离标准的时间演化规律的暗物质密度。我们通过使用由$ρ_c(z) \propto (1+z)^{3+ε}$给出的变形演化定律来寻找违反该定律的情况,然后约束$ε$。用于此目的的数据集包括从SLOAN Lens ACS、BOSS发射线透镜巡天、Strong Legacy Survey SL 2S和SLACS获得的强引力透镜数据;以及使用钱德拉望远镜获得的星系团X射线气体质量分数测量值。我们的分析表明,在1个$σ$ c.l.内,$ε$与零一致,但目前的数据集不能以高置信度排除暗物质和暗能量的相互作用模型。
2021-07-06 astro-ph.CO gr-qc
Rydberg Single Photon Detection for Probing 0.1-10 meV Dark Matter with BREAD
提出一种基于里德伯的单光子探测器,通过BREAD天线聚焦光子并转化为可探测电子,利用态选择电离和直接电离探测0.1-10 meV质量范围的暗物质。
2025-10-31 astro-ph.CO hep-ph quant-ph
Probing sub-eV Dark Matter decays with PTOLEMY
当暗物质的质量低于eV尺度时,它的宇宙学占据数超过了来自宇宙微波背景的光子以及残余中微子的宇宙学占据数。如果这样的暗物质衰变为中微子对,这意味着试图探测宇宙中微子背景的实验也可能对这种额外形式的“暗辐射”敏感。在这里,我们研究的前景,检测考虑到各种选项的预测性能的未来PAPOMY实验。从一个详细的轮廓似然分析,我们发现,暗物质衰变的寿命大$10^4$陀螺仪或一个子%的暗物质分数衰减今天可以发现。从银河系和宇宙学中微子暗辐射通量引入的独特的光谱事件形状有助于前景。在这个过程中,我们还澄清了保利阻塞的重要性,在暗物质衰变。在这项工作中提出的方案可以被认为是早期的物理目标,在这些仪器的发展与放松的要求,性能和能量分辨率。
2020-12-17 astro-ph.CO hep-ph
Neutrinos in the holographic dark energy model: constraints from latest measurements of expansion history and growth of structure
详细研究了含有大量中微子和/或暗辐射的全息暗能量模型。计算了HDE模型中的背景和扰动演化。我们采用PPF方法来克服重力不稳定性困难(暗能量的扰动发散)导致的状态方程参数$w$跨越幻影鸿沟$w=-1$在HDE模型与$c<1$。从而推导出HDE模型中各个分量的密度扰动和度规涨落的演化。讨论了大质量中微子和暗辐射对宇宙微波背景辐射各向异性功率谱和HDE情景下物质功率谱的影响。此外,我们还利用最新的膨胀历史和结构生长测量数据,包括普朗克CMB温度数据、重子声学振荡数据、JLA超新星数据、哈勃常数直接测量、弱透镜的宇宙剪切数据、普朗克CMB透镜数据和红移空间畸变数据,对含有大量中微子和/或暗辐射的HDE模型进行了约束.从这些数据的约束条件中,我们发现HDE模型中的$\sum m_ν<0.186$ eV(95 CL)和$N_{\rm eff}=3.75^{+0.28}_{-0.32}$.
2015-03-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the Dark Matter density with gravitational waves from super-massive binary black holes
本文提出超大质量双黑洞引力波频谱在nHz处的抑制效应可用于限制暗物质密度,进而约束星系中心间接探测信号,并有望通过精确频谱实现暗物质密度剖面层析成像以探测粒子物理效应。
2023-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Neutrino and Dark Radiation properties in light of latest CMB observations
最近南极望远镜和阿塔卡马宇宙学望远镜在高多极上对宇宙微波背景的测量似乎不同意他们关于中微子和暗辐射性质的结论。本文将ACT和SPT数据与Wilkinson微波各向异性探测器(WMAP 9)9年的观测数据、重子声学振荡数据、哈勃望远镜的哈勃常数测量数据和Ia超新星光度距离数据相结合,对不同宇宙学情景下的暗辐射和中微子性质提出了新的界限。在标准的三重中微子情况下,如果从分析中去除重子声学振荡数据,并利用哈勃望远镜测量,两个高多极探针给出类似的结果。一个类似的结果是在一个标准的宇宙学与内夫无质量中微子,虽然在这种情况下,这两个测量之间的协议也同时考虑到重子声学振荡数据和哈勃太空望远镜的测量改善。在内夫大质量中微子的情况下,两个高多极探针给出了非常不同的结果,无论外部数据集中使用的组合分析。在这种情况下,其中一个黑暗的辐射背景与未知的聚类属性也被认为是,SPT数据似乎排除了标准值的暗辐射粘度cvis=1/3在2西格玛CL,发现证据的大规模中微子只有当结合SPT数据与BAO测量。
2013-03-01 astro-ph.CO hep-ph
Probing Electroweak Dark Matter at 14 TeV LHC
动机良好的电弱暗物质通常由一个扩展的电弱扇区承载,该扇区也包含质量接近弱标度的新轻子对。在本文中,我们通过结合暗物质直接探测和高亮度LHC探测新轻子对来探索这种电弱暗物质。使用$Z$ -和$W$ -相关的电弱过程与两个或三个轻子的最终状态,我们表明,依赖于整体的耦合常数,暗物质质量高达$170-210$ GeV可以排除在$2σ$水平和高达$175-205$ GeV可以发现在$5σ$水平在14 TeV的大型强子对撞机与集成的亮度300 fb $^{-1}$和3000 fb $^{-1}$,分别。
2020-07-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing sub-GeV Dark Matter-Baryon Scattering with Cosmological Observables
利用普朗克卫星的宇宙微波背景数据和斯隆数字巡天的莱曼-α森林通量功率谱,我们推导了重子和暗物质之间弹性散射截面的新极限。我们的分析地址的形式$σ\propto v^n$,其中v是暗物质重子的相对速度,允许独立于特定的粒子物理模型的截面上的约束通用的横截面。我们包括高$\ell$极化数据从普朗克在我们的分析,改善了以前的限制。我们应用了一个更仔细的治疗暗物质热演化比以前做的,使我们能够扩展我们的约束到暗物质质量的$\sim$兆电子伏。我们在这项工作中表明,宇宙学探测是目前的直接探测和天体物理搜索的补充。
2018-03-23 astro-ph.CO hep-ph
Probing Quadratically Coupled Ultralight Dark Matter with the Laser Interferometer Space Antenna
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Université Paris-Saclay, CNRS, CEA, Institut de Physique Théorique(巴黎萨克雷大学);Abdus Salam Centre for Theoretical Physics, Imperial College(阿卜杜斯·萨拉姆理论物理中心,帝国理工学院)
研究用LISA探测与标准模型二次耦合的超轻暗物质,因耦合二次性质信号出现在两个频率,分析表明LISA在特定质量范围能超现有探测限制,且无屏蔽效应,提升探测灵敏度。
2026-07-10 astro-ph.CO hep-ph
Cosmologically probing ultra-light particle dark matter using 21 cm signals
宇宙中普遍存在超轻标量场,如近似对称性自发破缺产生的伪戈德斯通玻色子,它对暗物质有部分贡献,并影响宇宙的大尺度结构。虽然这些超轻暗物质的属性严重依赖于模型,可以在很大范围内变化,我们开发了一个独立于模型的分析,预测其质量和丰度的限制,使用未来的,但现实的21厘米观测以及CMB波动,包括CMB透镜测量。避免高度非线性的制度,21厘米的发射线光谱是最敏感的超轻暗物质与质量m ~10^{-26} eV的质量和丰度的界限,可达到的精度可以为百分之几的顺序。
2014-11-14 astro-ph.CO hep-ph
Probing dark energy beyond $z=2$ with CODEX
精确测量自然界的基本耦合和宇宙学红移漂移的第一次测量是未来高分辨率超稳定光谱仪(如CODEX)的两个关键目标。能够做到这两点给了CODEX一个独特的优势,允许它探测物质时代深处的动态暗能量模型(通过测量它们的状态方程的行为),从而测试那些难以与标准$Λ$ CDM范式区分开的模型。我们用两个简单的案例来说明这一点。
2012-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Quadratically Coupled Ultralight Dark Matter with Pulsar Timing Arrays
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器研究所)
本文研究了超轻暗物质与标准模型粒子的二次耦合在脉冲星计时阵列中产生的相干和随机信号,并评估了当前和未来PTA观测的探测灵敏度。
2026-05-27 astro-ph.CO hep-ph
Probing sterile neutrino dark matter in the PTOLEMY-like experiment
本研究探讨类PTOLEMY氚β衰变实验探测惰性中微子宇宙背景的潜力,发现早期宇宙低再加热温度或相变模型中,1eV-10keV惰性中微子的年俘获率可达O(10)量级且不违背现有观测约束。
2023-06-16 astro-ph.CO hep-ph
Probing the Local Velocity Distribution of WIMP Dark Matter with Directional Detectors
我们探索定向核反冲探测器的能力,约束弱相互作用大质量粒子(WIMP)暗物质的局部速度分布进行贝叶斯参数估计模拟反冲事件数据集。我们详细讨论了如何方向的信息,结合测量的反冲能谱,有助于打破退化的速度分布参数。我们还考虑了这样的可能性,即除了星系晕之外,还可能存在冷潮汐流或暗盘等速度结构。假设一个四氟化碳探测器与30千克年的曝光量,一个50 GeV的WIMP质量,和一个WIMP-核子自旋相关的横截面为0.001铅,我们表明,冷潮汐流的属性可能会受到很好的约束。然而,测量具有~50 km/s的低滞后速度的暗盘组件的参数可能是具有挑战性的,除非能量阈值得到改善。
2012-02-22 astro-ph.CO hep-ph
Probing the stability of superheavy dark matter particles with high-energy neutrinos
暗物质粒子的两个最基本的性质,质量和寿命,仅仅受到暗物质的天文学和宇宙学证据的微弱约束。本文从AMANDA、IceCube、Auger和ANITA实验中未观测到的高能中微子出发,推导出质量在10 TeV-10^15 TeV范围内的暗物质粒子寿命的下限。对于在二体或三体衰变中产生中微子的暗物质粒子,我们发现质量在10 TeV和大统一尺度之间的暗物质寿命必须大于O(10^26-10^28)s。最后,我们还计算了具体的粒子物理方案,对强度的相互作用,诱导的暗物质衰变的限制。
2013-03-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph