Constraining Tsallis Corrections to Photon Reheating from Electron-Positron Annihilation: A Phenomenological Approach
Universidad Católica del Norte（北方天主教大学）
利用Tsallis形式推广早期宇宙中电子-正电子湮灭到光子的熵转移，通过修正熵自由度影响温度比Tν/Tγ，映射为有效Neff并与CMB+BAO数据比较，得到非广延参数的量级唯象区间。
2026-06-16 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech hep-ph
Strongly interacting singlet scalar dark matter during reheating
LAPTh, CNRS, Université Savoie Mont-Blanc（拉普物理实验室，法国国家科学研究中心，萨瓦省蒙布朗大学）；New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）；Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State University（莫斯科国立大学斯科别尔钦核物理研究所）
该研究探讨了在非标准宇宙学时期中，强相互作用单态标量暗物质通过自湮灭机制在再加热期实现残余密度的可能性，并分析了其与现有实验限制的兼容性。
2026-10-02 hep-ph
Freeze-in at Low Reheating and Direct Detection of Fermion Dark Matter
Ferdowsi University of Mashhad（马什哈德 Ferdowsi 大学）；Millennium Institute for Subatomic Physics at the High-Energy Frontier (SAPHIR)（高能前沿亚原子物理千年研究所 (SAPHIR)）
本文研究了低温重加热条件下费米暗物质的冻结-in机制，并通过LZ和DARWIN实验探讨其直接探测约束与预测。
2025-11-26 hep-ph
Connecting CMB anisotropy and cold dark matter phenomenology via reheating
对暗物质性质的理解是粒子唯象学现象学最具挑战性的问题之一。在本文中，我们试图理解的现象学的暗物质在光的宇宙微波背景（CMB）各向异性非常了解的性质。为了将这两者联系起来，通货膨胀及其随后的演变（称为再加热阶段）起着重要作用。根据前面的分析，我们首先建立了一个一对一的对应关系的CMB功率谱和再加热温度假设微扰再加热的情况下。进一步通过引入一个可能的暗物质候选者和当前的暗物质丰度值，我们通过不同暴胀模型的暴胀功率谱来约束暗物质参数空间。
2018-11-27 gr-qc hep-ph
Non-thermal WIMP baryogenesis
我们提出了一种通过重粒子衰变产生的非热产生的WIMP的湮灭实现的WIMP重子化，这可以导致低的再加热温度。暗物质（DM）可以在长寿命重粒子衰变产生的再加热期间以非热的方式产生，并且随后甚至在热冻结之后再湮灭为较轻的粒子。DM的再湮灭提供了所观察到的重子不对称性以及DM的正确残余密度。我们调查如何wahout效应可以影响重子不对称性的产生，并研究一个模型抑制它们。在这种情况下，我们发现DM可以足够重，它的湮灭截面也可以比通常的热WIMP重子生成所采用的更大。
2018-06-25 astro-ph.CO hep-ph
Reheating Constraints on Inflaton, Dark Matter: Swampland Conjecture
本文研究了最近提出的沼泽地猜想在再加热约束下对暴胀模型的唯象结果。如果假设暗物质是在再加热过程中产生的，该猜想将通过其当前的遗迹丰度对暗物质参数空间提供进一步的约束。正如我们已经指出的和本文所分析的那样，任何成功的暴胀情景都明显地与上述猜想处于紧张状态。然而考虑到沼泽地参数是自由的并受暴胀观测量的约束，我们详细研究了它对再加热和暗物质现象的影响。我们指出沼泽地猜想和普朗克在当前$2 σ$范围内的标量谱指数$n_s$之间的联系，以及对再加热温度和暗物质湮灭截面施加的相关约束。
2019-03-02 hep-ph hep-th
Constraining Axion and ALP Dark Matter from Misalignment during Reheating
本文研究再加热期间错位机制产生轴子暗物质的参数空间扩展，并利用ADMX等实验约束再加热动力学。
2023-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Multifield Reheating after Modular $j$-Inflation
在宇宙学的暴胀框架中，快速膨胀的初始阶段之后必须是再加热阶段，这被设想为在辐射主导的大爆炸中结束。表征这种大爆炸状态的关键参数是再加热阶段结束时的温度和重子不对称性。对于一般的相互作用理论，这些参数是很难得到解析，因为涉及的潜在结构。本文考虑暴胀子轨道弱弯曲的相互作用理论中的多场再热。该方案在$j$-膨胀模型中实现，该模型是模块化膨胀的一个特定示例，允许估计再热温度。
2018-03-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Can the relic density of self-interacting dark matter be due to annihilations into Standard Model particles?
基于暗物质自相互作用为小尺度结构形成问题提供了一个解决方案的假设，我们研究了自相互作用暗物质候选者的残余密度可以从湮灭的热冻结到标准模型粒子的可能性。我们发现，标量和马约拉纳暗物质在$10-500$兆电子伏的质量范围内，再加上一个稍微重一些的大质量规范玻色子，是唯一可能的候选人在协议与多个当前的实验约束。在这里，暗物质湮灭的速度比自相互作用慢得多，这仅仅是因为连接标准模型和暗物质扇区的相互作用很小。我们还讨论了在未来的实验中建立或排除这两种情况的前景。
2016-11-15 hep-ph
From WIMPs to FIMPs with Low Reheating Temperatures
本文研究低再加热温度下WIMP和FIMP暗物质产生机制，发现再加热细节显著影响暗物质产额，并指出在单态标量模型中FIMP机制区域已受直接探测实验约束。
2023-09-04 hep-ph
WIMPs during Reheating
弱相互作用大质量粒子（WIMP）是最有动机的暗物质候选者之一。在标准的情景中，冻结发生在暴胀再加热结束之后很久，他们与严格的实验约束相矛盾。在这里，我们调查的热冻结出的WIMP发生{ \it期间}再加热，而暴胀$ϕ$相干振荡在一个通用的潜力$\propto ϕ^n$。根据$n$的值和暴胀子衰变产物的自旋，辐射和暴胀子能量密度的演化可以表现出不同的特征，因此对WIMP的冻结行为有相当大的影响。由于再加热过程中熵的注入，扩大了与观测到的DM遗迹丰度相适应的参数空间。特别是，WIMP的热平均湮灭截面可以是几个幅度低于在标准情况下。最后，我们讨论了目前的暗物质间接探测实验的界限，并探讨了未来的挑战和机遇。
2022-11-18 astro-ph.CO hep-ph
A map of the non-thermal WIMP
本文研究了重粒子在再加热结束时直接衰变产生的非热WIMP中的弹性散射效应。当再加热温度远低于冻结温度时，非热WIMP变得重要。通常，考虑两种极限情况。一种是产生的高能暗物质粒子由于与背景辐射的弹性散射而迅速热化。相应的残余丰度由再加热温度下的热平均湮灭截面确定。另一个是初始丰度太小，暗物质无法湮灭，因此最终的遗迹由初始量本身决定。我们研究了这两个极限之间的区域，并表明遗物密度不仅取决于湮灭率，但也对弹性散射率。特别是p波湮灭暗物质的残余丰度主要依赖于弹性散射率，因为湮灭截面对暗物质速度敏感。我们将参数空间分为几个区域，每个区域都有不同的机制来确定当前宇宙中暗物质的遗迹丰度。研究了直接检测的影响。
2017-03-06 astro-ph.CO hep-ph
Bringing Isolated Dark Matter Out of Isolation: Late-time Reheating and Indirect Detection
在标准宇宙学中，结构的增长在物质辐射相等之后变得显著。在非热历史中，由于大爆炸核合成之前的标量振荡，发生了一个有效的物质主导的阶段，在较小波长的新尺度出现在物质功率谱中。在物质主导阶段进入视界的密度扰动在辐射主导开始之前与尺度因子线性增长，如果暗物质在物质主导阶段在热和动力学上发生扰动，则会导致小尺度上的不均匀性增强。这些增强的扰动形成的微晕显著提高了暗物质的自湮灭率。这对间接探测实验有重要的意义：较大的湮灭率将导致来自暗物质候选者的可观测信号，而这些信号通常被认为是不可测试的。作为一个原则的证明，我们认为Binos在重超对称与中间扩展希格斯部门和所有其他超伙伴解耦。我们发现，这些孤立的比诺，这躺在中微子地板下，可以解释暗物质遗迹密度，同时也导致可观察到的预测费米-LAT。费米-LAT对矮球状星系的观测所得到的湮灭截面的当前限制可能已经将比诺暗物质的质量限制在$\mathcal{O}(300)$ GeV，这取决于微晕的内部结构。更广泛的约束是可能的，与改进的伽马射线边界和从$N$体模拟增强计算。
2015-10-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Unitarity Bound on Dark Matter in Low-temperature Reheating Scenarios
New York University Abu Dhabi（阿布扎比纽约大学）；Physical Research Laboratory（物理研究实验室）
本文研究了低温再加热场景下暗物质的质量上限，通过部分波单位性推导了热平均截面，并分析了不同宇宙演化对暗物质质量限制的影响。
2024-02-28 hep-ph
Resonant Reheating
本文提出一种由大质量标量介导的 $s$ 道暴胀子湮灭共振再加热新机制，发现非平庸温度特征，并揭示该介子参与暗物质生成及可通过引力波探测器测试的唯象意义。
2024-07-29 astro-ph.CO hep-ph
Probing High Reheating Temperatures by Direct Detection Experiments
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；University of Utah（犹他大学）
通过直接探测实验探测高温再加热和暗物质引力冻结
2025-11-24 astro-ph.CO hep-ph
Relativistic theories of interacting fields and fluids
我们研究了描述场与流体之间耗散相互作用的发散型理论（DTT）。我们寻找的理论，在平衡条件下，减少到理论的克莱因-戈登标量场和一个完美的流体。我们表明，因果关系和积极的熵产生的要求把非平凡的constarints的相互作用项的结构。这些理论为再加热期的物候学研究提供了依据。
2001-03-19 hep-ph
Enhanced Dark Matter Annihilation Rate for Positron and Electron Excesses from Q-ball Decay
我们表明，在阿弗莱克-Dine重子生成模型中的Q球衰变可以解释暗物质时，湮灭截面充分增强，以解释PAMELA，ATIC和PPB-BETS观察到的正电子和电子过剩。对于沿d = 6平坦方向的阿弗莱克-戴恩重子生成，再加热温度约为30 GeV，Q球衰变温度在10-100 MeV范围内。如果横截面相对于热遗迹横截面增大约10^3倍，那么Q球衰变产生的LSP会湮灭到观测到的暗物质密度。
2009-09-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Characterizing the post-inflationary reheating history, Part II: Multiple interacting daughter fields
本文研究了暴胀子$ϕ$与多个相互作用子场$X_n$（$n=1,\dots N_d$）通过二次-二次相互作用$g_n^ 2ϕ^2 X_n^2$耦合的后暴胀动力学.我们假设在最小值附近有一个单项膨胀子势$V(ϕ) \propto |ϕ|^p$（$p \geq 2$）。通过在2+1维晶格中模拟系统，我们研究了从暴胀结束到达到稳定状态的暴胀后能量分布和状态方程的演化。我们表明，在这种情况下，转移到子场扇区的能量可以大于$50\%$，超越这种方式的上限以前发现的单子场模型。特别地，对于$p \geq 4$，能量在非常晚的时间在所有场之间均匀分布，并且只有$100/(N_d + 1) \%$的能量保留在暴胀子中。我们还考虑了子场具有无标度相互作用$λ_{nm} X_n^2 X_m^2$的情况，包括四次子场自相互作用的情况（对于$n=m$）。我们发现，这些相互作用触发的共振过程中的非线性政权，在单一的女儿场的情况下，已经允许消耗超过$50\%$的能量从膨胀$p\geq 4$。
2023-02-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgs portal vector dark matter at a low reheating temperature
本文研究低再加热温度下希格斯门户矢量暗物质的产生机制，揭示暗物质质量与再加热温度的强相关性，并指出直接探测仅覆盖极窄参数空间。
2025-06-25 hep-ph
A dynamical inflaton coupled to strongly interacting matter
本文将Einstein-inflaton方程与全息术描述的强耦合量子场论自洽耦合，证明该模型能依次产生暴胀宇宙、再加热阶段及最终由热平衡量子场论主导的宇宙。
2024-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter Production in Late Time Reheating
假设暗物质是一种弱相互作用的大质量粒子，我们估计了再加热温度小于暗物质质量的宇宙的暗物质密度。在再加热过程中，暴胀子衰变并释放出高能粒子，这些粒子被热等离子体非弹性散射并发射出许多粒子。暗物质是由高能粒子通过这些非弹性散射过程和对产生过程产生的。我们适当地考虑了Landau-Pomeranchuk-Migdal效应对非弹性过程的影响，结果表明，当暗物质的质量大于$O(100)$ GeV时，得到的暗物质的能量密度比文献中估计的要大得多，并且与观测到的能量密度一致.
2014-04-21 astro-ph.CO hep-ph
Scrutinizing Fermionic Dark Matter in Scotogenic Model with Low Reheating Temperature
Center for Quantum Spacetime, Sogang University（中央量子时空中心，西江大学）；Department of Physics, Sogang University（物理系，西江大学）；Institute of Physics, Sachivalaya Marg, Bhubaneswar, Odisha 751005, India（奥里萨邦布巴内斯瓦尔萨奇瓦拉亚马格物理学研究所）；Homi Bhabha National Institute, BARC Training School Complex, Anushakti Nagar, Mumbai 400094, India（霍米·巴巴国立学院，BARC培训学院综合体）
本文研究了Scotogenic模型中费米子暗物质在低再加热温度下的现象，探讨了其对暗物质丰度的影响及未来实验对参数空间的探测能力。
2026-03-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On UltraViolet Freeze-in Dark Matter during Reheating
没有任何确认的信号，从广泛的DM搜索激励我们超越传统的WIMP的情况。弱相互作用大质量粒子（FIMPs）范式提供了一个很好的替代方案，尽管它与热粒子的弱相互作用，仍然可以正确地产生遗迹丰度没有传统的DM信号。基于可重正化算子的超分辨FIMP通常存在耦合极小的缺点，而基于高维有效算子的紫外FIMP可以克服这一缺点。然而，它对早期宇宙的历史很敏感。以前的工作在再加热温度$T_{RH}$处终止这种灵敏度。我们受其紫外线敏感性的驱使，研究了更早的宇宙再加热时代的影响。我们发现，在通常的情况下，与$T_{RH}\gg m_{\rm DM}$，生产率在再加热过程中是非常小的，只要有效运营商尺寸$d \leq 8$。此外，我们还考虑了再加热过程中可能产生的介体的贡献。此外，我们研究了当$T_{RH}$甚至低于$m_{\rm DM}$时的情况，并且如果DM的质量不超过$T_{MAX}$，则DM可以在再加热期间直接产生。
2017-11-15 astro-ph.CO hep-ph
Quadratic reheating
本文唯象地研究了暴胀情形下的再加热过程。在不可逆热力学的框架内，振荡的大质量暴胀子场衰变为轻玻色子是在相互作用的流体的平衡混合物之后建模的。自洽的，分析结果的主要宏观幅度，如温度和粒子数密度的演变。线性和二次衰减率的模型进行了研究，在准完美的制度。线性模型示出非常缓慢地再加热，而二次模型示出产生爆炸颗粒和熵产生。最大再加热温度的达到要快得多，其大小与暴胀子质量相当。
1999-04-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraining Reheating Temperature, Inflaton-SM Coupling and Dark Matter Mass in Light of ACT DR6 Observations
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
结合ACT DR6等数据，通过α-吸引子暴胀模型和两种再加热机制，求解玻尔兹曼方程约束再加热参数，并分析引力产生的暗物质质量范围。
2026-06-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Strong constraints on self-interacting dark matter with light mediators
将暗物质与轻的新粒子结合是一种将热产生与强速度依赖的自相互作用相结合的有吸引力的方法。在这里，我们指出，在这样的模型中的暗物质湮灭率一般由索末菲效应增强，我们从宇宙微波背景和其他间接探测探测探针得到的约束。对于经常研究的s波湮灭的情况下，这些约束排除了整个参数空间的自相互作用是足够大的，以解决小规模的结构形成的问题。
2017-04-07 hep-ph
Asymmetric Inflationary Reheating and the Nature of Mirror Universe
一个影子世界（或镜像宇宙）的存在，其物质和力与可见世界的物质和力相同，但仅通过引力与后者相互作用，这可能是由超弦理论以及最近的尝试所激发的，这些尝试是为了理解所有已知中微子数据相互一致所需的无菌中微子的性质。在这样的理论中，调和大爆炸核合成的约束的一个简单方法是假设镜像宇宙中暴胀后的再加热温度低于可见宇宙中的温度。我们已经构建了明确的模型，实现这一建议，并已表明，不对称的再加热可以涉及到两个部门的电弱对称性破缺标度的差异，这是需要在这个图片中的中微子难题的解决方案。镜像物质的宇宙学意义也进行了讨论。
1995-11-19 astro-ph hep-ph
Constraining Non-thermal and Thermal properties of Dark Matter
我们描述了暗物质（DM）丰度的演变，从它的创建从暴胀子衰变的假设下的瞬时再加热的开始。基于初始条件，如暴胀子质量和它的衰变分支比DM，再加热温度，DM质量和与热浴的相互作用速率，DM粒子可以热化（完全/部分）与原始浴或保持非热在其整个演化历史。在热的情况下，最终的丰度是由大湮灭率的标准冻结机制，而不管初始条件。对于较小的湮灭率，它可以通过冻结机制来设置，也与初始丰度无关，只要它开始时很小。对于更小的相互作用率，DM是非热的，而遗迹丰度将基本上由初始条件。通过精确求解相应的Boltzmann方程，对DM质量和湮没率进行了与模型无关的约束，并确定了允许参数空间的热冻结区、冻结区和非热区.我们强调了一个普遍的事实，即暴胀子衰变DM不可避免地导致了一个大范围的DM参数空间的宇宙的overclosure，从而构成了一个严格的约束，必须考虑到，而构建模型的DM。对于热DM区，我们还展示了间接DM搜索实验、大爆炸核合成、宇宙微波背景、普朗克测量以及由于S-矩阵的么正性而引起的理论限制的互补约束。对于非热DM的情况下，我们显示了允许的参数空间的暴胀和DM质量为一个给定的再加热温度，并计算共动自由流长度，以确定热，温暖和冷DM制度。
2014-05-09 astro-ph.CO hep-ph
Unitarity limits on thermal dark matter in (non-)standard cosmologies
使用上界的非弹性反应截面所隐含的S-矩阵么正性，我们推导出热平均的最大暗物质（DM）湮灭率一般$k \rightarrow 2$数变化的反应，与$k \geq 2$，发生完全在黑暗的部门，或涉及标准模型领域。这转化为粒子的最大质量饱和所观察到的DM丰度，其中，占主导地位的$s$波湮灭，获得周围的$130$ TeV，$1$ GeV，$7$ MeV和$110$ keV，分别为$k=2,3,4$和$5$，在辐射主导的宇宙中，对于一个真正的或复杂的标量DM稳定的最小对称性。对于在前大爆炸核合成时代的修改的热历史，与一个中间时期的物质统治，再加热温度高于$\mathcal{O}(200)$ GeV的$k \geq 4$，$\mathcal{O}(1)$ TeV的$k=3$和$\mathcal{O}(50)$ TeV的$k=2$的值强烈不利的统一性和DM遗迹丰度的综合要求，DM冻结出来再加热前。
2021-03-15 astro-ph.CO hep-ph
Density spikes near black holes in self-interacting dark matter halos and indirect detection constraints
自相互作用暗物质（SIDM）自然会产生一个核心的等温密度分布，这是在许多矮星系的观测青睐。暗物质分布在一个等温晕中的中心黑洞的存在下，发展出一个密度尖峰与$r^{-7/4}$的幂律，这是浅于$r^{-7/3}$预期的无碰撞暗物质（CDM）。因此，在SIDM中，可以放松对来自密度尖峰的暗物质湮灭的间接检测约束。以银河系中密度最大的卫星星系天龙座为例，推导了SIDM和CDM晕的湮灭截面和黑洞质量的上限。对于前一种情况，即使暗物质是由热遗迹组成的，天龙座也可能拥有一个中等质量的黑洞。我们进一步探讨了来自银河系和M87的约束，其中主机的超大质量黑洞，并显示湮灭截面的上限显着削弱SIDM。我们的研究结果还表明，事件视界望远镜可以提供一个独特的测试SIDM尖峰。
2022-01-18 hep-ph
The SIMP Miracle
我们提出了一个新的范例，实现热遗迹暗物质。当一个几乎隐蔽的暗区在重新加热后用标准模型热化时，该机制就产生了。冻结过程是暗区强相互作用粒子（SIMPs）的数量变化3->2湮灭，并指向亚GeV暗物质。与可见光区的耦合，是用标准模型保持热平衡所必需的，这意味着可测量的信号，将允许覆盖参数空间的重要部分，未来的间接和直接探测实验以及在对撞机上直接产生暗物质。此外，3->2湮灭通常预测相当大的2->2自相互作用，自然解决了“核心与尖点”和“太大而不能倒”的小结构问题。
2014-10-28 hep-ph
Post-Inflationary Dark Matter Bremsstrahlung
暗物质可能只在高于暴胀子质量的能量尺度上与可见部分有效地相互作用，例如普朗克尺度或大统一尺度。在这种情况下，暗物质主要是在再加热期间（通常称为紫外冻结）产生的。我们评估的丰度的暗物质产生的韧致辐射小康的暴胀子衰变产物假设没有直接的暴胀子和暗物质之间的耦合。该过程通常在低再加热温度下主导暗物质的产生，在低再加热温度下，通过热等离子体中粒子的湮灭的产生变得低效。我们发现，韧致辐射过程占主导地位的再加热温度$T_{\mathrm{RH}} \lesssim 10^{10}$ GeV，并产生所需的密度的暗物质的紫外尺度$\simeq 10^{16}$ GeV。作为例子，我们数值计算了暗物质韧致辐射在引力和六维矢量门有效相互作用下的产额。
2022-10-28 astro-ph.CO hep-ph
Charge separation in Reheating after Cosmological Inflation
提出了相对论性标量O（2）对称自相互作用场参数共振加热的新观点。这个过程是在早期宇宙暴胀时期结束时重新加热的候选者。虽然使用了完全O（2）对称基态的模型，但可以观察到瞬态的亚稳态自发对称性破缺。这表现在持久的制度的形式相反，并在这些内部，均匀的电荷过密分离的细线和墙壁类似的拓扑缺陷，在两个和三个空间维度，分别。该配置被发现对应于一个有吸引力的非平衡不动点的基本动力学方程，防止热化在一个较长的时间。
2012-03-20 cond-mat.quant-gas hep-lat hep-ph
Radiative corrections to co-annihilation processes
在共同湮灭的情况下，弱相互作用暗物质粒子（WIMP）的质量接近另一种粒子，可以衰变成WIMP。因此，这两种粒子在早期宇宙中几乎同时冻结，并且都有助于有效的暗物质湮灭截面。由于较重的粒子不需要弱相互作用，因此共湮灭过程通常会受到相当大的辐射修正。本文以超对称性中的中性子终止共湮灭为例进行了分析。计算了主导QCD修正，发现它们对有效湮灭截面有很大的影响，在参数空间的某些区域可达50%以上。
2007-09-07 astro-ph hep-ph
Isotropic extragalactic flux from dark matter annihilations: lessons from interacting dark matter scenarios
河外伽马射线和中微子的发射可能有来自暗物质（DM）湮灭的贡献。在观测结果与标准预测之间存在差异的情况下，人们可以通过研究能谱的形状来推断DM对湮灭成宇宙射线的截面。到目前为止，对河外DM信号的所有分析都假设标准宇宙学模型（Lambda CDM）为基础理论。然而，也有替代的DM方案，其中低质量物体的数量被显着抑制。因此，这些模型中的伽马射线和中微子发射的特性可能与LambdaCDM不同。在这里，我们表明，在这些替代模型中的河外各向同性信号具有类似的能量依赖，在LambdaCDM，但整体归一化减少。能谱之间的相似性与通量抑制相结合，可能会导致人们误解LambdaCDM以外的模型的可能证据，因为CDM粒子的湮灭截面比预期的要弱得多。
2016-02-23 astro-ph.CO hep-ph
Gamma Rays from Near-Solar WIMP Annihilations
如果弱相互作用的大质量粒子（WIMP）构成了银河系的暗物质晕，那么高密度的这种粒子将存在于大质量天体（如太阳）附近。由此产生的湮灭被认为会产生中微子、伽马射线和其他衰变产物。如果这种湮灭有任何显著的部分发生在太阳之外，那么地球上的探测器就可以观测到伽马射线。本文描述了一个计算，以确定发生在太阳以外的太阳捕获的WIMP零日的分数。这一结果对实验搜索的影响进行了讨论。我们发现，探测近太阳WIMP湮灭γ射线的前景是很差的。
2001-03-26 hep-ph
SIMP dark matter during reheating
本研究探究暴胀再加热时期SIMP暗物质的退耦过程，分析不同暴胀子势下退耦温度、所需截面及暗物质质量上限的变化，结合CMB观测约束给出不同势对应的存活参数空间。
2024-10-03 astro-ph.CO hep-ph
In-flight positron annihilation as a probe of feebly interacting particles
本文利用超新星中重弱相互作用粒子衰变产生的正电子飞行中湮灭信号，结合COMPTEL和EGRET数据，对类轴子粒子、惰性中微子和暗光子的电子耦合给出了比现有界限强一至两个数量级的最严格限制。
2025-05-06 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Asymmetric dark matter: residual annihilations and self-interactions
暗物质与光介质的耦合被用来解决无碰撞冷暗物质与星系结构观测之间的假定差异。然而，$γ$ -射线搜索和CMB强烈地约束这样的场景。为了缓解紧张局势，我们考虑不对称DM。我们表明，与常见的知识，可检测的湮灭发生，即使是大的不对称性，并从CMB，$γ$ -射线，中微子和反质子的搜索范围。然后，我们确定了可行的空间自我互动DM。直接检测并不排除这种情况，但提供了一种测试方法。
2018-05-15 hep-ph
Semi-Annihilation of Fermionic Dark Matter
在各种直接和间接的探测实验中，仍然没有观测到暗物质湮灭产生的事件，这就对确定弱相互作用大质量粒子遗迹密度的机制提出了质疑。然而，如果遗迹密度主要由半湮灭过程决定，而不是通常的湮灭，这种紧张局势可以得到改善。在这里，我们研究了一个Z3对称有效场论，其中包含一个半湮灭为右手中微子（RHN）的费米子暗物质。RHN的动力学及其后期衰变的影响也被仔细检查，同时获得正确的DM遗物。最后，半湮灭截面上的间接探测界限是从矮椭球星系（费米-LAT）方向的伽马射线观测中得出的，包括H.E.S.S.和CTA探测器
2022-06-12 hep-ph
Dark Matter Freeze-out via Catalyzed Annihilation
我们提出了一个新的暗物质冻结的范例，其中的暗物质粒子的湮灭被催化。详细讨论了暗物质通过$2χ\to 2A'$和$3A' \to 2χ$过程进行耗尽的机制，其中$χ$和$A'$分别表示暗物质和催化剂。在这种情况下，暗物质数密度是多项式耗尽的，而不是像经典的WIMP和SIMPs那样是指数耗尽的（玻尔兹曼抑制）。该范例适用于一个隐蔽的弱相互作用的暗扇区与$\text{MeV-TeV}$质量范围内的暗物质。催化湮灭范例与CMB和BBN约束兼容，具有增强的间接检测信号。
2021-07-17 hep-ph
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
Galactic Center Excess in Gamma Rays from Annihilation of Self-Interacting Dark Matter
费米-LAT望远镜的观测发现，银河系中心有一个显著的$γ$射线过剩。在银河系矮球状星系的方向上还没有探测到类似的信号。此外，天文观测表明矮星系和其他暗星系的密度比最简单的冷暗物质模型预测的要小。我们发现，一个自相互作用的暗物质模型与粒子质量约50 GeV湮灭的介质负责强自相互作用可以同时解释所有三个观测。介质必然是不稳定的，它的质量必须低于约100兆电子伏，以降低暗星系的密度。如果介质衰变为电子-正电子对，其截面与热残余值的数量级相同，那么我们发现这些对可以上散射星际辐射场，并产生观测到的$γ$射线过剩。我们表明，这个模型是兼容的所有当前的约束和突出的可检测的签名独特的自相互作用的暗物质模型。
2015-01-14 astro-ph.HE hep-ph
SIMP (Strongly Interacting Massive Particle) Search
我们考虑实验室实验，可以检测稳定的，中性的强相互作用大质量粒子（SIMPs）。我们探索SIMP湮灭截面从其最小值（宇宙学边界的限制）谷仓范围内，并改变质量值从GeV到TeV。我们还考虑了在Tevatron探测这种粒子的前景和问题。
2000-02-10 hep-ph
Asymmetric Reheating by Primordial Black Holes
我们调查霍金蒸发人口的原始黑洞（PBH）之前，大爆炸核合成（BBN）作为一种机制，以实现不对称再加热的两个部门耦合的重力。当可见扇区被暴胀子或模数再加热时，暗扇区被PBH再加热。与两个扇区的膨胀或模块化再加热相比，有两个优点：$(i)$膨胀或模量介导的算子，其可以随后使暗扇区与可见扇区热化，与不对称再加热过程无关; $(ii)$ PBH的质量和丰度提供暗扇区的热历史的参数控制，特别是两个扇区的温度的比率。非对称再加热与PBH原来有一个特别丰富的暗区现象，我们探索使用一个单一的自相互作用的真实标量场在暗区作为模板。四个热历史，涉及非相对论和相对论暗物质（DM）在化学平衡，其次是存在或不存在的同类相食，进行了探讨。然后，这些历史受到当前宇宙和子弹星系团中观测到的遗迹丰度的限制。PBH主导宇宙的能量密度，并重新加热可见光和暗扇区的情况下，也被详细处理。
2021-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Production of Massive Spin-2 Particles During Reheating
Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）
研究通过重力机制在再加热期间产生大规模自旋-2暗物质，发现自旋-0模式主导生产，强调再加热历史和自旋-0模式的重要性。
2025-12-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravity-Mediated Dark Matter Annihilation in the Randall-Sundrum Model
暗物质的观测证据源于它的引力相互作用，到目前为止还没有证据表明暗物质通过其他方式相互作用。我们研究的模型中，暗物质的相互作用是纯粹的引力在兰德尔Sundrum的背景。特别是，从扭曲的第五维产生的卡鲁扎-克莱因塔引力子可以提供可行的湮灭通道到标准模型的最终状态，我们发现，我们可以实现的湮灭截面，$\left< σv \right>$，这是与自旋1暗物质的情况下观察到的遗迹丰度一致的值。我们研究这些模型采用当前的光子线和连续间接暗物质搜索的约束，并评估狩猎的信号，这些模型在未来的直接和间接探测实验的前景。
2017-10-12 hep-ph
SIMP (Strongly Interacting Massive Particle) Search
我们考虑实验室实验，可以检测稳定的，中性的强相互作用大质量粒子（SIMPs）。我们探索SIMP湮灭截面从其最小值（宇宙学边界的限制）谷仓范围内，并改变质量值从GeV到TeV。我们还考虑了在Tevatron探测这种粒子的前景和问题。
2000-05-11 hep-ph
Uranus's anomalously low excess heat constrains strongly interacting dark matter
如果暗物质主要由核截面在微仓范围或更大（SIMPs）的粒子组成，那么暗物质湮灭可以在行星内部产生大量的内部热量。通过考虑天王星内部的详细模型，我们计算了这些粒子作为其质量的函数的S波湮灭截面的上限。这些上限，加上其他实验和理论的限制，排除了SIMPs与质量之间的150 MeV和$10^{4}$ GeV。
2004-11-05 astro-ph hep-ph
Inflation with Low Reheat Temperature and Cosmological Constraint on Stable Charged Massive Particles
稳定带电大质量粒子（CHAMP）的捕获受到其在海水中搜索的严重限制。我们研究通货膨胀与低再加热温度是否可以充分稀释的丰度，以避免这种严重的约束CHAMP，考虑到他们的生产和湮灭在等离子体再加热阶段。我们认为质量小于1TeV的CHAMP的丰度将超过实验界限，排除了这些CHAMP，特别是τ轻子的超伙伴作为稳定的最轻超粒子的可能性。另一方面，发现如果再热温度足够低，重得多的CHAMP可以在束缚中存活。
2001-03-26 hep-ph
Zero-Range Effective Field Theory for Resonant Wino Dark Matter III. Annihilation Effects
在维诺质量的临界值附近，在中性维诺对阈值处存在零能量S波共振，低能维诺可以由零射程有效场论（ZREFT）描述，其中维诺通过接触相互作用和库仑相互作用非微扰地相互作用。通过将接触相互作用的实参数解析延拓到复值，考虑了温诺对湮灭成电弱规范玻色子的影响。ZREFT的参数可以通过匹配wino-wino散射振幅来确定，所述散射振幅通过求解薛定谔方程来计算，其中winos通过由电弱规范玻色子交换引起的实势和由wino对湮灭成电弱规范玻色子引起的虚势相互作用。ZREFT在领导阶给出了一个准确的分析描述的低能量wino-wino散射，包括wino对湮灭，和一个wino对束缚态。ZREFT也可以应用于部分湮灭率，例如将维诺对的湮灭率增强为单色光子。
2018-05-16 hep-ph
Long-range self-interacting dark matter in the Sun
我们研究了长程自相互作用对太阳中自相互作用暗物质（SIDM）的自俘获和湮灭的影响。我们的讨论是基于一个特定的SIDM模型，其中DM粒子通过光标量介体，或汤川势，在量子力学的背景下，自相互作用。在这个框架内，我们计算了整个参数空间的广泛区域的自捕获率。虽然自俘获率可以分别在Born区用微扰方法得到，经典极限用卢瑟福公式得到，但我们的计算以非微扰的方式覆盖了两者之间的差距。此外，我们还讨论了太阳SIDM中的Sommerdos增强的s波和p波湮灭现象。此外，通过结合分析的Super-Kamiokande（SK）的数据和观察到的DM遗迹密度，我们约束的DM粒子的核捕获率在暗汤川势的存在。当力载体比DM粒子轻得多时，长程暗力对探测太阳SIDM的影响是显著的，并给出了定量分析。
2015-12-11 hep-ph
Complex scalar dark matter with effective Higgs portals beyond radiation domination
Institute of Physics（物理研究所）；Homi Bhabha National Institute, BARC Training School（霍米·巴巴国立学院，BARC培训学校）
本文研究了复杂标量暗物质在再加热和辐射主导时期内的产生，通过引入维数5的Higgs-通口算符和修改宇宙学历史，缓解了Higgs-通口耦合的限制，并分析了其在对撞机上的产生截面。
2025-12-29 hep-ph
