Inelastic Scattering Effects on Attenuation of Boosted Dark Matter
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；Henan Normal University（河南师范大学）
研究非弹性散射对增强暗物质衰减的影响，将共振散射纳入地球衰减框架并结合其他通道，利用 PandaX - 4T 数据对自旋无关的增强暗物质 - 核子截面得出新约束。
2026-10-21 hep-ph
Boosted dark matter from semi-annihilations in the galactic center
本文研究了银河系中心暗物质半湮灭产生的增强暗物质粒子通量在直接探测和中微子实验中的信号，发现当前实验对自旋无关暗物质-质子散射截面的灵敏度比宇宙射线增强暗物质约束高数个数量级，且DARWIN和DUNE实验可探测低至$10^{-37}\,{\ m cm}^2$的散射截面。
2025-04-07 hep-ph
LZ Nuclear-Recoil Excess from Boosted Light Magnetic Dipole-dipole Dark Matter
Wuyi University（五邑大学）；Nanjing University（南京大学）；National Taiwan University（台湾大学）；Phenikaa University（菲尼亚卡大学）；University of Oslo（奥斯陆大学）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本文提出增强速度分布的轻磁偶极暗物质模型，可缓解LZ实验核反冲过剩与低能事件预测的矛盾，并支持GeV至TeV质量范围，为过剩提供可行解释。
2026-09-09 hep-ph
Investigating the collinear splitting effects of boosted dark matter at neutrino detectors
在简化的亲电子暗光子模型框架下研究了宇宙线助推的暗物质（DM）的探测前景。聚焦于keV $\sim $ MeV尺度附近的暗物质和暗光子质量，我们考虑从XENON 1 T和Super-K实验获得的边界。在计算XENON 1 T约束时，仔细考虑了电子束缚态效应。对于能量阈值相对较高的中微子探测器，通过引入DM部分子分布函数（PDF），考虑了质量和动量传递的尺度分级引起的大对数效应.在中微子探测器中，对数效应会降低DM散射的电子反冲率。此外，我们发现DUNE和JUNO实验提供了高灵敏度的探测暗光子成分的DM PDF通过暗康普顿过程。我们还检查了DM自散射截面上的子弹状簇约束。
2023-02-07 hep-ph
Leptonic New Force and Cosmic-ray Boosted Dark Matter for the XENON1T Excess
最近报道的XENON1T中的过剩可以用新的轻子力来解释，这种力没有规范异常。我们集中在两个场景有和没有暗物质。在场景#1中，规范轻子数为U（1）$_{L_e-L_j}$、$j=μ$或$τ$的规范玻色子提供了太阳中微子和电子之间的非标准相互作用，这增加了XENON1 T探测器中电子反冲事件的数量。在场景2中，新的规范玻色子只与电子和暗物质耦合，然后宇宙射线电子可以将它们的动量传递给晕中的暗物质。增强的暗物质产生${\cal O}(1)$ keV的电子反冲信号。暗物质在新的规范相互作用的帮助下，有效地加热了我们银河系中的中子星，超过了中子星捕获晕暗物质的$\sim1500$ K。因此，我们建议利用未来的红外望远镜来测试我们的方案。
2020-09-09 hep-ph
Cosmic ray boosted dark matter with momentum dependent interactions can explain the LZ 248 keV event
University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Helsinki Institute of Physics（赫尔辛基物理研究所）
LZ实验观测到248 keV核反冲事件，本文提出宇宙线加速暗物质与动量依赖相互作用可解释该事件，并在非相对论有效理论中分析反冲谱。
2026-09-11 hep-ph
Boosted Dark Matter Interpretation of the XENON1T Excess
我们提出了推动暗物质（BDM）作为一个可能的解释过量的keV电子反冲事件观察到的氙1T。BDM粒子的速度比维里化暗物质的速度大得多，因此，BDM电子散射可以自然地产生keV电子反冲。我们表明，所需的BDM电子散射截面可以很容易地实现在一个简单的模型与重矢量介体。虽然这些横截面对于BDM来说太大而无法从太阳逃逸，但BDM通量可能来自银河系中心或晕暗物质湮灭。此外，每天调制的BDM信号将存在，这不仅可以用来区分它从各种背景，但也将提供重要的方向信息的BDM流量。
2020-06-29 hep-ph
Probing Supernova Neutrino Boosted Dark Matter with Collective Excitation
本研究探索超新星中微子助推暗物质（SN$ν$BDM）的直接探测，计算其在半导体探测器中的等离激元激发速率并推导排除极限，发现对亚MeV暗物质的灵敏度显著增强。
2025-01-20 hep-ph
Boosted Dark Matter Quarrying at Surface Neutrino Detectors
我们提出了“地球屏蔽”的概念，以拒绝宇宙射线背景，在表面中微子探测器上寻找增强的暗物质，导致信号与背景比的增强。由于大量的宇宙射线诱导的背景，在地面探测器上识别宇宙起源的稀有信号，特别是缺乏特征的信号，通常被认为是无望的，因此地下实验更有动机避免这种挑战。我们声称，表面探测器可以达到显着的灵敏度，甚至无特征的信号，一旦限制到事件通过地球从探测器位置的相对侧的信号留下可观的轨道，从源方向推断。通过这样做，可以基本上抑制感兴趣的信号区域中的潜在背景。为了验证我们的说法，我们研究了实验达到几个表面实验，如SBN计划（MicroBooNE，ICARUS和SBND）和ProtoDUNE弹性增强暗物质签名源于银河系中心。我们提供了一个系统的讨论，最大限度地提高相关的信号灵敏度。
2018-08-27 hep-ph
Inelastic Boosted Dark Matter at Direct Detection Experiments
我们探索一类新的多粒子暗扇区，称为非弹性增强暗物质（iBDM）。这些模型是通过结合粒子的性质来构建的，这些粒子通过向更重的状态（非弹性暗物质）过渡而散射物质，而这些粒子是在星系晕中湮灭过程中产生的大洛伦兹增强（增强暗物质）。这种组合导致了新的信号，可以在普通的直接检测实验中观察到，但需要非常规的搜索与位移多轨道事件相一致的高能反冲电子。相关的实验策略也可以用来探测MeV范围内的增强暗物质通过它们与靶材料内的电子相互作用。
2017-12-19 hep-ex hep-ph
Dark Matter Boosted by Terrestrial Collisions
本文研究非弹性暗物质在地球中激发后在探测器内下散射的过程，表明该机制能显著增强现有探测器灵敏度，将XENON100和XENON1T的限制扩展到更大质量分裂。
2025-10-14 hep-ph
Paleodetector Bounds on Cosmic-Ray-Boosted Dark Matter
University of Electronic Science and Technology of China（中国电子科技大学）
利用古探测器探测宇宙射线增强暗物质，通过提高暗物质-质子散射截面的灵敏度实现对亚GeV暗物质的高效探测。
2026-10-08 hep-ph
Boosted Dark Matter From Centaurus A and Its Detection
本研究探讨了半人马座 A 喷流中电子散射产生的助推暗物质及其在超级神冈实验中的探测，发现其通量因距离近而增强，并给出更严格的散射截面约束。
2024-03-14 astro-ph.HE hep-ph
Supernova-Boosted Dark Matter at Large-Volume Neutrino Detectors
本文研究超新星产生的增强暗物质（BDM）探测，聚焦费米子暗物质通过暗规范玻色子与电子散射，预测DUNE、Hyper-Kamiokande和JUNO等大体积中微子探测器的灵敏度，发现这些实验能显著约束或发现BDM，并利用超新星多信使时间延迟探测暗物质性质。
2025-06-18 hep-ph
Plasmon-enhanced Direct Detection Method for Boosted sub-MeV Dark Matter
本文将等离子体激元集体激发框架推广至相对论性轻暗物质，证明轻媒介子可显著增强 CRDM 的共振，并利用 SENSEI 首批数据给出 sub-MeV 暗物质-电子散射截面新限制。
2025-02-19 hep-ph
A radiative neutrino mass model with semi-annihilating boosted dark matter
Kyushu University（九州大学）；University of Toyama（富山大学）；Kanazawa University（金泽大学）
本文构建了一个显式模型，其中暗物质通过半湮灭过程产生增强信号，并在两圈图水平辐射生成中微子质量，预言了未来实验可探测的弹性散射截面。
2026-08-31 hep-ex hep-ph
Attenuation of Boosted Dark Matter in Two Component Dark Matter Scenario
本研究在双组分暗物质框架下，探究助推暗物质穿越大气和地壳时的动能衰减规律，分析不同截面、散射类型等的影响，明确电子散射的作用及通量峰的偏移情况。
2025-03-24 hep-ex hep-ph
A Module For Boosted Dark Matter Event Generation in GENIE
在大型中微子探测器上产生半相对论或相对论增强暗物质通量的模型是超越最小弱相互作用大质量粒子（WIMP）范式的有充分动机的扩展。当前和即将到来的基于液氩时间投影室（LArTPC）的检测器将具有对这样的模型的改进的灵敏度，但是还需要改进的理论建模以更好地理解它们的信号并优化它们的分析。我提出了第一个完整的蒙特卡罗工具，用于增强暗物质与原子核在LArTPC探测器可访问的能量范围内相互作用，包括深地下中微子实验（DUNE）。该代码使用了GENIE中微子蒙特卡罗事件发生器的核物理和强物理模型，以及暗物质的粒子物理模型。该代码将在GENIE v3中提供。此外，我提出了一个代码，用于生成一个GENIE兼容的通量的增强暗物质来自太阳，是独立释放。
2018-12-13 hep-ex hep-ph
Search for Boosted Dark Matter at ProtoDUNE
我们提出了第一个实验测试的非弹性增强暗物质假设，利用新的物理潜力与即将采取的数据的ProtodUNE探测器。更具体地说，我们探索了宇宙前沿的各种实验特征，这些实验特征产生于增强的暗物质场景，即，增强的暗物质的相对论性非弹性散射，通常是由其较重的成分湮灭而产生的，该成分通常包括占主导地位的遗迹丰度。虽然特征足够独特，可以将信号事件与潜在背景隔离开来，但由于探测器位于地面上，因此否决大量宇宙背景是相当具有挑战性的。我们认为，经过仔细的估计，这种背景仍然可以很好地控制数据采集后进行专门的分析。然后，我们讨论了一些现象学的研究，可以实现与ProtodUNE，采用暗光子的情况下，我们的基准暗部门模型。
2019-02-14 hep-ex hep-ph
Cosmic-ray boosted inelastic dark matter from neutrino-emitting active galactic nuclei
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Harvard University（哈佛大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速实验室）；University of Chicago（芝加哥大学）
通过考虑活动星系核中宇宙线与暗物质的散射，计算来自NGC 1068和TXS 0506+056的宇宙线增强暗物质通量，并利用Super-K和XENONnT对轻质/非弹性暗物质模型给出新约束。
2026-05-25 astro-ph.HE hep-ph
Boosted Dark Matter at Neutrino Experiments
目前和未来的中微子实验可以用来发现暗物质，不仅可以用来寻找暗物质湮灭为中微子的过程，还可以用来研究暗物质本身在探测器中散射标准模型粒子的情况。在这项工作中，我们研究了不同的中微子探测器的灵敏度，一类模型称为提升暗物质，其中一个次主导的组成部分的黑暗部门获得一个大的洛伦兹今天通过湮灭的主导组成部分在一个暗物质密集的区域，如银河系中心或矮球状星系。这项分析的重点是不同的中微子探测器的灵敏度，特别是切伦科夫为基础的超级K和未来的氩为基础的DUNE，以推动暗物质，散射电子。在恒定散射振幅的情况下，我们研究了预期极限与实验特征的关系，如能量阈值、体积和曝光量。我们强调实验特定的功能，使当前和未来的中微子实验是一个强大的工具，在寻找签名的推动暗物质。
2017-04-14 hep-ex hep-ph
Simultaneous detection of boosted dark matter and neutrinos from the semi-annihilation at DUNE
本文研究半湮灭χχ→νχ̄过程，提出在DUNE上同时探测中微子与增强暗物质，发现暗物质质量低于8 GeV且截面依赖动量转移时两种信号均可检验，更大质量可联合其他实验验证。
2024-02-22 astro-ph.HE hep-ph
Prospects of boosted magnetic dipole inelastic fermion dark matter at ILC-BDX
Institute for Nuclear Research（核物理研究所）；Tomsk Polytechnic University（托木斯克理工大学）
本文研究了ILC-BDX对通过非对角磁偶极子算符与标准模型光子耦合的不弹性费米暗物质的探测灵敏度，计算了暗物质状态在类似轫制辐射过程中通过高能电子与靶核散射产生的生产率，并探讨了不同质量分裂对探测范围的影响。
2026-08-19 hep-ph
Blazar-Boosted Dark Matter: Novel Signatures via Elastic and Inelastic Scattering
University of Electronic Science and Technology of China（中国电子科技大学）
本研究针对耀变体助推暗物质机制，基于矢量门户模型分析暗物质与质子的弹性及非弹性散射，结合多信使数据给出更严格的散射截面约束，并提出该机制可解释IceCube观测到的TXS 0506+056高能中微子信号。
2026-10-08 hep-ph
(In)Direct Detection of Boosted Dark Matter
我们提出了一个新的多组分暗物质模型，一个新的实验签名，模仿中微子探测器的中性电流相互作用。在我们的模型中，暗物质由两个粒子组成，一个较重的主导成分湮灭产生一个增强的较轻成分，我们称之为增强的暗物质。较轻的成分是相对论性的，在中微子实验中散射电子产生切伦科夫光。该模型结合了间接检测的主导成分的直接检测的增强暗物质。方向性可以用来区分大气中微子背景中的暗物质信号。我们讨论了参数空间在当前和未来实验中的可行区域。
2015-12-11 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Cosmic Ray Boosted Sub-GeV Gravitationally Interacting Dark Matter in Direct Detection
到目前为止，对大质量暗物质（DM）与可见扇区的非引力相互作用的探测结果是零。DM只能通过引力相互作用与普通物质联系。此外，大多数传统的直接探测器由于反冲能量小，对光DM的灵敏度较差。由于高能宇宙射线（CR），光DM可以通过用CR散射而增强，并且因此可以在正在进行的实验中检测到。在这项工作中，我们推导出的宇宙线助推的sub-GeV DM与引力介质从Xenon 1 T数据的排斥限制。事实证明，目前的数据可以排除这样一个宇宙射线增强DM的相当大的区域。
2020-11-04 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter "Collider" from Inelastic Boosted Dark Matter
我们提出了一种新的暗物质（DM）的检测策略的模型与非最小暗扇区。底层DM场景中的主要成分是增强的DM粒子和较重的暗扇区状态。相对论DM撞击在目标材料上非弹性地散射到较重的状态，随后衰变成DM以及包括可见（标准模型）粒子的较轻的状态。因此，预期的信号事件伴随着与目标粒子反冲相关的次级级联过程的可见签名，不同于不涉及次级签名的典型中微子信号。然后，我们讨论了各种运动学特征，其次是DM检测前景在大容量中微子探测器与模型框架，其中暗规范玻色子是标准模型粒子和DM之间的调解人。
2017-04-20 hep-ex hep-ph
Azimuthal asymmetry in cosmic-ray boosted dark matter flux
被高能宇宙射线（简称CRDM）向上散射的光晕暗物质（DM）粒子可以是高能的，并且可以在传统的DM和中微子实验中被检测到。我们发现，CRDM通量具有新颖的和可检测的形态特征。与大多数最近提出的助推DM（BDM）模型预测的银河系中心周围的方位对称DM流量，CRDM流量打破了方位对称性显着。利用宇宙线电子在整个银河系的分布，并根据CRDM通量的形态优化了天空中的搜索区域，我们得到了迄今为止对Super-Kamiokande（SK）IV数据的DM电子散射截面的最严格的约束条件，这比以往SK-IV全天空数据的约束条件提高了一个数量级以上.基于改进后的约束条件，我们预测在未来的Hyper-Kamiokande实验中可以在$\sim 3σ$水平上观测到方位破缺效应.
2023-02-07 hep-ph
Direct detection of boosted dark matter in two component dark matter scenario
本研究针对含隐藏$U(1)_D$对称性的双组分暗物质模型，探究银心重暗物质湮灭助推轻暗物质的探测问题，提出利用NEWSdm等定向直接探测实验检验该场景，算出5千克探测器年预期事例率最高达O(10)个。
2024-12-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Boosted dark matter from a phantom fluid
本研究提出幻影暗能量场的真空衰变可产生增强暗物质或暗辐射，并利用 XENONnT 数据约束模型，同时解释 DAMIC 的超出事件。
2023-12-09 astro-ph.CO hep-ph
A closer look at the LZ 248 keV event through the lens of cosmic-ray boosted dark matter
Birla Institute of Technology and Science（比拉理工学院）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）
本文研究宇宙射线增强暗物质能否解释LZ实验观测到的248 keV核反冲事件，发现自旋相关赝标量介体（质量约300 MeV）可提供可行解释。
2026-09-22 hep-ph
Indirect detection of boosted light scalar dark matter
本研究利用伽马射线和中微子天文观测数据，探索间接探测MeV尺度增强型轻标量暗物质，发现其质量范围约20-80 MeV，并强调间接搜索对探测此类暗物质的关键作用。
2025-09-08 hep-ph hep-th
Diurnal Effect of Sub-GeV Dark Matter Boosted by Cosmic Rays
指出了宇宙线激发的暗物质（DM）的一种新的昼夜效应。DM与核子的相互作用不仅允许直接用核反冲探测DM，而且允许宇宙射线与非相对论DM散射并将其提升到更高的能量。如果DM-核散射截面足够大，DM通量衰减，因为它通过地球传播，导致强烈的昼夜调制。除了具有更高反冲能量的信号之外，这种昼夜调制为直接检测增强的亚GeV DM提供了另一个突出的特征。
2021-03-09 hep-ex hep-ph
Resonant Scattering of Boosted Dark Matter
本研究在GENIE中开发加速暗物质激发重子共振的模拟，完善相对论暗物质散射模式模拟，发现共振散射对散射率贡献超30%，并验证其可提升DUNE等大体积探测器对暗物质的探测灵敏度。
2025-10-29 hep-ex hep-ph
Blazar-Boosted Dark Matter at Super-Kamiokande
耀变体中心附近的暗物质粒子，在与耀变体喷流中的相对论性电子和质子发生弹性碰撞后被加速，其能量足以触发地球探测器的可探测信号。在这项工作中，重点对耀变体TXS 0506+056和BL Lacertae，我们推导出新的限制的暗物质和电子之间的弹性散射截面的Super-Kamiokande的数据。由于大的耀变体增强的暗物质通量，对于质量低于100 MeV的暗物质，暗物质-电子散射截面的极限可以低至$\sim10^{-38}~\text{cm}^2$，这比银河系宇宙射线的类似结果强几个数量级。
2022-06-06 astro-ph.HE hep-ph
Distinctive signals of boosted dark matter from its semi-annihilation
暗物质可以通过各种机制来增强，这些机制可能会产生与典型暗物质不同的特征信号。我们表明，半湮灭$χχ\to\barχν$产生的信号是不同于其他半湮灭和标准的暗物质湮灭过程。由于半湮灭过程产生的助推暗物质被视为高能中微子，因此暗物质和伴随的中微子的总通量在接近暗物质质量的能量上产生双峰。我们表明，这将是可能的，以检测这两个粒子在太阳使用未来的大容量中微子探测器，如深地下中微子实验和超神冈。
2022-01-19 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Boosted dark particles and the LZ nuclear recoil event
National Institute of Chemical Physics and Biophysics（爱沙尼亚化学物理与生物物理国家研究所）；Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa（比萨大学物理系）
针对LZ实验248 keV核反冲异常事件，提出动量增强的弹性暗扇区粒子碰撞解释，采用赝标量算符，预测氩无信号、年调制低于1%，并在自旋丰富轻核产生反冲。
2026-09-09 hep-ph
Searching for Boosted Dark Matter mediated by a new Gauge Boson
我们研究了直接探测由高能宇宙粒子（如质子和电子）散射产生的增强暗物质的可能性。作为一个具体的例子，我们考虑了亚GeV的暗物质，它是由标准模型中的$U(1)_D$规范玻色子与$U(1)_Y$规范玻色子混合而成的。与宇宙射线碰撞产生的轻暗物质的增强动能可以使地下直接探测实验中的目标核和电子反冲，从而向它们转移足够的能量以被探测到。我们显示的影响，BDM与现有的直接检测实验，以及对撞机和束流转储实验。
2020-11-09 astro-ph.HE hep-ph
Boosted dark matter from diffuse supernova neutrinos
XENON合作最近报道了在低能量区域中的电子反冲事件，其意义约为$3.3σ$。用热暗物质来解释这种过剩似乎很有挑战性。我们提出了一个方案，银河系晕中的暗物质得到提升，作为散射的结果与弥漫的超新星中微子背景。这种相互作用可以将暗物质加速到半相对论速度，而这种通量反过来可以与探测器中的电子散射，从而提供更好的数据拟合。我们确定的暗物质质量和相互作用截面满足过剩的参数空间中的区域。此外，考虑到只有数据的假设，我们还施加界限的暗物质散射截面，这是竞争与其他实验的界限。
2022-03-03 astro-ph.CO hep-ph
New Strong Bounds on sub-GeV Dark Matter from Boosted and Migdal Effects
亚GeV暗物质由于其核反冲力低，通常超出常规暗物质直接探测实验的灵敏度。推升和Migdal散射机制已被提出作为两个新的互补途径来寻找光DM。在这项工作中，我们考虑的DM核散射的动量转移效应，以获得新的界限亚GeV DM这两种情况。我们表明，这样的效果是相当大的，使现有的边界上的DM-核散射截面可以显着改善。
2023-02-27 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on cosmic-ray boosted dark matter with realistic cross section
本文研究宇宙线加速亚MeV暗物质机制，在含额外U(1)'规范对称性的模型中利用XENONnT和LUX-ZEPLIN等直接探测实验显著改善低质量暗物质排除极限，并系统考虑地球屏蔽效应。
2024-07-19 astro-ph.HE 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
Detecting neutrino-boosted axion dark matter in the MeV gap
暗物质（DM）难以捉摸的本质仍然是一个远未解开的谜团。大量的工作致力于寻找DM与标准模型粒子的微弱相互作用的特征。在这项工作中，我们探讨了与超新星中微子相互作用的轴子DM的签名：中微子助推轴子DM（$ν$ BADM）。我们专注于$ν$ BADM在银河系磁场中转换成光子，产生一种奇特的伽马射线通量。这个信号落在探索不足的MeV能量范围内，将由下一代伽马射线任务探测。再一次，天体物理学的研究可以作为基础物理学的探测器，揭示DM的性质和特性。
2023-02-02 astro-ph.HE hep-ph
Connecting Primordial Black Hole to boosted sub-GeV Dark Matter through neutrino
对WIMP之外的其他暗物质候选者的探索激发了银河系中的原始黑洞或亚GeV暗物质粒子。目前，来自PBH蒸发的中微子作为一种新的介质，在陆地实验中提高了亚GeV DM并留下了签名。我们探讨了由PBH蒸发产生的中微子流（PBH $ν$ BDM）对DM的增强作用，从而将宏观PBH与亚GeV DM粒子联系起来。我们认为这个PBH $ν$ BDM的情况下，解释氙1 T千电子伏过量。亚GeV的DM-电子散射截面上的投影边界和DM的PBHs组成的分数$f_{\rm PBH}$施加为未来的实验。
2021-08-12 hep-ex hep-ph
Mildly boosted dark matter annihilation and reconciling indirect galactic signals
针对标准热退耦暗物质模型无法调和银心伽马射线超出与矮星系观测矛盾的问题，本文提出双成分暗物质模型，通过需束缚在宿主星系中的轻度增强粒子产生尺度依赖信号，为两类观测差异提供暗物质框架下的解释。
2024-06-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Blazar Boosted ALP and vector portal Dark matter confronting light mediator searches
针对低质量暗物质探测难题，提出利用耀变体喷流增强暗物质电子散射，在超级神冈探测器中超越现有介质子搜索限制，并首次实现对ALP介导亚MeV暗物质的强约束。
2025-04-23 hep-ex hep-ph
Monochromatic dark neutrinos and boosted dark matter in noble liquid direct detection
如果暗物质自湮灭为中微子或亲核的暗物质的第二组分（“增强”），则湮灭产物可以通过相干核散射以高速率检测到。未来的几十吨级液态氙探测器（如达尔文探测器）和几百吨级液态氩探测器（ARGO探测器）将对$10-1000$ MeV暗物质质量互补范围内的这些粒子的通量敏感。我们得到这些灵敏度后占大气和弥漫超新星中微子背景，和现实的核反冲接受。我们发现，他们对暗中微子通量的约束可能超过中微子探测器，如超级神冈，他们将广泛探测参数区，解释在中微子门户模型中的卫星丢失的问题。XENON1T和Borexino实验目前将热增强的暗物质的有效重子耦合限制在弱相互作用$\lesssim 10-100 \ \times$，但达尔文和ARGO将探测到小10倍的耦合。用重子耦合探测增强的暗物质弱耦合可能表明，通过湮灭，星系晕中心的暗物质密度轮廓变得有核，而不是尖形。这项工作表明，除了液态氙，液态氩直接探测技术将出现在暗物质搜索内外的WIMP范式的主要球员。
2018-12-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Interpretation of XENON1T excess with MeV boosted dark matter
KeV电子反冲事件的XENON 1 T过量可能是由电子和具有MeV质量和高速的长寿命粒子的散射引起的。我们考虑一个有形的模型组成的两个标量MeV的暗物质（DM）粒子$S_A$和$S_B$来解释氙1 T keV的过剩通过增强$S_B$。引入了小质量分裂的$m_{S_A}-m_{S_B}>0$，通过$S_A S_A^\dagger \to ϕ\to S_B S_B^\dagger$的暗湮灭过程，通过共振标量$ϕ$，可以产生增强的$S_B$. $S_B-$电子散射由矢量玻色子$X$介导。虽然来自BBN、CMB和低能实验的约束将$X-$介导的$S_B-$电子散射截面设置为$\lesssim 10^{-35} \mathrm{cm}^2$，但今天具有共振增强暗湮灭的MeV尺度DM仍然可以提供足够的增强的$S_B$并诱导XENON 1 T keV过量。由于受到CMB和21 cm吸收的限制，$S_B S_B^\dagger \to X X$的$s$波过程显著降低了$S_B$的残余密度。一个非常小的残留分数的$S_B$是兼容的DM直接检测和$S_A$-电子散射的非增强$S_B$-电子散射的严格界限。
2022-04-30 astro-ph.CO hep-ph
Boosted Higgs-pair production associated with large $E_T^{miss}$: a signal of $Z^\prime$
通过重中间态的非共振产生Higgs对可能是扩展离散对称性的一个独特特征，当伴随着大的丢失横能量时。我们讨论$T$ -宇称作为在最小希格斯模型中这种对称性的一个例子，其中一个新的重规范玻色子$Z'$，SM $Z$ -玻色子的$T$ -奇伙伴，主要衰变为希格斯玻色子和暗物质候选者$χ$。从本质上讲，$T$ -宇称同时稳定了希格斯质量和暗物质。因此，通过$pp\rightarrow Z' Z'\rightarrow 2h 2χ$的生产可能会产生关于连接希格斯粒子和暗扇区的对称性的重要线索。本文通过研究其发现潜力，为在LHC上寻找这一通道提供了一个案例。它表明，在一个大的$Z'-χ$质量间隙的结果，在一个升压拓扑结构的情况下，可以利用射流子结构技术，以达到所需的意义，发现在$2h\rightarrow 2\gamma2b$衰变模式。
2018-04-02 hep-ph
Direct Detection Constraints on Blazar-Boosted Dark Matter
我们探讨了耀变体中的相对论质子通过弹性碰撞将源周围的暗物质粒子提升到高能量的可能性。我们集中在两个样本耀变体，TXS 0506+056 -冰立方最近报告了高能中微子通量的证据-和BL Lacertae，附近的耀变体的代表。我们发现，这些来源引起的地球上的暗物质通量可能是相当大的，大于与银河宇宙射线推动的暗物质的类似过程相关的通量，并且与直接探测质量轻于1 GeV的暗物质粒子有关。从零检测的信号由XENON 1 T，MiniBooNE和Borexino，我们得到限制暗物质-核自旋独立和自旋相关的横截面，这取决于模型化的源，提高其他目前可用的边界光暗物质候选人的1至5个数量级。
2022-06-06 astro-ph.HE hep-ph
Prospects for Detecting Boosted Dark Matter in DUNE through Hadronic Interactions
增强暗物质（BDM）是目前被广泛研究的一类暗物质候选者，其中一小部分暗物质是相对论性的。我们通过强子相互作用在大型液氩时间投影室（LArTPC），如DUNE的BDM搜索奠定了基础。我们研究BDM核散射的详细开发新的事件生成技术与参数化探测器模拟。利用LArTPC中强子探测的低阈值和方向性，我们研究了在类沙丘实验中的发现潜力，并与其他实验进行了比较。
2020-10-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Bounds on Cosmic Ray-Boosted Dark Matter in Simplified Models and its Corresponding Neutrino-Floor
我们研究宇宙射线上散射的暗物质在简化模型，包括光介质的直接检测范围。我们发现，在散射截面的能量依赖性是显着的，并产生更强的边界比以前发现的（假设恒定的截面）在低DM质量的许多数量级。最后，我们计算的“中微子地板”，将限制未来的直接探测宇宙射线向上散射的暗物质的搜索。虽然我们专注于矢量相互作用的说明，我们强调，能量依赖性是至关重要的，在确定准确的界限任何粒子物理模型的暗物质-CR相互作用的实验数据在这种情况下。
2019-07-30 astro-ph.CO hep-ph
Direct detection of cosmic ray-boosted puffy dark matter
本研究针对高能宇宙射线助推的相对论性轻暗物质，考虑动量转移依赖，在轻媒介子简化模型中推导蓬松暗物质直接探测极限，发现其强于点状暗物质。
2023-09-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Boosted dark matter signals uplifted with self-interaction
我们探讨了探测前景的一个非标准的黑暗部门的背景下，推动暗物质。我们专注于两个暗物质粒子的一个大的质量差的情况下，较重的候选人是隐蔽的，并与标准模型粒子只在循环相互作用，逃脱现有的直接和间接的检测界限。然而，它在银河系中心或太阳中的对湮灭可能会产生增强的稳定粒子，这些粒子可以在大容量中微子探测器中被检测到为可见的切伦科夫光。在这样的模型与多个候选人，自相互作用的暗物质粒子自然是利用{ \it辅助冻结出}机制，并证实了各种宇宙学研究，如N体模拟的结构形成，观测矮星系，和小尺度问题。我们发现，隐蔽的（较重的）暗物质的自相互作用大大提高了在太阳中的捕获率，并在当前和未来的实验中产生有希望的信号。我们对Super-Kamiokande，Hyper-Kamiokande和PINGU的增强暗物质事件进行了详细的分析，包括由于自相互作用和太阳能量损失而引起的蒸发等显着影响。
2015-03-27 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
