Conformal Portal to Dark Matter
我们提出了一个新的门户耦合到暗物质利用非最小耦合门户部门的里奇标量。这样一个门户部门共形诱导耦合到跟踪的能量动量张量的物质，包括高度隐蔽的暗物质粒子。门耦合是如此微弱，以至于暗物质是由散射和/或介质衰变的冻结过程产生的。我们考虑两个具体实现的门户网站：共形诱导希格斯门户网站和共形诱导介体门户网站。前一种情况与希格斯暴胀是相容的，而后一种情况可以通过暗物质直接探测实验来检验。
2021-10-27 astro-ph.CO hep-ph
Gamma-Rays and Gravitational Waves from Inelastic Higgs Portal Dark Matter
University of Wisconsin, Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；University of Chicago（芝加哥大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
本文研究了一种简单且可预测的暗物质场景，涉及一个复标量场ϕ通过希格斯门耦合，没有额外的场内容。在紫外尺度，该场具有全局U(1)对称性，该对称性通过质量项和希格斯门相互作用被打破。在质量基中，复场分裂为一对实标量，具有微小的质量分裂（类似于伪狄拉克费米子），使得希格斯门在这些本征态上同时获得对角和非对角项。在参数空间中，非对角相互作用占主导地位时，该场景可以避免直接探测约束。此外，该模型为长期存在的银河中心伽马射线过剩提供了一个可行的解释。此外，该模型影响希格斯势，可能促进早期宇宙中的强第一阶弱相互作用相变，从而产生随机引力波背景，可能被未来的空间探测器探测到。
2026-06-03 astro-ph.CO hep-ph
Freeze-In Dark Matter from a sub-Higgs Mass Clockwork Sector via the Higgs Portal
发条机制允许极弱的弱相互作用和小质量尺度被理解为理论的结构。钟表机构的一个自然应用是暗物质产生的冻结机制。在这里，我们考虑一个希格斯门户冻结在暗物质模型的基础上的一个标量发条部门的质量尺度小于希格斯玻色子玻色子的质量。暗物质标量是发条扇区中最轻的标量。冻结的暗物质是由热希格斯玻色子衰变为发条式暗物质标量而产生的。我们表明，质量的暗物质标量通常是在1-10千电子伏的范围内，可能是温暖的，足以有一个可观察到的影响扰动增长和莱曼- $α$观测。发条希格斯门冻结模型有一个潜在的可观察到的对撞机现象，希格斯玻色子玻色子以长寿命的发条扇形标量对的形式衰减到丢失的能量，加上不同数量的夸克和轻子粒子-反粒子对的分布。不同数量的夸克和轻子对的分支比由发条扇区参数（发条标量$N$和发条电荷$q$）决定，因此如果观察到这样的希格斯衰变模式，可以通过实验确定。在最小标准模型可观测扇区的情况下，核合成和莱曼- $α$约束的组合可能会排除壳层上的希格斯衰变为发条标量，尽管壳层外的希格斯衰变仍然是可能的。壳层上希格斯粒子衰变为发条标量的过程，可以与标准模型在轻单重标量的简单扩展中的宇宙学约束相一致。
2018-12-05 astro-ph.CO hep-ph
First order electroweak phase transition triggered by the Higgs portal vector dark matter
我们研究了具有U（1）'规范对称性的标准模型（SM）的一个扩展，它被一个复杂的标量单态自发破缺，新的规范玻色子通过Z2味对称性成为一个稳定的暗物质候选者.利用规范无关方法研究了该模型中产生电弱重子生成机制所需的强一级电弱相变（EWPT）的可能性。我们的结果显示了一个相当大的参数空间，成功的暗物质现象和一个强的一阶EWPT可以实现。
2014-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Global study of effective Higgs portal dark matter models using GAMBIT
在这一过程中，我们提出了频率论和贝叶斯的结果，从一个全球性的有效矢量和马约拉纳费米子希格斯门暗物质（DM）模型，使用$\mathsf{GAMBIT}$软件。我们系统地探索这些模型的参数空间，使用先进的采样技术，同时满足所观察到的DM丰度，希格斯粒子不可见的衰变，以及间接和直接的检测限。此外，我们考虑了一组讨厌的参数所产生的标准模型，核物理，DM晕和速度分布。对于矢量DM模型可行的解决方案，发现在低和高矢量质量。马约拉纳费米子模型需要一个CP奇，宇称破坏耦合，导致DM核子截面的动量抑制强烈的偏好。我们所有的结果、样本和输入文件都可通过$\href{https://www.zenodo.org/communities/gambit-official/}{\textsf{Zenodo}}$公开获取。
2020-07-31 astro-ph.CO hep-ph
Higgs-Portal Dark Matter in Brane-World Cosmology
本文在RS与GB五维膜世界宇宙学中研究希格斯门户标量暗物质，结合遗迹密度及直接、间接探测约束，发现RS会压缩甚至消除参数空间，而GB会显著扩大其允许区域。
2023-09-28 astro-ph.CO hep-ph
Invisible Higgs Decay Width vs. Dark Matter Direct Detection Cross Section in Higgs Portal Dark Matter Models
在Higgs门DM模型中，不可见Higgs分支比（$B_h^{\rm inv} $）与暗物质（DM）直接探测（$σ_p^{\rm SI}$）之间的相关性通常在有效场论（EFT）框架中给出。这对于单重标量DM是好的，但在单重费米子DM（SFDM）或矢量DM（VDM）模型中不是。在本文中，我们推导出这种相关性的显式表达式内的UV完成的SFDM和VDM模型与Higgs门户，并讨论EFT方法的局限性。我们证明了在紫外完备中$σ_p^{\rm SI}$至少还有两个额外的隐藏参数：类单态标量质量$m_2$和它与SM Higgs玻色子的混合角$α$（$h$）.特别是，如果类单态标量比SM希格斯玻色子（$m_2 < m_h \cos α/ \sqrt{1 + \cos^2 α}$）轻，对撞机束缚就会比基于EFT的束缚弱。
2014-05-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Gamma ray signals of the annihilation of Higgs-portal singlet dark matter
本文是对湮灭希格斯门单重标量和矢量暗物质的γ射线信号的探索。伽马射线信号被认为是在上下文中的贡献，从湮没的单线在星系晕的各向同性伽马射线背景（IGRB），在银河系中心过剩的背景下，并在矮球状星系的观测的背景下。我们发现，希格斯门单粒子的质量为$~$ 65 GeV的两个物种可以合理的精度解释银河系中心过剩，但这个质量范围是在目前的直接检测边界的紧张局势。我们还发现，在250-1000 GeV的质量范围内的单线态是一致的费米-LAT IGRB观测和直接检测边界。此外，从矮球状星系Segue I的伽马射线观测的界限被翻译成希格斯门耦合的界限。
2016-06-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
2HDM singlet portal to dark matter
希格斯门模型是解释宇宙遗迹丰度的最简单的方法。他们只添加了一个单线态，它只通过一个参数与希格斯玻色子耦合，这个参数控制着暗物质遗迹的丰度和直接探测截面。不幸的是，无论是标量还是费米暗物质，这种情况几乎被后者排除在外。在本文中，我们分析了希格斯门的想法与费米子暗物质的上下文中的2HDM。通过将决定正确遗迹密度的耦合与控制直接探测截面的耦合分开，我们能够打开参数空间，找到与观测到的遗迹密度和所有电流边界一致的宽区域。
2021-01-22 astro-ph.CO hep-ph
Spectator Dark Matter and the Higgs Portal
William I. Fine Theoretical Physics Institute, School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院威廉·I·芬理论物理研究所）；Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab（巴黎萨克雷大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）
该研究提出通过极弱希格斯门户相互作用抑制暴胀期间旁观者标量场的随机涨落，避免暗物质过度产生，并支持亚GeV轻暗物质及低再加热温度，同时为冻结机制提供初始条件。
2026-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Screening the Higgs portal
通过希格斯门耦合到物质的光标量场介导了长程第五力。我们展示了如何混合的光标量与希格斯场可以导致这第五力被屏蔽周围的宏观物体。这种行为只能通过把两个标量场都看作是动力学的才能看到，如果不考虑希格斯场和标量场之间的混合，就会错过。我们解释在哪些条件下天真的“整合”程序失败，即当希格斯标量系统的质量矩阵有一个几乎为零的质量特征值。在存在物质的情况下，场空间中由此产生的平坦方向可以以二次阶提升，并且当引力物体足够大或者它们的表面牛顿势超过阈值时，由希格斯门介导的第五种力可以被屏蔽。最后，我们讨论了这些结果的影响，近无质量弛豫模型。
2021-02-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Global analyses of Higgs portal singlet dark matter models using GAMBIT
我们提出了有效的希格斯门暗物质模型在频率论和贝叶斯统计框架的全球分析。作为对标量希格斯门的早期研究的补充，我们使用GAMBIT来确定具有矢量、马约拉纳和狄拉克费米子暗物质的模型的优选质量和耦合范围。我们还使用贝叶斯模型比较评估了所有四种模型的相对可靠性。我们的分析包括最新的似然函数的暗物质遗迹密度，看不见的希格斯衰变，并直接和间接搜索弱相互作用的暗物质，包括最新的XENON1T数据。我们还占重要的不确定性所产生的局部密度和速度分布的暗物质，直接检测相关的核矩阵元素，和标准模型的质量和耦合。在所有的希格斯门模型中，我们找到了可以解释所有暗物质的参数区域，并对所有数据进行了很好的拟合。矢量暗物质的情况需要最多的调整，因此从贝叶斯的观点来看稍微不利。在费米子暗物质的情况下，我们发现一个强烈的偏好，包括CP违反阶段，允许抑制直接检测实验的约束，有利于CP破坏的顺序为100：1的赔率。最后，我们提出了DDCalc 2.0.0，用于计算任意非相对论有效算子的直接检测观测值和似然性的工具。
2020-07-31 astro-ph.CO hep-ph
Positivity Bounds on Higgs-Portal Freeze-in Dark Matter
该研究针对含维度8算符的希格斯 portal 标量冻结暗物质，分析其遗迹密度与正性约束，探讨不同微观模型的约束满足情况及参数空间限制。
2023-11-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Ultra-relativistic bubbles from the simplest Higgs portal and their cosmological consequences
我们分析了实单重态标量场的最小扩张中的相变。我们的研究的新颖之处在于，我们确定和详细分析的参数空间区域的第一级相变可以发生，特别是当真正的真空气泡可以达到相对论速度。这个区域很有趣，因为它可以导致最近讨论的新的重子生成和暗物质产生机制。我们充分分析了不同的模型的生产暗物质和重子生成以及发现的可能性，在当前和未来的实验。
2022-07-05 astro-ph.CO hep-ph
Isospin-violating dark-matter-nucleon scattering via two-Higgs-doublet-model portals
我们表明，在一个多希格斯模型中，其中一个希格斯粒子适合LHC 125 GeV的状态，一个或多个其他希格斯玻色子玻色子可以介导DM-核子相互作用的最大DM同位旋破坏是可能的适当的希格斯-夸克耦合，独立的DM的性质。然后，我们考虑一个明确的例子II型两希格斯双重模型，确定的H或H为125 GeV的状态，而H或H，分别介导DM-核子相互作用。最后，我们表明，如果一个稳定的标量，S，添加，那么它可以是一个可行的轻DM候选人与正确的遗物密度，同时遵守所有的直接和间接的检测限。
2016-09-13 astro-ph.CO hep-ph
Positivity Bounds on Higgs-Portal Dark Matter
本文利用正定性界限约束希格斯门户标量暗物质的有效耦合，发现其与遗迹密度、直接探测等互补，并预言存在可观测的暗物质湮灭宇宙线信号。
2023-06-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Mitigating Direct Detection Bounds in Non-minimal Higgs Portal Scalar Dark Matter Models
最小标量希格斯门暗物质模型与最近的直接探测实验如LUX和XENON的结果越来越紧张。本文系统地研究了$ \mathbb{Z}_2$稳定的单重标量Higgs门的最小扩展方案在直接探测实验中的应用前景。我们认为既扩大稳定对称性$\mathbb{Z}_3$，并将多部功能的黑暗部门。我们证明，在这些非极小模型的湮灭，共湮灭和半湮灭过程的相互作用，大大放宽了目前和建议的直接检测实验的约束，同时饱和观测到的暗物质遗迹密度。我们特别探索共振半湮灭通道内的多组分$\mathbb{Z}_3$框架，这将导致新的未探索的参数空间区域，这将是难以约束的直接检测实验在不久的将来。阐明了多组分$\mathbb{Z}_3 \times \mathbb{Z}_3'$框架中暗物质交换过程的作用。我们作出定量估计，以阐明这些模型的参数空间的不同允许区域中的各种湮灭过程的作用。
2017-10-23 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino dark matter and the Higgs portal: improved freeze-in analysis
惰性中微子是暗物质的主要候选者之一。它们的质量可能来源于标量场的真空期望值。如果无菌中微子耦合非常小，并且它们与暴胀子的直接耦合被轻子数对称性所禁止，那么主要的暗物质产生机制就是冻结方案。我们研究这种可能性的中微子质量范围高达1 GeV，考虑到相对论生产率的基础上的玻色-爱因斯坦统计，热质量和相变效应。产生机制和主导模式的细节取决于标量和不育中微子质量之间的关系，以及标量是否热化。我们发现，所观察到的暗物质丰度可以产生在所有的情况下考虑。我们还重新审视冻结生产的希格斯门标量，指出融合模式的重要性，以及热化约束。
2020-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Clockwork Higgs portal model for freeze-in dark matter
发条机制可以解释在维度上非常弱的相互作用，而不需要非常大的质量尺度。我们提出了一个模型，在该模型中，发条机制产生非常小的希格斯门耦合和暗物质粒子质量解释冷暗物质通过冻结机制。我们引入一个TeV尺度的标量发条部门耦合到标准模型通过希格斯门。暗物质粒子是发条扇区中最轻的标量。我们表明，冻结机制是占主导地位的重钟表标量的轻暗物质标量和希格斯玻色子衰变。在所考虑的模型中，我们发现，冻结在暗物质是一致的时钟机制的全球电荷$q$范围内$2 \lesssim q \lesssim 4$的质量标量的数量是在范围$10 \leq N \leq 20$。暗物质标量质量和门耦合与$q$和$N$无关。对于一个典型的TeV尺度的发条扇区，暗物质标量质量被预测为MeV的量级。
2018-07-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Predictions on mass of Higgs portal scalar dark matter from Higgs inflation and flat potential
我们认为Higgs门户$Z_2$标量模型是标准模型（SM）的最小扩展，以纳入暗物质。我们发现，暗物质的质量是有界的轻于1000\，GeV的框架内，我们已经提出了较早，希格斯膨胀发生以上的SM截止$Λ$，由于事实上，希格斯势变得比它的典型值在SM：$V\llΛ^4$小得多。我们可以进一步将暗物质的质量固定为$400\text{GeV}< m_\text{DM}<470\text{GeV}$，如果我们强迫截断是在弦尺度$Λ\sim10^{17}\text{GeV}$，并且希格斯势在$Λ$附近变得平坦，这是多点原理或希格斯膨胀在临界点的要求。这一预测在不久的将来可以通过暗物质探测实验来检验。在这个框架中，暗物质和顶夸克质量是强相关的，这也是可检验的。
2015-01-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New Constraints on Higgs-portal Scalar Dark Matter
最简单的希格斯门标量暗物质模型，其中一个真正的标量单线态被添加到标准模型，已被重新审视，考虑到从微扰的约束，在早期宇宙的电弱真空稳定性，暗物质直接检测，和希格斯不可见的衰变在大型强子对撞机。结果表明，{ \it共振质量区}被完全排除，{ \it高质量区}被缩减为窄窗口$1.1$ ~TeV $\leq m_{s} \leq$ $ 2.55$ ~ TeV，如果进一步施加微扰，则其略微缩减为$1.1$ ~TeV $\leq m_{s} \leq$ $ 2.0$ ~ TeV.这种{ \it高质量范围}可以通过氙1 T实验完全检测到。
2015-11-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Improved limits for Higgs-portal dark matter from LHC searches
在大型强子对撞机中，对不可见希格斯粒子衰变的研究限制了暗物质希格斯粒子入口模型，其中暗物质通过希格斯玻色子与标准模型场相互作用。虽然这些搜索是对暗物质直接探测实验的补充，但两个极限的比较取决于希格斯玻色子与形成直接探测核目标的核子的耦合，通常以单个量$f_N$进行参数化。我们评估$f_N$使用最近的唯象和晶格QCD计算，并包括第一次耦合的希格斯玻色子玻色子到两个核子通过π介子交换电流。我们观察到希格斯门模型的部分取消，使两个核子的贡献非常小。我们的结果，总结为$f_N=0.308(18)$，表明希格斯-核子耦合的不确定性在过去被大大高估了。改进的限制强调了最先进的核物理输入是充分利用实验搜索的关键。
2017-10-20 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Collider Signatures of Higgs-portal Scalar Dark Matter
在最简单的希格斯门标量暗物质模型中，暗物质的质量被限制在共振质量（$m_h/2$）附近，或者在LHC运行1和LUX的直接检测中被限制在大质量区域。虽然未来的氙1T实验可以探测到大约3 TeV以下的大质量区域，但大部分共振质量区域都超出了氙1T的范围。本文研究了在14 TeV大型强子对撞机和未来的100 TeV强子对撞机上直接探测窄共振质量区的标量暗物质。我们展示了$2σ$排除和$5σ$发现所需的光度。
2016-03-15 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
LHC-friendly freeze-in dark matter via Higgs portal
提出通过Higgs portal的双场frozen-in暗物质模型，标量介子衰变产生遗迹丰度，HL-LHC可通过VBF或Mono-Z探测，在10-50 GeV质量窗口内给出排除与发现极限。
2025-07-30 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark energy, scalar singlet dark matter and the Higgs portal
标准模型（SM）的最简单的扩展之一包括包含一个大质量的实标量场，在SM规范群下是中性的，是暗物质的候选者。在标量暗物质的势中加入一个六维项，就能使描述宇宙加速的假真空出现。我们发现，运行的单重自相互作用和希格斯门耦合不同于标准的标量单重暗物质模型。如果我们保持正的四次耦合，也有可能通过一个添加了八维相互作用项的假真空来描述宇宙的加速膨胀。在这种情况下，当势能在低能量下保持从下面被束缚时，假真空衰变被高度抑制。
2018-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Two-Higgs-Doublet-Portal Dark-Matter Models in Light of Direct Search and LHC Data
我们探索简单的希格斯门户模型的暗物质（DM）自旋1/2，3/2，和1，分别适用于他们的约束从LUX和PandaX-II直接检测实验和LHC测量的125 GeV的希格斯玻色子。只有一个希格斯偶极子，我们发现，自旋-1/2 DM有一个纯标量有效耦合的偶极子是可行的，只有在一个狭窄的范围内的质量靠近希格斯极，而矢量DM仍然是允许的，如果它的质量也接近希格斯极或超过1.4 TeV，都与早期的分析。此外，自旋-3/2 DM处于与自旋-1/2 DM大致类似的情况，但是具有甚至更受限制的幸存参数空间。我们还考虑了前面每个模型的两希格斯双重线扩展，假设扩展的汤川部门是II型的两希格斯双重线模型。我们表明，在这些两个希格斯双重门户模型中，DM质量区域的显着部分排除在最简单的情况下，直接搜索边界可以收回由于抑制有效的DM与核子的相互作用在一定比例的$CP$，甚至希格斯玻色子玻色子的耦合向上和向下夸克。重新获得的参数空间包含的领域，可以产生DM-核子散射截面是远远小于其目前的实验极限，甚至低于中微子背景地板。
2017-04-20 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sub-eV scalar dark matter through the super-renormalizable Higgs portal
标准模型的希格斯门提供了通过超重整化算子$ϕ(H^\dagger H)$耦合到非常轻的标量场$ϕ$的机会。这就允许存在一种非常轻的标量暗物质，它与标准模型粒子有相干相互作用，但其质量不受辐射修正的影响。我们分析随之而来的第五力测量的约束，随着宇宙学的要求。我们发现，第五种力的可检测水平可以在低暴胀尺度的模型中实现，并在$ϕ$的初始偏差从其最小值进行一定量的微调。
2010-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs portal valleys, stability and inflation
希格斯和顶夸克质量的测量值意味着标准模型势在大希格斯值时很可能是不稳定的。这在暴胀期间尤其成问题，因为暴胀是希格斯粒子大扰动的来源。这种不稳定性可以通过具有大真空期望值的标量引起的阈值效应来治愈，并且通过希格斯门耦合直接连接到标准模型。然而，我们发现，在一个极小模型中，标量产生通货膨胀，这种机制并不稳定的潜力，因为通货膨胀所需的质量是超出了不稳定的规模。如果希格斯玻色子与标量曲率有直接的弱耦合，这个结论也不会改变。另一方面，如果势是绝对稳定的，则与当前CMB数据一致的成功通货膨胀可以沿着具有墨西哥帽轮廓的势的谷发生。我们重新审视的稳定性条件，独立的通货膨胀，并澄清，阈值效应不能工作，如果希格斯门耦合太小。我们还表明，在一个虚假的希格斯真空中出现的希格斯粒子和顶部质量的调谐比辐射膨胀导致的原始引力波的振幅是太高了，排除了这种可能性。
2015-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Light Thermal Dark-Matter With a Higgs Portal Mediator
我们系统地研究了光（<几个GeV）暗物质（DM）模型，通过希格斯门可见物质热化，并确定在可行的参数空间中剩余的差距。这样的模型需要一个与希格斯粒子混合的光标量介质，以避免DM的过度产生，并可以根据这种介质是否明显衰减来分类。在一个具有代表性的狄拉克费米子DM的基准模型中，我们发现，即使对DM-介质耦合和质量比作保守的假设，介质比DM重的情况也完全被对撞机、稀有介子衰变和直接探测极限的组合所排除;包括NA62在内的未来和计划中的实验可以进一步提高对希格斯门相互作用不能确定DM丰度的情况的灵敏度。相反，制度中的调解人是轻于DM和后者湮灭对cally-decaying调解人仍然是可行的，但大部分的参数空间是由罕见的介子衰变，超新星冷却，束流转储，和直接检测的限制。几乎所有这些结论都广泛适用于最简单的变化（例如标量或非对称DM）。未来的实验包括SHiP，NEWS和Super-CDMS SNOLAB可以大大提高对这类模型的覆盖率。
2016-11-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Standard Model-Axion-Seesaw-Higgs Portal Inflation. Five problems of particle physics and cosmology solved in one stroke
我们提出了一个最小的标准模型（SM）的扩展，提供了一个一致的图片粒子物理从电弱尺度到普朗克尺度和宇宙学从通货膨胀到今天。三个右手中微子$N_i$，一个新的色三重态$Q$和一个复的SM-单重态标量$σ$，它们的真空期望值$v_σ\sim 10^{11}$ GeV同时破缺轻子数和Peccei-Quinn对称性。在低能量下，模型简化为SM，增加了跷跷板产生的中微子质量和混合，加上轴子。后者解决了强CP问题，并解释了宇宙中的冷暗物质。暴胀子由$σ$和SM希格斯粒子的混合物组成，暴胀后宇宙的再加热通过希格斯入口进行。重子发生是通过热瘦生进行的。因此，在这个统一的标准模型-轴子-跷跷板-希格斯门暴胀（SMASH）模型中，粒子物理学和宇宙学的五个基本问题被一举解决。它可以通过即将进行的宇宙微波背景和轴子暗物质实验进行决定性的探测。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New LUX and PandaX-II Results Illuminating the Simplest Higgs-Portal Dark Matter Models
LUX和PandaX-II合作组采用氙基探测器对暗物质进行的直接搜索，最近提出了迄今为止关于暗物质与核子自旋无关的弹性散射的最严格限制。对于希格斯门标量DM模型，新的结果已经排除了任何可能性，容纳低质量DM所建议的DAMA和CDMS II Si实验利用其他靶材料，即使在调用同位旋破坏DM与核子的相互作用。在最简单的模型SM+D中，SM+D是标准模型加上一个名为暗子的实单重标量作为DM候选者，LUX和PandaX-II的极限排除了DM质量大约从4到450 GeV，除了在希格斯质量一半的共振点周围的小范围，那里的相互作用截面接近中微子背景层。在THDM II+D（与暗子相结合的II型两希格斯双重态模型）中，由于在某些值下DM与核子的有效相互作用被抑制，因此可以恢复SM+D中被直接搜索排除的区域希格斯耦合与上夸克和下夸克的比率，使相互作用显着Isospin违反。然而，在这两个模型中，如果125 GeV的希格斯玻色子是暗区和SM区之间的入口，那么小于50 GeV左右的DM质量已经被LHC对希格斯不可见衰变的约束所排除。在THDM II+D中，如果较重的$CP$ -甚至是希格斯玻色子是入口，那么来自微扰性、真空稳定性和么正性要求的理论限制反而变得重要，并且排除了100 GeV以下的大部分区域。对于较大的DM质量，THDM II+D具有丰富的参数空间，对应于中微子背景地板下的相互作用截面，因此…
2016-12-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Fifth forces, Higgs portals and broken scale invariance
研究了粒子物理标准模型中第五种力的强度与尺度破缺的关系。我们从一个光的标量场开始，它通过度量的Weyl重标度共形地耦合到一个玩具SM物质扇区。在适当地规范化的领域，共形耦合标量直接与希格斯场通过动力学混合和希格斯门条款。因此，第一次，我们描述了共形耦合标量张量修改的重力和希格斯门理论的等价性，我们发现，通常的树级第五力只出现，如果有质量混合之间的共形耦合标量和希格斯场。由光标量介导的第五种力的强度取决于希格斯玻色子的质量是来自一个明确的破缺项还是一个自发的标度破缺机制。因此，太阳系对引力的测试和对第五种力的未观测有可能提供有关希格斯扇区结构及其对称性破缺起源的信息，为任何明确的标度破缺项的大小设定上限。这些结果表明，考虑如何标量张量修改的引力是嵌入在SM的扩展的现象学的重要性（无论是宇宙学和高能物理）。
2018-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hidden Higgs Portal Vector Dark Matter for the Galactic Center Gamma-Ray Excess from the Two-Step Cascade Annihilation, and Muon g-2
我们已经建立了一个轻子特有的次小双希格斯门矢量暗物质模型。隐藏扇区中的矢量暗物质并不直接耦合到可见扇区，而是湮灭成隐藏的希格斯玻色子玻色子，后者通过一个小的耦合衰变成CP奇希格斯玻色子玻色子。在这个模型中，银河系中心的γ射线过剩主要是由于在末态中$τ$的两步级联湮灭。在不违反轻子普适性和$τ$衰变严格约束的情况下，用银河系中心过剩拟合得到的CP奇希格斯粒子$A$的质量可以在2 $σ$水平上解释μ子$g-2$异常.我们展示了三种不同的冻结出类型的暗物质遗迹，被称为（i）传统的WIMP暗物质，（ii）非传统的WIMP暗物质和（iii）吃共衰变的暗物质，这取决于隐藏的希格斯粒子和可见的两个希格斯粒子之间的混合角的大小。隐藏扇区中的暗物质在直接搜索或对撞机中被隔离而不被检测到，而暗物质湮灭信号在一般的隐藏扇区暗物质模型中不被抑制。我们讨论了矮球状星系观测的约束条件和Fermi-LAT投影灵敏度。
2018-08-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Annihilations of superheavy dark matter in superdense clumps
超重暗物质（SHDM）与环境交换能量的速度比质量接近电弱（EW）尺度的粒子慢得多，因此具有不同的小尺度成团特性。使用中性伴子作为候选的SHDM，我们发现，自由流允许形成DM块的所有质量下降到$\sim 260 m_χ$的情况下，比诺。如果小规模的团块从一个非标准的，尖峰频谱的扰动，DM团块可能会形成在辐射主导的时代。这些团块不会被潮汐相互作用破坏，并且可以非常密集。在双星的情况下，“重力热灾难”可以在最密集的团块的中心部分发展，进一步增加中心密度，从而增加湮灭信号。在希格西诺的情况下，湮灭信号被索末菲效应增强。因此，超重中性伴子在致密团块中的湮灭可能导致可观测到的湮灭产物通量，其形式为高能粒子，对于这两种情况，希格斯玻色子和双星，都是最轻的超对称粒子。
2010-04-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
