Exploring Constraints on Simplified Dark Matter Model Through Flavour and Electroweak Observables
本文联合味过程、电弱、遗迹密度及探测数据，约束含自旋0媒介子与费米子DM的SDM模型参数，并给出100–1000 GeV质量区间及高维算符耦合界限。
2024-10-25 hep-ph
Exploring Dark Sector Portals with High Intensity Experiments
在未来十年及以后的高强度实验中，一个广泛的搜索计划将灵敏地探测新的光介质粒子，它们通过最小可重整化矢量、希格斯粒子和中微子门户以及更高维度的类轴子粒子门户相互作用。这些门户可能连接可见和黑暗部门，并在粒子物理学和宇宙学中一些重大开放问题的许多提议解决方案中发挥关键作用。在本白皮书中，我们综述了最小暗扇区门户研究的理论和实验进展、现状和前景。
2022-09-29 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark matter self-interactions from a general spin-0 mediator
暗物质粒子通过交换非常轻的自旋为0的介质进行相互作用，可以具有很大的自相互作用速率，并从热冻结中获得它们的残余丰度。与此同时，这些模型面临着来自暗物质的直接和间接探测的强约束，以及对介质性质的一些限制。我们调查这些约束是否可以与天体物理系统中的暗物质自相互作用的可观测效应相一致。对于纯标量耦合的调解人的情况下，我们指出了高度相关的影响，低阈值直接检测实验，如CRESST-II，这基本上排除了最简单的实现这个模型。这些约束可以显着放松，如果调解人有CP违反耦合，但模型面临着强大的约束CMB测量，这只能在参数空间的特殊区域中避免。
2017-12-22 astro-ph.CO hep-ph
Exploring Leptophilic Dark Matter with NA64-$μ$
我们研究了在NA 64上运行μ子模式的丢失动量实验探测轻亲轻子暗扇区的前景。特别是，我们认为模型中，暗物质连接到可见光部门通过轻子或μ子特定的标量调解人。这些标量也可以解释$(g-2)_μ$的测量值和预测值之间的$\sim 3.5σ$差异。我们强调NA 64- $μ$与其他地球和天体物理探测器之间的互补性。
2018-10-23 hep-ex hep-ph
The physics potential of a reactor neutrino experiment with Skipper-CCDs: Searching for new physics with light mediators
我们探讨了最近提出的vIOLETA实验的新物理的灵敏度：一个10公斤的船长电荷耦合器件探测器部署在12米远的商业核反应堆堆芯。我们调查两大类模型，受益于这些探测器的非常低的能量反冲阈值，即中微子磁矩和光介质耦合到中微子和夸克或电子。我们发现，这种实验装置对光，弱耦合新物理非常敏感，特别是它可以探测在XENON 1 T中观察到的事件过量的潜在解释。我们还提供了一个详细的研究的灵敏度的实验装置的假设和中微子通量系统的不确定性的依赖关系。
2021-08-16 hep-ex hep-ph
Towards a complete scheme of cosmological neutrino self-interactions: Collision term for a wide range of mediator masses
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional（墨西哥国立理工学院高级研究中心）；Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación（科学、人文、技术与创新秘书处）；Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理科学研究所）；Tecnológico de Monterrey, Escuela de Ingeniería y Ciencias（蒙特雷理工学院工程与科学学院）
本文提出一种新框架，用于在玻尔兹曼层级中获得中微子-中微子碰撞项，考虑中微子和介子质量作为自由参数，为未来分析提供工具，并展示非共振情况下从轻介子到重介子近似平滑过渡。
2026-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Prospects for exploring New Physics in Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering
相干弹性中微子-核散射（CE $ν$ NS）是一个标准模型过程，虽然预测了几十年，但最近才被COHERENT合作发现。CE $ν$ NS的发现，为物理学提供了一个新的探索，超越了标准模型。我们研究了通过在反应堆源使用低温测辐射热计来探测CE $ν$ NS的新物理的潜力。我们认为贡献CE $ν$ NS由于中微子磁矩（NMM），非标准相互作用（NSI），可能会或可能不会改变味道，简化模型包含一个大规模的标量或矢量调解人。检查由Ge、Zn、Si、CaWO $_4$和Al $_2$ O $_3$组成的靶。我们表明，通过达到的CE $ν$ NS能谱上的存储级精度测量下降到$\mathcal{O}(10)$ eV，即将进行的实验将提高两个数量级的CE $ν$ NS为基础的NMM限制和寻找新的大规模介质。此外，我们证明，这种专用的低阈值CE $ν$ NS实验将导致NSI参数前所未有的限制（特别是当多个目标相结合），这将对全球中微子物理计划产生重大影响。
2018-11-13 hep-ex hep-ph
Exploring New Physics with O(keV) Electron Recoils in Direct Detection Experiments
受最近XENON 1 T结果的启发，我们探索了各种新的物理模型，这些模型可以通过在O（keV）阈值直接检测实验中搜索电子反冲来发现。首先，我们考虑光玻色子的吸收，无论是作为暗物质遗迹还是直接在太阳中产生。在后一种情况下，我们发现，千电子伏质量玻色子在太阳中产生的数据提供了足够的拟合，但排除恒星冷却约束。我们通过引入一种新颖的变色龙样轴子模型来解决这种紧张局势，该模型可以解释多余的同时逃避恒星边界。我们发现，只有当暗物质是暗光子或轴子时，玻色子暗物质的吸收才能为过量提供可行的解释。在后一种情况下，疏磁轴子耦合是必要的，以避免X射线的约束。其次，我们分析了暗物质-电子散射的模型，以确定哪些模型可以解释过量。暗物质与电子的标准散射通常与低阈值实验的数据相冲突。与重介质的动量相关相互作用可以用比GeV重的暗物质质量来拟合数据，但通常与对撞机的限制有关。接下来，我们考虑暗物质由两个（或更多）状态组成，具有小的质量分裂。较重态向较轻态的放热（向下）散射可以拟合keV质量分裂的数据。最后，我们考虑一个子组件的暗物质，通过散射宇宙射线加速，发现暗物质相互作用虽然O（100千电子伏）-质量介质可以适合的数据。然而，这种情况下所需的截面通常受到光介体的互补探针的挑战。在整个研究过程中，我们实施了未分组的Monte Carlo分析，并使用了改进的XENON 1 T事件的能量重建。
2020-09-08 hep-ex hep-ph
Characterising dark matter searches at colliders and direct detection experiments: Vector mediators
我们引入了一个最小简化暗物质（MDM）的框架，定量地解释了暗物质（DM）的搜索在大型强子对撞机。我们研究了两个MSDM模型，其中DM是一个狄拉克费米子与矢量和轴矢量介质相互作用。该模型的特点是由四个参数：DM和调解人的群众，调解人耦合DM和夸克。MSDM模型准确地捕捉完整的事件运动学，并依赖于所有的质量和耦合可以系统地研究。在这一框架内对单射流搜索的解释可用于与直接探测实验进行平等的比较。对于矢量介质的理论，LHC单喷流搜索具有更好的灵敏度比直接检测搜索轻DM质量（小于5 GeV）。对于轴向矢量介质，LHC和直接检测搜索通常探测参数空间中的正交方向。我们从大型强子对撞机和多吨氙直接探测实验的最终范围探索了这些搜索的预测极限，并发现搜索的互补性仍然存在。最后，我们提供了一个在MSDM和有效场论（EFT）框架的限制比较，突出的EFT框架的不足之处，特别是在探索单喷和直接检测搜索的互补性。
2015-01-16 hep-ph
Mediator Decay through mixing with Degenerate Spectrum
本文以暗光子媒介子为例，研究其与SM光子混合后的衰变，发现当媒介子与SM矢量玻色子质量简并时，需根据混合参数与衰变宽度的相对大小选择正确的计算方法。
2025-01-27 hep-ph
Dark matter, light mediators, and the neutrino floor
我们分析了未来的直接数据物质检测实验使用有效场论（EFT）运营商与光，$\lesssim 100$兆电子伏的质量介质。我们比较这些运营商的核反冲能谱预测的高能太阳中微子谱。一组运营商，产生光谱类似的中微子背景的确定，但这一套是不同的，从那些模仿中微子背景的重，$\gtrsim 100$兆电子伏的质量介质。我们概述了一个一般的分类方案的基础上的动量依赖的暗物质-核相互作用，以确定如何强大的发现极限为一个给定的运营商饱和的中微子背景的存在。我们的研究结果突出了考虑一个关于暗物质的一般理论框架的好处，并促使实验继续朝着更低的核反冲能量阈值的方向发展。
2016-07-06 astro-ph.HE hep-ph
X-rays from Inelastic Dark Matter Freeze-in
本研究探讨了通过轻媒介子冻结产生非弹性暗物质，其较重态长寿命衰变产生光子，并利用银河系中心光子观测有效探测该机制。
2025-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Exploring the threshold behavior and implications on the nature of Y(4260) and $Z_c(3900)$
通过假设Y（4260）是$D_1\bar{D}$分子态，或者与$D_0 \bar{D}^*$和$D_1^\prime \bar{D}$有相当大的耦合，我们研究了Y（4260）的几种衰变模式。在特定的运动学构型下，再散射振幅可能出现三角形奇异性（TS），这将显著改变阈值行为。明显的阈值增强或狭窄的尖点结构会很自然地出现，而不会引入真正的共振。我们强调，辐射衰减模式可能是有用的研究$D^{(*)}\bar{D}$ $S$波散射。
2013-07-02 hep-ex hep-ph
Antiprotons from dark matter annihilation through light mediators and a possible excess in AMS-02 $\bar{p}/p$ data
我们表明，在暗物质（DM）粒子湮灭通过光介质的情况下，最终状态的宇宙射线粒子的能谱强烈依赖于介质质量。对于终态反质子，当介质质量与$\pbar p$产生阈值相当时，出现具有相对窄峰的光谱。有趣的是，AMS-02关于$\pbar/p$通量比的最新数据暗示，在$\sim100-450$ GeV的能量范围内，在预期的背景上有一个类似凸点的过量。我们表明，这样一个轻介质的情况下，最新的AMS-02数据的DM直接湮灭到标准模型粒子的情况下，从内部超新星遗迹（SNRs）产生的反质子是有利的，是一致的上限来自费米-LAT数据的伽马射线对矮球状星系。能量在450 GeV以上的$\pbar/p$通量比预计将随能量迅速下降，这可以很容易地与其他两种情况区分开来，因为它们预测该比率将变平或上升到多TeV区域。
2016-11-14 hep-ph
Enhanced cosmic-ray antihelium production from dark matter annihilation through light mediators
宇宙线（CR）反氦是间接研究银河系中暗物质（DM）湮灭的重要探针。然而，由于CR反质子和$γ$ -射线测量的严格限制，CR反氦从常规DM直接湮灭到标准模型终态的通量预计将远低于当前实验的灵敏度。我们表明，反氦的生产可以显着提高，如果DM粒子湮灭通过轻介质粒子与质量$m_ϕ\approx 8$ GeV接近反氦生产阈值。在考虑了AMS-02反质子数据和Fermi-LAT $γ$射线数据的约束后，我们发现在这种情况下CR反氦通量可以增强3个数量级，这使得它在AMS-02实验的灵敏度范围内。
2022-12-05 hep-ph
Non-standard neutrino interactions in light mediator models at reactor experiments
本文研究了基于反应堆实验中轻标量/矢量媒介子介导的非标准中微子相互作用，提出了一种新的轻标量媒介子模型，并发现低阈值Ge和Si探测器能有效探测并排除相关参数空间。
2022-10-25 hep-ph
Fermion Portal Dark Matter
研究了一类简化的暗物质模型，其中一个暗物质粒子与一个介体和一个标准模型费米子耦合。在这样的模型中，碰撞器和直接检测搜索探测参数空间的互补区域。对于马约拉纳暗物质，直接探测覆盖了介质-暗物质简并附近的区域，而对撞机探测了具有大的暗物质和介质质量分裂的区域。对于狄拉克和复杂的暗物质，直接探测对于质量阈值以上的整个区域都是有效的，但是对撞机为比几个GeV轻的暗物质提供了一个强的边界。我们还指出，专门搜索签名与两个射流或单射流不是来自初始状态辐射，沿失踪的横向能量可以覆盖剩余的参数空间的热遗迹暗物质。
2014-06-23 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Exploring Dark Forces with Multimessenger Studies of Extreme Mass Ratio Inspirals
本研究利用极端质量比旋近探索暗作用力，指出其可探测互补的媒介子质量，且通过独立的超大质量黑洞质量测量可打破暗耦合的质量简并，凸显了多信使协同观测的必要性。
2024-09-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Exploring the Parameter Space of Warm-Inflation Models
暖暴胀包括暴胀子与整个暴胀时期的其他场的相互作用，而不是将这种相互作用限制在一个独特的再加热时期。以前的研究表明，当这些相互作用的动力学和由此产生的辐射浴的某些约束条件得到满足，一个低动量主导的耗散系数$\propto T^3/m_χ^2$可以维持一个时代的膨胀兼容CMB的观测。在这项工作中，我们扩展这些分析，包括极点主导的耗散项$\propto \sqrt{m_χT} \exp(-m_χ/T)$。我们发现，这种增强的耗散，某些模型，特别是二次山顶电位，执行显着更好。具体来说，我们可以实现50 e倍的通货膨胀和光谱指数与普朗克数据兼容，同时需要更少的介质场（$O(10^4)$的二次山顶势）和更小的耦合常数，打开有趣的建模的可能性。我们还强调了耗散系数的具体参数依赖性的意义，这可能被证明是有用的，在更大的减少领域的内容。
2015-09-25 astro-ph.CO hep-ph
A Fast Earth-scattering Formalism for Light Dark Matter with Dark Photon Mediators
Instituto de Fı́sica de Cantabria (IFCA, UC-CSIC)（坎塔布里亚物理研究所）
本文提出一种用于轻暗物质的快速地球散射形式化方法，通过减少计算成本提高日常调制信号建模效率。
2025-12-17 astro-ph.CO hep-ph
Solar reflection of light dark matter with heavy mediators
亚GeV暗物质粒子的直接探测受到它们低能量沉积物的阻碍。如果运动学允许的最大沉积物低于直接检测实验的能量阈值，则无法检测到这些轻粒子。因此，从星系晕中激发粒子的机制可以将陆地直接暗物质搜索的灵敏度扩展到较低的质量。亚GeV和亚MeV的暗物质粒子分别与太阳等离子体的热核和电子碰撞可以有效地加速。这个过程被称为“太阳反射”。在本文中，我们提出了一个全面的研究太阳反射通过电子和/或核散射的暗物质轨道通过太阳的蒙特卡罗模拟。我们研究的性质的推动暗物质粒子，获得排除限制的基础上探测电子和核反冲的各种实验，并得出未来的探测器的预测。此外，我们发现和量化一个新的，独特的年度调制签名的潜在的太阳反射信号，这严重依赖于各向异性的提升暗物质通量从太阳喷射。同时，我们还发布了相应的研究软件.
2022-03-29 astro-ph.CO hep-ph
Earth-Scattering Induced Modulation in Low-Threshold Dark Matter Experiments
针对亚GeV暗物质粒子，研究其经地球散射后在低阈值探测器中产生的恒星日周期信号调制，分析不同媒介子及靶材特性，指出该方法可探测当前实验阈值附近的新参数空间。
2025-11-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Threshold Resummation for Dark-Matter Production at the LHC
我们推导出精确的预测生产的暗物质粒子反冲对喷流与大的横向动量在大型强子对撞机。暗物质费米子被描述在一个简化的模型中，并通过矢量介质耦合到标准模型。我们对单喷流特征的预测包括对领先和次领先阈值涡的重新确认。相应的匹配系数在NLO处进行评估。计算结果与MadGraph框架中得到的固定阶NLO截面相匹配。我们讨论了在LHC的几个基准方案的数值结果。
2019-03-15 hep-ph
How high is the neutrino floor?
本文计算了中微子区新物理模型对中微子-核相干弹性散射截面的贡献。我们使用这些信息来计算直接暗物质探测实验中所谓的中微子底的最大值，这决定了这些探测器何时对中微子背景敏感。在不同的简化中微子模型中考虑了所有相关的实验约束后，我们发现在标量介质的情况下，在质量低于10 GeV的暗物质区域，中微子底可以增加不同的数量级，然而，这种壮观的增强是受超新星边界的重新检查。载体介体的增加大约是两倍。根据这些结果，如果发现的信号远高于预期的标准模型中微子下限，则必须仔细检查未来通过直接探测实验探索低质量窗口的说法。
2019-08-21 astro-ph.CO hep-ph
Exploring Critical Overdensity Thresholds in Inflationary Models of Primordial Black Holes Formation
本文通过数值计算不同暴胀模型中的临界过密度阈值，并结合Press-Schechter方法与峰值理论评估原初黑洞对暗物质的丰度贡献，以检验其作为暗物质候选者的可行性。
2023-09-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Exploring S-Wave Threshold Effects in QCD: A Heavy-Light Approach
QCD在S波两体阈值附近表现出复杂的动力学行为。对于轻介子，我们可以从夸克模型无法解释$f_0(500)$和$K_0^*(700)$质量中看到这一点。对于charmonium，在打开魅力阈值时出现意外的$X(3872)$状态。在重光系统中，类似的阈值效应出现在$D_s$和$B_s$系统中的最低$J^P = 0^+$和$1^+$状态。在这里，我们描述了如何格点量子色动力学可以用来理解这些阈值动力学平滑地改变奇夸克质量时，研究的重-轻系统。物理奇异夸克质量周围的小扰动被用来始终保持在物理QCD动力学附近。该计算是文献中已有计算的直接扩展，可以通过多个格点量子色动力学协作以最小的计算成本进行。
2019-11-05 hep-lat 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
New Dissipation Mechanisms from Multi-level Dark Matter Scattering
具有对角和非对角相互作用的多能级暗物质在其自散射中表现出丰富的现象学。如果相互作用是由质量小于暗物质的粒子介导的，索末菲效应可以导致散射的共振增强。对于比能级分离轻的介质，暗物质粒子可以上散射到激发态，并通过发射这些介质去激发。我们计算这些横截面，以上和以下的运动学阈值，在一个通用的两个组件的暗物质模型，并确定大的非弹性横截面作为两个状态之间的最大混合的结果。一个新的路线冷却大暗物质晕和一个新的阻力之间的两个碰撞的晕被确定和所产生的纯粹的非弹性散射。
2018-02-05 astro-ph.CO hep-ph
Exploring sub-GeV dark matter via $s$-wave, $p$-wave, and resonance annihilation with CMB data
本研究利用现有及未来CMB数据，重新约束亚GeV暗物质的$s$波、$p$波及共振湮灭，更新相关上限并首次给出共振情形下媒介粒子分支比限制，凸显μ畸变与CMB各向异性的探测互补性。
2025-09-03 astro-ph.CO hep-ph
New Physics searches in a low threshold scintillating argon bubble chamber measuring coherent elastic neutrino-nucleus scattering in reactors
本文报道了用低阈值充气氩泡室测量反应堆中中微子-核相干弹性散射的新物理灵敏度。即研究了光标量介质、无菌中微子振荡、么正性破坏和非标准相互作用。结果表明，该检测器可以设置更强的约束比目前的限制设置最近的相干测量。考虑到最好的情况，一个100公斤的探测器位于距离2000兆瓦的$_{th}$反应堆30米处，无菌中微子搜索将覆盖反应堆反中微子异常拟合所允许的大部分空间参数。么正性破坏研究可以对$α_{11}$设置比当前振荡实验拟合更严格的约束。具有非常低背景的低阈值氩探测器具有在不同场景中探索新物理学并设置竞争约束的潜力。
2022-03-11 hep-ex hep-ph nucl-ex
Impact of ATLAS constraints on effective dark matter-standard model interactions with spin-one mediators
本文基于暗物质与标准模型相互作用的EFT框架，引入自旋一介体并新增ATLAS单喷流约束，发现ATLAS数据对较轻暗物质质量限制最严，并给出了不同维度算符的可行质量范围。
2023-03-17 hep-ph
Exploring Nucleon Structure through Sub- and Near-threshold $ϕ$-Meson Photoproduction
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Lanzhou University（兰州大学）；Shandong University of Technology（山东理工大学）；Zhengzhou University（郑州大学）；Tianjin University（天津大学）
通过子阈值ϕ介子光电产生研究核结构，探索电子-正子对撞机在揭示部分子分布函数核修正背后的物理机制中的作用。
2025-12-29 hep-ph
Searching for dark matter annihilating into light long-lived mediators from stars inside dwarf spheroidal galaxies
本文通过分析近16年Fermi-LAT数据，研究十个邻近矮椭球星系中恒星捕获的暗物质湮灭为轻长寿命媒介粒子并衰变产生伽马射线的过程，结合Sommerfeld增强效应，对约100 GeV暗物质设定了约10^{-36} cm^2的暗物质-核子散射截面限制。
2025-06-03 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Exploring the $t\bar{t}$ threshold at an electron-positron collider
School of Physics and State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, Peking University（北京大学物理学院和核物理与技术国家重点实验室）；Center for High Energy Physics, Peking University（北京大学高能物理中心）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文研究了电子-正电子对撞机中$t\ar{t}$阈值扫描对高精度测量顶夸克质量、宽度、强耦合常数及顶夸克约尔达耦合常数的潜力，提出利用CEPC最新参考探测器设计进行参数联合测定，发现顶夸克质量测量精度可达几MeV，优于HL-LHC预测。
2026-03-18 hep-ph
Direct detection and solar capture of spin-dependent dark matter
研究了不同自旋相关算符对弱相互作用大质量粒子直接和间接探测的影响。SD运营商的六个代表性的积木，连同他们的同行与无质量介质被认为是解释直接检测实验（氙100，SIMPLE，和COUPP）在一个全面的方式。我们还研究了太阳的捕获和湮灭的WIMP与这些有效的SD运营商和中微子探测实验Super-Kamionkande和IceCube的相关湮灭率的限制。从直接检测得出的WIMP核子耦合的上限也投射到湮灭率的对比度和互补性。我们发现，这些提到的检测策略的效率具体取决于六个SD运营商，而中微子为基础的检测是更有效地探索参数空间的无质量介质的情况。
2014-02-25 hep-ph
Exploring Freeze-out and Freeze-in Dark Matter via Effective Froggatt-Nielsen Theory
基于 Froggatt-Nielsen 机制扩展 SM，引入 flavon 场和右手中微子，研究冻结与冻结机制产生暗物质，并探讨直接探测实验的可测信号。
2023-11-08 hep-ph
Examining scalar portal inelastic dark matter with lepton fixed target experiments
Tomsk Polytechnic University（托木斯克理工大学）；Institute for Nuclear Research（核物理研究所）
本研究通过轻子特定标量通道检验亚GeV非弹性暗物质，利用NA64e、LDMX和NA64μ实验探测标量介质与标准模型轻子的耦合。
2025-12-24 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
Exploring mixed lepton-quark interactions in non-resonant leptoquark production at the LHC
本文研究LHC上非共振标量轻夸克产生，通过μ+μ-末态探索混合轻子-夸克相互作用，扩展味非对角道的新物理搜索范围。
2023-08-29 hep-ex hep-ph
Probing low-mass dark matter from sub-MeV to sub-GeV with germanium-based quantum phononic spectroscopy
该研究提出集成慢声子声子晶体区域与射频量子点接触读出的锗声子-电荷转换器，通过校准信号收集模型实现10⁻³-10⁻² eV阈值，100克模块可探测0.01-100 MeV/c²低质量暗物质，为暗物质探测提供新途径。
2025-11-11 hep-ph
Exploring Leptogenesis, WIMP Dark Matter, and Gravitational Waves in an extended Scalar Framework
Indian Institute of Technology Guwahati（古瓦哈提印度理工学院）
本文提出一种扩展标量框架，通过标量介质和复杂标量暗场连接中微子质量生成、轻子生成和暗物质，并探讨其对引力波信号的影响。
2026-10-08 astro-ph.CO hep-ph
Naturally resonant two-mediator model of self-interacting dark matter with decoupled relic abundance
Institute of Space Systems, German Aerospace Center (DLR)（德国航空航天中心空间系统研究所）
该研究提出最小热机制，引入两个媒介子解决暗物质遗迹丰度与自相互作用矛盾。通过数值分析确定可行区域，给出具体基准模型预测结果。还展示了规范理论实现相关关系及暗示暗物质统一起源，为暗物质研究提供新模型和预测。
2026-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Direct Detection of Bound States of Asymmetric Dark Matter
本文研究了非对称暗物质大束缚态（含$10^4$或多个暗核子）的直接探测实验范围。我们考虑普通的核反冲，集体模式（声子）的激发和电子激发，仔细注意实验的能量阈值的影响。当暗物质小到足以被视为点粒子时，具有keV能量阈值的大曝光实验提供了最佳（未来）限制，但对于更扩展的暗束缚态或当介质是光时，会迅速失去灵敏度。在这些情况下，低阈值，低曝光实验（如超流氦，极性材料或超导靶）往往更敏感，因为暗核子的相干增强。我们还讨论了间接约束复合非对称暗物质所产生的自相互作用，形成历史和复合状态本身的属性。
2018-12-18 hep-ph
Resonant Sub-GeV Dirac Dark Matter
我们研究了亚GeV狄拉克暗物质候选者通过暗光子介质共振增强湮灭的现象学和探测前景。该模型回避了宇宙学对早期宇宙中光热粒子的限制，同时也适用于当前和即将到来的地球实验。我们对参数空间进行了全局分析，考虑了加速器和直接探测实验的边界，以及大爆炸核合成、宇宙微波背景和暗物质自相互作用产生的边界。我们还将讨论扩展到暗物质子成分的情况。我们发现，大区域的参数空间仍然是可行的，即使是一个温和的共振增强的情况下，并证明了不同的实验策略，进一步探索这种情况下的互补性。
2021-11-20 astro-ph.CO 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
Exploring the Earth matter effect with atmospheric neutrinos in ice
我们研究了利用大气中微子在地球深处传播过程中的θ 13驱动物质效应，在超小型冰切伦科夫探测器中进行中微子振荡层析成像和确定中微子质量等级的可能性.我们考虑了正在进行的IceCube/DeepCore中微子观测站和未来计划的扩展，例如具有较低能量阈值的PINGU探测器。我们的模拟包括对中微子振荡参数的边缘化的影响和一个完全相关的系统的不确定性的事件总数。对于目前最适合的混合角θ 13值，DeepCore探测器由于其相对较高的能量阈值，在真正的正态分层的情况下，10年后在~ 1.6 sigma CL下，只能对地球密度归一化Δρ \simeq \pm 10%的波动敏感。对于我们考虑的两种PINDU构型，10年后在2 σ CL下可以测量到Δρ \simeq \pm 3%（\pm 2%）的总体密度波动，在正常质量等级的情况下也是如此。我们还比较了在这三种配置中确定中微子质量等级的前景，并发现这可以在5 sigma CL下实现，对于两个等级，在DeepCore中5年后，在PINGU中约1年。这清楚地表明了将能量阈值降低到10 GeV以下的重要性，以便探测器对共振物质效应完全敏感。
2012-12-10 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Sensitivity to sub-GeV dark matter in forthcoming spallation-source neutrino experiments
Universidad Técnica Federico Santa María（费德里科·圣玛丽亚技术大学）；Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de Valéncia（瓦伦西亚大学-CSIC粒子物理研究所）；Institute of Experimental Physics, University of Hamburg（汉堡大学实验物理研究所）；Departamento de Física, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学理学院物理系）
本文研究未来相干弹性中微子-核散射实验对通过向量门户媒介与标准模型弱相互作用的亚GeV热暗物质的探测灵敏度，展示这些设施可能探索未被探索的参数空间或与现有界限竞争。
2026-03-20 hep-ex hep-ph
Physics reach of a low threshold scintillating argon bubble chamber in coherent elastic neutrino-nucleus scattering reactor experiments
研究了反应堆中微子相干弹性散射（CE $ν$ NS）敏感的低阈值（100 eV）氩气泡室的物理范围。分析了对弱混合角、中微子磁矩和轻$Z'$规范玻色子介质的敏感性。执行背景的蒙特卡罗模拟以评估它们对信号的贡献。分析表明，在1 MW $_{th}$研究反应堆3 m处的10 kg室或2000 MW $_{th}$动力反应堆30 m处的100 kg室的一年暴露下，达到了世界领先的灵敏度。这样的探测器有可能成为使用核反应堆研究CE $ν$ NS的领先技术。
2021-05-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Dark biportals at direct detection
我们提出了一个双门简化的暗物质模型的低阈值，高分辨率的直接检测实验的约束能力的研究。在我们这里考虑的场景中，暗物质和标准模型粒子通过两个暗矢量介质$-$相互作用，一个轻，一个重，相对于实验中的动量转移。在散射振幅水平上的干涉效应可以导致差分反冲光谱中的新的显著形状特征，这最好通过高分辨率、低阈值实验来利用。我们确定了我们的模型中的参数空间中的区域，这种影响是占主导地位的，并表明具有较大原子质量差异的复合靶实验是探索这些场景的理想选择。我们开发了一个配置文件的可能性方法来分析目前可用的和未来的数据。使用CRESST-III实验和预测未来的COSINUS实验的灵敏度公布的结果，我们约束在我们的模型中的参数空间，从而显示出这样的分析一类暗物质模型，表现出非标准的功能，在反冲光谱的潜力。
2022-09-05 astro-ph.CO hep-ph
Closing the dark photon window to thermal dark matter
本文利用PICO-60、XENON-1T和PANDAX-4T等直接探测实验结果，证明暗光子作为标准模型与暗电子之间媒介粒子的隐逸暗物质情景受到严格约束，从而关闭了热暗物质暗光子门户的实验室搜寻窗口，并呼吁探索替代模型。
2023-11-29 hep-ex hep-ph hep-th
Constraining dark matter interactions mediated by a light scalar with white dwarfs
本研究利用改进的白矮星暗物质俘获率形式体系，针对轻标量介导的暗物质相互作用模型，计算球状星团Messier 4冷白矮星的俘获率与阈值截面，得到与直接探测互补、亚GeV区较强的暗物质作用约束。
2023-04-06 hep-ph
1D Luttinger Modes in Carbon Nanotubes as keV Dark Matter Detector
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Princeton University（普林斯顿大学）
该研究提出用金属碳纳米管作为轻暗物质直接探测的一维等离子体目标，通过计算DM - 电子散射灵敏度，发现其在keV - MeV质量范围有竞争力，还能利用恒星日调制区分信号与背景，确立了一维集体模式为新探测目标类别。
2026-07-20 hep-ex hep-ph
Good NEWS for GeV Dark Matter Searches
建议的NEWS装置，一个球形探测器与一个小的中央电极传感器作为一个正比计数器，承诺探索新的直接探测参数空间在GeV和子GeV的暗物质粒子质量范围内采用非常轻的核目标，如H和他，并利用一个非常低的（亚千电子伏）的能量阈值。在这里，我们讨论和研究两类将通过NEWS进行测试的暗物质模型示例：GeV级毫荷电暗物质，以及具有轻（MeV-GeV）标量或矢量介体的GeV-Dirac费米子暗物质模型，并指出实验可以探测的参数空间的物理区域。
2016-03-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Impact of dark matter self-scattering on its relic abundance
弹性自散射不会改变暗物质粒子的数量，因此在计算其遗迹丰度时被忽略了。在这项工作中，我们强调的情况下，自散射的存在有显着的影响，通过修改的暗物质动量分布的湮灭过程的有效性。我们研究了几个例子冻结出的情况下，涉及共振和亚阈值湮灭，以及一个模型与一个额外的来源，暗物质粒子从一个较重的介质状态的衰变。有趣的是，当在暗物质动量分布函数的水平上进行计算时，我们发现额外的高能暗物质粒子注入到热布居上可以导致其最终遗迹丰度的$\textit{decrease}$。
2022-10-10 astro-ph.CO hep-ph
