Impact of Dark Compton Scattering on Direct Dark Matter Absorption Searches
直接探测实验的范围越来越广。在这里，我们表明，列入暗康普顿散射，这通常被忽视的吸收搜索，有实质性的影响，在高玻色子冷暗物质质量的直接探测实验的范围和发现潜力。我们证明了这一点的遗迹暗光子和轴子状粒子：我们提高了预期的跨材料的范围，并进一步使用SuperCDMS，EDELWEISS和GERDA的结果将增强限制暗物质参数空间。我们概述了探测器的设计和分析的影响。
2022-05-12 hep-ex hep-ph
Collider searches for dark matter in events with a Z boson and missing energy
在对撞机上对暗物质的探测通常涉及高能初始态辐射的特征，而没有可见的反冲粒子。对单喷流或单光子特征的研究已经对暗物质与标准模型粒子的相互作用产生了强有力的约束。我们将其扩展到单Z签名和重新解释的ATLAS分析的事件与Z玻色子和失踪的横向动量，以获得限制暗物质相互作用的质量尺度和核子截面的有效场论的背景下，描述暗物质通过重介质粒子与夸克或弱玻色子相互作用。
2012-12-22 hep-ex hep-ph
Summary Report of the 721th WE-Heraeus-Seminar: Light Dark Matter Searches
暗物质是基础物理学研究所面临的最重要的当代挑战之一。近年来，关于暗物质可能是“光”的假说越来越引起人们的兴趣。根据这个想法，暗物质粒子属于一个新的、未被探索的暗区，它通过一个（或多个）暗介质粒子与标准模型通信。这种暗扇区粒子，即介质和稳定的暗物质粒子的质量尺度可以与质子质量相当或更低。光暗物质很难用高能对撞机或直接探测实验来探测，因此基于加速器的暗物质搜索用较小的，但专门的实验是重要的。高强度连续波电子束和质子束的能力为探测暗区提供了独特的机会。这些实验方法与欧洲核子研究中心的大型强子对撞机在高能前沿搜索暗物质是互补的。讲习班的目的是与国内和国际专家从实验和理论两方面讨论光暗物质搜索问题。
2022-01-07 hep-ex hep-ph
Searches for Dark Matter Particles at the LHC
寻找可能构成宇宙中暗物质的新粒子是大型强子对撞机实验物理计划的重要组成部分。最近的暗物质候选搜索的概述提出了一个重点的ATLAS和CMS实验的质子-质子碰撞数据在13 TeV的质心能量在运行2的第一部分收集的分析所获得的新结果。
2018-09-17 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
On the Validity of the EFT for Dark Matter Searches at the LHC
我们回顾了使用有效场论方法在LHC研究暗物质的局限性。由于高能量范围，低能量描述会崩溃，并可能导致错误的结果。建议使用简化模型。
2014-09-23 hep-ex hep-ph
Prospects for Heavy WIMP Dark Matter Searches at Muon Colliders
总结暗物质模型约束的图可以帮助可视化同一种实验的不同搜索之间以及不同实验之间的协同作用。在这份白皮书中，我们提出了一个更新的欧洲战略简报书情节，从对撞机搜索的角度来看，在暗物质在能源前沿（EF10）斯诺马斯专题组，从未来的对撞机设施的输入开始。我们以目前使用暗物质工作组推荐的基准模型为LHC搜索绘制的图为起点，该工作组也用于欧洲战略简报书的BSM和暗物质章节。这些图也可以作为关于暗物质互补性的跨边界讨论的起点，并且可以作为这些讨论的结果进行更新。这是一份提交给APS Snowmass流程的EF10专题组白皮书。
2022-05-20 hep-ex hep-ph
Prospects for collider searches for dark matter with heavy quarks
我们提出了未来对撞机搜索与底夸克或顶夸克相关的暗物质的预测。这样的生产渠道产生的最终状态与失踪的横向能量和一个或多个b-射流。给出了限制，假设一个有效的标量算子耦合暗物质夸克，这里讨论的专用分析显着提高了一个通用的单喷流分析。我们给出了预期的高亮度LHC运行在14 TeV和33 TeV强子对撞机的更新结果。
2013-08-01 hep-ex hep-ph
Dark Matter: Connecting LHC searches to direct detection
在这些会议记录中，我们回顾了大型强子对撞机寻找暗物质和直接探测实验之间的相互作用。为此，我们考虑两个主要的例子：有效场论（EFT）的方法和最小超对称标准模型（MSSM）。在EFT的情况下，我们表明，对于运营商不直接进入直接检测在树级，但只有通过循环效应，大型强子对撞机搜索提供互补的约束。在MSSM中，停止和Higgs交换对直接探测振幅有贡献。因此，LHC寻找超对称粒子和重希格斯玻色子的过程与直接探测一样，都是在同一个参数空间上进行的。
2015-05-09 hep-ex hep-ph
Broadening Dark Matter Searches at the LHC: Mono-X versus Darkonium Channels
目前在大型强子对撞机上对暗物质的搜索集中在单X特征上：与标准模型（SM）粒子相关的暗物质的产生。最简单的基准是在暗物质$χ$和SM之间引入一个大质量的自旋为1的介质--$Z^\prime$玻色子。当介质可以衰变成两个壳层上的暗物质粒子：$M_{Z'}\gtrsim 2M_χ$时，来自单X通道的限制是最有效的。我们扩大到互补区域的实验范围，在那里的$Z^\prime$介质是比暗物质轻得多。在这种情况下，$Z^\prime$在暗物质之间调解了一种有效的长程作用力，从而促进了暗物质束缚态的形成，这在许多暗扇区模型中很常见。当$M_χ>M_{Z'}/α_{\rm eff}$，其中$α_{\rm eff}$是暗区的有效精细结构常数时，暗鎓变得活跃。此外，暗偶素可以衰变回SM夸克，而不会在探测器中产生丢失的横动量。考虑到多喷流的最终状态，我们重新解释现有的搜索，以限制简单的$Z^\prime$基准超出区域探测单X搜索。假设一个重子$Z^\prime$介体和一个狄拉克暗物质，直接探测的界限可以通过给暗物质一个小的马约拉纳质量来放宽。我们还考虑了在未来的高能对撞机，这是在探测模型参数空间的前沿单X和暗通道之间的相互作用。
2018-12-13 hep-ex hep-ph
Dark Matter searches at CMS and ATLAS
一瞥到最近的搜索暗物质在大型强子对撞机进行的ATLAS和CMS合作。本文件中所涵盖的结果均基于在$\sqrt{s}=13\text{ TeV}$记录的运行2质子-质子碰撞数据，对应于略低于140 $\text{fb}^{-1}$的积分亮度
2023-01-24 hep-ex hep-ph
Simplified Models vs. Effective Field Theory Approaches in Dark Matter Searches
在这篇综述中，我们讨论和比较使用简化模型和有效场论（EFT）方法在暗物质搜索。我们提供了一个国家的最先进的描述EFT和简化模型的主题，特别是在对撞机搜索的背景下，暗物质，但也与直接和间接检测搜索的影响，构成一个共同的语言，为未来不同的策略之间的比较的目的。材料以尽可能独立的形式提出，以便它可以作为新来者的介绍性评论以及从业者的参考指南。
2016-07-13 hep-ex hep-ph
Annihilation signatures of neutron dark decay models in neutron oscillation and proton decay searches
我们指出，两个模型，调和中子寿命异常通过暗衰变的中子，也预测暗物质-中子（$\barχ-n$）湮灭，可以观察到的中子-反中子振荡和质子衰变搜索在超级神冈，超级神冈和沙丘。我们研究了$\barχn\to γπ^0$（或多$π^0$）和$\barχn\to ϕγπ^0$（或$ϕ+$多$π^0$）的签名，其中$ϕ$是两种模型中的一种几乎无质量的玻色子。
2019-08-23 hep-ex hep-ph
Benchmark Dark SMEFT Scenarios from the Interplay of Flavor Physics and Dark Matter Searches
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Indian Institute of Technology Gandhinagar（印度理工学院甘地纳加尔分校）；Université de Montréal（蒙特利尔大学）
本文在dSMEFT框架下研究味物理与暗物质现象学的相互作用，发现需关联多算子配置以满足所有约束，并给出基准区域及未来对撞机搜索的启示。
2026-09-24 hep-ex hep-ph
Dark Matter Searches at Colliders
对撞机是粒子物理学中最成功的工具之一，它揭示了物质的许多东西。本文介绍了对撞机如何有助于粒子暗物质的搜索，集中在最高的能量对撞机目前正在运作，大型强子对撞机（LHC）在欧洲核子研究中心。在没有提示的字符之间的相互作用暗物质和标准物质，这篇评论强调了什么可以观察到在不久的将来，提出了主要的实验挑战，并讨论了如何对撞机搜索适合更广泛的领域的暗物质搜索。最后，它强调了未来LHC计划需要关注的几个领域。
2018-10-29 hep-ex hep-ph
The impact of heavy-quark loops on LHC dark matter searches
如果只包括树级的过程中的分析，大型强子对撞机单喷流搜索给出弱约束的暗物质-质子散射截面所产生的交换一个新的重标量或赝标量介体与汤川耦合夸克。在这封信中，我们计算这些相互作用的约束CMS 5.0/fb和ATLAS 4.7/fb搜索与丢失的能量，包括重夸克环的影响喷流。我们发现，包括这样的贡献导致预测的截面的急剧增加，因此从大型强子对撞机搜索的边界显着改善。
2013-08-02 hep-ex hep-ph
Moving Beyond Effective Field Theory in Dark Matter Searches at Colliders
在过去的几年里，人们对对撞机直接产生暗物质的兴趣呈指数级增长。已经考虑了各种“Mono-X”特征，其中X代表探针粒子对DM粒子的反冲，这允许事件是可预测的。到目前为止，这些签名的分析主要是在有效场论（EFT）的框架内进行的，它允许在直接检测实验中的搜索与碰撞机搜索的比较。不幸的是，正如一些作者最近指出的那样，EFT方法有严重的局限性，可能会导致严重低估或高估的影响范围。我将讨论这些限制和新的想法，在解释碰撞机搜索DM。
2015-06-01 hep-ex hep-ph
Complementarity between dark matter direct searches and CE$ν$NS experiments in $U(1)'$ models
我们探索的可能性，有一个费米暗物质候选人内的$U(1)'$模型CE $ν$ NS实验的最新的相干数据和当前和未来的暗物质直接检测实验。引入了一种矢量类费米子暗物质，它在$U(1)'$对称性下带电，在自发对称性破缺后自然稳定。我们使用CE $ν$ NS实验和暗物质直接探测搜索来探索暗物质以及$Z^{\prime}$玻色子参数空间进行补充调查。根据许多其他限制所产生的束流收集器，LHCb，BABAR，和即将到来的反应堆实验提出的SBC合作，我们探索$Z^{\prime}$门户暗物质的允许区域。
2021-10-06 hep-ex hep-ph
Probing U(1) extensions of the MSSM at the LHC Run I and in dark matter searches
U（1）扩展超对称标准模型（UMSSM）可以容纳125 GeV的希格斯玻色子，而不依赖于顶/终止扇区的大修正。在对希格斯扇区、B物理和新粒子搜索以及暗物质约束施加LHC结果后，我们表明该模型提供了两个可行的暗物质候选者，右手（RH）sneutrino或neutralino。LHC简化模型搜索对超对称伙伴的限制是使用SModelS施加的，并允许轻方子和胶子。此外，遗迹丰度的上限往往有利于长寿命粒子的情况。在LHC上寻找Z'仍然是这个模型最明确的探测器。有趣的是，D项对sfermion质量的贡献可以用轻晕子或左手（LH）sneutrinos解释μ子在参数空间特定角落的反常磁矩。最后，我们强调直接搜索暗物质和LHC简化模型搜索之间的相互作用。
2015-09-24 hep-ex hep-ph
Etching Plastic Searches for Dark Matter
位于天空实验室空间站和东京附近的Ohya采石场内的大型蚀刻塑料面板已被用于限制宇宙粒子的通量。这些塑料粒子径迹探测器还为一些与原子核强烈相互作用的重暗物质提供了最佳的灵敏度。我们重新审视了天空实验室之前的暗物质边界，并结合了几何相关阈值、晕速度分布以及对观察到的贯穿粒子通量的完整计算。这些考虑将天空实验室的质量范围缩小了几个数量级。然而，对Ohya数据的一项新分析涵盖了先前天空实验室边界的一部分，并排除了质量高达普朗克质量的暗物质。未来蚀刻塑料暗物质搜索的前景进行了讨论。
2021-05-19 hep-ex hep-ph
Testing ATLAS Diboson Excess with Dark Matter Searches at LHC
ATLAS合作最近报道了在寻找一个重共振衰减成一对弱规范玻色子的过程中，有2.6 σ的超额。在分析中只寻找完全强子末态。如果观测到的过剩真的来自规范玻色子的衰变，那么规范玻色子的其他衰变模式将不可避免地在其他奇异搜索中留下痕迹。在本文中，我们建议使用的Z玻色子衰变成一对中微子来测试过剩。这种衰变导致了一个非常大的能量丢失，可以在大型强子对撞机上用传统的暗物质搜索来探测。我们讨论了当前对暗物质研究的限制和前景。我们发现，优化这些搜索可能会得到一个非常强大的探测共振，即使与目前可用的数据的8 TeV大型强子对撞机。
2015-12-13 hep-ex hep-ph
Implications of LHC Searches on SUSY Particle Spectra: The pMSSM Parameter Space with Neutralino Dark Matter
我们研究的影响，LHC搜索超对称粒子谱使用平面扫描的19参数pMSSM相空间。我们应用的约束，从味物理，g_mu-2，暗物质和早期LEP和Tevatron搜索。LHC超对称性搜索与喷流，轻子和丢失的能量的灵敏度进行评估，通过快速模拟再现最近CMS分析后，验证基准点。我们提出的结果的pMSSM点的分数兼容的所有限制，排除了LHC搜索与1 fb^{-1}和15 fb^{-1}作为强，弱相互作用的超对称粒子的质量的函数。我们还讨论了没有排除MSSM点的Higgs产生截面的抑制，并将LHC数据测试的参数空间区域与暗物质直接探测实验的约束进行了对比。
2011-12-14 hep-ex hep-ph
Searches for Leptoquarks, Extra Dimensions, and Dark Matter
我们目前的结果从几个搜索各种奇异的物理现象，如大额外的维度，leptoquark，和暗物质，在质子-质子碰撞在$\sqrt{s}$ = 7和8 TeV的LHC提供和收集的CMS检测器。使用2011年和2012年收集的数据分析了许多不同的最终状态，这些数据对应于高达5.0 fb $^{-1}$和19.7 fb $^{-1}$的积分亮度。到目前为止，还没有观察到标准模型之外的物理学迹象，这些结果被用来为各种新的物理模型参数设定新的限制。
2014-10-28 hep-ex hep-ph
Mono-Z': searches for dark matter in events with a resonance and missing transverse energy
我们分析了LHC事件的潜在暗物质的影响与失踪的横向动量和共振，如Z '，衰减到一对喷流或轻子。这种最终状态包含着重大的发现潜力，但尚未被LHC实验详细研究。我们介绍了与暗物质粒子相关的Z'产生模型，提出了重建和选择策略，并估计了当前LHC数据集的灵敏度。
2015-04-06 hep-ex hep-ph
Overview of searches for dark matter at the LHC
暗物质仍然是我们这个时代基础物理学中最令人困惑的谜团之一。在高能物理对撞机上进行的实验有望揭示它的本质并确定它的性质。这次回顾谈话的重点是最近在大型强子对撞机上寻找暗物质签名，无论是在特定的理论场景中，如超对称性，还是在一个模型独立的计划中寻找WIMP对产生的单X事件。
2014-02-15 hep-ex hep-ph
Constraints on Z' models from LHC dijet searches and implications for dark matter
我们分析了ATLAS和CMS的组合搜索在运行I和运行II的dijet共振，呈现的结果的方式，可以很容易地应用到一个通用的Z'模型。作为一个说明性的例子，我们考虑一个简单的模型的Z'耦合到夸克和暗物质。我们首先研究了一个固定耦合的基准情况，然后集中在假设Z'是负责设置的暗物质遗迹丰度。双喷射约束在这种情况下有很大的限制，使我们能够缩小给定Z'质量和宽度的暗物质质量的允许范围。
2017-02-03 hep-ex hep-ph
Searches for Top-associated Dark Matter Production at the LHC
ATLAS和CMS利用2015–2018年LHC数据，通过多种顶夸克伴随末态并结合机器学习与本底估计技术寻找暗物质，结果未发现显著超出。
2025-01-10 hep-ex hep-ph
Dark Matter Searches with Top Quarks
大型强子对撞机（LHC）的顶夸克对撞机签名提供了暗物质（DM）生产的敏感探针。在本文中，我们回顾了ATLAS和CMS合作在LHC进行的顶夸克最终态DM搜索的结果，包括完整LHC运行2数据集的最新结果。我们强调DM搜索的互补性，在最终状态与顶夸克搜索在其他最终状态的框架中的各种简化模型的DM。本文还讨论了在标量暗能量的有效场论描述的背景下，用顶夸克对DM搜索的重新解释。最后，我们展望了DM搜索的潜力与顶夸克在LHC运行3，在高亮度LHC，和未来可能的对撞机。在这种情况下，我们强调新的基准模型，可以探测现有的和未来的搜索，以及那些预测仍然发现的签名异常顶夸克的生产和衰变在大型强子对撞机。
2023-02-11 hep-ex hep-ph
Unitarisation of EFT Amplitudes for Dark Matter Searches at the LHC
我们提出了一种新的方法，大型强子对撞机暗物质搜索分析的有效场论（EFT）的框架内，利用K-矩阵酉化形式主义。这种方法提供了一个合理的估计暗物质生产截面在高能量，因此允许可靠的界限被放置在截断尺度的相关运营商，而不会遇到的问题微扰么正性破坏。我们在共线近似下对单喷流暗物质搜索中的有效算子D5进行了验证。我们比较我们的边界使用截断方法获得的，并确定一个参数区域的unitarisation处方导致更严格的界限。
2016-08-30 hep-ex hep-ph
New Technologies for Axion and Dark Photon Searches
本文是一篇综述，梳理近十年轴子与暗光子这类轻弱耦合粒子的探测进展，介绍多领域技术的应用、相关理论进展，指明快速发展方向及后续探索所需的技术突破。
2024-12-11 hep-ex hep-ph
Old Rocks, New Limits: Excavated Ancient Mica Searches For Dark Matter
本研究利用古老蚀刻云母数据，经地球覆盖层修正后，为高质量暗物质与原子核相互作用设定了新界限。
2023-08-31 hep-ex hep-ph
On the critical energy required for homogeneous nucleation in bubble chambers employed in dark matter searches
本文导出了两个计算过热液体中均匀成核所需的临界能量和成核汽泡的临界半径的公式，前者直接应用热力学热力学第一定律，后者考虑到汽泡的形成意味着克服自由焓位垒。与目前使用的关系的比较表明，在暗物质搜索中使用的泡室的灵敏度有时会被显著高估。
2018-03-16 hep-ex hep-ph
On the Validity of the Effective Field Theory for Dark Matter Searches at the LHC
我们讨论了使用有效场论方法在大型强子对撞机上研究暗物质的局限性。我们介绍和研究了一些数量，其中一些独立的紫外线完成的暗物质理论，量化的错误时，使用有效的运营商来描述非常高的动量传递过程。我们的标准表明，截止能量标度，并与什么样的精度，有效的描述是有效的，这取决于暗物质质量和耦合。
2013-12-19 hep-ex hep-ph
Collider Searches for Dark Matter through the Higgs Lens
尽管暗物质构成了标准宇宙学范式的基石之一，但到目前为止，它的存在只是从天文观测中推断出来的，它的微观性质仍然难以捉摸。理论论证表明，暗物质可能与电弱相互作用或其他扩展粒子物理学标准模型的对称性的破坏机制有关。由此产生的希格斯玻色子，包括最近在大型强子对撞机上发现的$125 \, {\rm GeV}$自旋为0的粒子，因此代表了在对撞机实验中寻找暗物质候选者的独特工具。本文回顾了一些相关的理论模型以及在大型强子对撞机上寻找暗物质的结果。
2022-11-23 hep-ex hep-ph
Improving Dark Matter Searches by Measuring the Nucleon Axial Form Factor: Perspectives from MicroBooNE
费米实验室的MicroBooNE中微子实验正在为助推器中微子束建造一个液氩时间投影室，以研究中微子振荡以及与核子和原子核的相互作用，从2014年开始。我们描述了实验，并专注于其独特的能力，以测量截面在低值的$Q^2$。特别是，中性流弹性散射截面特别有趣，因为它对奇异海夸克自旋对核子角动量$Δs$的贡献很敏感。暗物质搜索的影响进行了讨论。
2014-06-19 hep-ex hep-ph
Very Heavy and Composite Dark Matter: Theory and Experimental Searches
Arthur B. McDonald Canadian Astroparticle Physics Research Institute（阿瑟·B·麦克唐纳加拿大高能粒子物理研究所）；Queen’s University（女王大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（基础物理前沿研究所）
本文探讨了远重于弱标度的暗物质的理论和实验研究，包括复合和耗散机制及多散射检测方法。
2026-02-27 hep-ph
WISP Dark Matter eXperiment and Prospects for Broadband Dark Matter Searches in the $1\,μ$eV--$10\,$meV Mass Range
在过去的二十年里，由弱相互作用的细长（或亚电子伏）粒子（WISPs）组成的轻冷暗物质一直是大量研究的焦点。质量在$0.1\,μ$ eV- $100\,$ meV的QCD轴子和类轴子粒子是暗物质粒子的强有力候选者，还有质量低于$\lesssim 100\,$ meV的隐藏光子。这激发了该领域的几项新举措，包括WISP暗物质实验（WISPDMX）和在大体积室中使用辐射测量进行宽带WISP搜索的新概念方法。这些实验的第一个结果和未来的前景进行了讨论。
2014-10-23 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Status and perspectives of indirect and direct dark matter searches
在这篇评论文章的粒子暗物质的现状进行了处理。我们讨论的主要理论扩展的标准模型，允许解释暗物质（尚未发现）基本粒子。然后，我们讨论了粒子暗物质的搜索的理论预测：直接检测在低背景的地下实验和间接检测中微子，γ射线和反物质的地面和空间探测器。注意力也将放在讨论的不确定性，主要是天体物理学的起源，影响理论预测。这些搜索对标准模型的扩展所施加的约束将被简要地讨论。
2006-12-29 astro-ph hep-ex hep-ph
Vector boson fusion topology and simplified models for dark matter searches at colliders
在本文中，我们研究了可能的搜索在碰撞使用矢量玻色子融合拓扑的背景下，简化模型签名。我们研究这些搜索的可能的物理范围与单喷型搜索，并确定这两个签名是如何互补的。
2022-10-26 hep-ph
From Resonant to Broadband Searches for WISPy Cold Dark Matter
暗物质可能由光、相互作用非常弱的玻色子组成，在早期宇宙中以非热的方式产生。这种极弱相互作用的细长粒子（WISP）的突出例子是轴子和隐藏光子。对这些粒子的直接探测实验是基于将这些粒子转换为光子。这可以在谐振腔中完成，其特征在于谐振增强，或者通过使用允许宽带搜索的适当形状的反射表面来完成。在这篇文章中，我们想阐明这两种设置之间的关系，并研究从共振到宽带搜索的过渡。然后，这允许确定非共振腔搜索比所生成的光子的波长大得多的腔的灵敏度。
2013-08-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The leptophilic dark matter with $Z'$ interaction: from indirect searches to future $e^+ e^-$ collider searches
我们研究的情况下，暗物质只与带电轻子在标准模型中通过中性矢量介体$Z'$。这样一个具有430 GeV暗物质的方案可以用合理的增强因子来拟合AMS-02合作项目最近观测到的正电子通量。我们研究了在未来的正负电子对撞机（如国际直线对撞机（ILC）和紧凑型直线对撞机（CLIC））上通过轻子末态和不可见衰变模式寻找这种亲轻子$Z'$的可能性。我们发现，对于$Z'$质量从1.0 TeV到1.5 TeV的基准模型，在CLIC 1.5 TeV运行下，通过单光子过程可以很容易地实现对$Z'\to \bar χχ$不可见衰变的搜索.然而，质量从0.5 TeV到0.8 TeV的较轻的$Z'$很难看到。双轻子加单光子通道可以在中等亮度下显示ILC和CLIC处的$Z'$质量。
2015-02-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Statistical Issues in Astrophysical Searches for Particle Dark Matter
在这篇评论中出现的粒子暗物质，即间接检测（暗物质湮灭成标准模型粒子）或直接检测（暗物质粒子散射在深地下探测器）的天体物理搜索的统计问题进行了讨论。这些搜索的一个特别方面是在滋扰参数（天体物理因素），是退化的参数（质量和湮灭/衰变截面的粒子）非常大的不确定性的存在。的可能性的方法已成为最强大的工具，提供至少一个动机良好的方法，将滋扰参数，并通过允许优于更传统的数据叠加的目标的组合，增加实验的灵敏度。天体物理学搜索中出现的其他统计挑战在很大程度上类似于任何新的物理学搜索，例如在对撞机上，一个主要的例子是计算试验因子。频率论方法主要用于假设检验和区间估计，贝叶斯方法用于冗余参数估计和复杂参数空间中的参数估计。基本的统计概念将被揭露，从实验搜索和警告将指出具体的例子说明。
2014-10-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark Vector Mesons at LHC Forward Detector Searches
本文研究LHC前向探测器FASER2和FACET搜寻暗矢量介子的前景，分析暗光子质量相对暗π介子较重或最轻两种情形下与DarkQuest及可见衰变实验的互补探索能力。
2023-07-04 hep-ph
Complementary Searches of Low Mass Non-Abelian Vector Dark Matter, Dark Photon and Dark $Z^\prime$
我们提出了一个新的研究的非阿贝尔矢量暗物质候选人$W^\prime$与MeV $-$ GeV低质量范围内，伴随着一个暗光子$A^\prime$和一个黑暗的$Z^\prime$相似的质量在一个简化的规范的两希格斯偶极子模型的背景下。考虑到各种实验的限制，包括暗光子搜索，电弱精密数据，遗迹密度的暗物质连同其直接和间接的搜索，单喷流和希格斯对撞机物理从LHC的模型进行审查。的可行的参数空间的模型符合所有的实验和理论约束。虽然由于暗物质的共振湮灭，暗$Z^\prime$可能是遗迹密度的主要贡献，但暗光子对暗物质的直接探测至关重要。我们表明，参数空间可以进一步探讨在不久的将来亚GeV的暗物质实验，如CDEX，NEWS-G和SuperCDMS。
2021-01-18 hep-ph
Status, Challenges and Directions in Indirect Dark Matter Searches
对暗物质的间接搜索是基于检测光子、中微子或宇宙射线的异常通量，这些光子、中微子或宇宙射线是在暗物质候选者的湮灭或衰变中产生的，这些暗物质候选者在重力作用下积累在重宇宙学物体中，如星系、太阳或地球。此外，暗物质的证据也可以被理解为间接的，可以从早期的宇宙探测中获得，如宇宙微波背景温度的波动，轻元素的原始丰度或氢21厘米线。探测这些不同特征所需的技术需要非常不同类型的探测器：空气簇射阵列、伽马射线和X射线望远镜、切伦科夫望远镜、中微子望远镜、射电望远镜或气球或卫星上的粒子探测器。虽然这些探测器中的许多最初并不打算搜索暗物质，但它们已被证明是直接搜索工作的独特补充工具。在这篇综述中，我们总结了间接搜索暗物质的现状，也提到了这些技术遇到的挑战和局限性。
2020-10-07 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Complementarity and Searches for Dark Matter in the pMSSM
寻找和鉴别超对称中性伴子暗物质需要多管齐下，对撞机、直接和间接暗物质探测实验都扮演着重要角色。在这份报告中，我们总结了这种搜索在7，8（最终14）TeV LHC的灵敏度，结合费米，CTA，IceCube/DeepCore，COUPP和XENON 1 T，在19参数p（现象学）MSSM的背景下，这些粒子。本报告概述了我们的结果的现状以及我们对未来分析的期望。
2013-09-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Dark photon searches in the photon channel
Universidad Técnica Federico Santa María（智利联邦圣马利亚技术大学）；Universidad EIA（EIA大学）；Purdue University（普渡大学）
通过比较π⁰→γ+γ和π⁰→γ+A_D产生的光子光谱差异，提出新的黑暗光子探测方法。利用GEANT4模型估算光子产生与探测，结果显示多轮实验可探测未被探索的参数空间。
2026-05-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
Dark matter bound to the Solar System: consequences for annihilation searches
寻找粒子暗物质的一种方法是寻找它的湮灭产物。在太阳系中，已经确定了三种可能的湮灭信号：来自太阳的中微子和伽马射线，以及来自地球的中微子。一旦暗物质被束缚在太阳系中，这些信号中的每一个都敏感地依赖于暗物质的轨道演化。我将审查进展的基础上表征这些信号的最新进展，在确定绑定暗物质人口的属性。
2009-05-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
LHC Lifetime Frontier and Visible Decay Searches in Composite Asymmetric Dark Matter Models
LHC的寿命前沿将在不久的将来探测暗区，而固定靶实验上的可见衰变搜索也在探索暗区。复合非对称暗物质与暗光子门是解释暗物质与可见物质符合问题的一个很有前途的框架。暗强动力学在暗区提供了丰富的结构：最轻的暗核子是暗物质，而强湮灭成暗π子耗尽了暗物质的对称成分。暗光子缓解了宇宙学问题。与此同时，暗光子使暗强子在地球实验中寿命更长。此外，暗强子是通过同一个暗光子产生的。在这项研究中，我们讨论了复合非对称暗物质模型的可见衰变搜索。对于几个GeV的暗核子，当暗光子的动力学混合角为$ε\gtrsim 10^{-4}$时，LHC寿命前沿MATHUSLA和FASER有可能发现它们的衰变。另一方面，固定靶实验，特别是SeaQuest，将对质量低于GeV的暗π介子具有很大的灵敏度，除了LHC寿命边界外，还具有动力学混合$ε\gtrsim 10^{-4}$。在暗光子参数空间中，这些对暗强子的预测灵敏度与未来暗光子搜索的灵敏度（如Belle-II和LHCb）相当。
2022-04-18 hep-ph
Gamma-ray triangles: a possible signature of asymmetric dark matter in indirect searches
本文介绍了一种新的γ射线谱特征，我们称之为γ射线三角形。这种光谱特征出现在暗物质通过手征相互作用自我湮灭成两个狄拉克费米子，随后在飞行中衰变成另一个费米子和一个光子的情况下。由此产生的光子光谱类似于一个尖锐的三角形，可以很容易地在伽马射线天空中寻找。使用Fermi-LAT和HESS的数据仪器，我们没有发现这样的光谱特征的证据，因此设置相应的湮没截面强上限。产生伽马射线三角形的一个具体实现方案包括一个不对称的暗物质模型，其中暗物质粒子携带轻子数。我们明确地表明，这类模型可以导致强烈的伽马射线光谱特征，可能在即将到来的伽马射线望远镜的范围内，打开一个新的窗口，通过间接搜索探索非对称暗物质。
2016-11-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Precision measurements, dark matter direct detection and LHC Higgs searches in a constrained NMSSM
我们重新审视约束版本的次最小超对称标准模型与半通用参数在大统一尺度（CNMSSM）。我们包括从对撞机搜索希格斯粒子和超对称粒子的约束，上界的遗迹密度的暗物质，测量的μ子异常磁矩和B-物理观测以及直接搜索暗物质。然后，我们研究的前景直接探测暗物质在大型探测器和评论的前景发现重希格斯态在大型强子对撞机。
2008-11-28 hep-ph
Extracting constraints from direct detection searches of supersymmetric dark matter in the light of null results from the LHC in the squark sector
直接探测暗物质的结果与不同的目标核的比较，需要依赖于模型，甚至是任意的假设。实际上，为了得出结论，必须忽略自旋相关（SD）或自旋无关（SI）相互作用。根据LHC超对称搜索的零结果，夸克扇区被推到高质量。我们表明，在TeV规模的squark部门，用于提取约束从直接检测搜索的框架可以重新定义的自由参数的数量减少。此外，SI和SD质子截面之间观察到的相关性构成了下一代暗物质探测器开发的关键问题。
2016-02-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Connections between the Seesaw and Dark Matter Searches
在某些暗物质模型中，暗物质粒子与标准模型希格斯粒子的耦合决定了暗物质遗迹密度，同时也与暗物质直接探测实验相一致。另一方面，产生中微子质量的跷跷板可能源于整体轻子数的自发对称性破缺。因此，当轻子数破缺标度和跷跷板标度接近电弱标度时，暗物质粒子可以显著地湮灭成无质量的Majorons。这导致了中微子物理学和暗物质物理学之间有趣的相互作用，湮灭模式对暗物质搜索有有趣的含义。
2010-09-27 hep-ph
Tools for model-independent bounds in direct dark matter searches
我们讨论了一个框架（基于非相对论运营商）和一个独立的一套数值工具，以获得从目前的一些直接检测实验上几乎任何任意模型的暗物质弹性散射核的界限。
2015-11-15 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
