The impact of electric currents on Majorana dark matter at freeze out
本文研究 GeV–TeV 热遗迹 Majorana 暗物质在退耦时受电流作用产生部分极化，并抑制 s 波双光子湮灭，从而形成局部暗物质密度过量的机制。
2023-07-17 hep-ph hep-th
Auditing anapole dark matter: the limits of model independence in dark matter effective field theory
C.N. Yang Institute for Theoretical Physics, Stony Brook University（杨振宁理论物理研究所，石溪大学）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine（加州大学尔湾分校物理与天文学系）；Department of Physics and Astronomy, Stony Brook University（石溪大学物理与天文学系）
本研究指出暗物质有效场论的模型独立约束存在局限，六维偶极算子耦合的马约拉纳暗物质的不同 UV 完备在多场景预测有差异，可通过搜寻额外粒子特征获取暗物质约束。
2026-10-16 hep-ph
Anapole Dark Matter
我们认为暗物质（DM）与普通物质的相互作用，完全通过电磁的阿那普尔，这是唯一允许的电磁形状因子的马约拉纳费米子。我们表明，与DM粒子的电或磁偶极矩，anapole暗物质粒子湮灭到费米子通过纯粹的p波相互作用，而树级湮灭到光子是禁止的。我们计算了产生与宇宙学观测一致的热遗迹丰度所需的anapole矩，并表明它与所有质量的DM-核横截面上的当前XENON 100检测极限一致，而对于质量为30-40 GeV的探测阈值以下。
2013-04-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Anapole Dark Matter via Vector Boson Fusion Processes at the LHC
暗物质是电中性的，但通过高维算子耦合到电磁流，这构成了一类有趣的模型。我们在大型强子对撞机上研究了这类模型，重点研究了有效场论（EFT）框架下的阿那普尔矩算子，并利用了矢量玻色子融合（VBF）拓扑。假设质子-质子碰撞在$\sqrt{s} = 13$ TeV，我们提出的VBF的Anapole暗物质（ADM）的截面和运动学分布的函数的自由参数的EFT，截止尺度$Λ$和ADM质量$m_χ$。我们发现，独特的VBF拓扑结构的两个前喷流和大的双喷流赝快度间隙是有效的减少SM背景，导致$5σ$发现范围为所有运动学允许的ADM质量与$Λ\le 1.65$（1.15）TeV，假设一个积分亮度为3000（100）fb $^{-1}$。
2019-02-04 hep-ph
Hunting for Hypercharge Anapole Dark Matter in All Spin Scenarios
本文首次分析了自旋1/2至2的马约拉纳暗物质仅通过超荷环形极项与标准模型粒子相互作用的场景，构造了广义有效U(1)规范不变顶点，发现高自旋暗物质受约束更严，自旋2场景几乎被排除，高亮度LHC和Xenon实验可探测其余参数空间。
2024-03-27 hep-ph
Aligning a Majorana fermion's anapole moment with an external current through photon emission mediated by the fermion's generalized polarizabilities
自旋$\frac{1}{2}$马约拉纳费米子唯一的静态电磁性质是它的反极点矩。虽然它们不能与单个实光子耦合，但这些粒子可以通过虚光子与电流相互作用。如果马约拉纳费米子浸入背景电流中，则费米子的自旋态之间存在能量差;更高能量态的阿那极点矩与电流反对齐。在本文中，我们解决的能力，最初未极化马约拉纳费米子系统实现一定程度的极化相对于静态背景电流。在考虑过程中，允许马约拉纳费米子的自旋翻转到较低的能量状态，我们专注于两个不可逆的过程：自发发射的两个真正的光子和发射的一个真正的光子发射的虚康普顿散射。这两个过程都涉及到通过费米子的极化率与光子的耦合。我们计算这些过程的自旋翻转跃迁率使用低能量的哈密顿展开，并构建一个玩具模型来展示这些速率如何依赖于模型中的基本参数。应用这些想法的热暗物质（DM）模型，我们发现，当DM热从标准模型等离子体在早期宇宙中，双光子发射可以忽略不计，但部分偏振的DM介质可以通过虚拟康普顿散射，如果足够的电流存在。
2022-11-14 hep-ph hep-th
Loopy Constraints on Leptophilic Dark Matter and Internal Bremsstrahlung
在天体物理伽马射线谱中，一个尖锐的、空间延伸的峰值将为暗物质（DM）的存在提供非常有力的证据，因为没有已知的天体物理过程可以模拟这样的信号。从粒子物理学的角度来看，也许对伽马射线峰值最简单的解释是DM湮灭中的内部韧致辐射，通过质量接近DM粒子chi的带电t通道介体eta。由于DM湮灭到夸克在这种情况下已经被严格限制，我们在这里集中在轻子的情况下。我们计算的电磁Anapole和偶极矩DM收购在1-loop，我们发现一个有趣的增强这些时刻，如果DM粒子和介质的质量接近。我们使用直接探测数据来约束DM Anapole和偶极矩，然后将这些限制转化为DM湮灭截面上的界限。我们的边界是高度竞争的天体物理伽马射线搜索。在本文的第二部分中，我们利用LEP单光子数据，电子和μ子的反常磁矩的测量，导出了DM湮灭中内韧致辐射的互补约束，并寻找轻子味破坏。我们还评论的影响，内部韧致辐射的情况下，超精细分裂的真正μ。
2014-04-25 astro-ph.HE hep-ph
Freeze-in of anapole and charge-radius inelastic dark matter: X-ray probes of a decoupled vector portal
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Nanjing Key Laboratory of Particle Physics and Astrophysics（南京粒子物理与天体物理重点实验室）
研究通过维度-6 anapole 和 charge-radius 算符耦合的 iDM 的 freeze-in 产生，利用 X 射线观测约束衰变信号，并探讨其解释 LZ 信号的可能性。
2026-09-29 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on electromagnetic form factors of sub-GeV dark matter from the Cosmic Microwave Background anisotropy
我们考虑具有非零电磁形状因子的暗物质，如电/磁偶极矩和阿那极矩的费米子暗物质和瑞利形状因子的标量暗物质。我们认为暗物质质量$m_χ> \cal{ O}({\rm MeV})$，并把它们的质量和电磁耦合的CMB和LSS观测的约束。具有非零电磁形状因子的费米暗物质可以湮灭为$e^+ e^-$，标量暗物质可以在重组时湮灭为$2γ$并扭曲CMB。我们用普朗克和BAO观测资料分析了暗物质的多极矩。我们得到了暗物质的反极矩$g_{A}<7.163\times 10^{3} \text{GeV}^{-2}$、电偶极矩${\cal D}<7.978\times 10^{-9} \text{e-cm}$、磁偶极矩$μ<2.959\times 10^{-7} μ_B$的上界，以及Rayleigh形状因子的上界为$g_4/Λ_4^2<1.085\times 10^{-2}\text{GeV}^{-2}$，其中$95\%$ C. L.
2021-06-23 astro-ph.CO hep-ph
Simplified Dark Matter Models with Charged Mediators: Prospects for Direct Detection
我们考虑一类简化的费米子暗物质（DM）模型通过两个具有任意混合角的带电标量介体与左手和右手标准模型费米子耦合的直接检测前景$α$。DM与核的相互作用是由更高的电磁矩介导的，对于马约拉纳DM来说，这是阿那普尔矩。在给出了一个完整的解析计算的Anapole矩，包括其$α$的依赖性，并与文献中的限制相匹配，我们计算的DM-核子散射截面，并显示LUX和未来的LZ约束的参数空间的这些模型。然后，我们将这些结果与来自$Fermi$ -LAT连续体和线搜索的约束进行比较。在所有情况下，这些简化模型的超对称极限的结果。我们发现，未来的直接检测实验将能够探测这些模型的参数空间的$\mathcal{O}(100-200)$ GeV DM和最轻的介质质量$\lesssim \mathcal{O}(5\%)$大于DM质量。对于较大的DM质量和DM与最轻介质质量之间的较大质量差，直接检测前景减小，尽管对于$\mathcal{O}(200)$ GeV DM和大于DM质量的最轻介质质量$\lesssim \mathcal{O}(20\%)$仍探测到可观的区域。在参数空间中的某些“盲点”附近，直接检测边界也被衰减，其中由于不同项的消除，极大极矩被严重抑制。我们仔细研究了这些盲点和这些区域中相关的$Fermi$ -LAT信号。
2016-10-06 hep-ph
Polarized gamma rays from dark matter annihilations
在本文中，我们探讨了银河系中心暗物质湮灭产生的线偏振伽马射线信号的可能性。考虑中性弱相互作用大质量粒子，极化γ射线信号可以通过具有倒极矩的Majorana费米子的二分量暗物质模型来实现。我们讨论了银河系中心暗物质费米子的自旋排列，并估算了暗物质湮灭中末态电磁辐射的强度和极化率。对于低质量的暗物质，亚GeV能量的光子通量可以在当前X射线偏振仪可检测的水平上偏振。根据末态费米子与DM的质量比，质量阈值处的极化度可以达到$70\%$甚至更高，为我们在未来的伽马射线极化实验中探测暗物质的本质提供了新的工具。
2018-06-28 astro-ph.HE hep-ph
Effect of electromagnetic dipole dark matter on energy transport in the solar interior
近年来，一套经修订的太阳丰度导致日震学和理论太阳模型之间的声速剖面存在差异。传统的解决方案需要额外的机制来实现太阳内部的能量传输。文森特等人最近提出，具有动量或速度依赖的截面的暗物质可以提供一种解决方案。在这项工作中，我们考虑了三个模型的暗物质与这样的截面和它们对恒星结构的影响。特别是，这三个模型结合了暗物质粒子通过电磁偶极矩相互作用：电偶极子，磁偶极子或anapole。每个模型都在\texttt{DarkStec}恒星演化程序中实现，该程序包含太阳内部暗物质捕获和热传输的影响。我们表明，暗物质的一个$\sim1\mathrm{GeV}^{-2}$或磁偶极矩的$\sim10^{-3}μ_p$的顶点可以改善声速剖面，小的频率分离和对流区半径相对于标准太阳模型。然而，所需的偶极矩强烈排除直接检测实验。
2017-02-28 astro-ph.SR hep-ph
Electromagnetic annihilation into charged leptons and scattering off nucleons of spin-3/2 Majorana particles
我们计算的截面的电磁湮没成带电轻子，电磁散射的核子，自旋为3/2自共轭（Majorana）粒子使用的电磁顶点函数的一般形式，是以前获得的这种粒子。除了电磁规范不变性和厄米性等常见原理的限制外，顶点函数还包含了马约拉纳条件的限制以及与Rarita-Schwinger表象中旋量相关的特殊性质，并且是自旋为1/2的马约拉纳粒子的所谓Anapole相互作用的对应物。所得到的截面公式与自旋为1/2时的相应结果有某些相似之处，但也揭示了一些重要的差别，并指出和讨论了这些差别。这里给出的结果可以是有用的应用程序涉及自旋3/2或自旋1/2马约拉纳粒子的电磁相互作用在几个方面，已在最近的文献，如核合成和暗物质的兴趣。
2014-08-06 hep-ph
The effect of the curvature-scalar mixing on the annihilation cross sections of dark matter scalar and unparticle dark matter
考虑Randall Sundrum背景下的暗物质标量，研究了曲率标量混合作用下的湮灭截面，在这种情况下，除了辐射子外，标准模型Higgs标量也驱动湮灭，导致湮灭截面显著增强.此外，我们采取非粒子，有一个非零的质量来自标准模型的希格斯粒子相互作用在低能级，作为一个暗物质的候选人，并分析了湮灭截面，包括曲率标量混合的影响。我们看到，对于这两种选择，混合过程在获得当前范围内的暗物质湮灭截面中起着至关重要的作用。
2010-03-16 hep-ph
The annihilation cross section of dark matter which is driven by scalar unparticle
分析了在标量非粒子传播子上与标准模型扇区相互作用的暗物质的湮灭截面。我们观察到暗物质对的湮灭截面对暗物质质量和标量非粒子的标度维数敏感。我们利用现有的暗物质丰度估计了暗物质质量和标量非粒子的标度维数的范围。
2013-07-26 hep-ph
Ultra-high energy cosmic rays from annihilation of superheavy dark matter
我们考虑了超高能宇宙射线起源于残余超重暗物质粒子湮灭的可能性。我们发现，<sigma_A v>如果超重暗物质遵循Navarro-Frenk-White密度分布，则需要~ 10^{-26} cm ^2（M_X/10^{12}GeV）^{3/2}的截面来解释观测到的超GZK事件的发生率。这将需要对湮灭截面有极大的-l贡献。我们还计算了可能的签名，从湮灭在亚星系团的暗物质，并发现，从子块的信号占主导地位，并可能解释所观察到的流量与一个小得多的横截面比如果超重暗物质是平滑分布。最后，我们讨论了预期的各向异性的到达方向的宇宙射线，这是一个特征签名的这种情况。
2001-11-19 astro-ph hep-ph hep-th
Exploring the dark annihilation: multi-component asymmetric and symmetric dark matter
本文用模型无关方法建立含对称与非对称组分的多粒子暗物质Boltzmann方程，研究仅通过隐藏扇区发生“暗湮灭”的不可见候选者，并考虑宇宙非标准膨胀对暗物质丰度的影响。
2024-08-04 hep-ph
Two-photon annihilation of singlet cold dark matters due to noncommutative space-time
探测来自暗物质湮灭或衰变的宇宙射线，特别是伽马射线，是一种间接的方式来调查的暗物质的性质。在对易时空中，暗物质候选者（WIMP）湮灭为光子的过程通过环路修正进行。然而，在非对易时空中，WIMP和其他标准模型单重态粒子一样，也有可能与光子直接耦合。本文研究了非对易时空中单重态WIMP的双光子湮没。如果非对易相互作用与遗迹丰度有关，则可以使用费米-拉特数据排除某些暗物质质量。
2012-10-01 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
Dark Matter Freeze-out via Catalyzed Annihilation
我们提出了一个新的暗物质冻结的范例，其中的暗物质粒子的湮灭被催化。详细讨论了暗物质通过$2χ\to 2A'$和$3A' \to 2χ$过程进行耗尽的机制，其中$χ$和$A'$分别表示暗物质和催化剂。在这种情况下，暗物质数密度是多项式耗尽的，而不是像经典的WIMP和SIMPs那样是指数耗尽的（玻尔兹曼抑制）。该范例适用于一个隐蔽的弱相互作用的暗扇区与$\text{MeV-TeV}$质量范围内的暗物质。催化湮灭范例与CMB和BBN约束兼容，具有增强的间接检测信号。
2021-07-17 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
Electroweak bremsstrahlung for wino-like Dark Matter annihilations
如果暗物质是多重态的中性Majorana分量，在标准模型的电弱相互作用下带电，则其湮灭通道主要是进入W+W-，而进入轻费米子的湮灭通道则受到螺旋性抑制。正如最近所指出的，来自湮灭初始态的规范玻色子的辐射解除了抑制，并打开了对截面的s波贡献。我们进行了完整的树级计算的暗物质湮灭，包括电弱韧致辐射，在一个明确的模型对应的超对称维诺的上下文中。我们发现费米子通道可以变得和双玻色子通道一样重要。这一结果对预测源自暗物质湮灭的粒子通量具有重要意义。
2012-07-25 hep-ph
Signatures of dark matter annihilation in the light of PAMELA/ATIC anomaly
PAMELA和ATIC实验对宇宙射线电子和正电子通量的测量表明存在具有大湮灭截面的湮灭暗物质。我们讨论了它与其他天体物理学/宇宙学观测的可能关系：伽马射线，中微子和大爆炸核合成。结果表明，它们对某些湮灭暗物质模型给出了严格的约束。
2009-03-27 hep-ph
Constraints on Dark Matter Annihilation Cross Section in Scenarios of Brane-World and Quintessence
我们研究了膜世界和精粹两种情况下的暗物质湮灭，其中修正的宇宙膨胀率可以增加暗物质的热遗迹密度。根据观测到的暗物质丰度，我们对这两种情况下的热平均湮灭截面<σv>进行了约束。此外，大爆炸核合成和分波么正性也被用来确定<σv>的界。结果表明，这两种情况都能导致较大的湮灭截面，因此可以用来解释近期的PAMELA、ATIC和PPB-BETS异常。
2009-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on dark matter annihilation from AMS-02 results
我们使用最近发布的数据，从AMS-02实验的宇宙射线中的正电子-电子比约束银河系中的暗物质湮灭。由于尚未解释的正电子过剩，限制通常比使用其他探针，特别是伽马射线获得的更弱。这也意味着用暗物质湮灭来解释正电子过剩是困难的。只有对银河系中心区域的暗物质分布采取非常保守的假设，才有可能容纳暗物质湮灭为截面大于10^-24 cm ^3/sec的轻子。我们评论几种理论机制来解释这样大的湮没截面。
2013-10-30 hep-ph
Breit-Wigner Enhancement of Dark Matter Annihilation
我们指出，在星系晕中的暗物质湮灭可以增强相对于早期宇宙由于Breit-Wigner尾巴，如果暗物质湮灭通过一个极点刚好低于阈值。这为PAMELA、ATIC和PPB-BETS宇宙线实验的最新数据所提出的“助推因子”提供了新的解释。
2008-11-29 hep-ph
Dark matter semi-annihilation for inert scalar multiplets
本研究探讨了包含一个或两个惰性多重态的暗物质半湮灭模型的可行性，发现单重态无有效模型，双多重态模型有限，并对最优模型验证了其能在宽质量范围内获得正确遗迹丰度。
2024-06-27 hep-ph
Annihilation of Secluded Dark Matter into W+W- Enhanced by P-wave Sommerfeld Effect
Supreme School for Advanced Education（高等研究院）；Chiben Gakuen Wakayama Junior/Senior High School（知宾学园和歌山初中/高中）
本文提出通过P波Sommerfeld效应增强，孤立暗物质湮灭可解释近期报告的晕 gamma射线信号，即使暗物质与Higgs玻色子耦合较弱，其转化为W+W-的过程在1阶循环中仍被显著放大，超对称框架可简洁包含此模型。
2026-03-31 hep-ph
Electroweak lights from Dark Matter annihilations
起源于暗物质湮灭的标准模型粒子的能谱可以通过包含来自末态的电弱规范玻色子辐射而显着改变。这种效应特别重要的一种情况是，一个马约拉纳暗物质粒子湮灭成两个轻费米子。这个过程是在p波中，因此被湮灭粒子的相对速度的小值所抑制。电弱辐射的列入逃避这种抑制，并开辟了一个潜在的相当大的s-波贡献的湮灭截面。我将讨论这种效应对暗物质湮灭产生的稳定粒子通量的影响，这与暗物质的间接搜索有关。
2012-01-06 hep-ph
Muon Fluxes From Dark Matter Annihilation
本文计算了太阳核、地核暗物质湮灭和晕中暗物质湮灭产生的宇宙弥散中微子的μ子通量。我们考虑了与模型无关的直接中微子产生和由暗物质湮灭产生的τ衰变产生的次级中微子。我们说明了如何从暗物质湮灭μ子能量分布有一个非常不同的形状比μ子流量从大气中微子。我们认为向上μ介子通量，当μ介子在下面的岩石中创建的检测器，和所包含的流量时，μ介子创建（冰）检测器。我们将我们的结果与以前在文献中获得的结果进行了对比，说明了正确处理μ子传播和能量损失的重要性。我们评论中微子的味道依赖和他们的检测。
2009-08-18 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
Effective Theories of Gamma-ray Lines from Dark Matter Annihilation
我们探讨暗物质理论，其中暗物质湮灭产生单能量的伽马射线（“线”）的背景下，有效场论，它捕获的物理情况下，介导的相互作用的粒子是有点重于暗物质粒子本身。在早期工作的基础上，我们探索了由SU（2）xU（1）规范不变性产生的一般签名，即两条（或更多）线是一般预期的，并确定预期的相对强度，包括算子之间干扰的可能性。
2012-11-29 hep-ph
Enhancement of Line Gamma Ray Signature from Bino-like Dark Matter Annihilation due to CP Violation
我们研究了当CP不守恒时，来自银河系中心的线伽马射线特征，该线伽马射线特征源自类比诺暗物质对湮灭。我们考虑的情况下，比诺几乎退化的sfermion的质量。虽然间接探测类Bino暗物质通常是困难的，但由于阈值奇异性，类Bino暗物质对湮灭的信号在这种情况下被极大地增强。
2005-08-04 hep-ph
Effect of SUSY-QCD corrections to neutralino annihilation on the cold dark matter relic density in the Higgs funnel
本文给出了mSUGRA模型中A-漏斗区的主要过程--赝标希格斯玻色子交换导致中性伴子对湮灭为底夸克-反夸克对的QCD和SUSY-QCD修正的完整计算.我们提出的湮灭截面的数值预测和讨论的影响，冷暗物质遗迹密度与最近的宇宙学数据的校正项。
2007-09-14 hep-ph
Revisiting CMB constraints on dark matter annihilation
宇宙微波背景功率谱的精确测量对暗物质湮灭截面有很强的约束作用，因为暗物质湮灭注入的电磁能影响了宇宙的电离历史。在本文中，我们更新了我们以前的模拟程序计算电离历史的暗物质湮灭的影响，包括氦相互作用和提高计算精度。利用修正后的RECFAST程序和Planck 2018数据集，对暗物质的湮灭截面和质量给出了一个更新的约束条件.
2021-12-13 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter annihilation into right-handed neutrinos and the galactic center gamma-ray excess
本文将讨论暗物质粒子湮灭为右手中微子的一个具体情况。我们计算预测的伽玛射线过剩从银河系中心，并比较我们的结果与费米-LAT的数据。大约10-60 GeV的右手中微子与较重的暗物质粒子可以完美地解释所观察到的光谱。湮没截面$\langle σv \rangle$落在$0.5$ - $4 \times 10^{-26} \text{ cm}^3/\text{s}$的范围内，其大致与WIMP湮没截面相容。
2016-03-08 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
Initial State Radiation in Majorana Dark Matter Annihilations
马约拉纳暗物质粒子湮灭为轻费米子的截面是螺旋性抑制的。我们表明，如果暗物质是中性的Majorana分量的多重态下的电弱相互作用的标准模型，规范玻色子的发射从初始状态解除了抑制，并允许s波湮灭。稳定的标准模型粒子的能量谱会受到重要的影响。这对间接寻找暗物质产生了影响。
2011-07-22 hep-ph
Impact of semi-annihilations on dark matter phenomenology - an example of Z_N symmetric scalar dark matter
本文研究了半湮灭x_i x_j <->x_k X（其中x_i为任意暗物质，X为任意标准模型粒子）对暗物质唯象的影响.我们建立了一个包含一个额外的双重态和一个复杂的单重态的最小标量暗物质模型，预测了不同离散阿贝尔对称性Z_N，N>2下具有半湮灭过程的非平凡暗物质现象。我们实现了两个这样的例子模型与Z_3和Z_4对称的micrOMEGA和工作的现象。我们发现，这两个半湮灭和湮灭只涉及粒子从两个不同的暗物质部门显着修改这种类型的模型中的暗物质遗迹丰度。我们还研究了在这些模型中在XENON 100中直接检测暗物质的可能性。
2012-02-14 astro-ph.CO hep-ph
Gamma rays from Dark Matter Annihilation in the Central Region of the Galaxy
在这篇文章中，我们回顾了费米卫星（以前称为GLAST）探测银河系中央区暗物质湮灭的伽马射线的前景，特别是根据最近的天体物理观测和成像大气切伦科夫望远镜的发现。虽然在这部分天空中存在的重要背景在某种程度上限制了费米的发现潜力，但这可以通过利用暗物质湮灭信号相对于天体物理背景的特殊能谱和角分布来缓解。
2010-06-25 hep-ph
Effects of Dark Matter Annihilation on the Cosmic Microwave Background
我们研究了暗物质湮灭过程中和宇宙复合时期后的宇宙微波背景各向异性的影响，考虑到详细的能量沉积的湮灭产品。据发现，一个相当严格的约束的湮灭截面施加TeV尺度的暗物质质量从WMAP观测。
2009-07-23 astro-ph.CO hep-ph
DarkCapPy: Dark Matter Capture and Annihilation
DarkCapPy是一个Python 3/Python/Python包，用于计算与地球中的暗物质捕获、湮灭为光介质以及随后在地球表面附近可观察到的光介质衰变相关的速率。该软件包包括计算索末菲增强在地球的中心和时间尺度的捕获-湮灭平衡。该代码是开源的，可以修改为其他紧凑的天文物体和中介自旋。
2018-08-10 hep-ph physics.comp-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
Annihilation of light dark matter into photons in model-independent approach
我们用模型无关的方法研究了光玻色暗物质湮灭为光子对的过程。我们认为，最简单的通用拉格朗日描述这样的过程，然后比较结果与现有的实验数据。然后，我们将我们的结果与特定的暗物质模型相匹配，并确定这些模型的参数空间上可能的约束。
2009-10-02 hep-ph
Nucleon - Light Dark Matter Annihilation through Baryon Number Violation
如果暗物质粒子没有受到离散对称性的保护，那么参与重子数破坏相互作用的暗物质可以与重子湮灭。本文研究了标准模型色三重态扩展中的暗物质-重子湮灭。在标准模型中，费米子暗物质在质子质量附近的小质量范围内是运动学稳定的。我们表明，DM的湮灭与核子可以探测到严格的限制，在大体积的水切伦科夫探测器，如超级Kamionkonde实验，与介质规模$m_Φ$限制到$10^{7}$ GeV。在马约拉纳轻暗物质的情况下，这种约束是较弱的，但接近的幅度从中子-反中子振荡。在狄拉克DM情形下，暗物质-核子湮灭给出的边界比中子衰变寿命的不确定性给出的边界强得多。在DM质量高于$m_p+m_e$的有限范围内，DM核子湮灭束缚可以高于DM在宇宙中稳定性的要求。由于Super-Kamionkonde的严格限制，我们发现它低于目前的实验能力，以间接检测扩散的银河伽马射线和中子星加热中的暗物质-核子湮灭信号。
2018-10-31 hep-ph
BBN Constraints on the Hadronic Annihilation of sub-GeV Dark Matter
Department of Physics and Astronomy, University of Victoria（维多利亚大学物理与天文系）；TRIUMF（特利昂夫国家粒子加速器中心）；University of Victoria（维多利亚大学）
研究亚GeV暗物质通过p波湮灭在BBN中的约束，发现其对质子和中子的相互作用优于CMB和间接检测。
2026-09-16 hep-ph
Constraints on Asymmetric Dark Matter Self Annihilation Cross Sections in Non-standard Cosmological Scenarios
本研究探讨非标准宇宙学（kination模型和膜世界）中非对称暗物质自湮灭对残余丰度的影响，给出避免不对称性被完全冲刷的截面约束，并发现左手性sneutrino暗物质下winos质量下限更小。
2024-02-09 hep-ph
Multiple Gamma Lines from Semi-Annihilation
来自银河系中心的130 GeV伽马线的费米数据中的提示引发了人们对暗物质潜在伽马线特征的兴趣。基于暗物质湮灭的这条线的解释面临着参数张力，因为它们通常依赖于环抑制截面的大幅增强。在本文中，我们追求另一种可能性，即暗物质伽马线可能产生于多个暗扇区状态之间的“半湮灭”。半湮没反应与一个单一的最终状态光子通常是增强相对于普通湮没成光子对。与湮灭所需的固定质量值相比，半湮灭允许宽范围的暗物质质量，从而打开了解释更高能量下潜在暗物质特征的可能性。半湮灭最惊人的预测是多条伽马线的存在，对于N个暗扇区状态，可能有多达N^3阶的伽马线，从而允许暗扇区光谱。在简并暗物质的最简单情况下，会出现一个确凿的特征，在130 GeV的强半湮灭线将伴随着173 GeV的弱湮灭线。作为原理的证明，我们构造了两个明确的暗物质半湮灭模型，一个基于非阿贝尔矢量暗物质，另一个基于改装瑞利暗物质。
2012-11-09 astro-ph.HE hep-ph
Big bang nucleosynthesis constrains the total annihilation cross section of neutralino dark matter
假设最轻的中性伴子形成暗物质，我们研究它在早期宇宙冻结后的残余湮灭。如果湮灭产物发生在大爆炸核合成（BBN）之后，特别是强子模的湮灭产物可能引起非热核反应，从而改变标准BBN方案中轻元素原始丰度的预测。因此，我们对中性伴子湮灭截面加以限制。这些限制是免费的不确定性的暗物质档案今天遭受的直接或间接检测暗物质。我们发现BBN的约束是重要的，特别是当采取大的$\tanβ$。如果轻元素丰度在未来能够以更高的精度被确定，则约束将变得非常强，使得遗迹密度要求所允许的大部分参数空间可以被排除。
2008-04-17 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
Dark Neutrino Moments From Light Loops
本研究提出中微子可通过含无质量暗光子的单圈图获得增强型暗电磁矩且规避相关约束，模型预言可通过对太阳中微子流敏感的暗物质直接探测实验检验。
2024-08-12 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological constraints on dark matter models with velocity-dependent annihilation cross section
通过Sommerfeld或Breit-Wigner增强机制的暗物质湮灭模型，推导了具有速度依赖结构的暗物质湮灭截面的宇宙学约束.在湮灭截面随暗物质速度减小而增大的模型中，大爆炸核合成和宇宙微波背景给出了严格的限制。
2011-03-20 astro-ph.CO hep-ph
QCD corrections to Minimal Dark Matter annihilations
QCD修正增强了最小暗物质的湮灭截面，从而影响热冻结过程中所需暗物质质量。
2025-11-28 astro-ph.CO 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
