Primordial black holes and mirror dark matter
如果镜像物质存在，但不能构成宇宙中所有的暗物质，我们可以预期，额外的暗物质成分可能只与其他部门的引力相互作用。原始黑洞是引力相互作用的自然候选者之一。因此，如果镜像物质存在，但不能构成宇宙中所有的DM，PBH的存在可能是额外DM成分的候选者。在这种情况下，剩余的DM组分可以是PBH或来自PBH的$SU(3)\times SU(2)\times U(1)$单线态颗粒。我们显示限制PBH与镜像DM。特别地，如果DM包括镜像重子和PBH，则PBH的初始质量估计为$10^{17} \ {\rm g} \lesssim M_{\rm PBH} \lesssim 10^{23} \ {\rm g}$。
2022-10-10 astro-ph.CO hep-ph
Kinetic backreaction cannot suppress axion quantum pressure
Brown University（布朗大学）
研究动力学耦合超轻轴子暗物质的反作用，通过解析分析和数值模拟证明，该反作用无法缩小金斯长度以增强结构形成，反而会增大金斯长度，无法实现预期的结构增长效果。
2026-08-04 astro-ph.CO hep-ph
Higgs Cosmology and Dark Matter
希格斯真空稳定性对宇宙学有重要影响。特别是，我们认为，如果希格斯真空是亚稳态的，那么暗物质不能包含一个质量小于$10^{15}{\rm g}$在我们过去的整个光锥黑洞。除了是微观黑洞的破坏者之外，希格斯真空衰变也可能是暴胀期间原始黑洞的来源。
2018-09-01 astro-ph.CO hep-ph
Strongly interacting dark matter and the DAMA signal
我们发现，模型的强相互作用（SIMP）暗物质复制DAMA信号实际上不能解释其时间依赖性。我们讨论了这种类型的模型来自直接检测实验的限制，并研究了热化的暗物质粒子在地面的参数的允许值的传播。我们考虑一个简单的1D扩散和一个更详细的3D扩散。在这两种情况下，预测的信号要么有错误的相位的年度调制或一个更大的幅度的昼夜调制。
2019-07-04 astro-ph.CO hep-ph
Either neutralino dark matter or cuspy dark halos
我们证明，如果最小超对称标准模型中的中性伴子是银河系中的暗物质，那么就不可能有一个延伸到银河系中心的暗物质尖点。相反，如果一个暗物质尖点延伸到银河系中心，中性伴子就不可能是我们银河系中的暗物质。我们考虑了银河系中心黑洞周围中性伴子湮灭的同步辐射，得到了这些结果。
2000-02-21 astro-ph hep-ph
Effective description of dark matter self-interactions in small dark matter haloes
自相互作用的暗物质可能具有惊人的天体物理学特征，例如在合并的星系团中星系和暗物质之间可观察到的偏移。数值N体模拟用于预测这些观测值，通常将星系视为无碰撞的测试粒子，这是一个值得怀疑的假设，因为每个星系都嵌入在自己的暗物质晕中。为了使一个更准确的治疗，我们开发了一个有效的描述小暗物质晕考虑到两个主要的影响，由于暗物质自散射：减速和蒸发。我们指出，自散射可以有相当大的影响，星系的轨迹，减少星系和暗物质合并集群之间的分离。这种效应敏感地依赖于底层粒子物理，特别是自散射截面的角度依赖性，并且不能单独从动量传递截面预测。
2020-09-10 astro-ph.CO hep-ph
Resolving astrophysical uncertainties in dark matter direct detection
我们研究了银河系暗物质粒子的假设速度分布对核反冲探测器结果解释的影响。通过将实验数据转换为变量，使天体物理学的未知数变得明确，不同的实验可以在没有关于暗物质晕的隐含假设的情况下进行比较。我们扩展这个框架，包括年度调制信号，以及多个目标元素。最近的结果DAMA，CoGeNT和CRESST-II可以带入协议，如果速度分布是非常各向异性的，从而允许一个大的调制分数。然而，CDMS和XENON的限制不能通过单独诉诸这种天体物理不确定性来回避。
2012-02-29 astro-ph.CO hep-ph
Collapsed Dark Matter Structures
暗物质和重子在宇宙中的分布是非常不同的：暗物质存在于扩展的晕中，而相当一部分重子辐射掉了它们的大部分初始能量，并深深地落入势阱中。这种形态上的差异导致了一个广泛接受的结论，即暗物质不能在任何尺度上冷却和坍缩。我们重新审视了这一假设，并表明，一个简单的模型，暗物质下的“暗电磁”充电，可以让暗物质形成引力坍缩的对象的特征质量尺度比银河系型星系小得多。虽然螺旋星系中的大部分暗物质会留在晕中，但这样的模型开启了星系及其相关的暗物质对大量坍缩的子结构起宿主作用的可能性。这种结构的观测特征还没有得到很好的探索，但可能很有趣。
2018-02-12 astro-ph.CO hep-ph
Fuzzy dark matter fails to explain the dark matter cores
针对超暗矮星系（UFDs）的核状暗物质分布，研究发现模糊暗物质（FDM）预测的核半径-恒星质量标度与观测存在6.1σ张力，其所需质量也与莱曼-α界限冲突，表明FDM无法解释暗物质核。
2025-02-17 astro-ph.CO hep-ph
Experimental targets for dark photon dark matter
本文研究暗光子作为暗物质的可行性条件，指出早期宇宙反作用可能使其失效，并提出新模型为实验探测设定明确目标。
2025-06-02 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter and the XENON1T electron recoil excess
我们表明，电子反冲过剩约2千电子伏的氙合作声称可以安装DM或DM类粒子具有快速组件的速度顺序$\sim 0.1$。这些粒子不可能是我们银河系的冷DM晕的一部分，因此我们推测它们可能的性质和起源，例如快速移动的DM子晕，DM的半湮灭和附近轴子星产生的相对论性轴子。可行的新物理方案必须适应外来DM动力学和不寻常的DM属性。
2020-11-09 astro-ph.CO hep-ph
Limits on Threshold and "Sommerfeld" Enhancements in Dark Matter Annihilation
我们发现独立于模型的上限速率的暗物质湮灭在星系晕。玻恩近似通常会失败，而类似于“索末菲因子”的奇异阈值增强也被证明是毫无根据的。最有效的湮灭机制涉及微扰小的衰变宽度，这在很大程度上被忽略了。与TeV质量尺度相比非常小的宽度足以有效地饱和湮灭率的么正性界限。由于波函数归一化，弱耦合理论中束缚态的形成产生很小的影响。酉性表明索末菲因子不能在截面中产生大的变化，并且用于确定这些近似在哪里失效。
2010-03-04 astro-ph.CO hep-ph
Plausible constraints and inflationary production for dark photons
本文研究暗光子的约束与产生机制，证明暗Higgs质量不能任意放松对动能混合参数的约束，提出暴胀后通过暗Higgs随机错位衰变产生暗光子暗物质的机制，并给出暗光子介导轻暗物质热冻结情形下动能混合参数的新下界。
2025-08-19 astro-ph.CO hep-ph
Inelastic dark matter scattering off Thallium cannot save DAMA
我们研究了所观察到的DAMA调制信号与暗物质（DM）的非弹性散射的兼容性的$0.1\%$铊（Tl）掺杂剂在DAMA。在这项工作中，我们测试是否存在参数空间的区域，其中的T1解释给出了一个很好的适合从DAMA的最新数据，以及这些区域是否与其他直接检测实验的最新约束兼容。此前，Chang等人在2010年提出了DAMA数据的T1解释，最近（2019年）DAMA/LIBRA合作发现了T1非弹性散射参数空间中的区域，其与无调制假设的差异超过$10σ$。我们已经扩大了他们的工作，通过测试是否非弹性DM-Tl散射的参数空间区域给出了一个很好的适合最新的DAMA数据生存的限制，由一个DM信号的缺乏XENON 1 T和CRESST-II。此外，我们还测试了这些区域如何随着不确定性的主要来源而变化：从未直接测量过的Tl淬灭因子，以及DM分布中的天体物理不确定性。我们的结论是，非弹性DM散射T1不能解释DAMA数据的光从其他实验的零结果。
2021-03-17 hep-ph
The Sun as a sub-GeV Dark Matter Accelerator
进入太阳的次GeV晕暗物质可能会从热的太阳核上散射，并以比其进入速度快得多的速度喷射出去。考虑到太阳的温度和不透明度，我们推导出这些反射粒子的速率和速度分布的表达式。我们进一步证明，未来的直接探测实验可以使用这些高能反射粒子探测光暗物质的参数空间，不能通过普通的晕暗物质访问。
2018-04-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark matter and dark radiation from evaporating Kerr primordial black holes
原始黑洞蒸发产生暗物质和暗辐射的机制非常有趣。我们考虑Kerr黑洞的情况，推广以前在Schwarzschild情况下得到的结果。对于暗物质，结果并没有显著变化，温暖的暗物质的边界也同样适用：特别是，克尔情况不能拯救黑洞统治轻暗物质的场景。对于暗辐射，$ΔN_{eff}$的期望值相对于史瓦西情况没有显著变化，但是对于自旋为2的粒子的增强：然而，在无质量的情况下，只有极端的黑洞才能达到预期的实验灵敏度。
2021-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for Dark Matter- Theoretical Rates and Exclusion Plots due to the Spin
最近的WMAP数据证实了奇异的暗物质和真空能量（宇宙学常数）在扁平宇宙中占主导地位。暗物质成分的性质在被直接探测到之前无法确定。粒子物理学的最新发展提供了许多候选者作为暗物质的成分，称为弱相互作用大质量粒子（WIMPs）。由于它们的相互作用很弱，能量也很低，所以它们不能激发目标，只能通过测量反冲核来检测。对于所有的WIMP，包括最流行的候选者，最轻的超对称粒子（LSP），相关的截面产生以下机制：i）相干模式，由于标量相互作用。ii）电荷相干模式，只有质子的贡献，在最近的情况下，隐蔽的暗物质的场景和iii）自旋的贡献所产生的轴向电流。在本文中，我们将集中在自旋的贡献，这可能是重要的，特别是对轻目标。
2009-12-17 hep-ph
Leptophilic Dark Matter in Direct Detection Experiments and in the Sun
暗物质主要与轻子而不是核物质相互作用，最近引起了人们的极大兴趣。在这次演讲中，我们将研究在直接探测实验和寻找太阳中暗物质湮灭为中微子的实验中，这种“亲轻子暗物质”所预期的信号。在一个模型无关的框架中，我们计算了不同散射过程的预期相互作用率，包括原子电子壳层的弹性和非弹性散射，以及原子核的环诱导散射。在最后一种效应占主导地位的情况下，亲轻子暗物质无法与传统的WIMP区分开来。另一方面，如果电子壳层的非弹性散射占主导地位，则直接探测实验中的预期事件谱是不同的，并且将提供不同的信号。然而，我们发现DAMA和/或CoGeNT中的信号不能通过调用亲轻子DM来解释，因为预测和观察到的能谱不匹配，并且因为来自太阳的中微子束缚。
2010-11-05 hep-ph
Scalar Field Dark Matter Quantum Effects as Dark Energy
我们用非常简单的论证证明了超轻粒子作为$m_{SFDM}\sim10^{-22}$ eV的标量场暗物质的量子效应在经典尺度下是不可忽略的。我们证明了这种效应的有效密度在空间中是恒定的，对于这样的质量，它是宇宙临界质量的数量级。因此，我们可以将这种量子效应的有效密度解释为宇宙学常数。
2010-02-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitino Dark Matter
引力子暗物质，连同热稀薄生成，意味着超粒子质量的上限。在R宇称破缺的情况下，原始核合成的约束自然得到满足，衰变的引力子导致高能宇宙射线的特征信号。来自引力子衰变的电子和正电子通量不能同时解释费米LAT最近测量的PAMELA正电子分数和电子+正电子通量。观测到的通量需要天体物理学来源。测得的反质子通量允许衰变的引力子对伽马射线谱有相当大的贡献，特别是能量低于300 GeV的谱线。
2009-11-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational wave and dark matter from Axion-Higgs string
通过格点模拟研究 Axion-Higgs string 产生的暗物质与引力波，给出了类轴子粒子参数的界限，并指出预测的引力波谱无法被当前脉冲星计时阵列实验探测。
2024-12-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Matter Subhalos In the Fermi First Source Catalog
银河系的暗物质晕被认为包含大量较小的次晕。这些天体可能含有非常高密度的暗物质，并产生潜在的可观测伽马射线通量。在这篇文章中，我们研究了费米伽马射线太空望远镜最近出版的第一源目录中的伽马射线源，并试图确定该目录是否可能包含一个人口的暗物质subhalos。我们发现，虽然大约20-60的目录的不明来源可能是暗物质subhalos，这样的人口不能清楚地确定为这样在这个时候。从第一源表中的源的性质，我们得到的暗物质的湮灭截面的限制是严格的矮球状星系的最近的观测。
2010-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Detection Prospects for Majorana Fermion WIMPless Dark Matter
我们考虑速度依赖和速度无关的贡献自旋相关（SD）和自旋无关（SI）的核散射（包括一个循环的修正）的WIMP无暗物质，在这种情况下，暗物质候选人是马约拉纳费米子。我们发现，自旋无关的散射只产生于混合的异国情调的squarks，或从速度依赖的条款。然而（与MSSM中性伴子WIMP的情况相反），我们发现了一类不能通过SI散射检测到的模型，但可以通过SD散射在IceCube/DeepCore检测到。我们研究了大范围的马约拉纳费米子WIMP无模型参数的SI和SD检测策略的检测前景。
2011-08-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Free scalar dark matter candidates in R^2-inflation: the light, the heavy and the superheavy
在斯塔罗宾斯基的R^2模型中，引力既考虑了暴胀，也考虑了随后的再加热。后者是由于暴胀子引力衰变占主导地位的标量粒子的生产。这很容易让人想到，暗物质粒子也是在这个过程中产生的。由于温度过高的自由标量不能作为有生命力的暗物质（Phys.Lett.B700：157- 162，2011），我们进一步考虑了两种选择：与引力耦合非最小的标量和暴胀阶段产生的超重标量.我们发现，如果标量质量超过0.8兆电子伏，第一种选择允许可行的温暖或寒冷的暗物质。第二种选择意味着粒子质量为10^16 GeV的超冷暗物质，当与暴胀相关的标量质量迅速变化并违反绝热性时，这种物质的产生在暴胀结束时达到饱和。类似的结果也适用于超重费米子暗物质。
2012-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Solar mass black holes from neutron stars and bosonic dark matter
质量为$\approx 1\, M_{\odot}$的黑洞不可能通过恒星演化产生。它们形成的一个流行的场景涉及中子星的嬗变--通过暗物质的积累引发恒星中心的引力坍缩。我们表明，这种情况下可以实现玻色子暗物质的模型，尽管暗物质粒子的相互作用的要求显然是矛盾的：一方面，他们应该耦合到中子强到足以被捕获的中子星内，另一方面，他们的环诱导的自相互作用阻止崩溃。观察到这些相互冲突的条件施加在不同的尺度，我们证明了有效积累的暗物质的模型可以在大的领域变形，使其不可避免的随后崩溃成一个黑洞。可行的例子包括弱耦合模型弯曲的无限山谷。
2022-03-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing Gravitino Dark Matter with PAMELA and Fermi
我们分析了衰变引力子暗物质的宇宙射线签名的模型独立的方式的基础上的运营商分析。热leptogenesis和通用的边界条件在大统一体规模限制引力子质量低于600 GeV。来自引力子衰变的电子和正电子通量，加上标准的GALPROP背景，不能解释费米LAT最近测量的PAMELA正电子分数和电子+正电子通量。对于引力子暗物质，观测到的通量需要天体物理源。测得的反质子通量允许衰变的引力子对伽马射线谱有相当大的贡献，特别是能量低于300 GeV的谱线。未来对伽马射线通量的测量将对LHC中可能存在的衰变引力子暗物质的特征提供重要的限制。
2009-08-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Effects of the Running Gravitational Constant on the Amount of Dark Matter
在银河系和超越的暗物质的量进行检查，考虑到可能运行的引力常量$G$作为距离尺度的函数。如果把渐近自由高阶导数量子引力所建议的$G$的运行引入到星系晕中总暗物质的计算中，那么解释旋转曲线所需的暗物质的数量与标准计算相比减少了三分之一。然而，单独运行$G$不能再现观察到的旋转曲线的平坦行为。研究还表明，$G$的运行不能解释宇宙中大部分暗物质的存在，这些物质的尺度超过了$ \sim 10$ Mpc。我们还提出了一个教学的解释运行的$G(r)$在该地区的大规模，这显然是一个经典的域。
1995-01-19 astro-ph hep-ph
Dark Atoms of Dark Matter from New Stable Quarks and Leptons
宇宙中的非重子暗物质可以由新的稳定的带电轻子和夸克组成，如果它们隐藏在复合暗物质的难以捉摸的“暗原子”中的话。这种可能性可以与反常同位素的严格约束相兼容，如果存在带-2电荷的稳定粒子，而不存在带+1和-1电荷的稳定粒子。这些条件不能在超对称模型中实现，但可以在最近开发的几种替代方案中得到满足。过量的-2带电粒子与原始氦结合在O-氦“原子”中，保持特定的核相互作用形式的比冷更热的暗物质。在这种情况下，直接寻找暗物质的难题反映了O-氦的非平凡核物理学。
2010-12-28 astro-ph.CO hep-ph nucl-ex
The ZZ' kinetic mixing in the light of the recent direct and indirect dark matter searches
有几种结构，不论是否起源于弦，都产生了标准模型（SM）的阿贝尔规范延拓。即使SM的粒子在该额外的$U'(1)$下不带电，也不能避免在$U'(1)$和超电荷$U_Y(1)$之间存在动力学混合。在这项工作中，我们约束彻底这种动力学混合，考虑到最近的实验数据从加速器物理，直接检测和间接检测的暗物质。我们表明，该地区尊重WMAP和实验的限制，现在非常狭窄的极线，其中$M_{Z_D}\simeq 2 m_{DM}$，$Z_D$是规范玻色子与额外的$U'(1)$。
2011-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Exothermic isospin-violating dark matter after SuperCDMS and CDEX
我们发现，放热的同位旋破坏暗物质（IFDM）可以使最新的CDMS-Si实验的结果与最近的零实验，如XENON 10，XENON 100，LUX，CDEX和SuperCDMS一致，而对于CoGeNT实验，仍然存在很强的张力。对于CDMS-Si，单独的放热暗物质或同位旋破坏的暗物质不能完全改善这些实验之间的张力;只有当放热散射与f_n/f_p=-0.7的同位旋破坏效应相结合时，张力才消失。要使这种放热的IVDM存在，至少需要一个新的矢量规范玻色子（暗光子或暗Z '）将SM夸克连接到马约拉纳型DM粒子。
2015-03-02 hep-ph
Quark Nugget Dark Matter: No contradictions with neutrino flux constraints
最近有人声称，夸克块形式的暗物质不能占暗物质密度的20%以上。这一说法是基于中微子通量在20-50 MeV范围内的限制，其中超级神冈等地下中微子探测器的灵敏度具有最高的信噪比。我们认为，这一说法的关键依赖于这样一个假设，即可见重子与反夸克块的湮灭将产生一个中微子光谱类似于传统的重子-反重子湮灭光谱在真空中。然而，这种假设并不适用于有色超导相的金块，其中最轻的伪戈德斯通介子（π介子和K介子）的质量在20 MeV范围内，而传统的π介子质量约为140 MeV。因此，这些轻的CS相的伪戈德斯通玻色子的衰变不能产生20-50 MeV能量范围内的高能中微子。
2016-02-04 astro-ph.HE hep-ph
Possible Evidence For Dark Matter Annihilation In The Inner Milky Way From The Fermi Gamma Ray Space Telescope
我们研究了费米伽马射线空间望远镜从银河系中心方向观测到的伽马射线，发现它们的角分布和能谱很好地用一个暗物质湮灭场景来描述。特别是，我们发现暗物质粒子的数据与25-30 GeV质量的数据非常吻合，湮灭截面约为9 × 10 ^-26 cm ^3/s，并且在银河系内部千秒差距内分布有尖状晕轮廓。然而，我们不能排除这样的可能性，即这些光子来自一个或多个天体物理源，这些天体物理源具有与湮灭暗物质情景中预测的相似的形态和光谱形状。
2009-11-11 hep-ph
Neutralino Dark Matter in SUSY-SU(5) with RH neutrinos
在低能超对称性的背景下，讨论了基于SU（5）群的右手中微子大统一模型，研究了它对中性伴子暗物质（DM）的影响，并与约束MSSM进行了比较. RG效应在这个模型中修改的sparticle频谱，这样的DM遗迹密度的WMAP限制不能满足小值的$\tanβ$（$\tanβ\lesssim 35$）和有效的neutralino-stau coannihilation所允许的参数空间的区域提出了一个独特的现象和上限的neutralino质量的参数选择。
2007-10-09 hep-ph
Distinguishing Dynamical Dark Matter at the LHC
动态暗物质（DDM）是暗物质物理学的一个新框架，其中暗扇区由单个分量场的集合组成，这些分量场集体合谋以超越通常与暗物质相关的方式起作用。由于其非平凡的结构，这种DDM系综--不像大多数传统的暗物质候选者-不能用单一的质量，衰变宽度或散射截面集来表征，而是必须用描述其成分的集体行为的参数来描述。同样地，这样一个系综的组成部分也不需要是稳定的，只要整个系综的寿命与宇宙学丰度相平衡即可。在本文中，我们调查的前景，确定DDM合奏在大型强子对撞机和区分这样的暗物质候选人的候选人的特征，传统的暗物质模型。特别是，我们专注于DDM的情况下，在碰撞机产生的合奏的分量字段旁边的一些标准模型粒子通过额外的重场衰变。这些标准模型粒子的不变质量分布具有几个独特的特征，这些特征在大多数传统的暗物质模型中无法复制。我们证明，在许多情况下，它是可能的DDM合奏和传统的暗物质候选人的基础上，这样的分布区分。此外，我们的许多结果也适用于更普遍的各种其他扩展的标准模型，涉及多个稳定或亚稳中性粒子。
2012-04-18 hep-ex hep-ph
Singlet-Doublet Dirac Dark Matter
我们分析了标准模型的一个简单的扩展，其中的暗物质粒子是一个狄拉克费米子，是一个单线态和SU（2）二重态的混合物。该模型只包含四个自由参数：单重态和二重态质量和两个新的Yukawa耦合。在这个模型中，直接检测边界非常强，并且要求暗物质粒子是单态的。因此，它的残余密度必须通过与偶线的共湮灭来获得。我们发现，暗物质的质量应该低于750 GeV，单重态-二重态质量差不能超过9%，直接探测实验提供了最好的机会来探测这种情况。最后，我们还表明，这个模型可以有效地出现在动机良好的扩展标准模型。
2015-10-21 hep-ph
Modelling ultra-fine structure in dark matter halos
各种基于实验室的实验正在进行，试图直接探测暗物质。在这些实验中预期的事件速率和详细信号取决于亚毫秒差距尺度上的暗物质相空间分布。这些尺度比传统的N体模拟所能解决的尺度要小很多个数量级，所以我们不能指望使用这样的工具来研究银河系历史上合并对当前实验所探测的详细相空间结构的影响。在本文中，我们提出了另一种方法来调查这种合并的结果，通过研究一个简化的模型合并的子晕与一个较大的父晕。通过适当选择母晕势，子晕物质的演化可以用作用角变量解析地表示，因此可以非常快速地获得其整个轨道历史，而无需数值积分。此外，通过向后演化，我们可以获得任意高的空间分辨率的当前速度分布在一个固定的点。虽然这个模型不能提供一个详细的定量比较与银河系，它的属性是足够通用的，它提供了定性的洞察所产生的预期结构合并的分辨率，不能接近完整的数值模拟。初步结果表明，暗物质粒子的速度空间分布的特点仍然是离散和明确的峰值在一段较长的时间内，无论是单合并系统和多合并系统，在预测实验室实验检测率有时假设简单的平滑速度分布。
2008-08-07 astro-ph hep-ph
Self-interacting dark matter constraints in a thick dark disk scenario
在冷暗物质模拟中，我们预测了一个厚的暗物质盘，它是银河系大小的晕中吸积卫星与恒星盘相互作用的结果。本文研究了自相互作用的厚暗盘对来自太阳的高能中微子流的影响。我们发现，粒子质量之间的100 GeV和1 TeV和暗物质湮灭重轻子的自相互作用可能不够强，以解决小尺度结构的动机或暗盘不能在银河系中存在。
2018-01-19 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Radion Portal Freeze-Out Dark-Matter
本研究提出稳定额外维理论中radion可作为普通物质与WIMP暗物质的天然门户，通过共振湮灭产生观测暗物质遗迹丰度，指出直接探测暂无法约束该模型，间接探测排除5-80 GeV的暗物质质量区间。
2025-07-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Mass and Scalar Cross-sections for Neutralino Dark Matter in Anomaly Mediated Supersymmetry Breaking Model
在最小反常介导超对称（mAMSB）模型框架下，我们认为中性伴子是最轻的超对称粒子。研究了中性伴子质量随超对称参数的变化。考虑到这些中性伴子是弱相互作用大质量粒子（WIMP）或冷暗物质（CDM）的候选者，我们计算了中性伴子核子标量截面，并与DAMA-NaI中性伴子直接探测搜索结果进行了比较.从这项研究中，我们观察到，mAMSB模型的结果不能解释在DAMA-NaI实验的年度调制签名获得的WIMP质量和WIMP核子标量截面空间的允许区域。
2002-09-24 hep-ph
Bounds on Dark Matter Interactions with Electroweak Gauge Bosons
我们调查的情况下，暗物质与标准模型主要通过电弱规范玻色子相互作用。我们采用了有效场论框架，其中的标准模型和暗物质粒子是唯一的轻状态，以获得模型独立的边界。这种相互作用的界限来自于大型强子对撞机弱玻色子融合产生的暗物质，间接探测寻找暗物质湮灭的产物，以及测量的$Z^0$的不可见宽度。我们发现，紫外线尺度上的限制，$Λ$，达到弱尺度值的大多数运营商和值的暗物质质量，从而探讨最自然的场景中的WIMP暗物质范例。我们的边界表明，光暗物质（$m_χ\lsim m_Z/2$或$m_χ\lsim 100-200\gev$，取决于算符）不能只与标准模型的电弱规范玻色子相互作用，而是需要额外的算符贡献或暗扇区结构来避免宇宙过度封闭。
2012-10-01 hep-ph
7 keV Dark Matter as X-ray Line Signal in Radiative Neutrino Model
我们在辐射中微子模型中研究了轻暗物质，以解释XMN-Newton X射线天文台最近报道的$3.5$ keV附近的X射线线信号，该信号是利用不同星系团和仙女座星系的数据得到的.这个信号需要暗物质和一个活跃的中微子$\sin^2 2θ\approx 10^{-10}$之间非常微小的混合。这可能表明，如果我们使用跷跷板机制，这样的轻暗物质不能对观测到的中微子质量做出贡献。换句话说，中微子的质量可能与暗物质的结构不同。本文提出了一个在单圈水平上诱导狄拉克型活动中微子质量的模型。另一方面，活动中微子与暗物质的混合是在双圈水平上产生的。因此，我们可以解释观测到的中微子质量和X射线线信号的暗物质衰变在TeV尺度相当温和的层次参数。
2014-03-20 hep-ph
Microlensing and Halo Cold Dark Matter
我们讨论了超过50个微透镜事件所看到的EROS，CAMO和OGLE合作的组成，我们的星系晕的影响。事件发生率表明，晕质量分数在H2O的小于30%，与宇宙的主要成分是冷暗物质的预期一致。我们警告说，不确定性是如此之大，一个更大的2010部分还不能排除。
1994-11-30 astro-ph hep-ph
Ultralight Millicharged Dark Matter via Misalignment
我们探讨的宇宙学和现象学的millicharged和millicharge-like暗物质的质量从1 eV到10 keV和收费的$10^{-18}$，$10^{-14}$。在这个质量范围内的暗物质不可能是热产生的，但可以由非热机制产生。我们提出了一个具体的模型，采用自发破缺的近似全球对称性，其中millicharged暗物质产生通过错位机制。我们表明，这种生产机制是宇宙学一致的，并与观测到的暗物质丰度兼容。这个模型可以用基本标量或隐扇形夸克来实现，并耦合到标准模型光子或隐藏光子。然后，我们考虑的现象学轻millicharged暗物质，无论其宇宙学的起源，并确定与现有的实验和观察相一致的参数空间。我们认为新的参数空间的一个重要部分可能是在不久的将来通过直接偏转实验，宇宙微波背景黑体光谱的测量，和未来的约束等离子体不稳定性由于暗物质自相互作用。
2022-05-18 hep-ph
Natural Dark Matter in SUSY GUTs with Non-universal Gaugino Masses
我们考虑中性伴子暗物质的框架内的超对称大统一理论与非普适的高根质量。特别是，我们专注于SU（5）的情况下，超对称性破缺F-项在1，24，75和200维表示。我们详细讨论了24号案例，并表明无法访问大量的暗物质区域。然后，我们继续考虑的混合物的单态超对称性打破F-项与24，75或200维F-项之一，并表明，在这些情况下，它成为可能访问的散装区域对应于低微调暗物质。我们的结果是在固定的$M_3$的$(M_1,M_2)$平面，因此是有用的考虑一般的大统一模型，以及更一般的非通用gaugino模型。
2007-05-29 hep-ph
Neutrino masses, flavor anomalies and muon $\boldsymbol{g-2}$ from dark loops
目前，标准模型的轻子部分被几个有趣的异常所困扰，包括$b \to s \ell \ell$过程中出现的偏差模式，带有轻子味普适性破坏的暗示，以及μ子异常磁矩的差异。更重要的是，它不能解释中微子振荡数据，这必然意味着非零中微子质量和轻子混合的存在。我们提出了一个模型，容纳所有上述异常，诱导中微子质量，并提供了一个可测试的暗物质候选人。这是通过引入一个暗扇区，有助于在1-循环水平的感兴趣的可观测量。我们的设置提供了一个非常经济的解释粒子物理学中的所有这些开放的问题，并与目前的实验约束兼容。
2022-09-12 hep-ph
Confronting $γ$-rays from singlet fermionic cold dark matter with the H.E.S.S. data
我们探索整个参数空间的单重态费米冷暗物质模型的约束，第一，遗物密度和第二，伽马射线线高达10 TeV。我们研究了44000个随机样本模型，这些模型全面扫描了质量低于10 TeV的暗物质的参数空间，并将我们的结果与H.E.S.S.的最新实验数据进行了比较，第一次结果表明，除了共振区域，这种间接检测不能排除该模型的参数空间。
2020-08-23 hep-ph hep-th
Asymmetric dark matter, baryon asymmetry and lepton number violation
我们研究了轻子数破坏（LNV）对重子不对称性的影响，产生于早期宇宙中，在存在一个具有整体对称性$U(1)_X$的暗扇区，具有不对称的暗物质（ADM）。我们表明，在一般的LNV，在大型强子对撞机或在无中微子双β衰变实验中观察到的，不能洗出重子不对称产生在更高的尺度，不像在没有这样的黑暗部门的情况下。因此，在TeV尺度下观察LNV可以支持ADM场景。考虑到几个模型与不同类型的暗物质（DM），我们发现，DM质量是几个GeV或更低的顺序在我们的情况下。
2018-01-28 hep-ex hep-ph
A balance for Dark Matter bound states
从天体物理学的角度来看，具有0.2 barn/GeV量级自相互作用的大质量粒子是有趣的暗物质候选者。目前和过去直接探测大质量暗物质粒子的实验都集中在普通物质的相对较低的截面上，但是由于大气和材料的屏蔽，他们不能排除非常大的截面，$σ/M > 0.01$ barn/GeV。宇宙学对宇宙中暗物质和重子之间存在大的相互作用有一个很强的间接限制，然而这样的限制不能排除暗物质的一个小的次主导成分的存在，它与我们的星系晕中的普通物质有不可忽略的相互作用。在这里，与普通物质的束缚态的存在的可能性，一个类似的暗物质候选人不可忽略的相互作用，被认为是。结合能大于$\sim$ 1 meV的束缚态的存在，将提供在实验室中测试谷仓（或更大）量级的捕获截面的可能性。由于可能的粒子积累，对低温样品质量增加的检测的特征将允许对质量高达GUT尺度的这些暗物质候选者进行调查。一个可能的检测设置和一些噪声源的评价的概念证明。
2017-03-15 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
CEPC Precision of Electroweak Oblique Parameters and Weakly Interacting Dark Matter: the Fermionic Case
未来在环形正负电子对撞机（CEPC）项目中的电弱精密测量将显著提高电弱斜参数的精度。我们通过整体拟合评估了预期的精度，并研究了相应的弱相互作用费米暗物质的敏感性。作为启发性的例子，研究了三个模型中的电弱多重态在黑暗的部门。我们发现CEPC数据可以探测到TeV尺度，并探索一些直接探测无法到达的区域，特别是当模型尊重保管对称性时。
2017-05-20 hep-ex hep-ph
Intrinsically Quantum Effects of Axion Dark Matter are Undetectable
本文证明轴子暗物质即使处于无经典描述的量子态，其内禀量子效应也会被模式平均、噪声和微弱耦合抑制，现实探测器无法区分，故经典处理可靠，并推广至其他超轻暗物质候选者。
2026-10-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Comment on the paper "Calorimetric Dark Matter Detection with Galactic Center Gas Clouds"
论文“Calorimetric暗物质Detection with Galactic Center Gas Clouds”（Bhoonah et al. 2018）旨在通过要求DM相互作用引起的热传递小于天体物理冷却，使用银河系高温高速核外流风（$T_{wind} \sim 10^{6-7}$ K，$V_{wind} \sim$ 330 km/s）中的云来推导暗物质相互作用的限制。我们认为，在这样一个极端的环境中的云不能被认为是稳定的，在很长的时间尺度与他们的辐射冷却率。此外，Bhoonah等人（2018）使用了不正确的云参数。
2020-01-27 astro-ph.GA hep-ph
New sensitivity of LHC measurements to Composite Dark Matter Models
我们提出了LHC微分截面测量的灵敏度，所谓的“隐形暗物质“的情况下发生在SU（N）的暗规范组，其中成分下的标准模型和N=2或4充电。低能理论包含可以在LHC产生的介子，以及不能产生的标量重子暗物质（DM）候选者。我们评估了LHC测量对暗介子质量的影响。使用现有的晶格结果，我们然后连接的大型强子对撞机探索DM现象学，特别是考虑到直接检测实验。我们表明，目前的大型强子对撞机的测量约束DM群众在该地区的10 TeV。我们讨论了在LHC上进一步探索这些模型的潜在途径。
2022-01-19 hep-ex hep-ph
Dark Matter Halos with Cores from Hierarchical Structure Formation
我们发现，暗物质出现的晚期衰变（z < 1000）产生的线性功率谱相同的冷暗物质（CDM）在所有观测相关的尺度（> 0.1 Mpc），并同时产生可观察到的恒定密度的核心小暗物质晕。我们把这类模型称为亚冷暗物质（mCDM），因为它是从冷热遗迹的衰变中产生的非相对论速度。恒定密度核心是mCDM在诞生时的低相空间密度的结果。温暖的暗物质不能产生类似大小的相空间有限的核心，而不饱和的Ly-alpha功率谱边界。暗物质主导的星系自转曲线和恒星速度色散剖面可能提供最好的手段来区分mCDM和CDM。mCDM候选者的动机是粒子物理学的标准模型的超对称和额外维度扩展的粒子谱。
2007-03-26 astro-ph hep-ph
A New Signature of Dark Matter
行星及其卫星中的暗物质捕获和湮灭，除了产生中微子（已经是几个正在进行的实验的基础），被证明会导致这些天体产生更显著的热量，形成均匀的暗物质晕。当聚集的暗物质穿过太阳系时，这种热输出变得更加突出。暗物质湮灭应被视为太阳系中一种新的热源，在某些特殊情况下可能导致独特的印记。这种暗物质的新特征是在木卫三令人费解的磁场的产生过程中发现的。这种新的热源也许不能解释木卫三结构的形成和分离（这可能是由于传统的引力和放射性加热），但提供了一个可能的解释木卫三磁场的起源。
1998-12-31 astro-ph hep-ph physics.geo-ph
