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
Scalar dark matter behind $b \to s μμ$ anomaly
我们构造了一个具有$U(1)_{L_μ-L_τ}$对称性的标量暗物质模型，其中暗物质与夸克味相互作用，允许轻子非普适$b \to s \ell \bar{\ell}$衰变。该模型在满足其他低能味实验和暗物质直接探测实验的约束条件下，可以同时解决$b \to s μμ$（$R_{K^{(*)}}$）异常和容纳暗物质的残余丰度。新的领域包括矢量类重夸克$U$和$D$，$U(1)_{L_μ-L_τ}$打破标量$S$，以及暗物质候选者$X_I$和它的重伙伴$X_R$。为了解释$b \to s μμ$异常和暗物质，需要{ \it i）}在$X_R$和$X_I$之间有大的质量差，{ \it ii）}电弱标度暗物质和重夸克是有利的，{ \it iii）}不仅电弱标度而且${\cal O}(10)$ TeV暗规范玻色子$Z'$和$X_R$是允许的.
2019-11-12 hep-ph
Anomaly Induced Dark Matter Decay and PAMELA/ATIC Experiments
PAMELA/ATIC的宇宙射线数据可以用暗物质以$τ_{DM}^{-1}\sim 10^{-26}{sec}^{-1} \sim 10^{-45}{eV}$的衰变率衰变来解释，这是一种在标准模型或其简单的超对称扩展框架内无法理解的能量尺度。我们提出异常诱导的暗物质衰变指数抑制衰变率，并适用于超对称扩展的马的惰性希格斯模型的辐射跷跷板机制的中微子质量。在这个模型中，最轻的右手中微子$ψ_N$和最轻的中性中微子$χ$可以填充观测到的必要的暗物质遗迹，并且发现$ψ_N$可以通过反常衰变为$χ$，衰变率顺序正确，只发射轻子.所有发射的正子都是右旋的。
2009-05-19 hep-ph
LHC Phenomenology and Dark Matter Considerations for Various Anomaly Mediated Supersymmetry Breaking Models
在这篇论文中，我们研究了三个不同的模型在MSSM的背景下，所有这些都有显着的超重力异常的贡献，他们的软质量。这些模型是所谓的最小，超荷，和高吉诺异常介导的超对称性破缺模型。我们探索了这些模型的一些弦理论动机，并通过理解它们如何在大型强子对撞机（LHC）上出现来继续。我们的主要结果包括计算每个模型参数空间的LHC可达范围，以及在收集到100 fb^-1的sqrt{s}=14 TeV能量后，区分模型的方法。AMSB模型因预测暗物质遗迹密度过低而臭名昭著。为了反驳这一论点，我们探讨了几个提出的机制$non$ - $thermal$暗物质的生产，以增加丰度从通常的热计算。有趣的是，我们发现，未来的直接探测暗物质实验可能比大型强子对撞机对这些模型的影响更大。
2010-10-16 hep-ph
Dark matter for $b\to s μ^+ μ^-$ anomaly in a gauged $U(1)_X$ model
我们提出了一个新的物理模型，它有一个冷的暗物质候选者，同时可以解释$b \to s μ^+μ^-$异常。我们的模型包括一个标量夸克$\widetilde{q}$和一个标量轻子$\widetilde{\ell}$，它们是$SU(2)_L$ -双重态，以及一个狄拉克费米子$N$，它是$SU(2)_L$ -单线态.新粒子在规范$U(1)_X$群下带电，该规范群被暗标量$S$自发破缺为离散的$Z_2$对称性。残留的$Z_2$对称性稳定了暗物质。$\widetilde{q}$、$\widetilde{\ell}$和$N$在循环内运行的框图可以生成正确的威尔逊系数$C_9^μ= -C_{10}^μ$，以适应$b \to s μ^+μ^-$异常，同时避免诸如$B_s-\overline{B}_s$混合的约束。暗物质通过$t$通道$\widetilde{\ell}$交换过程湮灭为第二代轻子对，在产生当前宇宙暗物质遗迹丰度的过程中起着重要作用，显示出味道与暗物质物理之间的强烈相互作用。我们还讨论了暗规范的相互作用为主和希格斯门为主的暗物质物理方案。
2018-11-09 hep-ph
Thermal Leptophilic Light Vector Dark Matter with Spinor Mediator and Muon (g-2) Anomaly
受FermiLab最近对$(g-2)_μ$的新测量和XENON 1 T合作组报道的电子-暗物质反冲上限的启发，我们重新讨论了在标准模型的亲轻子扩展中，当一个新的旋量场起中介作用时，轻MeV尺度矢量暗物质的现象学.考虑了一个可行的参数空间，讨论了轻暗物质遗迹密度和μ子异常磁矩的可能性。我们研究了DM-电子的直接探测和模型参数空间上的宇宙学界。结果表明，尽管$(g-2)_μ$异常的新界极大地限制了模型的参数空间，但热光暗物质可以存在于$\rm M_{DM}\sim 10^{-1}-10^{1}~\rm GeV$中。
2023-02-18 hep-ph
Gauged $U(1)_{L_μ- L_τ}$ model in light of muon $g-2$ anomaly, neutrino mass and dark matter phenomenology
μ子$g-2$异常是实验测量值与标准模型预测值之间的一个大于$3σ$的偏差，因此规范化的$U(1)_{L_μ- L_τ}$模型一直被提倡。我们用三个右手中微子$(N_e, N_μ, N_τ)$和一个类矢量单态费米子$(χ)$来扩充这个模型，在满足反常μ子$g-2$约束的情况下，同时解释了宇宙中中微子质量和暗物质含量的非零性.结果表明，在这个模型的一个大的参数空间，我们可以解释正电子过剩，观察到PAMELA，费米-LAT和AMS-02，通过暗物质湮灭，同时满足遗迹密度和直接检测的限制。
2016-07-14 hep-ph
ATIC/PAMELA anomaly from fermionic decaying Dark Matter
我们证明了一个经济的双Higgs二重态模型可以用暗物质（DM）费米子的三体衰变来解释最近ATIC和PAMELA实验中的电子和正电子过剩现象，而不需要对耦合和质量简并进行微调.我们还表明，衰变DM粒子的质量和寿命可能不会分别固定在1 TeV和10^{26}秒左右。此外，我们注意到，这个模型包括一个稳定的暗物质候选人以及。
2009-04-10 hep-ph
Dark Matter in Anomaly-Free Gauge Extensions
矢量介质到暗物质的一致模型需要是无异常的，并包括质量生成的标量模式。对于领先的U（1）扩展，我们审查的结构和约束，包括动力学混合在循环水平。热遗迹密度表明矢量质量和标量质量是相似的。对于大型强子对撞机，我们结合了$Z'$形状分析与单射流。对于后者，我们发现，形状分析提供了显着的改善现有的切割和计数的方法。直接检测限强烈约束的动力学混合角，我们提出了一个$\ell^+\ell^- E_T$搜索策略的基础上的标量介体。
2018-08-20 hep-ph
Mass and Scalar Cross-sections for Neutralino Dark Matter in Anomaly Mediated Supersymmetry Breaking Model
在最小反常介导超对称（mAMSB）模型框架下，我们认为中性伴子是最轻的超对称粒子。研究了中性伴子质量随超对称参数的变化。考虑到这些中性伴子是弱相互作用大质量粒子（WIMP）或冷暗物质（CDM）的候选者，我们计算了中性伴子核子标量截面，并与DAMA-NaI中性伴子直接探测搜索结果进行了比较.从这项研究中，我们观察到，mAMSB模型的结果不能解释在DAMA-NaI实验的年度调制签名获得的WIMP质量和WIMP核子标量截面空间的允许区域。
2002-09-24 hep-ph
Whac-a-constraint with anomaly-free dark matter models
费米子暗物质候选者通过矢量介体与标准模型相互作用的理论通常使用极小模型进行研究，这些模型不一定是无异常的。事实上，最小无异常简化模型通常受到直接检测实验或双轻子共振对撞机搜索的强烈约束。在这篇论文中，我们研究了费米子暗物质候选者与疏轻子矢量介质轴向耦合的模型的现象学。要消除这些模型中的异常现象，就需要大大扩大它们的场容量。对于一个例子最小的情况下，我们表明，额外的领域导致一个潜在的更丰富的现象比原来的简化模型预测。特别是对撞机搜索对产生的中性伴子和charginos可以比传统的单喷流搜索更敏感的参数空间的热动机部分，其中介质是目前的搜索范围之外。
2019-02-06 hep-ph
Exploring Anomaly-Free Dark Photon Models Through Solar Neutrino-Electron Scattering in Ton-Scale Dark Matter Detectors
Karadeniz Technical University（黑海技术大学）；CERN（欧洲核子研究中心）
本研究利用PandaX-4T和XENONnT的太阳中微子-电子散射数据，为无异常暗光子模型在六个基准模型参数空间推导新排除界限，并改进亚MeV质量区间的现有限制，展现与全球暗物质搜索的互补性。
2026-10-06 hep-ph
On-shell mediator dark matter models and the Xenon1T anomaly
我们提出了一个暗物质模型来解释最近由Xenon 1 T实验报道的电子反冲数据中的过剩事件。在我们的模型中，暗物质$χ$湮灭为一对壳层粒子$ϕ$，随后衰变为$ψψ$终态; $ψ$与电子相互作用产生观测到的过量事件。由于质量等级，$ψ$的速度可以相当大，并且可以具有扩展的分布，这提供了与电子反冲能谱的良好拟合。我们估计了星系中暗物质湮灭产生的$ψ$通量，并进一步确定了相互作用截面，该截面相当大，但足够小，允许$ψ$穿透岩石到达地下实验室。
2020-06-22 hep-ph
Constraining $U(1)_{L_μ-L_τ}$ charged dark matter model for muon $g-2$ anomaly with AMS-02 electron and positron data
最近，费米实验室报道了μ子磁动量的新实验组合结果，与标准模型\cite{Fermi_Lab}的预期值相比，有4.2 $σ$的偏差。$L_μ-L_τ$模型中一个新的轻规范玻色子$X$为$g-2$异常提供了一个很好的解释。一个带有大$L_μ-L_τ$电荷的狄拉克费米子暗物质可以解释$g-2$异常和暗物质残余密度\cite{Asai_2021}。在这项工作中，我们专注于的情况下，暗物质的质量大于μ子（即$m_Ψ > m_μ$）的质量的通道$ΨΨ\rightarrow μ^- μ^+$打开。虽然$(σv)_{μ^{-}μ^{+}}$的横截面比通道$ΨΨ\rightarrow XX \rightarrow νν\barν\barν$小了一个$1/q_Ψ^2$（$q_Ψ$代表暗物质的$L_μ-L_τ$电荷）的因子，但是由于宇宙射线传播的再加速效应，产生的二次电子和正电子可以在它们的光谱上留下超过GeV能量的印记。我们使用AMS-02测量的电子和正电子来约束通道$ΨΨ\rightarrow μ^{-}μ^{+}$的湮灭截面，这排除了大$L_μ-L_τ$带电暗物质模型的部分参数空间来解释μ子$g-2$异常。
2021-04-07 hep-ph
Dark leptophilic scalar with the updated muon $g-2$ anomaly
费米实验室最近的实验结果加强了μ子$g-2$异常，这可能是新物理的标志。本文研究了μ子$g-2$反常的亲轻子标量$ϕ_L$解释方案。虽然实验已经排除了主要衰变为标准模型粒子的轻$ϕ_L$，但仍然允许主要衰变为不可见的费米子暗物质（DM）$χ\barχ$的暗亲轻子标量$ϕ_L$。考虑到衰变模$ϕ_L \to χ\barχ$打开（这里是$m_{ϕ_L} = 3 m_χ$），导出了μ子$g-2$优先耦合和$ϕ_L-χ$耦合.轻/重的$ϕ_L$（大约1 GeV作为基准值）可以通过DM/SM衰变模式在未来的实验中进行测试，$ϕ_L$对τ轻子反常磁矩的贡献可以在轻子对撞机上进行研究。在DM直接检测中通过$χ-$电子散射搜索$χ$由于微小的$ϕ_L-$电子耦合而不灵敏，尤其是对于$m_χ\gtrsim m_μ$。
2022-03-15 hep-ph
Systematic investigation of trace anomaly contribution in nucleon mass
本文基于矢量介子主导模型，首次利用矢量介子光生数据提取中子迹反常贡献，通过对比分析质子与中子的结果揭示了其内部结构相似性，并详细探讨了影响提取的主要因素，为理解核子质量来源和未来精确提取提供了理论基础与探索。
2024-08-22 hep-ph
Trace anomaly contribution to hydrogen atom mass
计算了痕量反常对氢原子质量的贡献，发现它与兰姆位移有关。这一发现可能对我们理解QCD束缚态（如质子）的质量结构有新的启发。
2020-12-17 hep-ph
Explaining the $W$ boson mass anomaly and dark matter with a $U(1)$ dark sector
CDF协作组最近报道的$W$玻色子质量显示出偏离标准模型预测的偏差，在$7σ$水平上有过量。我们研究两个简单的扩展标准模型与额外的$U(1)$暗部门。一个是$U(1)_x$扩展，其中$U(1)_x$规范场通过规范动力学项与标准模型混合。另一种是标准模型的通用$U(1)_{\mathbf{A} Y+\mathbf{B} q}$扩展。拟合各种实验约束，我们发现只有动力学混合的$U(1)_x$扩展能使$W$玻色子质量增加最多10 MeV.而$U(1)_{\mathbf{A} Y+\mathbf{B} q}$的扩展可以很容易地产生77 MeV的$W$玻色子质量的增强，也提供了一个可行的暗物质候选者，质量范围从几百GeV到TeV，这可能是未来的暗物质直接检测实验检测到的灵敏度提高。
2023-01-11 hep-ph
W-boson mass anomaly and vacuum structure in vector dark matter model with a singlet scalar mediator
针对CDF合作组观测到的W玻色子质量偏差，研究含矢量暗物质和单重态标量媒介子的标准模型扩展，证实其可解释质量反常并保障希格斯真空稳定性至普朗克尺度。
2023-05-03 hep-ph
Electroweak dark matter model accounting for the CDF $W$-mass anomaly
最近，CDF合作报告了$W$玻色子质量$M_W = 80.4335 \pm 0.0094$ GeV的新测量结果，该测量结果显示$\sim 7σ$与通过电弱（EW）全局拟合获得的标准模型预测$80.3545 \pm 0.0057$ GeV存在偏差。这种偏差可以用产生中等EW倾斜参数$S$、$T$和$U$的新物理来解释。在这项工作中，我们使用一些额外的EW多重线引起的环路校正来解释CDF $M_W$异常。多重态中最轻的中性粒子也可以作为冷暗物质（DM）的候选者。我们考虑两个这样的模型，即单重态-三重态标量DM和单重态-二重态费米子DM模型，并进行数值扫描，找到占$M_W$异常的参数点。同时考虑了正确的DM热遗迹密度和直接探测的约束条件。在前一模型中找到了同时解释$M_W$异常和满足DM要求的参数点，但在后一模型中没有找到这样的参数点。
2022-08-30 hep-ph
Hybrid Anomaly and Gravity Mediation for Electroweak Supersymmetry
我们提出了一个混合调解和混合超对称破缺。特别是RG不变的异常调解被认为是。加上附加重力调解的异常调解的slepton快子问题自动解决。由于$m_0$和$m_{32}$较大，其特殊性质是所有的色超微粒子质量都落在几个TeV的范围内，远远超出了当前LHC运行II的极限范围。与规范调解不同，暗物质候选者仍然是最轻的中性伴子，正确的暗物质遗迹密度可以在混合轴子-维诺暗物质框架内实现。由于轴子-维诺暗物质的多分量存在，直接探测截面被抑制，以避开最紧的LUX，PandaX界限。此外，当采用单尺度超对称破缺机制时，微调是可控的。
2017-06-13 hep-ph
Wino Cold Dark Matter from Anomaly-Mediated SUSY Breaking
在隔离扇区/反常介导超对称破缺框架下讨论了宇宙学模问题。在这个方案中，引力子质量（对应于模质量）自然是10 - 100 TeV，因此模场的寿命可以短于$\sim 1 sec$。因此，宇宙学模场应该在大爆炸核合成开始之前衰减。此外，在反常介导的情况下，最轻的超粒子（LSP）是类维诺中性伴子。虽然大的湮灭截面意味着Wino LSP的热遗迹密度太小，不能成为冷暗物质（CDM）的主要成分，但模衰变可以产生足够丰度的Winos来构成CDM。如果Winos确实是暗物质，从探测的角度来看，这将是非常有利的。如果晕密度由Wino类LSP主导，则Ge探测器中Wino CDM的探测率可以大到$0.1 - 0.01$事件/kg/天，这在未来Ge探测器CDM探测的范围内。此外，在我们的银河系中，Winos的对湮灭产生了一个重要的正电子信号，这应该会在AMS中产生壮观的信号。
1999-06-29 hep-ph
Electroweak Symmetry Breaking and Singlino Dark Matter with Deflected Anomaly Mediation
我们研究了近极小超对称标准模型（nMSSM）在偏折异常中介情形下的唯象。我们还包括了标准模型规范群的Fayet-Iliopoulos D项。在nMSSM中，μ项被规范单重态的真空期望值所取代，因此，产生超对称破缺标度的B项没有困难。尽管引入了信使扇区，但由于离散对称性，nMSSM场和信使扇区场之间的直接耦合被禁止。因此，弱尺度下的现象学不依赖于信使扇区的细节。我们表明，有区域的参数空间中，电弱对称性破缺成功发生，最轻的希格斯粒子比LEP束缚重。我们表明，在这种情况下，胶子是轻的。最轻的中性伴子，主要由单伴子组成，是暗物质的候选者。遗迹密度解释了观测到的暗物质的丰度。暗物质-核子散射截面满足CDMS和XENON 10的电流极限，核子的奇异夸克含量很小。
2009-06-22 hep-ph
Hadronic light-by-light scattering contribution to the muon magnetic anomaly: constituent quark loops and QCD effects
强子光-光散射对μ子反常磁矩的贡献可以通过计算组分夸克环来估计。这样的估计对组分夸克质量的数值非常敏感。这些都可以通过计算强子真空极化的μ子磁异常在同一模型中的贡献固定。在这封信中，我们证明了这个框架对一阶微扰QCD修正的稳定性。
2011-04-22 hep-ph
Wino-Higgsino dark matter in the MSSM from the $g-2$ anomaly
在这封信中，我们表明，Wino-Higgsino暗物质（DM）是可检测的，在不久的将来DM直接检测实验中几乎所有的一致性参数空间的自发破缺超引力（SUGRA），如果μ子g-2异常的解释的Wino-Higgsino圈图。我们还指出，目前和未来的LHC实验可以排除或证实这种SUGRA解释所观察到的μ介子g-2异常。
2021-04-08 hep-ex hep-ph
Anomaly-free dark matter models with one-loop neutrino masses and a gauged U(1) symmetry
本研究系统分类了带局域U(1)规范对称性的scotogenic暗物质模型，推导了暗区粒子的所有可行电荷分配，这类模型可产生辐射中微子质量与稳定暗物质，还讨论了新粒子带来的唯象学特征。
2023-12-18 hep-ph
Dark matter, $Z^{\prime}$, vector-like quark at the LHC and $b\to s μμ$ anomaly
结合$b\to sμ^+μ^-$异常和暗物质观测量，我们研究了LHC测试暗物质、$b\to sμ^+μ^-$和矢量类夸克的能力。我们重点研究了一个局域$U(1)_{L_μ-L_τ}$模型，其中包含一个矢量型$SU(2)_L$二重态夸克$Q$和一个复杂的单重态标量，其最轻的组分$X_I$是暗物质的候选者。在施加了相关的限制后，我们发现$b\to sμ^+μ^-$异常和暗物质的残余丰度有利于$m_{X_I}< 350$ GeV和$m_{Z^{\prime}}< 450$ GeV的$m_Q<$ 2 TeV和$m_{X_R}<$ 2 TeV（$m_{X_I}$的重伙伴）。目前在大型强子对撞机上对喷流和缺失的横向动量的搜索大大减少了矢量类夸克的质量范围，$m_Q$被要求大于1.7 TeV。最后，我们讨论了在高亮度LHC上通过QCD过程$pp \to D\bar{D}$或$pp \to U\bar{U}$，然后是$D\to s (b) Z'X_I$或$U \to u (c) Z' X_I$，然后是$Z'\toμ^+μ^-$来探测这些新粒子的可能性。以$m_Q$ =1.93 TeV、$m_{Z^\prime}=170$ GeV和$m_{X_I}=$ 145 GeV为基准点，进行了详细的Monte Carlo模拟，发现这样的基准点可以在14 TeV的LHC上达到，积分光度为3000 fb $^{-…
2021-02-15 hep-ph
Quark and gluon contributions to the QCD trace anomaly
我们发现，在最小减方案的维数正则化中，QCD迹异常可以明确地分解为来自重整化夸克和胶子能量动量张量的两个部分。我们在两个循环级别上进行这种分解。这一结果可以用来约束核子扭四引力形状因子$\bar{C}_{q,g}$的重整化群性质。
2018-10-11 hep-ph
Massive three-loop form factors: anomaly contribution
本文使用半解析方法计算大质量夸克单态形状因子的三圈修正，重点分析了轴矢量流反常贡献，验证了手征Ward恒等式，并给出了低能、高能及阈值附近的显式结果。
2023-02-01 hep-ph
D-term Contributions to the Mixed Modulus-Anomaly Mediated Supersymmetry Breaking
我们研究了D项对混合模异常介导的超对称破缺的影响。在原来的情况下，在纯异常介导的超对称性破缺的快子slepton问题是治愈的模量的贡献。我们推广了这种情况，以便包括U（1）_Y和规范U（1）_{B-L}的D项的贡献，这是基于更高秩规范群（如SO（10））的大统一理论所激发的。由于额外的$D$ -长期贡献的标量质量，我们得到各种软超对称破缺质谱，这是从传统的混合模量异常介导的超对称破缺不同。特别是，我们发现最轻的超伴子（LSP）中性伴子可以是各种类型的，如类希格斯诺、类维诺和类比诺，并与下一个LSP超费米子简并。
2006-07-27 hep-ph
The EDGES 21 cm Anomaly and Properties of Dark Matter
最近声称的在$z\sim 17$的EDGES测量21厘米氢吸收信号的异常，如果是宇宙学的，需要新的物理学的存在。解决这一异常现象的可能尝试依赖于（i）通过新的暗物质-氢相互作用冷却氢气，或者（ii）修改标准CMB背景之外的软光子背景，正如ARCADE~2过量所暗示的那样。我们认为，属于第一类的解决方案一般是在紧张局势与宇宙学暗物质探针一旦简单的暗部门模型被认为是。因此，我们提出软光子发射轻暗物质作为一个自然的解决方案，21厘米的异常，研究这种情况下的几个实现。我们发现，该信号挑出一个具有增强的集体衰变机制，如轴子微型集群的亲电子暗物质候选人。
2018-03-08 astro-ph.HE hep-ph
Implication of the hidden sub-GeV bosons for the $(g-2)_μ$, $^8$Be-$^4$He anomaly, proton charge radius, EDM of fermions and dark axion portal
讨论了与核子和轻子耦合的隐标量粒子（$S$）、赝标量粒子（$P$）、矢量粒子（$V$）和轴矢量粒子（$A$）的新物理现象，它们对质子电荷半径、$(g-2)_μ$、$^8$ Be- $^4$ He反常和标准模型粒子电偶极矩（EDM）的贡献.特别是，我们估计的灵敏度NA 64 PDMATHAMT实验观察μ子丢失的能量事件涉及隐藏的标量和矢量粒子。该分析是基于{ \tt GEANT 4}蒙特卡罗模拟的信号过程的μ子散射的目标核$μN \to μN S(V)$，随后是不可见的玻色子衰变到暗物质（DM）粒子，$S(V)\to χχ$。轻亚GeV玻色子的存在可能解释观测到的μ子$(g-2)$异常。总结了原子$X17(J^P=0^-, 1^\pm)$玻色子与中子、质子和电子耦合的现有约束条件，并利用这些约束条件，通过Sachs形状因子的直接单圈计算，估算了$P$、$V$和$A$粒子对质子电荷半径的贡献.分析表明，相应的贡献可以忽略不计。我们还计算了五维算子的暗轴子门耦合的边界，这有助于轻子和中子的EDM。
2020-11-23 hep-ph
Cosmic-Ray Positron from Superparticle Dark Matter and the PAMELA Anomaly
受PAMELA合作组最近报道的异常正电子流的启发，我们研究了由电子对湮灭和超粒子暗物质衰变产生的宇宙射线正电子。我们计算了宇宙射线正电子通量，并讨论了PAMELA数据的影响。我们发现，PAMELA观测到的正电子过剩可以用一些超粒子暗物质来解释。
2009-05-26 astro-ph hep-ph
Superheavy dark matter in $R+R^2$ cosmology with conformal anomaly
在$R^2$修正引力中，考虑了由于共形反常导致标量子主导衰变为一对规范玻色子的情况下的宇宙演化和粒子产生。结果表明，在热化过程中，超重暗物质的耦合强度典型的大统一超对称性可以创建。如果这种暗物质的质量接近$10^{12}$ GeV，那么它将具有适当的宇宙学密度。
2020-08-10 astro-ph.CO hep-ph
Deep Set Auto Encoders for Anomaly Detection in Particle Physics
在大型强子对撞机上，人们对超越标准模型的物理模型不可知论搜索策略越来越感兴趣。我们介绍了一个深度集变分自动编码器，并介绍了Dark Machines Anomaly Score Challenge的结果。我们发现，该方法达到最佳的异常检测能力时，没有解码步骤的网络，和异常分数是完全基于编码的潜在空间内的表示。该方法是Dark Machines Challenge中表现最好的模型之一，无论是开放数据集还是盲态数据集。
2021-11-15 hep-ph
A no-go theorem for the dark matter interpretation of the positron anomaly
PAMELA和AMS-02观测到的高能宇宙正电子过剩，可以认为是暗物质衰变或湮灭的结果。我们表明，最近的FERMI/LAT测量的各向同性漫射伽马射线背景施加严重的限制暗物质的解释，使他们实际上不一致。
2016-07-08 astro-ph.HE hep-ph
Lightening the Dark Matter from its Viscosity and Explanation of EDGES Anomaly
研究了暗物质（DM）流体粘性耗散过程中可见光子的产生。可见光子的产生取决于暗物质粘性的大小，并且在后期变得重要。我们认为，足够大的暗物质粘度，共振转换的可见光子的数量变得很大，填充的瑞利-金斯（RJ）尾巴的宇宙微波背景（CMB）辐射。因此，这些多余的可见光子可能可以解释21 cm信号中报告的EDGES异常。此外，我们探索的参数空间，21厘米的信号可以提供的区域探测暗辐射和DM粘度。
2019-07-09 astro-ph.CO hep-ph
The 17 MeV Anomaly in Beryllium Decays and $U(1)$ Portal to Dark Matter
Krasznahorkay \textit{et al}的实验观察到$\rm{^{8}Be}$激发态到其基态的跃迁，并伴随着具有17 MeV不变质量的$e^{+}e^{-}$对的发射。这个6.8 $σ$的异常可以用一个新的轻规范玻色子来拟合。我们认为这个新粒子是一个$U(1)$规范玻色子$Z'$，它是连接暗区和可见区的门户.特别地，我们分别研究了新的$U(1)$规范对称性作为隐群和非隐群。通用的隐藏$U(1)$模型，称为暗$Z$模型，被排除通过施加各种实验约束。另一方面，由于$Z'$和标准模型费米子之间的额外相互作用，允许非隐藏的$Z'$。我们还研究了这种情况下的暗物质直接搜索的含义。我们发现DM核子散射的搜索排除DM质量高于500 MeV的范围。然而，对于MeV级DM的DM电子散射仍然允许由非隐藏的$U(1)$模型的电流约束。通过未来的具有$5e^{-}$阈值电荷的Si和Ge探测器，有可能测试潜在的$U(1)$门户模型。
2018-04-13 hep-ph
Anomaly-free Dark Matter with Harmless Direct Detection Constraints
暗物质通过$Z'-$玻色子（“$Z'$ -portal”）与SM场相互作用，无论从理论还是唯象的角度来看，都是最有吸引力的WIMP方案之一。为了避免直接检测和双轻子产生的强烈限制，$Z'$分别与DM和SM粒子具有轴向耦合和疏轻子耦合是非常方便的。在本文中，我们首先探讨了一个无反常的疏轻子$Z'$的条件，这（如果是味盲的）必须符合从规范的重子数在SM部门。那么，除了恐轻症之外，与DM的耦合是轴向的可能性就非常少了;如果暗区的内容是最小的，也就是四种（非常相似的）情况。由此产生的方案是非常有预测性的，从DM检测，EW观测和大型强子对撞机数据（双轻子，双喷流和单喷流生产）目前的限制是完全可行的。我们分析了所有这些约束，获得的参数空间中的允许区域，一般更喜欢$m_{Z'}\lesssim 500$ GeV，除了共振区。测试这些可行区域的最佳机会来自未来的LHC测量。
2019-06-18 hep-ph
On Anomaly-Free Dark Matter Models
我们调查的直接和间接检测实验的无异常暗物质模型的预测。我们专注于规范理论的存在下，一个费米暗物质候选人的异常取消预测，其质量是由新的对称性破缺标度定义，其稳定性是由一个剩余的对称性后的规范对称性打破保证。我们找到了一个上界的对称性破缺的规模，通过应用遗迹密度和微扰约束。这些理论的无异常性质使我们能够对来自暗物质湮灭的伽马线进行全面的研究。我们调查的最终辐射过程和伽马线的预测之间的相关性。此外，我们证明，后者可以区分从连续伽马射线谱。
2019-06-13 hep-ex hep-ph
Light vector dark matter with scalar mediator and muon g-2 anomaly
我们研究了一个矢量暗物质（DM）候选者通过标量门与SM带电轻子相互作用的模型。当复标量自发地破坏阿贝尔规范对称性时，候选的暗物质就获得了质量。标量通过一个6维算符与SM带电轻子相互作用。标量介体引起暗物质与电子在树能级上的弹性散射，并在考虑标量-Higgs混合效应的情况下引起暗物质与核子的相互作用.鉴于最近的结果，从氙1 T上限DM-电子弹性散射截面最强的灵敏度在于范围$\sim {\cal O}$（1）GeV，我们发现可行的空间参数空间尊重约束的观测遗物密度，直接检测，μ子$(g_μ-2)$异常，$e^+ e^-$对撞机，电子束转储实验和天体物理观测。它表明，目前的上限Xenon 1 T DM-电子相互作用是部分敏感的区域中的可行的参数空间，这已经排除了电子束流转储实验，奥赛。我们还发现，有可行的DM粒子与质量$\sim {\cal O}(1)$ GeV的逃避直接检测，但站在中微子地板以上。当我们将直接检测上限应用于DM质子自旋无关截面时，发现几乎相同的可行区域。
2021-11-21 hep-ph
Dispersive approach to non-Abelian axial anomaly
本文研究了$η$和$η'$介子双光子衰变中的强轴反常和电磁轴反常现象。将色散方法应用于单重流轴向异常，得到了一个包含强异常和电磁异常贡献的异常求和规则。将相应的低能定理推广到混合态的情形，并用于计算强反常相关形状因子$\langle 0 |G\tilde{G} |γγ\rangle$的减常数。我们对胶子和电磁反常对$η$和$η'$介子双光子衰变的贡献进行了数值估计，发现胶子反常对双光子衰变的贡献有明显的抑制作用.
2018-02-02 hep-ph
On the Short Distance Part of the QCD Anomaly Contribution to the b --> s eta' Amplitude
在解决B -> eta' K难题时，文献中有相当大的希望通过QCD异常对b -> s eta'振幅的贡献来解决它。这种贡献对应于电弱b --> s g* g* 跃迁，随后是离壳层胶子融合g* g* --> eta '。在本文中，我们执行这个问题的关键重新评估。我们发现，对于硬虚胶子在一个循环有一个定义良好的短距离振幅对应的残余的QCD异常。然而，我们发现，它不能占测得的振幅。此外，我们还指出，对于离壳层胶子，胶子融合顶点的减少是由电弱顶点中所声称的抑制的缺失所补偿的，并且与QCD反常有关的一些非微扰贡献在解释物理B -> eta' K振幅方面仍然是可行的。
2003-04-29 hep-ph
Muon g-2 Anomaly and Dark Leptonic Gauge Boson
寻找MeV-GeV尺度暗规范玻色子的主要动机之一是长期存在的μ介子g-2异常。由于固定靶实验和稀有介子衰变等积极的探索，μ介子g-2的有利参数范围迅速缩小。根据最新的数据，它实际上被排除在流行的暗光子模型之外。我们综述了这个问题，并研究了一个潜在的替代模型的基础上规范轻子数或U（1）_L。U（1）_L的μ子g-2有利参数区在暗光子情况下经受住了所有的关键约束，但在大通量中微子实验中受到了新的约束。
2014-11-15 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
Dark matter, lepton and baryon number, and left-right symmetric theories
一个轻重子左右对称理论被认为是随着指出稳定的暗物质候选人的稳定性是自动确保轻子和重子被定义为本地规范对称性。这些理论一般是反常的，并给出了这些理论可能的规范反常自由解。研究发现，费米子三重态的中性成分可以成为一个可行的暗物质候选者，而这一候选者最初是为了消除规范异常而引入的。在这个轻重子左右对称理论中的其他暗物质的可能性也被提出。
2016-05-10 hep-ph
A cosmologically consistent millicharged dark matter solution to the EDGES anomaly of possible string theory origin
EDGES数据的分析表明，在$z\sim 17$的原子氢的红移21厘米线的吸收信号，这是强于预期的标准$Λ$ CDM模型。21厘米谱线的吸收信号解释为亮温$T_{21}$，在99 C. L.处的振幅为$-$ 500 $_{-500}^{+200}$ mK。这与标准$Λ$ CDM宇宙学给出的结果相差3.8 $σ$。我们提出了一个重子冷却的粒子物理模型，其中一小部分的暗物质驻留在隐藏的部门与$U(1)$规范对称性和Stueckelberg机制的操作混合的可见光和隐藏的部门与暗狄拉克费米子和暗光子组成的隐藏部门。Stueckelberg质量混合机制自动产生一个millicharge暗费米子的隐藏扇区提供了一个理论基础，使用millicharged暗物质，以产生所需的冷却重子看到的边缘散射millicharged暗物质。通过求解暗费米子和暗光子产额以及暗区和可见区热浴的温度比的耦合方程组，计算了毫荷电暗物质的遗迹密度。对于重子冷却的分析，我们分析了重子和毫荷电暗物质的温度随红移的演化方程。我们展示的参数空间的区域，允许与EDGES数据的一致性。我们注意到施图克尔伯格机制在弦中自然产生，并且毫电荷的存在将指向它的弦起源。
2021-12-06 hep-ph
Can the flyby anomaly be attributed to earth-bound dark matter?
我们作出初步估计，以评估最近报道的飞越异常是否可以归因于暗物质相互作用。我们认为弹性和放热的非弹性散射从暗物质成分的各向同性的暗物质的速度分布，前者减少，而后者增加，最终的飞越速度。事实上，观察到的飞越速度异常显示的例子与积极和消极的迹象，需要主导不同的暗物质散射过程沿不同的飞越轨迹。观测到的异常的大小需要暗物质密度比星系晕密度大许多个数量级。如此大的密度可能是由于累积级联，其中太阳系束缚的暗物质密度远高于星系晕密度，地球束缚的密度远高于太阳系束缚的密度。我们讨论了一些强有力的约束条件的假设的一个暗物质解释的飞越异常。这就要求暗物质是非自湮灭的，暗物质在核子上的散射截面要比通常假设的大得多，而暗物质的质量要轻得多。
2008-12-26 astro-ph hep-ph hep-th
Dark Matter Interpretation of the Neutron Decay Anomaly
在束流实验和瓶实验中测量的中子寿命之间存在着长期的差异。我们建议用中子的暗衰变通道来解释这种异常，其中涉及一个或多个处于终态的暗扇区粒子。如果这些粒子中的任何一个是稳定的，它们就可能是暗物质。我们构建代表性的粒子物理模型符合所有实验约束。
2018-05-09 hep-ph nucl-ex nucl-th
Strong and electromagnetic contributions to the U_A(1) anomaly and the P^0 to gamma gamma decays
在包含U_A（1）对称破缺的线性西格玛模型中，利用味基将味轴反常与赝标等熵场的质量矩阵联系起来.我们将这些异常的额外贡献，由于外部电磁场调用特胡夫特的参数异常匹配和工作的预测，这种形式主义的eta到伽马伽马和eta'到伽马伽马衰变。我们指出，在这些过程中，U_A（1）反常的唯一作用是形成eta和eta'系统。从它们的双光子衰变实验数据中，我们提取了味基赝标混合角φ_P在[38.4 deg，41.0 deg ]。
2002-04-12 hep-ph
A semi-supervised approach to dark matter searches in direct detection data with machine learning
暗物质区仍然是完全未知的。因此，至关重要的是，要对其性质和可能的相互作用保持开放的心态。在这项工作中，我们通过将现代机器学习技术应用于暗物质的直接检测，将这种一般哲学更加具体化。我们通过使用卷积变分自动编码器对XENONNT实验中背景事件的图形表示进行编码和解码来做到这一点。我们描述了一种方法，该方法利用的“异常得分”来自卷积变分自动编码器的重建损失以及预训练的标准卷积神经网络，在半监督的方式。事实上，我们观察到，只有当无监督和监督异常分数一起考虑时，才能获得最佳结果。具有较高比例的异常分数的数据集被认为是异常的，值得进一步调查。与经典分析相反，原则上使用了关于事件的所有信息，防止了不必要的信息丢失。最后，我们通过将结果与经典推理进行比较，证明了在这种情况下以学习为中心的异常检测的范围，观察到如果调整得当，这些技术有可能优于基于可能性的方法。
2022-02-28 hep-ph
WIMPless Dark Matter in Anomaly-Mediated Supersymmetry Breaking with Hidden QED
在反常介导的超对称破缺中，隐藏扇区中的超伴子的质量与耦合的平方成正比，因此自然地冻结出所需的暗物质遗迹密度，以获得大范围的质量。我们提出了一个非常简单的实现这种可能性，与WIMP无暗物质产生于一个隐藏的部门，是超对称QED与N_F口味。暗物质是多组分的，由质量从10 GeV到10 TeV的隐藏轻子和slepton组成，隐藏的光子提供了热浴。暗物质通过潜在可观察到的隐藏扇区库仑散射进行自我相互作用。此外，隐藏光子对相对论自由度的贡献在ΔN_eff ~ 0 - 2的范围内，如果隐藏和可见扇区最初是热接触的，模型预测ΔN_eff ~ 0.2 - 0.4。普朗克已经取得的数据可以提供这种偏差的证据。
2011-08-23 astro-ph.CO hep-ph
Anomaly mediated SUSY breaking scenarios in the light of cosmology and in the dark (matter)
反常中介是一种流行的和动机良好的超对称性破缺方案。不同的可能的详细实现这一设置的研究和积极寻找在对撞机。除了来自味道，低能物理和直接对撞机搜索的限制外，这些模型通常受到再现宇宙中暗物质密度观测的要求的限制。我们重新分析这些界限，特别是我们专注于暗物质的界限都考虑到标准的宇宙学模型和替代宇宙学的情况。这些场景不会改变可观测的宇宙学，但遗迹暗物质密度边界强烈依赖于它们。我们认为标准宇宙学暗物质界限排除的基准点很少，并建议放松暗物质的约束是必要的，以避免太强的（宇宙学）模型依赖于这些模型获得的限制。我们还简要讨论了现象学的影响，特别是在大型强子对撞机。
2011-03-16 astro-ph.CO hep-ph
The Contribution of Charged Bosons with Right-Handed Neutrinos to the Muon g-2 Anomaly in the Twin Higgs Models
在Higgs整体拟合数据、精确电弱数据、轻子变味衰变μ \to eγ和重规范玻色子质量要求的联合约束下，研究了双Higgs模型中带电玻色子和右手中微子对μ介子g-2反常的贡献.结果表明，荷电Higgs粒子与轻子y μ的耦合、top Yukawa y t和重规范玻色子与轻子V μ的耦合分别被限制在0.12 \lesssim y μ \lesssim 0.4、0.4 \lesssim y t \lesssim 0.9和0.47 \lesssim V μ \lesssim 1的范围内。
2022-12-19 hep-ph
