FIMPzilla dark matter and conformal sectors
本研究提出一种源于复合性等级问题最小扩展的超重弱耦合基本标量暗物质候选者FIMPzilla,其质量在10^10-10^18 GeV间可构成全部暗物质,遗迹丰度由与CFT耦合的冻结机制产生,约束来自张量标量比并展望了探测前景。
2023-11-10 hep-ph
Constraining Inflation via FIMP dark matter using the $β$-function with collider implications
研究在同一框架内通过耦合的RG跑动连接暴胀与冻入型暗物质,发现暴胀与暗物质约束显著缩小参数空间,并指出未来对撞机测量Higgs顶点可验证该Higgs暴胀情景。
2025-06-30 hep-ph
Interplay between neutrino and gravity portals for FIMP dark matter
在经典的I型跷跷板机制中,非常重的右手(RH)中微子通过RH中微子入口耦合到弱相互作用大质量粒子(FIMP)暗扇区来解释暗物质。然而,对于大质量的RH中微子,引力可以发挥重要作用。我们研究了在早期宇宙中产生暗物质粒子的过程中,通过右手中微子的中微子入口和通过无质量自旋2引力子的引力入口之间的相互作用。作为一个具体的例子,我们考虑了最小的和现实的小跷跷板模型与两个RH中微子,增加了一个暗标量和一个暗费米子下的全球$U(1)_D$暗对称充电。在该模型中,通常的跷跷板中微子Yukawa耦合和右手中微子的质量(最轻的是约$5\times 10^{10}$ GeV)是固定的中微子振荡数据和leptogenesis。因此,我们探索的参数空间的两个RH中微子门户耦合,两个暗粒子的质量和再加热温度的宇宙,正确的暗物质遗迹丰度是通过冻结机制实现的。特别是,我们强调哪一类过程占主导地位的暗物质生产。我们发现,尽管存在的重力门户,暗物质生产依赖于通常的跷跷板中微子汤川耦合在某些地区的参数空间,从而实现了直接联系暗物质和中微子现象。最后,我们报告的阈值的中微子门户网站耦合低于中微子门户网站是无关紧要的和普朗克相互作用的暗物质范例被保存。
2021-01-20 hep-ph
Probing pre-BBN era with Scale Invariant FIMP
通过冻结探测暗物质遗迹在实验室中是困难的,因为所涉及的耦合很小。然而,在大爆炸核合成(BBN)之前,宇宙的非标准宇宙学历史可以极大地改变这种情况。在这种情况下,我们研究冻结生产的暗物质在经典尺度不变的$U(1)_X$规范扩展的标准模型(SM),最近被称为\textit{Scale Invariant FIMP Miracle}。我们假设在宇宙早期,一个额外的物种主导着宇宙的能量密度,导致在给定温度下的膨胀率大于标准辐射主导的情况。我们发现,\textit{out-of-equilibrium}散射过程涉及的热浴中的颗粒导致显着抑制DM生产在这个时代,从而提高可见光和黑暗的部门之间的耦合(由几个数量级),以满足所观察到的DM丰度,并提高冻结的检测前景反过来。基础理论的标度不变性在模型中只留下四个自由参数:DM质量$m_X$,规范耦合$g_X$,从早期标量主导到辐射主导的转变温度$T_R$和这个温度的幂律依赖性$n$。我们表明,在这个最小的设置,像FASER,MATHUSLA,沙丘,SHiP实验将探测各种宇宙学模型取决于选择的$\{n,\,T_R\}$,也满足普朗克观察到的遗物密度约束。此外,由于存在天然轻标量介体,在XENON 1 T、PandaX-4 T或XENONnT处直接检测DM变得与希格斯标量混合$\sinθ\simeq\{10^{-5}-10^{-3}\}$相关,从而为冻结…
2022-10-14 hep-ph
Minimal Decaying Dark Matter and the LHC
我们考虑一个最小的暗物质模型,只有两个额外的状态,一个暗物质马约拉纳费米子和有色或电弱荷标量,没有引入任何对称性来稳定DM状态。我们确定了一个间接的DM信号将在未来的观测范围内的参数区域和DM遗物密度产生适合的意见。通过这种方式,我们在参数空间中找到两个可能的区域,对应于FIMP/SuperWIMP或WIMP DM。我们指出了这种情况下不同的对撞机信号,以及如何在组合检测的情况下测量不同的耦合。
2013-05-28 hep-ph
Mixed Freeze-In and Freeze-Out Histories and Dark-Sector Decays in a $\mathbb{Z}_4$ Two-Scalar Model
UFMG(米纳斯吉拉斯联邦大学)
该研究探讨了 $\mathbb{Z}_4$ 两标量模型中暗物质衰变与冻结历史,揭示了非热多组件暗物质的可行机制。
2026-11-06 hep-ph hep-th
Confronting minimal freeze-in models with the LHC
我们提出了一类暗物质模型,其中的暗物质粒子是一个弱相互作用的大质量粒子(FIMP)通过衰变的带电和/或有色的母粒子。由于相互作用很弱,暗物质是通过冻结机制产生的,而母粒子是长寿的。后者导致有趣的对撞机签名。我们研究目前的LHC约束我们的模型所产生的搜索重带电粒子,消失的轨道,位移轻子和位移顶点。我们不仅证明了对撞机搜索可以是一个强大的探针冻结在考虑中的暗物质模型,但观察可以导致以及有趣的见解的再加热温度,从而对某些重子生成模型的有效性。
2019-09-30 hep-ph
LHC-friendly minimal freeze-in models
我们提出了简单的冻结模型,其中所观察到的暗物质丰度解释通过衰变的带电和/或有色母粒子弱相互作用大质量粒子(FIMP)。母粒子是长寿命的,并根据其寿命和量子数产生各种各样的LHC签名。我们评估目前的限制和未来的高亮度达到这些方案在大型强子对撞机从搜索重稳定的带电粒子,消失的轨道,位移顶点和位移轻子。我们表明,大型强子对撞机构成了一个强大的探针冻结在暗物质,并可以进一步提供有趣的见解香草重子和leptogenesis方案的有效性。
2018-11-13 hep-ex hep-ph
Strong First-Order Electroweak Phase Transition and Gravitational Waves in a $\mathbb{Z}_4$ Fermion-Scalar Dark Matter Model
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)(米纳斯吉拉斯联邦大学)
研究最小 $\mathbb{Z}_4$ 对称费米子-标量扩展标准模型能否同时实现暗物质、强电弱相变和引力波信号,发现暗物质与强一级相变的兼容性高度受限,仅在某些特定参数区域成立。
2026-10-01 hep-ph
Reduction of Feynman graph amplitudes to a minimal set of basic integrals
提出了一种将具有任意数目环和外动量的大量费曼积分约化为最小基本积分集的算法。该方法基于张量积分的新算法,将一类积分的广义递推关系表示为偏微分方程的线性系统,并利用G.里德基本积分表现为系统的标准形式的参数导数,并且最小集合中基本积分的数量由偏微分方程系统的解空间的维数决定。
1998-12-04 hep-ph
Collider fingerprints of freeze-in dark matter produced during the fast expansion phase of Universe
本文研究宇宙快速膨胀阶段下矢量-like夸克衰变产生冻结入暗物质的情形,提出利用增强型胖喷流、缺失横动量、单圈QCD修正和提升决策树分析在14 TeV LHC上探测该模型的新搜索策略。
2025-07-29 hep-ph
Stability of Proton and Maximally Symmetric Minimal Unification Model for Basic Forces and Building Blocks of Matter
假定:“构成物质的基本组元的所有独立自由度都应同等对待并由一个可能的最大对称性相联系”,我们得到了一个4维时空的统一模型。在这个模型中,基本的构建模块是在规范对称性为$G = SO(1,3)\times SU(32)\times U(1)_A \times SU(3)_F$的14维量子时空的旋量表示中的马约拉纳费米子。这一模型中除了标准模型中的基本粒子外,还包含了它们的镜像粒子,从而会导致新物理的出现。这使得我们可以探讨一些基本问题,如:为什么我们生活的时空是4维的?为什么现实世界中宇称是不守恒的?质子的稳定性如何?
2007-01-17 hep-ph
Cogenesis of visible and dark sector asymmetry in a minimal seesaw framework
本文在最小跷跷板框架下,不引入额外对称性,实现非对称暗物质,统一解释中微子质量、暗物质丰度及可见与暗扇区物质-反物质不对称性的共同起源。
2023-05-11 hep-ph hep-th
Low-reheating scenario in dark Higgs inflation and its impact on dark photon dark matter production
Aliah University(阿利亚大学);Chung-Ang University(中央大学);University of Shanghai for Science and Technology(上海理工大学);Tongji University(同济大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院)
本文探讨了在暗U(1)_D规范扩展标准模型框架下暗物质和宇宙膨胀的物理现象,分析了暗光子作为暗物质候选者的再加热过程对暗物质丰度的影响,并展示了其与观测数据的一致性。
2026-04-15 astro-ph.CO hep-ph
Limitations of Freeze-in WIMP Dark Matter from Supercooled Phase Transitions
本文系统考察过冷一阶相变触发 WIMP 冻结的单组分暗物质模型,发现除既有标量模型外均不满足 T2 >> T1,从而限制最小模型构建。
2025-07-23 hep-ph
Hilbert Series for Leptonic Flavor Invariants in the Minimal Seesaw Model
本文研究了最小跷跷板模型(MSM)中的轻子味不变量。在MSM中,为了容纳极小的中微子质量,在标准模型中只加入了两个右手中微子单线态,并通过轻子生成机制解释了宇宙学物质-反物质不对称性。首次计算了MSM中轻子味不变量的Hilbert级数。我们证明了HS共有38个基本的味道不变量,其中18个是CP-奇的,其余的是CP-偶的。此外,我们显式地构造了这些基本不变量,并且MSM中的任何其他风味不变量都可以分解为它们的多项式。有趣的是,我们发现,任何风味不变量的有效理论在低能量的规模可以表示为合理的功能,在高能量的规模在充分的MSM。MSM的现象学研究的实际应用,如CP守恒和CP不对称的leptogenesis的充分和必要条件,也简要讨论。
2021-09-10 hep-ph
Minimal Nonminimal Supersymmetric Standard Model
我们回顾了最近提出的最小非最小超对称标准模型(MNSSM)的基本场论和唯象特征。所介绍的模型是最简单和最经济的版本中所提出的非最小超对称模型,其中所谓的$μ$ -问题可以成功地解决。与MSSM和经常讨论的NMSSM相反,MNSSM可以自然地预测质量小于100 GeV的轻荷电希格斯玻色子玻色子的存在。这种可能的希格斯扇区的实现很快就可以在Tevatron对撞机的升级运行II阶段进行测试。
2002-10-18 hep-ph
Superluminal Neutrinos in the Minimal Standard Model Extension
最近,用OPERA探测器在CNGS束中测量中微子速度显示出意想不到的迹象,μ子中微子速度$v_ν$超过真空中的光速$c$,这显然与现代物理学的最基本假设相矛盾。在最小标准模型推广的框架下,讨论了修正的色散关系,进而讨论了μ中微子的速度-能量关系。简化后的模型与OPERA数据、Fermilab实验和MINO数据进行了拟合。我们发现,最小标准延拓可以很好地描述这些长基线超光速中微子。针对OPERA测量与超新星1987 A中微子观测之间的矛盾,讨论了两种解决矛盾的方法。
2012-03-26 hep-ph
Generalized Recurrence Relations for Two-loop Propagator Integrals with Arbitrary Masses
提出了一种计算具有任意质量和外动量的双圈传播子型费曼图的算法。给出了用基本积分表示任意标量积分的递推关系。找到了一个由15个本质双环和15个单环基本积分的乘积组成的极小集,将张量积分和分子不可约积分表示为高维标量积分的组合,并利用文献[1]中提出的广义递推关系将其约化为基本集。[1](Phys.Rev.D54(1996)6479)。
1997-03-14 hep-ph
Models of Neutrino Mass and Mixing
有两种基本的理论方法来获得中微子质量和混合。在最小化方法中,人们向最小标准模型添加足够的新东西以获得$m_ν\neq 0$和$U_{αi} \neq 1$。在整体方法中,使用一般框架或原则来扩大最小标准模型,使得$m_ν\neq 0$和$U_{αi} \neq 1$等。在这两种情况下,除了中微子振荡之外,还有重要的副作用。我讨论了一些例子,包括可能性leptogenesis从R宇称不守恒超对称。
2000-01-18 hep-ph
SU(N) SUSY GUTS with String Remnants: Minimal SU(5) and Beyond
本文提出了一种新的超弦理论框架来处理SU(N)超对称大统一理论。我们证明了最小超对称SU(5)模型的所有困难都可以用一个新的可重整化的反射不变超势来克服,该超势具有两个伴随标量,其中一个标量被解释为与低能粒子谱基本解耦的大质量弦模.这个超势被证明是适当地固定的质量比的基本伴随标量模量,而其规范型反射对称性基本上保护模型从引力涂抹。显着的重阈值效应与伴随模量的一般质量分裂的适当改变规范耦合走向现实的弦尺度大统一的运行。此外,将超势推广到某些SU(N)大统一理论,在许多简并真空中,基本伴随标量的VEV真空位形消失了,从而一方面为二重态-三重态分裂问题提供了进一步的线索,另一方面也为夸克和轻子的族对称性$SU(N-5)_F$提供了线索。我们预言在TeV尺度上存在两族或三族($5+\bar{5}$)+ SU(5)-单态的赝Goldstone玻色子,这取决于所选择的SU(7)或SU(8)大统一理论。
1998-09-21 hep-ph hep-th
Multi-component dark matter and Galactic 511 keV $γ$-ray emission
本文在暗U(1)_D扩展标准模型框架下研究多组分暗物质如何通过正电子素湮灭解释银河系511 keV γ射线信号,并探索了同时满足暗物质遗迹丰度与观测约束的参数空间。
2025-06-03 astro-ph.CO hep-ph