Testing the hadronic spectrum in the strange sector
更重的共振不断被添加到粒子数据组的强子谱中，它们遵循指数增长的质量谱。然而，有人建议，甚至需要进一步的状态预测从夸克模型的强子谱，以提高强子共振气体模型预测和格点量子色动力学数据之间的协议。我们发现，包括这样的状态与外推的分支比略有降低的冻结温度。为了消除歧义，我们引入了第一原理的方法来提取冻结出的温度为带电的K介子从实验数据，这产生了一个下限的$T_{\text{fo}} \gtrsim $ 145兆电子伏的最高碰撞能量在RHIC。
2016-10-31 hep-lat hep-ph nucl-th
Minimal Dark Matter Freeze-in with Low Reheating Temperatures and Implications for Direct Detection
本文研究超轻暗光子媒介的最小冻结产生暗物质模型，在标准模型热浴初始温度低于暗物质质量时，玻尔兹曼抑制要求增大门户耦合，从而提高暗物质—电子散射截面并增强当前直接探测的可探测性。
2025-09-26 astro-ph.CO hep-ex 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
When Freeze-out Precedes Freeze-in: Sub-TeV Fermion Triplet Dark Matter with Radiative Neutrino Mass
我们提出了一个最小的预测方案的暗物质和辐射中微子质量的遗迹丰度的暗物质产生的混合设置包括热冻结以及非热冻结机制。考虑到三个副本的费米子三重态和一个标量二重态，在一个完整的$\mathbb{Z}_2$对称性下的奇数，负责中微子质量的辐射起源，我们认为最轻的费米子三重态作为一个暗物质的候选人，它仍然在通常的热冻结在sub-TeV制度下丰富。$\mathbb{Z}_2$ -奇标量偶衰变为暗物质的晚期衰变作为非热（冻结）贡献，不仅填补了热暗物质的不足，而且还限制了母粒子的参数空间，从而产生了正确的暗物质残余丰度。除了显示出与纯粹冻结和纯粹冻结暗物质的场景有有趣的区别之外，该模型仍然可以通过碰撞机上消失的电荷径迹签名，可观察到的暗物质的直接和间接检测率以及几乎消失的最轻中微子质量的预测来进行测试。
2018-09-10 astro-ph.CO hep-ph
X-rays from Inelastic Dark Matter Freeze-in
本研究探讨了通过轻媒介子冻结产生非弹性暗物质，其较重态长寿命衰变产生光子，并利用银河系中心光子观测有效探测该机制。
2025-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Testing Buda-Lund hydro model on particle correlations and spectra in NA44, WA93 and WA98 heavy ion experiments
分析和数值逼近描述纵向膨胀，圆柱对称，有限系统的流体动力学模型拟合初步NA 44在200 AGeV中央$S + Pb$反应测量的数据。该模型同时描述了π介子、K介子和质子的测量光谱和HBT半径。该源的中心冻结温度为T_0 = 154 +/- 8 +/- 11 MeV，“表面”温度为Tr = 107 +/- 28 +/- 18 MeV，横向流<u_t>为0.53 +/- 0.17 +/- 0.11。横向几何半径R_G = 5.4 +/-0.9 +/-0.7 fm，平均冻结时间τ_0 = 5.1 +/-0.3 +/-0.3 fm/c。拟合初步WA 93 200 AGeV的S + Au和WA 98 158 AGeV的Pb + Pb的数据为主的π介子表明类似的模型参数。测量的粒子光谱的绝对标准化与统计和系统误差的实验测定一起需要获得成功的拟合。
1998-09-28 hep-ph
Freeze-in of WIMP dark matter
本文提出了一种新的暗物质场景，其中弱相互作用大质量粒子（WIMPs）可以通过早期宇宙中的一阶相变（FOPT）实现冻入，即使其相互作用并不微弱，这为冻入机制提供了新方向并扩展了WIMP暗物质的范畴。
2023-09-14 astro-ph.CO hep-ph
Probing the freeze-in mechanism in dark matter models with $U(1)^\prime$ gauge extensions
具有微小规范耦合的MeV尺度的新规范玻色子（所谓的暗光子）可能是暗物质冻结产生的原因，并为目前和未来的实验提供了明确的目标。我们研究了暗光子和标准模型规范玻色子之间的热混合以及由此产生的等离激元衰变对电弱相变前后暗物质产生的影响。在观测到的暗物质遗迹丰度所偏好的参数区域中，暗光子的寿命足够长，可以用固定目标实验进行探测，而光则足以引起直接探测信号。事实上，XENON1T的电流限制已经将狄拉克费米子暗物质限制在GeV到TeV的范围内，这些物质是通过冻结机制产生的。我们说明了我们的研究结果的情况下，$U(1)_{B-L}$规范扩展，并讨论可能的概括。
2019-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Direct detection of freeze-in inelastic dark matter
我们表明，目前的直接探测实验的灵敏度已经达到有趣的冻结在暗物质模型的参数空间，如果暗扇区是在非弹性暗物质框架和激发态的暗物质是宇宙学稳定的。使用最近提出的XENON1T实验的结果，我们提出了这些模型的限制。我们还表明，这些模型可以解释报告过量的电子反冲信号，如果基态和激发态之间的质量差距是在keV的规模。
2021-05-28 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Testing frozen-in pNGB dark matter with a long-lived dark Higgs
New York University Abu Dhabi（阿布扎比纽约大学）；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））
该研究通过冻结机制探讨暗物质候选者，分析其在LHC和未来对撞机上的探测前景，强调再加热动态对暗物质生产的影响。
2025-12-03 hep-ex hep-ph
The cosmology of sub-MeV dark matter freeze-in
暗物质（DM）可能是通过光介质冻结的遗迹，其中DM是由热标准模型等离子体中极其微弱的红外主导过程产生的。在最简单的可行模型中，DM质量低于MeV尺度，DM具有小的有效电荷，并且具有非热相空间分布。这个DM候选者将导致可观察到的偏离标准宇宙学演化。在这项工作中，我们结合数据从宇宙微波背景（CMB），莱曼- $α$森林，类星体透镜，恒星流，和银河系卫星丰度冻结DM质量的下限高达$\sim 20\,$ keV，与确切的约束取决于DM热化是否在自己的部门。我们进行预测的CMB-S4实验，氢时代的再电离阵列，和维拉鲁宾天文台，发现冻结DM质量高达$\sim 80\,$ keV可以探索。这些宇宙学探针是高度互补的建议直接检测努力寻找这个DM候选人。
2020-11-16 astro-ph.CO hep-ph
Freeze-in at stronger coupling
本文研究了电弱标度温度热浴中暗物质的冻结产生机制，发现当暗物质质量高于再加热温度时，需更强耦合以解释遗迹密度，使直接探测实验可检验此类模型。
2024-04-26 astro-ph.CO 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 Matter Freeze Out during an Early Cosmological Period of QCD Confinement
标准的知识表明，在需要容纳弱相互作用的大质量粒子的残余密度和直接寻找暗物质之间存在着紧张关系。然而，遗迹密度的估计依赖于早期宇宙的宇宙学外推到冻结的时间，不受观测的束缚。我们探讨了一种非标准宇宙学，其中强耦合常数在早期宇宙中演化，在冻结时触发了早期的QCD禁闭。我们发现，取决于暗物质和标准模型之间的相互作用的性质，冻结在早期的禁闭可能会导致完全不同的预期的遗物密度，允许区域的参数空间实现正确的丰度，但否则将被排除在直接搜索。
2020-07-31 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
Assisted freeze-out
我们研究了一类具有两个暗物质候选者的暗物质模型，其中只有一个与标准模型扇区相互作用。其中一个暗物质在另一个稳定粒子的帮助下被热化。虽然这两种稳定粒子都对总残留物密度有贡献，但只有一种粒子可以与核弹性散射，从而有效地降低了直接检测率。
2012-03-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Halo-independent tests of dark matter direct detection signals: local DM density, LHC, and thermal freeze-out
本文从暗物质直接探测实验中的一个假定信号出发，导出了与暗物质速度分布无关的暗物质-核子散射截面与局部暗物质密度乘积的下界。这可以与当地DM密度的天体物理测定相结合。在一个给定的粒子物理模型的约束也允许一个强大的比较直接检测信号与限制从大型强子对撞机。此外，该界可以用来制定一个条件，必须满足，如果负责的直接检测信号的粒子是一个热遗物，无论它是否构成所有DM或只有一部分。我们说明的参数，通过采用一个简化的DM模型与Z'调解人，并假设在未来的氙直接检测实验的信号。
2015-08-24 hep-ph
Making dark matter out of light: freeze-in from plasma effects
在标准模型中，暗物质可以通过光矢量介质与粒子耦合。在小耦合的限制下，该门户可以负责通过称为冻结的机制产生所观察到的DM丰度。此外，必要的DM-SM耦合提供了一个具体的基准直接和间接搜索DM。在本文中，我们提出了更新的计算的遗物丰富的DM产生的冻结通过光矢量调解。我们确定了一个额外的生产渠道：光子的衰变，获得介质中的等离子体质量。这些等离子体衰变是亚MeV DM质量的DM产生的主要通道，并且包括该通道导致DM搜索的预测信号强度的显著降低。考虑到SM费米子的等离子体衰变和湮灭的产生，DM获得了一个高度非热的相空间分布，这在以后的时间里会影响宇宙学;这些宇宙学效应将在一篇配套论文中进行探讨。
2019-02-22 astro-ph.CO hep-ph
Light Axinos from Freeze-in: production processes, phase space distributions, and Ly-$α$ forest constraints
在超对称Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky（DFSZ）模型中考虑了3.5 keV线过剩下7 keV轴子暗物质（DM）的冻结产生.这种7千电子伏DM产生的热浴，在一般情况下，出现在张力与Ly- $α$森林数据，虽然直接比较是不直接的。这是因为Ly- $α$森林约束通常是在常规暖暗物质（WDM）的质量上报告的，其中隐含地假设在WDM粒子解耦后的热浴中发生大的熵产生。冻结在axino DM的相空间分布变化取决于生产过程和axino DM可以缓解紧张的Ly- $α$森林约束。通过求解玻尔兹曼方程，我们首先得到了两体衰变、三体衰变和2对2散射产生的轴子的相空间分布。减少碰撞项和由此产生的相空间分布是有用的研究其他冻结的情况。然后，我们计算得到的线性物质的功率谱，这样的axino DM和直接比较，与传统的WDM的线性物质的功率谱。为了证明现实的axino DM生产，我们考虑与希格斯诺次轻超对称粒子（NLSP）和维诺NLSP的基准点。在Higgsino NLSP情况下，轴子的相空间分布比传统WDM情况下的要冷，因此可以利用超对称DFSZ轴子模型中的弱熵产生来避开最严格的Ly- $α$森林约束.
2020-06-01 astro-ph.CO hep-ph
Scalar singlet dark matter in non-standard cosmologies
我们研究了具有非标准膨胀历史的模型中暗物质的产生。我们考虑了在模型中产生观察到的DM丰度的冻出和冻入机制，其中DM由通过希格斯门耦合到标准模型扇区的标量单态粒子组成。我们发现，一个非标准的扩展阶段，可以导致DM丰度的显着变化，因此观测的后果。例如，对于DM冻结，所需的门户耦合可以大得多，而对于DM冻结，允许小得多的值。我们评估相关的限制，并讨论直接检测这种DM的前景。
2019-01-08 astro-ph.CO hep-ph
New benchmarks for direct detection of freeze-in dark matter in vector portal models
Instituto de Física Teórica IFT-UAM/CSIC（理论物理研究所）；Departamento de Física Teórica, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学理论物理系）；Instituto de Física, Universidad de Antioquia（安蒂奥基亚大学物理研究所）
研究MeV级费米子暗物质通过新向量介质与标准模型耦合，评估未来直接探测实验发现新物理的可能性，探讨低温重加热对暗物质产生率的影响。
2026-09-25 astro-ph.CO hep-ph
Freeze-in, glaciation, and UV sensitivity from light mediators
暗物质（DM）通过光介质冻结是一个有吸引力的模型，在当前和未来的实验中具有良好的检测前景。光介质冻结是紫外线不敏感的，因为大多数DM是在晚期产生的，因此DM丰度不依赖于我们宇宙未知的早期演化。然而，最终的DM产量仍然依赖于初始DM群体，通常假设其恰好为零。我们指出，在模型与光介质，最终DM产量也将取决于初始条件假设的光介质人口。我们描述了一类的情况下，我们称之为“冰川作用”，DM冻结在从SM遇到一个预先存在的热浴的介质，并研究最终DM产量的依赖性的初始温度，这个黑暗的辐射浴。为了计算DM散射率在这个宇宙学中，我们推导出第一次精确的积分表达式的玻尔兹曼碰撞项描述两个物种之间的相互作用在不同的温度。我们量化的DM产量的初始暗温度的依赖性，并发现它可以是相当大的传统的（零初始丰度）冻结曲线附近的区域。我们将冻结曲线概括为冰川带，它可以比传统的冻结直接检测目标低一个数量级，并指出DM相空间分布以及产率可能强烈依赖于初始条件。
2022-07-21 astro-ph.CO hep-ph
Freeze-in as a Complementary Process to Freeze-Out
本文提出在仅靠freeze-out暗物质无法满足遗迹密度的模型中加入freeze-in FIMP候选粒子，以补足总遗迹密度并解释直接、间接探测缺失下的对撞机丢失能量信号。
2024-07-05 hep-ph
Bound-state effects on dark matter coannihilation: Pushing the boundaries of conversion-driven freeze-out
束缚态的形成对早期宇宙中暗物质冻结的动力学有很大的影响，特别是对于有色的共零化子。我们提出了一个一般的形式主义，包括任意数量的激发束缚态的有效湮没截面，考虑到束缚态的形成，衰变和过渡，并推导出解析近似的限制情况下，没有或有效的过渡。此外，我们提供了明确的表达式辐射束缚态的形成率的状态与任意的主量子数和角量子数$n,\ell$的介质中的基本表示的$SU(3)_c$，以及它们之间的电磁跃迁率在库仑近似。然后，我们评估的束缚态的影响与马约拉纳暗物质和彩色标量$t$通道介质的模型。我们认为制度的共湮灭以及转换驱动的冻结（或共散射），其中的遗迹丰度是由冻结的转换过程。我们发现，后者发生的参数空间中的区域是相当大的增强到多TeV政权。对于转换驱动的冻结，暗物质是非常弱的耦合，逃避直接和间接的检测限制，但导致长寿命粒子的显着签名，提供了巨大的前景，在即将到来的大型强子对撞机运行的专门搜索探测。
2022-03-24 astro-ph.CO hep-ph
Freezing In, Heating Up, and Freezing Out: Predictive Nonthermal Dark Matter and Low-Mass Direct Detection
由能量为$\ll$ keV的弱耦合暗光子介导的冻结暗物质（DM）是新兴的低质量直接探测计划的重要基准。由于这是唯一的预测，可检测的冻结模型之一，我们研究如何强大的可测试性扩展到其他场景。具体来说，我们进行了详细的研究模型中，DM耦合到一个轻标量介体，并获得冻结在丰富的希格斯介质混合。暗光子的热性质削弱了恒星的冷却边界，与暗光子不同，标量耦合到标准模型（SM）粒子受到强烈的天体物理约束，这严重限制了DM的分数，可以通过冻结产生。虽然通过增加介质-DM耦合来补偿这种减少似乎是天真的，但足够大的值最终使暗区与其自身热化，并产生有效的DM湮灭介质，从而耗尽冻结人口;只有接近$\sim$ GeV尺度的DM候选质量的小窗口可以容纳总的观测丰度。由于许多定性类似的问题出现其他光介质，我们发现它一般很难实现一个可行的冻结的情况下，生产只产生于与SM粒子的重正化相互作用。我们还评论了几个模型的变化，可能会逃避这些结论。
2017-11-29 hep-ph
Strongly self-interacting vector dark matter via freeze-in
我们研究了一个矢量暗物质（VDM）模型，其中暗扇区通过希格斯门耦合到标准模型扇区。如果入口耦合足够小，则可以通过冻结机制产生VDM。结果表明，电弱相变对VDM遗迹密度的预测有重要影响。我们进一步假设，给予VDM质量的暗希格斯玻色子玻色子是如此之轻，以至于它可以诱导强烈的VDM自相互作用，并解决宇宙的小尺度结构问题。正如最新的LUX数据所示，冻结机制所要求的希格斯门耦合非常小，这意味着暗物质直接探测的界限很容易满足。然而，该模型受到BBN、CMB、AMS-02和弥散$γ$ /X射线对VDM的间接检测的很好限制。因此，只有当暗希格斯玻色子的质量不超过${\cal O}({\rm keV})$时，才存在一个参数区域，使得在满足所有其他约束条件的同时，VDM残留物的丰度和VDM自散射都达到合适的值.
2017-11-17 astro-ph.CO hep-ph
Light(ly)-coupled Dark Matter in the keV Range: Freeze-In and Constraints
本文研究了keV质量范围内的轻耦合暗物质通过冻结机制的产生及其约束，考虑了暗光子混合与电磁偶极耦合模型，分析了标准模型费米子湮灭和等离子体衰变的贡献，并推导了红巨星和水平分支星冷却的约束，发现冻结产生所需参数在几十keV处被排除，未来直接探测实验可能覆盖部分参数空间。
2025-11-03 astro-ph.CO hep-ph
Saturation of Transverse Energy per Charged Hadron and Freeze-Out Criteria in Heavy-Ion Collisions
对于从SPS到RHIC的束能量，每个带电粒子的横向能量$E_T/N_{\textrm{ch}}$在大约0.8 GeV的值处饱和。建立了该值与强子共振气体模型中原初能量和粒子数的冻结判据$E/N \approx 1$ GeV之间的直接联系。
2007-12-11 hep-ph
Coannihilation without chemical equilibrium
在共湮灭暗物质的冻结计算中，化学平衡是一个常见的假设。我们探讨了这一假设可能的失败，并找到了一个新的转换驱动的冻结机制。考虑到一个代表性的简化模型的灵感来自超对称性与中性伴子和sbottom状粒子，我们发现在参数空间中的区域非常小的耦合容纳测得的遗物密度。在这个区域，冻结发生在化学平衡之外，暗物质的自湮灭效率非常低。遗迹密度主要取决于玻尔兹曼方程中转换项的大小。由于小的暗物质耦合的参数区域是免疫直接检测，但预测一个有趣的签名消失的轨道或位移的顶点在大型强子对撞机。与冻结或superWIMP场景不同，转换驱动的冻结对再加热结束时的初始条件不敏感。
2017-11-17 astro-ph.CO hep-ph
Dark Freeze-out Cogenesis
我们提出了一种新的机制，多组分暗扇区产生所观察到的暗物质丰度和重子不对称性，从而解决了两者之间的巧合。热冻结的暗物质湮灭成亚稳定的暗伙伴设置的暗物质遗迹丰度，同时提供了重子生成的非平衡条件。亚稳态触发重子不对称性的产生，其衰变后的冻结和潜在的诱导一个时期的早期物质的统治之前，它的衰变。暗物质和重子丰度通过暗区内的数量守恒（共生）而联系在一起。这种“巧合”是GeV到TeV尺度的对称暗物质和暗区与标准模型夸克相互作用的自然结果。我们提出了一个UV完全模型，并探讨其唯象预测，包括暗物质直接检测信号，LHC签名的新的大质量粒子的色荷和长寿命粒子与位移顶点，暗物质引起的核子转换，（外来的）暗物质间接检测信号，和对宇宙学物质功率谱的影响。作为一个副作用，我们提供了一个新的分析处理暗扇区冻结，这可能会证明有用的相关方案的研究。
2022-03-07 astro-ph.CO hep-ph
Infrared Freeze-In of Magnetic Dipole Dark Matter
Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；University of Illinois Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本文提出了一种通过红外冻结机制产生亚GeV磁偶极子暗物质的新方法，并探讨了其在宇宙学和天体物理中的应用。
2025-12-08 astro-ph.CO hep-ph
Photonic Freeze-In
The University of Melbourne（墨尔本大学）
研究一种暗物质仅通过光子湮灭产生的冻结生成新情景，聚焦低再加热温度宇宙历史，可通过直接探测等手段探究，还讨论了能实现此情景的紫外完备模型。
2026-07-07 hep-ph
$Z^\prime$-mediated dark matter freeze-in at stronger coupling
研究$Z^\prime$介导的费米子暗物质在玻尔兹曼抑制下的冻结产生，发现需强规范耦合，并指出该模型可被直接探测实验检验。
2024-09-03 hep-ph
Regenerating WIMPs in the light of direct and indirect detection
除了普通的冻结理论外，还有几种方法可以解释暗物质遗迹的密度。例如，冻结机制可以构成一种替代方案，用于为暗物质候选者生成正确的遗迹密度，这些候选者的预测冻结丰度由于大的全湮灭截面而过低。在这里，我们表明，虽然这样的机制可以解释为什么一个暗物质候选人有正确的遗迹密度，一些候选人可能仍然被排除在外，因为他们会导致一个大的伽玛射线通量在矮球状星系或大的弹性散射率在直接检测实验。为了研究这种情况下，我们研究中性伴子暗物质在MSSM。然而，我们的结论可以推广到其他类型的湮灭DM候选人与低遗物密度的冻结出的情况下，但有他们的遗物密度产生的一些其他机制。
2012-04-17 hep-ph
Velocity-dependent self-interacting dark matter from thermal freeze-out and tests in direct detections
在文献中，一小部分的毫荷电暗物质（DM）被认为是对宇宙黎明时21厘米吸收增强的解释。在这里，我们专注于DM的主要组成部分是自相互作用的暗物质（SIDM）的情况下，由小尺度问题的动机。对于SIDM的自相互作用是兼容的从矮到集群规模，速度依赖的自相互作用介导的轻标量$ϕ$被认为是。对于费米子SIDM $Ψ$，主湮没模$Ψ\barΨ \to ϕϕ$是一个$p -$波过程.早期宇宙中SIDM $\rightleftarrows ϕ\rightleftarrows$标准模型（SM）粒子的热跃迁为$ϕ$与SM粒子的耦合设置了一个下限，这一下限已被DM直接探测所排除，在这里我们考虑SIDM通过毫荷电DM处于热平衡。对于$m_ϕ>$ 2毫荷电DM质量，$ϕ$可以快速衰变，避免多余的能量注入到大爆炸核合成中。因此，$ϕ-$ SM粒子耦合可能非常微小，并逃避DM直接检测。弱相互作用大质量粒子（WIMP）与原子核接触散射的图象不能用于SIDM与光介质的散射，本文探索了一种将WIMP搜索结果转化为直接探测SIDM的方法.
2020-01-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark Matter Freeze-in from a $Z^\prime$ Reheaton
ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics, School of Physics, The University of Melbourne（墨尔本大学物理学院暗物质粒子物理卓越中心）
本文研究了通过Z'重加热子非热衰变产生暗物质冻结的可能性，探讨了重加热机制对宇宙学引力波背景的探测作用。
2026-04-27 astro-ph.CO hep-ph
Temperature evolution in the Early Universe and freeze-in at stronger coupling
本研究探讨早期宇宙中强耦合暗物质freeze-in机制，在紫外完备框架下分析SM热浴最高温度的作用，指出暴胀子衰变为右手中微子的场景可实现该机制且再加热前SM温度恒定，为暗物质探测提供新方向。
2024-05-17 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Abundance from Sequential Freeze-in Mechanism
本文对早期宇宙中暗物质产生的顺序冻结机制进行了深入的分析。在这个机制中，暗物质的残余密度是由介质粒子的对湮灭产生的，介质粒子本身是由标准模型粒子的热碰撞产生的。低于某个临界值的介质耦合到标准模型领域，这个顺序通道主导了通常的冻结，其中暗物质直接产生于热碰撞，即使当介质是不是在热平衡。后一种情况需要计算介质的完整非热分布，有限温度校正对此特别重要。
2020-05-13 hep-ph
Multipolar Dark Matter Freeze-out in an Early Matter-Dominated Universe
Indian Institute of Science（印度科学研究所）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
研究早期物质主导宇宙中费米子暗物质通过高维电磁算符与标准模型相互作用的冻结，考虑多种相互作用并计算耦合，对比参数空间与标准场景及当前约束，发现熵稀释使可行参数空间变化，凸显早期宇宙学历史对暗物质现象学和实验可行性的影响。
2026-07-10 astro-ph.CO hep-ph
UV Freeze-in in Starobinsky Inflation
在Starobinsky暴胀模型中，观测到的暗物质丰度只能由暴胀子场的直接衰变产生，而暴胀子场的直接衰变只能在非常窄的谱内产生，谱内是质量为$\sim 10^7$ GeV的近似共形标量场和旋量。然而，在暗区和可见区之间存在有效的不可重正化的相互作用时，这个光谱可以显著地加宽。特别是，我们表明，UV冻结可以有效地产生正确的暗物质丰度的大范围的质量跨越从千电子伏到PeV规模和任意自旋，而不会显着改变加热动力学。我们还考虑了有效相互作用对暴胀子衰变为暗物质的贡献。
2020-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Impact of freeze-in on dark matter isocurvature
首次分析了冻结入暗物质涨落，提出理论框架计算其对曲率和等曲率微扰的影响，发现非热冻结入过程可保留部分原初等曲率，并给出了未来CMB实验的灵敏度投影。
2023-07-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Two Real Scalar WIMP Model in the Assisted Freeze-Out Scenario
我们研究了一个简单的暗物质模型，该模型由两个相互作用的实单重标量给出，其中只有一个耦合到希格斯玻色子。因此，该模型提出了一个最小的辅助冻结框架：这两个标量有助于暗物质遗迹密度，但只有其中一个参与与核的弹性散射。这降低了直接检测实验中的预期交互率，使得参数空间某些区域的模型可能会规避XENON1T约束。在理论（微扰性、稳定势和么正性）和实验（Higgs不可见、遗迹密度、直接探测）的约束下，利用Higgs共振附近的窄宽度近似计算了平均湮灭截面.我们表明，该模型是可行的希格斯共振区和标量单线态质量的数百GeV，虽然该模型在高能量变得高度约束。
2021-10-07 hep-ph
Time Dependence of Chemical Freeze-out in Relativistic Heavy Ion Collisions
我们在强子动力学输运程序的框架下研究了CERN SPS重离子碰撞中奇异粒子产生的化学和热冻结时间依赖性。我们发现，在铅+铅碰撞的情况下，强子化后的Lambda产率变化很大，而对于较小的系统尺寸（如S+S）的直接粒子生产占主导地位的非弹性再散射生产。Pb+Pb中奇异重子的化学冻结时间小于非奇异重子，但它们仍然足够长，足以使强子再散射对最终的λ产额有显著贡献。基于非弹性和弹性截面的估计，我们预计的趋势更短的冻结时间（化学和动力学），从而更少的粒子生产后强子化，继续为多奇怪的重子。
2000-03-29 hep-ph
Discovery Prospects for a Minimal Dark Matter Model at Cosmic and Intensity Frontier Experiments
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
该研究探讨了最小暗物质模型在宇宙和强度前沿实验中的探测前景，指出未来实验在不同场景下对暗光子的探测能力互补，且在某些条件下仍可能发现暗光子。
2026-01-28 hep-ph
Singlet-doublet dark matter beyond freeze-out
INFN, Sezione di Firenze（意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部）；University of Michigan（密歇根大学）
本文研究超出退耦机制的单重态-双重态暗物质模型，分析其通过多种机制实现暗物质丰度的方式，重点探讨小汤川耦合区域的对撞机物理现象。
2026-08-14 hep-ph
The Four Basic Ways of Creating Dark Matter Through a Portal
我们认为，在宇宙的热历史中，暗物质（DM）可能是由标准模型粒子产生的，要么通过一个动力学混合入口到一个额外的U（1）规范场，要么通过希格斯入口。仅依赖于DM粒子质量，门户网站和DM隐藏部门的相互作用，我们展示了如何观察到的DM遗迹密度可以得到。有四种可能的冻结/再湮灭/冻结制度，它们共同导致一个简单的特征遗迹密度相图，与“台面”的形状。在动力学混合门户网站的情况下，我们表明，与其他冻结的情况下，在文献中讨论的，冻结制度可以探测即将DM直接检测实验。这些结果很好地代表了从标准模型{sector}中创建DM隐藏扇区的任何场景。
2012-05-24 astro-ph.CO hep-ph
Flavored Dark Matter: Freeze-out Scenarios and LHC Signatures
该研究在暗最小风味破坏框架下提出简化暗物质模型，探索其参数空间，发现转换驱动冻结等新情景，并研究LHC信号，展示比单风味暗物质更丰富的唯象学。
2024-05-23 hep-ph
Towards understanding thermal history of the Universe through direct and indirect detection of dark matter
我们研究的问题是，在多大程度上通过直接和间接探测实验对暗物质进行前瞻性探测，可以揭示早期宇宙中通过冻结过程热产生的暗物质的比例。通过模拟在不久的将来可以看到的假定信号，并用它们来重建WIMP暗物质的性质，我们表明，在模型无关的方法中，这只能在参数空间的一小部分中实现。然而，随着额外的理论输入，关于热冻结作为产生暗物质的主要机制的假设可能得到验证。我们用两个例子来说明这一点：一个有效场论的暗物质与矢量信使和希格西诺或维诺暗物质内的MSSM。
2017-10-16 astro-ph.CO hep-ph
Non-thermal leptogenesis and UV freeze-in of dark matter: impact of inflationary reheating
研究了同时实现标准模型（SM）规范单重态费米子暗物质（DM）的非热稀薄生成和紫外冻结的最小方案，其中暴胀子场在它们的产额中起着重要作用.可重正化相互作用仅限于SM场、两个右手中微子（RHN）和只与RHN耦合的暴胀子，而DM仅通过$d>4$维算符与SM场和RHN耦合.考虑到两个单独的情况下，$d=\{5,6\}$，我们表明，对于$d=5$，暴胀衰变成RHN，随后其随后衰变成SM粒子导致再加热以及DM生产从SM浴。根据DM质量，这需要与$Λ\sim 10^{17}~\rm GeV$一样大的临界值。另一方面，对于$d=6$，DM产生直接来自RHN的散射（对于$Λ\gtrsim 10^{14}~\rm GeV$），这导致DM产率的非常重要的演变。在这两种情况下，都可以通过RHN的衰变成功的非热稀薄生成来解释观察到的重子不对称性，以及普朗克通过纯UV冻结机制观察到的DM的残余密度。分别考虑瞬时和非瞬时再加热，我们约束的参数空间，这个最小的情况下，从相关的唯象要求，包括亚电子伏特尺度的活性中微子质量和它们的混合。
2021-07-23 astro-ph.CO hep-ph
Electroweak Symmetry Breaking and WIMP-FIMP Dark Matter
电弱对称性破缺（EWSB）被认为会产生我们所生活的巨大宇宙。然而，它也可能提供了一个重要的边界冻结或冻结的暗物质（DM）连接到标准模型通过希格斯门的过程中，有助于DM遗迹不同的边界。我们探索这样的可能性，在一个两个组件DM框架，其中一个大规模的$U(1)_X$规范玻色子DM冻结和标量单DM冻结，这继承了EWSB的影响，在相关的方式为这两种情况下。在不同的可能性中，我们研究了两种示例情况;第一种情况是当一种DM组分冻入而另一种组分从热浴中冻出时，这两种情况都必然是$before$ EWSB;第二种情况是当冻入和冻出都发生时，这两种情况都是$after$ EWSB。我们发现这两种情况下，在解决遗物密度和最近最直接的搜索约束从XENON 1 T，其中一些可以借用模型独立的方式后，在可用的参数空间的模型中的一些突出的独特功能。
2022-07-18 hep-ph
Higgs Portal Dark Matter Freeze-in at Stronger Coupling: Observational Benchmarks
本文研究低温下希格斯门户暗物质的冻结产生机制，指出标准模型热浴温度可能从未高到抑制热发射，从而允许显著耦合，并在自旋0、1/2和1的暗物质框架中划定了可被直接探测实验和LHC不可见希格斯衰变搜索检验的参数空间。
2024-05-06 hep-ph
Changes in Dark Matter Properties After Freeze-Out
决定其热遗迹丰度的暗物质的性质可能与今天的暗物质性质大不相同。我们通过将一个暗物质扇区耦合到一个标量来研究这种可能性，该标量在暗物质冻结后经历相变。如果根据对撞机测量的参数以及直接和间接探测实验计算出的Omega_DM h ^2值与天体物理学观测值不匹配，这种新型宇宙学可以提供解释。这一机制也有可能解释解释PAMELA数据所需的“助推因子”。
2008-12-16 hep-ph
Probing low-reheating scenarios with minimal freeze-in dark matter
本文研究了最小冻结入暗物质在低再加热情景下的参数空间，通过量化量子统计和再加热动力学对早期宇宙暗物质产生的影响，发现低温再加热需增强暗与可见扇区耦合，从而扩大了下一代直接探测实验的探测范围。
2025-01-30 hep-ph
Testing leptogenesis and dark matter production during reheating with primordial gravitational waves
研究再加热期间通过轻子生成和紫外冻结产生重子不对称性与暗物质，并探讨利用原初引力波谱形探测这些非热产生机制。
2025-02-26 astro-ph.CO hep-ph
