Light dark forces at flavor factories
SuperB实验可以代表一个理想的环境，以测试一个新的U（1）对称性与光明的黑暗力量候选人。一个有希望的发现渠道是代表共振生产玻色子U，其次是它的衰变成轻子对。除了在文献中采用的近似，辐射过程$e+ e- \rightarrow γ, U \rightarrow μ^+ μ^- γ, e^+ e^- γ$和相应的QED背景的精确树级计算进行，也包括最重要的高阶修正。该计算在生成器BabaYaga@NLO的发布中实现，可用于数据分析和解释。给出了U玻色子产生的一些显著特征，并分析了它们的统计意义。
2011-03-26 hep-ex hep-ph
Constraints on dark forces from the B factories and low-energy experiments
暗物质与标准模型粒子的相互作用可能是由质量在MeV到GeV范围内的新玻色子介导的，这一想法在几年前就开始了。对这些模型的约束很快就根据较早的测量计算出来。随后，积极的合作对这些玻色子进行了专门的搜索，并计划进行新的实验以提高搜索灵敏度。在这篇笔记中，我简要介绍了在这个质量范围内预测暗矢量和标量的基本模型，回顾了正负电子对撞机，固定靶实验和强子对撞机的限制，并评论了未来实验的敏感性。
2014-09-24 hep-ex hep-ph
Baryonic dark forces in electron-beam fixed-target experiments
针对主要耦合夸克的 GeV 量级重子暗规范玻色子，本文结合矢量介子主导与衍射光生模型计算电子/光子—质子产生截面，并用 MCMC 拟合现有数据标定参数。
2024-01-19 hep-ex hep-ph
New Fixed-Target Experiments to Search for Dark Gauge Forces
固定靶实验非常适合通过与光子的动力学混合发现新的MeV-GeV质量U（1）规范玻色子。在本文中，我们确定了新的轻规范玻色子的生产和衰变特性，规定固定目标的搜索策略。我们总结了现有的限制，并提出了五个新的实验方法，我们预计可以覆盖大部分的自然参数空间，使用目前运行的GeV能量束和完善的检测方法。鉴于最近的地球和天体物理异常（PAMELA，FERMI，DAMA/LIBRA等），这些实验特别及时。与暗物质在新的规范力下带电的情况一致。
2009-06-03 hep-ex hep-ph
Probing Dark force at BES-III/BEPCII
本文研究了在BES-Ⅲ/BEPCII上对GeV尺度矢量玻色子的实验搜索。它负责介导新的U（1）$_d$相互作用，最近在弱相互作用大质量粒子暗物质的背景下开发。在低能量$e^+ e^-$对撞机这种黑暗的状态可以有效地探测。我们用BES-Ⅲ的数据和预计的更大数据讨论了这种光矢量$U$玻色子的直接产生和衰变。特别是，我们表明，希格斯' strahlung在黑暗的部门可以导致多轻子签名，探测动力学混合参数$ε\sim 10^{-4} -10^{-3}$的物理范围内的参数空间的很大一部分。
2010-02-25 hep-ex hep-ph
Blowing in the Dark Matter Wind
本文研究轻标量暗物质与普通物质相互作用产生的暗物质风力，证明该力在现实模型中可达到最大，并指出航天器轨迹精确测量可在宽参数范围内探测该力。
2024-09-01 hep-ex hep-ph
New Exclusion Limits for Dark Gauge Forces from Beam-Dump Data
我们重新分析质子束流转储的数据在U70加速器在IHEP谢尔普霍夫与$ν$量热计我在1989年的实验设置暗规范力的质量耦合限制。相应的数据已被用于轴子和轻希格斯粒子搜索参考文献。以前我们确定了暗规范玻色子新的质量和耦合排斥边界。
2011-04-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Dark Forces Searches at KLOE-2
对暗物质的直接搜索是在加速器设施中进行的。一个新的矢量玻色子的存在已被假定在不同的情况下，在最基本的计划，耦合到SM可以通过动力学混合项由于U玻色子实现。在DA $ϕ$ NE的KLOE实验在$ϕ$介子的Dalitz衰变和连续事件中寻找U玻色子。对于所有这些搜索的上限为U玻色子耦合$ε^{2}$已被建立在质量范围$50 \, \text{MeV} < m_U < 1000\,\text{MeV}$。不同的模型和搜索以及结果的总结。
2016-03-12 hep-ex hep-ph
Probing Dark Forces and Light Hidden Sectors at Low-Energy e+e- Colliders
一个暗区--一个新的非阿贝尔规范群，被希格斯或限制在GeV尺度附近--可以在低能e + e碰撞中被探测到。低质量暗扇区可以解释DAMA/LIBRA和PAMELA，ATIC和INTEGRAL观测报告的年度调制信号，通过产生小的质量分裂和弱尺度暗物质的新相互作用。其中一些观测结果可能是对撞机搜索可以明确确认的低质量暗区的第一个迹象。O（GeV）质量暗态的产生和衰变是由希格斯德阿贝尔规范玻色子与超荷动力学混合介导的。来自BaBar、BELLE、CLEO-c和KLOE的现有数据可能包含数千个引人注目的暗区事件，这些事件具有高度多样性的轻子，可以重建质量共振和可能的位移顶点。我们讨论了Higgsed和受限暗区的产生和衰变现象，并提出了e + e-对撞机的搜索策略。我们还使用DAMA/LIBRA信号来估计暗扇区态的产生截面和衰变寿命。
2009-09-03 hep-ex hep-ph
Constraints on Neutron-Electron Quantum Dark Forces
al-Farabi Kazakh National University（阿尔法拉比哈萨克国立大学）；Indiana University/CEEM（印第安纳大学/CEEM）
本研究将量子暗力约束从核子间扩展到中子-电子间的双线性标量交换，推导出新的质量与耦合限制。
2026-09-10 hep-ph
New Exclusion Limits on Dark Gauge Forces from Proton Bremsstrahlung in Beam-Dump Data
我们重新分析发表的质子束流转储数据在U 70加速器在IHEP谢尔普霍夫与$ν$量热计I实验在1989年设置暗规范力的质量耦合限制。相应的数据已被用于轴子和轻希格斯粒子搜索参考文献。之前是\cite{Blumlein:1990ay,Blumlein:1991xh}。最近，考虑到$π^0$ -衰变\cite{Blumlein:2011mv}产生的暗光子，已经从这个数据集导出了暗规范力的极限。在这里，我们确定了扩展的质量和耦合排斥边界的暗规范玻色子范围内的质量$m_{γ'}$为624兆电子伏的混合物参数$\varepsilon \simeq 10^{-6}$考虑高能量韧致辐射的$U$玻色子关闭初始质子束和不同的检测机制。
2013-11-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Breaking up the Proton: An Affair with Dark Forces
质子对$e^{\pm}$的深度非弹性散射对“暗光子”交换的贡献很敏感。利用HERA数据拟合HERA的部分子分布函数，我们得到了超荷与暗光子之间动力学混合的模型无关的束缚$ε\lesssim 0.02$，暗光子质量为$\lesssim 10$ GeV。这稍微改善了从电弱精密可观测量得到的界限。对于更高的质量，极限单调减弱;对于$5$ TeV的暗光子质量，极限为$ε\lesssim 1$。利用PDF求和规则，我们证明了暗光子的影响不能（平凡地）被吸收到重新拟合的PDF中，实际上会导致非DGSTAR（Bjorken $x_{\rm B}$ -独立的）缩放违规，这可能会提供数据中的吸烟枪。拟议的$e^\pm p$对撞机运行在$\sqrt{s} = 1.3$ TeV，LHeC，预计将积累$10^3$倍的HERA的光度，提供了实质性的改善，在探测暗光子的影响：$ε$的灵敏度远低于电弱精密数据探测几乎在整个暗光子质量范围内是可能的，以及能够探测到更高的暗光子质量，高达$100$ TeV。
2020-07-30 hep-ex hep-ph
Dark Force Detection in Low Energy e-p Collisions
本文研究了在低能电子质子对撞机上探测质量m_X < 100 MeV的轻玻色子X的前景。我们专注于X主要衰变到E+ E-的情况下，最近的“暗力”模型的动机。为了避开直接和间接的约束，X必须与标准模型有小的耦合（α_X < 10^-8）和足够大的质量（m_X >10 MeV）。通过比较e-pe + e-末态的信号和背景截面，我们得出结论，暗力检测需要大约1个逆阿托巴恩的积分亮度，这可以通过即将到来的JLab提案来实现。
2009-10-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
Cosmological Bounds on Non-Abelian Dark Forces
不与普通物质直接耦合的非阿贝尔暗规范力可能在自然界中实现。这种暗力的最小形式是纯粹的杨-米尔斯理论。如果暗区在早期宇宙中被重新加热，它将在高温下被实现为一组暗胶子，在较低温度下被实现为一组暗胶球，从一种形式到另一种形式发生宇宙学上的相变。尽管是黑暗的，但新力的规范场可以通过不可重正化的算子间接连接到标准模型。这些算符将在暗区和可见区之间传递能量，并允许部分或全部暗胶球衰变。本文研究了在标准模型中加入连接算子的暗胶球的宇宙学演化和衰变。暗胶球衰变可以改变宇宙学和天体物理学的观测值，我们利用这些考虑对纯非阿贝尔暗力的存在施加了非常强的限制。另一方面，如果一个或多个暗胶球是稳定的，我们发现它们有可能构成宇宙的暗物质。
2018-04-16 hep-ph
Self-interacting hidden sector dark matter, small scale galaxy structure anomalies, and a dark force
暗物质（DM）在星系尺度下的短距离行为表现出一些典型的速度无关截面冷暗物质（CDM）所不能解释的特征。我们讨论了一个粒子物理模型，其中暗费米子通过暗力与作为介质的亮暗光子进行自相互作用，暗扇区与可见扇区微弱地相互作用。我们研究耦合玻尔兹曼方程涉及两个温度，一个为每个部门。我们拟合的速度依赖DM截面的数据从矮星系到星团的尺度与遗迹密度约束一致。
2021-04-08 hep-ph
Dark Matter from Hidden Forces
我们研究的可能性，暗物质可能是一个隐藏的部门，即“黑暗力量=暗物质的表现。“作为一个说明性的和最小的例子，我们考虑隐藏的SU（2）_h x U（1）_h规范群。通过U（1）_h与超荷U（1）_Y的动力学混合，将隐含动力学间接耦合到标准模型（SM）。我们假设一个类似于SM电弱对称的隐对称破缺模式，并增加一个额外标量，使得“隐Z玻色子”Z_h和“隐光子”γ_h都有质量。“隐藏的W”玻色子W_h在这种情况下是暗物质。这种设置可以很容易地容纳一个潜在的直接检测信号暗物质在~10 GeV的CDMSII-Si数据。对于某些参数的选择，该模型可以导致信号在“暗物质束”的实验，从Z_h \to W_h W_h，以及在实验中寻找暗光子的可见信号，通过γ_h介导。其他可能的现象学后果也进行了简要讨论。
2013-10-11 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark Forces and Dark Matter in a Hidden Sector
与GeV级暗力和暗物质有关的隐藏扇区不仅是标准模型之外的物理学的共同特征，如弦论和超对称性，而且在最近的天体物理观测中也是非常有趣的现象。特别是隐藏的光子也被实验室实验所搜索和约束，其当前状态将在这里介绍。此外，几个模型的隐藏部门包含另外一个暗物质粒子将检查其一致性的暗物质遗迹丰度和直接检测实验。
2012-11-21 hep-ph
Update on Hidden Sectors with Dark Forces and Dark Matter
最近有很多兴趣在隐藏的部门，特别是在暗物质和暗力量的背景下，因为它们是一个共同的特点，超越标准模型的情况下，如弦论和超对称性，并额外表现出有趣的现象学方面。各种实验室实验对所谓的隐藏光子进行了限制，并不断进一步探索和限制参数空间;这里介绍了最新的概述。此外，对于几个隐藏的部门模型与轻暗物质，我们研究的可行性方面的遗迹丰度和直接检测实验。
2012-11-21 hep-ph
Bounding Quantum Dark Forces
位于标准模型之外的暗扇区，包含与核子双线性耦合的亚GeV粒子，将在普通物质中诱导Casimir-Polder类型的量子力。这种新的力可以通过许多数量级的各种实验来测试。我们提供了一个通用的解释，这些实验搜索，并将其应用到一个样本的力量从黑暗标量行为$1/r^3$，$1/r^5$，$1/r^7$在短距离。这种量子力的约束景观不同于汤川相互作用的修正引力，特别是分子光谱学和中子散射的强短程边界。
2017-10-02 hep-ph
Gauged Lepton Number, Dirac Neutrinos, Dark Matter, and Muon $g-2$
在标准模型的简单推广中，轻子数被提升为$U(1)_L$规范对称性. $U(1)_L$自发破缺三个单位，使得守恒的$Z_3^L$轻子对称性得以保留，保证了中微子是狄拉克费米子，它从先前提出的机制中获得自然小的质量。暗物质表现为单重标量，其暗对称性$Z_3^D$可从$Z_3^L$推导出来。可以解释μ子$g-2$。
2021-04-21 hep-ph
Dark Matter and Dark Forces from a supersymmetric hidden sector
我们表明，超对称的“暗力”模型与重力调解是可行的。为此，我们分析了一个简单的字符串启发的超对称隐藏部门模型，通过动力学混合的光阿贝尔规范玻色子与超荷与可见部门的相互作用。我们包括所有诱导的相互作用，如中性伴子质量混合和希格斯门术语与可见部门。我们进行了详细的参数空间扫描比较产生的暗物质遗迹丰度和直接检测截面目前的实验。
2013-01-20 hep-ph
Resonant Dark Forces and Small Scale Structure
暗力可以影响暗物质（DM）的宇宙学历史，既可以解释矮星系中观测到的核心，也可以通过湮灭暗力玻色子来确定DM遗迹密度。对于GeV-TeV的DM质量，DM自散射在矮星系晕表现出量子力学共振，类似于索末菲增强湮灭。我们表明，一个简单的模型DM与暗力可以容纳所有的天体物理界的自相互作用晕和解释所观察到的遗物密度，通过一个单一的耦合常数。
2012-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Effective Theory for Dark Matter and a New Force in the Dark Matter Sector
最近有人提出了一个关于暗物质的有效理论。关键的假设是，作为狄拉克费米子的暗物质粒子受到整体U（1）对称性的保护而不会衰变。我们指出，量子引力效应会破坏这种对称性，因此候选的暗物质衰变得非常快。为了解决这个问题，我们建议考虑一个局部规范对称性，这意味着一个新的力量在暗物质部门。这种新的局部U（1）对称性很可能需要自发破缺，导致模型参数范围内的湮灭截面的索末菲增强，这有助于解释Pamela和ATIC使用质量在TeV范围内的弱相互作用大质量粒子的结果。
2009-05-07 hep-ph
Background-Induced Forces from Dark Relics
本文在有效场论框架下计算并分类了由暗粒子有限密度引起的背景诱导力，证明其在远距离不受指数抑制，并表明第五力实验可对暗遗迹和亚keV标量冷暗物质给出与量子力界限相竞争甚至更强的约束。
2025-01-06 hep-ph
Dark forces and atomic electric dipole moments
假设原子电子与核子之间存在T，P奇耦合的有限质量介质，考虑它对反磁性原子永久电偶极矩的影响。我们提出了这种介质引起的EDM的数值和分析分析，并比较它与传统的接触相互作用的EDM结果。在此基础上，我们从199Hg原子EDM的实验极限导出了耦合强度和载流子质量的极限。
2015-01-17 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Probing Long Range Scalar Dark Forces in Terrestrial Experiments
暗物质粒子间的长程弱等效原理（WEP）破坏力是由超轻标量介导的，它受到星系动力学和大尺度结构形成的严格约束。我们研究了这样一个“黑暗力量”的影响，几个地面实验，包括Eötvös测试的WEP和直接检测DM搜索。暗力的存在意味着Eötvös测试中的非消失效应，可以通过当前和未来的实验来探测，这取决于DM模型。对于标量单线DM的情况下，天体物理相关的幅度的暗力量被排除在大区域的参数空间的DM遗迹密度和WEP的限制。WEP测试也意味着对希格斯交换贡献的自旋无关（SI）DM核直接检测截面的限制。对于WIMP的情况下，这些考虑限制希格斯交换贡献的SI截面是subleading相比，规范玻色子介导的贡献。银河系动力学、大尺度结构形成、厄特沃斯实验、DM直接探测实验和对撞机的观测相结合，可以进一步限制暗区新长距离力的大小。
2009-11-23 hep-ph
Gravitational Waves From Dark Binaries With Finite-Range Dark Forces
本文计算了有限范围吸引暗力下暗双星产生的随机引力波背景，发现暗力有限范围显著改变双星初始分布与演化，使引力波谱在中频段增强并呈现“膝”和“踝”特征，亚太阳质量暗双星信号可被天基和地基天文台探测。
2024-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Confining forces
本文在袋模型的基础上讨论了强子内部组分的受力情况。强子的基态形成一个色单态，从而抵消了色内态的影响。由于在强相互作用下膨胀和共形对称性破缺，相应的电流不守恒。这些电流产生的力改变了内部粒子的运动，从而导致约束。
2016-01-06 hep-ph hep-th
Gauge Baryon Number and Dibaryonic Dark Matter
用一组类矢量费米子扩展夸克和轻子的最小标准模型，使重子数$B$成为规范的$U(1)_B$对称性。新粒子的$B$归属是通过色三重标量双夸克与已知夸克的可重整化相互作用确定的。$U(1)_B$被具有$B=3$的标量自发破缺导致守恒的剩余全局$B$对称性。具有$B=2$的单态中性标量是一种可能的长寿命暗物质候选者。
2020-11-27 hep-ph
Connection between a possible fifth force and the direct detection of Dark Matter
如果在暗区存在第五种力，并且暗区粒子与普通物质的相互作用是非引力的，那么量子修正通常会导致可见区的第五种力。我们展示了如何强大的实验限制第五部队在可见部门约束的直接检测截面，和第五部队在黑暗的部门的强度。如果后者与重力相当，则与自旋无关的直接探测截面通常必须<~ 10^{-55} cm ^2。落向暗物质的普通物质的反常加速度也受到限制：η_{OM-DM} <~ 10^{-8}。
2008-08-12 astro-ph hep-ph
Electric Dipole Moments, New Forces and Dark Matter
标准模型之外的CP破坏的新来源对于解释宇宙中的重子不对称性至关重要。我们讨论了新的CP违反相互作用的理论中的一个暗物质的候选人预测的取消规范异常的影响。在这些理论中，对暗物质残余密度的限制意味着新对称性破缺尺度的上限，所有新态都从这个尺度获得质量。我们详细研究了电偶极矩的预测，并表明，如果相关的CP违反阶段是大的，实验，如ACME合作将能够充分探测的理论。
2021-02-17 hep-ex hep-ph hep-th
Leptonic New Force and Cosmic-ray Boosted Dark Matter for the XENON1T Excess
最近报道的XENON1T中的过剩可以用新的轻子力来解释，这种力没有规范异常。我们集中在两个场景有和没有暗物质。在场景#1中，规范轻子数为U（1）$_{L_e-L_j}$、$j=μ$或$τ$的规范玻色子提供了太阳中微子和电子之间的非标准相互作用，这增加了XENON1 T探测器中电子反冲事件的数量。在场景2中，新的规范玻色子只与电子和暗物质耦合，然后宇宙射线电子可以将它们的动量传递给晕中的暗物质。增强的暗物质产生${\cal O}(1)$ keV的电子反冲信号。暗物质在新的规范相互作用的帮助下，有效地加热了我们银河系中的中子星，超过了中子星捕获晕暗物质的$\sim1500$ K。因此，我们建议利用未来的红外望远镜来测试我们的方案。
2020-09-09 hep-ph
Charged neutron stars and observational tests of a dark force weaker than gravity
本文讨论了利用引力波在暗区探测不间断U（1）规范相互作用的可能性。在暗力作用下带电的暗区态可以给天体带来宏观电荷。然而，如果引力具有相当大的强度，那么引力约束恒星的要求将这种电荷限制在可以忽略的值。只有在暗力弱于引力的情况下，引力测试才是可能的。通过求解Einstein-Maxwell场方程，我们详细研究了中子星暗电荷产生和分离的显式模型。带电状态起源于中子衰变到三个暗费米子内的恒星，我们表明，在这个模型中的状态方程是一致的限制中子星的质量和潮汐变形。我们发现，虽然暗力可以在双星合并中观察到（即使精度有限，也使它们成为最佳的观测测试），但它在双星合并中被德拜屏蔽了（存在更精确的数据）。在实验检测的不确定度水平上，对双星系统内旋相的辐射进行了修正，并对暗力进行了测试。该测试涵盖了一个地区，目前的限制从牛顿平方反比定律的偏差来自地球物理和激光测距观测。
2019-02-21 gr-qc hep-ph
Background-Enhanced Axion Force by Axion Dark Matter
研究轴子暗物质背景对核子间自旋无关轴子力的影响，发现背景效应使势能标度从 $1/r^3$ 变为 $1/r$ 且力被显著放大，从而基于第五力实验将轴子衰变常数的约束改善了数个数量级。
2025-05-03 hep-ph
Electroweak Symmetric Dark Matter Balls
在具有守恒暗物质数的简单Higgs-portal暗物质模型中，我们证明了暗物质存在非拓扑孤子态.这种状态的每暗物质数的能量比自由粒子状态小，并且其内部在电弱对称真空中。它可能产生于早期宇宙的一级电弱相变，并贡献了大部分的暗物质。这种电弱对称暗物质球是一种新的宏观暗物质候选者，其能量密度为电弱尺度，质量为1克或以上。由于它的电弱对称内部，暗物质球具有一个大的几何散射截面的核子或核。利用Xenon 1 T、BOREXINO和JUNO等大尺寸探测器进行的暗物质和中微子实验具有发现电弱对称暗物质球的巨大潜力。我们还讨论了暗物质球和普通物质束缚态的形成。
2019-06-25 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Dark Matter Self-Interactions and Light Force Carriers
PAMELA、FERMI和ATIC最近的观测指出了一个新的高能宇宙射线源。如果这些信号是由于湮灭的暗物质，那么现在的湮灭截面一定比早期宇宙中热冻结所需的大得多。一种新的力量，介导的质量为O（100兆电子伏）的粒子，导致速度依赖的湮灭截面-一个“索末菲增强”-已被提出作为一种可能的解释。我们指出，这样的模型必然会增加的暗物质（DM）的自散射截面，并使用观测的DM-DM散射允许在各种天体物理系统的数量上的界限，把约束的质量和耦合的光介质。
2010-02-11 hep-ph
Constraints on fifth forces and ultralight dark matter from OSIRIS-REx target asteroid Bennu
利用OSIRIS-REx任务对小行星贝努的跟踪数据，获得了对第五力和超轻暗物质的新约束，在特定介子质量范围内达到最强限制，并适用于多种模型。
2023-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Neutrino As The Dark Force
我们指出了标准模型中微子在暗物质现象学中的一个新的角色，中微子的交换在暗物质粒子之间产生了长程势。由此产生的暗物质自相互作用可能足够强，足以影响小尺度结构的形成，而不需要任何暗力载体。这是暗物质通过中微子入口耦合到可见部分的理论的一般特征。随着未来$Z$、Higgs和$τ$工厂的衰变率测量以及精确的宇宙学的发展，它是高度可测试的。
2021-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Dark matter stabilized by a non-abelian group: lessons from the $Σ(36)$ 3HDM
本文研究基于 $Σ(36)$ 群的三 Higgs 二重态暗物质模型，证明非阿贝尔群可不可避免地稳定暗物质，但 LHC 与最新 LZ 结果严重限制其可行性。
2025-01-10 hep-ph
Particles and forces from chameleon dark energy
变色龙暗能量是一种物质耦合的标量场，它通过变大质量来隐藏它的第五种力。我们估计扭摆约束的剩余第五力，由于模型与重力强度耦合。像Eot-Wash这样的实验即将排除“量子稳定”的变色龙模型，在这种模型中，对变色龙场和质量的量子修正仍然很小。我们还考虑了光子耦合变色龙，这可以通过余辉实验，如追逐测试。
2012-11-29 astro-ph.CO hep-ph
Implications of a Scalar Dark Force for Terrestrial Experiments
暗物质粒子间的长程弱等效原理（WEP）破坏力是由超轻标量介导的，它受到星系动力学和大尺度结构形成的严格约束。我们研究这样一个“黑暗力量”的影响，几个地面实验，包括Eotvos测试的WEP，直接检测DM搜索，和对撞机研究。暗力的存在意味着Eotvos测试中的非消失效应，可以通过当前和未来的实验来探测，这取决于DM模型。对于标量单重DM的情况下，天体物理相关的幅度的暗力量被排除在大区域的参数空间的DM遗迹密度和WEP的限制。WEP测试也意味着对希格斯交换贡献的自旋无关（SI）DM核直接检测截面的限制。对于WIMP的情况下，这些考虑限制希格斯交换贡献的SI截面是subleading相比，规范玻色子介导的贡献。在多组分DM的情况下，暗力会阻止希格斯粒子衰变到与DM多重态环相关的两个光子的速率发生大的变化，否则可能会导致LHC或未来的线性对撞机出现可测量的偏差。银河系动力学、大尺度结构形成、Eotvos实验、DM直接探测实验和对撞机的观测组合可以进一步限制暗区新的长距离力的大小。
2009-10-20 astro-ph.CO hep-ph
SUSY Dark Matter: Direct Searches vs. Collider Experiments
在具有守恒R宇称的超对称模型中，最轻的中性伴子是宇宙中不发光物质的一个有吸引力的候选者。如果残余中性伴子确实以暗物质的形式存在于我们的星系中，那么它们就可以在散射实验中被直接探测到。这可以作为一个独立的搜索渠道，以补充对撞机实验的超对称性。我比较直接探测实验的灵敏度达到超对称性在对撞机设施的最小超引力模型的框架。
1998-10-07 hep-ph
A directional force template for quadratically coupled ultralight dark matter
Leinweber Institute for Theoretical Physics, Department of Physics, University of Michigan（密歇根大学莱因韦伯理论物理研究所物理系）
针对地球周围二次耦合超轻标量暗物质产生的非径向力，开发了方向力信号模板，并利用MICROSCOPE数据重新约束耦合参数，表明新分析可将灵敏度提升一个数量级以上。
2026-09-02 gr-qc hep-ph
Unveiling dark forces with measurements of the Large Scale Structure of the Universe
Scuola Normale Superiore（比萨高等师范学院）；INFN, Sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所比萨分部）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（基础理论物理珀尔默特研究所）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；Department of Physics and Astronomy, University of Sussex（萨塞克斯大学物理与天文学系）
本文通过结合Planck和BOSS数据研究仅作用于暗区的长程力对星系大尺度结构的印记，首次建立相应有效场论，并预测未来巡天可将约束提高一个数量级。
2026-10-21 astro-ph.CO hep-ph
Quantum Forces from Dark Matter and Where to Find Them
我们观察到，亚GeV的暗物质（DM）引起的Casimir-Polder力的核子之间，可以通过实验从核到分子尺度访问。我们计算了DM有效理论中的核子-核子势，并指出它们的主要特征是由量纲分析和光学定理所确定的。分子光谱学和中子散射原来是DM搜索实验，并被发现是基于核子的DM直接检测的补充。现有的数据集限制DM与质量高达$\sim 3-50$ MeV和有效的相互作用高达$O(10-100)$ MeV的规模，约束一个区域通常难以达到其他实验。
2018-04-15 hep-ph
Testing fifth forces from the Galactic dark matter
在暗物质和普通物质之间是否存在一种未知的长程作用力？当存在这样的第五力时，在忽略它的情况下，等效原理（EP）显然是违反的。对EP的违反受到了严格的限制，例如，Eöt-Wash实验室实验，月球激光测距，MICROSCOPE卫星和对双星的长期观测。我们讨论来自PSR J1713+0747的最近的界限。当它与其他界限相结合，一个令人信服的限制，假设的第五种力的推导。对于中性氢，第五种力的强度不应超过重力的$1\%$。
2019-07-04 astro-ph.HE hep-ph
Can the Higgs field feel a dark force?
该研究探讨携带暗规范荷的电弱希格斯场可同时解释W玻色子质量偏差与中微子质量，考察了简单希格斯二重态模型的局限，并寻求能通过暗非阿贝尔规范对称性自然给出中微子质量和暗物质的现实模型。
2023-08-26 hep-ph hep-th
Curvature force and dark energy
宇宙气体的曲率自相互作用被证明是模仿宇宙学常数或其他形式的暗能量，如滚动的快子凝析物或Chaubergin气体。任何给定的哈勃速率和减速参数都可以追溯到气体粒子上的有效曲率力的作用。这种力自洽地反作用于宇宙动力学。一个不完美的流体描述，一个动力学描述与有效的减摩力，曲率力，这代表了一个非最小的重力耦合到物质之间的联系，建立。
2003-06-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Light dark matter and $Z'$ dark force at colliders
光暗物质，$<10$ GeV，具有相当大的直接探测率是一个有趣的和较少探索的场景。对撞机的搜索可以非常强大，例如通过一个通道，其中一对暗物质粒子与喷流相关联。这是一个通用的可能性，介质之间的相互作用DM和核也将访问在Tevatron和LHC。因此，对介质的对撞机搜索可以为暗物质及其相互作用提供更全面的探测。在这篇文章中，为了证明这两种方法的互补性，我们专注于调解人是一个新的$U(1)'$规范玻色子，这可能是最简单的模型，允许一个大的直接检测横截面的光暗物质候选人的可能性。我们结合搜索单射流+MET通道和双射流共振搜索介质。我们发现，对于250 GeV和4 TeV之间的$Z'$的质量，在对撞机的共振搜索提供了更强的约束，这个模型比单喷+MET搜索。
2012-02-13 hep-ph
Muonic vs electronic dark forces: a complete EFT treatment for atomic spectroscopy
精密原子光谱学提供了一个固体模型的独立约束的存在，新的暗力量之间的原子成分。我们专注于keV-GeV的区域调查的灵敏度，最近的测量μ子原子在PSI这样的黑暗部门。为此，我们首次发展了有效场论，该理论描述了原子能下任何质量的新（伪）矢量或（伪）标量粒子的主导效应。我们在μ子氘的兰姆位移测量（$μ$ D）和μ子氢的$2s$超精细分裂（HFS）（$μ$ H）中确定了最有希望的测量，以分别探测自旋无关和自旋相关的新力量。此外，我们评估的矢量力HFS的表达发现，未来的测量的$2s$ HFS在经常氢可以提供最强的原子约束力的质量超过100兆电子伏。
2021-07-28 hep-ph physics.atom-ph
Matter Non-conservation in the Universe and Dynamical Dark Energy
在膨胀的宇宙中，真空能量密度ρ_Λ被认为是一个动力学量。在弯曲时空中的量子场论中，ρ_Λ应该表现出缓慢的演化，由宇宙的膨胀率H决定。最近对精细结构常数和质子-电子质量比随时间变化的测量表明，标准模型的基本量，如QCD标度参数Λ_{QCD}，在宇宙演化过程中可能不守恒。核子的质量m_N和原子核的质量也会受到影响。物质在这样的宇宙中是不守恒的。这些测量结果可以解释为物质泄漏到真空中，反之亦然。我们指出，解释\dot{m}_N /m_N测量值所需的泄漏量可能与观测允许的\dot ρ_Λ/ρ_Λ值处于同一数量级，其中可能有暗物质粒子的贡献。暗物质粒子。我们宇宙中的暗能量可能是与普通重子物质以及与暗物质相互作用的动态真空能量。
2012-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Abelian Dark Forces and the Relic Densities of Dark Glueballs
众所周知，我们对宇宙的理解是不完整的，超越标准模型的新规范力可能对描述其观测到的性质至关重要。一个最小的和动机良好的可能性是一个纯粹的杨米尔斯非阿贝尔暗规范力没有直接联系的标准模型。我们确定在这里的胶球束缚态，出现在这样的理论和研究其宇宙学效应的遗迹丰度。球首先形成在一个封闭的相变，和它们的残余密度设置的湮灭和转移反应的网络。最轻的胶球没有更轻的状态可以湮灭，它的产率主要由3到2个在冻结过程中持续释放能量到胶球气体中的变数过程决定。较重胶球的丰度主要受2 ~ 2个转移反应的控制，并且往往比最轻状态小得多。我们还研究了暗力和标准模型之间的潜在连接点，这些连接点允许部分或全部暗胶球衰变。如果这种联系很弱，那么最轻的胶球可以非常长寿或稳定，是一种可行的暗物质候选者。对于更强的连接，最轻的胶球将迅速衰减，但其他较重的胶球状态可以保持稳定，并有助于暗物质密度。
2017-05-15 astro-ph.CO hep-ph
Dark energy fifth forces in torsion pendulum experiments
变色龙标量场是一种物质耦合的暗能量候选者，其非线性自相互作用在实验室尺度上部分屏蔽了它的第五种力。然而，像扭摆这样的小规模实验可以对变色龙模型提供强有力的约束。在这里，我们开发了一个简单的近似计算变色龙第五力扭摆实验，如Eot-洗。我们表明，我们的近似同意以及公布的四次变色龙的限制，我们用它来扩展这些限制到更广泛的模型。最后，我们预测了下一代Eot-Wash实验将产生的限制，并表明该实验将排除广泛的量子稳定模型。
2012-10-22 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Axion Dark Matter by Spin-Dependent Macroscopic Force
本文提出利用轴子-电子弹性散射产生的有效磁场，通过高灵敏度原子磁强计探测轴子暗物质，在低质量区将电子-轴子耦合上限提高两个数量级，并可探测暗物质局域结构。
2025-07-23 hep-ph
