The cosmic-ray positron excess from a local Dark Matter over-density
我们发现PAMELA和AMS测量的宇宙线正电子过剩可能是由局部过密度的暗物质湮灭引起的。在这样的背景下,亲轻子DM是不需要的,并且与正电子数据的良好拟合,与反质子和γ射线测量一致,获得了对$WW$、$hh$、$ZZ$、$ t \bar t$、$b \bar b$、$q\bar q$通道的DM湮灭。经典的暗物质候选者,例如具有标准热湮灭截面的纯超对称Wino,可以拟合正电子过剩,而无需对暗物质属性进行任何额外的假设。
2013-07-12 astro-ph.HE hep-ph
The TeV Cosmic-Ray Anisotropy from Local Dark Matter Annihilation
几个实验已经报道了TeV的天空中有过量宇宙射线的区域。在这里,我们考虑的可能性,多余的宇宙射线是来自附近的暗晕中的暗物质湮灭。我们提供的动机,暗物质的来源过剩,并表明,暗物质湮灭可以自然地产生宇宙射线的各向异性,而不需要外来的暗物质模型。我们表明,宇宙射线过剩的可行的暗物质的解释是一致的反质子,正电子和伽马射线的电流测量。此外,我们表明,观测到的各向异性的暗物质的解释预测检测在几个宇宙射线通道的下一代实验。
2013-07-24 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Dark Photon Bremsstrahlung and Ultra-High-Energy Cosmic Ray
本文提出利用超高能宇宙线的轫致辐射效应探测暗光子,通过标准软光子计算表明超轻暗光子可导致质子显著能量损失,并给出可与现有观测比较的排除界限。
2024-02-11 astro-ph.HE hep-ph
Producing the GeV Galactic Center Excess via Cosmic Ray-Dark Matter Scattering
Mitchell Institute for Fundamental Physics and Astronomy, Department of Physics and Astronomy, Texas A&M University(德克萨斯农工大学);Department of Physics & Astronomy, University of Hawai‘i(夏威夷大学)
本文提出通过宇宙射线与暗物质散射产生银河系中心γ射线的新机制,展示了两种模型产生可观测光信号,并表明其能解释观测到的γ射线过剩谱。
2026-05-08 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic-ray antiprotons in the AMS-02 era: A sensitive probe of dark matter
宇宙射线反质子是天体粒子物理学的有力工具。虽然大量测量的反质子与次级起源一致,但AMS-02实验的精确数据为我们提供了令人鼓舞的前景,以寻找次主导的主要成分,例如来自暗物质。在这篇简短的评论中,我们讨论了最近的限制重暗物质,以及一个试探性的信号,从湮灭的暗物质与质量$\lesssim 100$ GeV。我们强调的特殊作用的系统误差,可以影响信号。特别是,我们讨论了最近的进展,在AMS-02数据中的次级生产截面和相关误差的建模,主要来源于探测器中的宇宙射线吸收的截面的不确定性。
2021-02-28 astro-ph.HE hep-ph
Prospects to verify a possible dark matter hint in cosmic antiprotons with antideuterons and antihelium
宇宙射线是研究银河系中暗物质湮灭的重要工具。最近,在AMS-02测量的反质子谱中发现了暗物质湮灭的可能线索,尽管结果可能受到理论不确定性的影响。另一个检验其暗物质解释的补充方法是观测宇宙射线中的低能反核。我们确定的机会,观察反氘核与GAPS和AMS-02,和正在进行的AMS-02反氦搜索的影响。我们发现,相应的反氘信号是在GAPS和AMS-02的检测电位。如果,更保守地说,假定的信号被认为是DM湮灭的上限,我们的结果将表明最高可能的反氘和反氦通量与当前的反质子数据兼容。
2018-05-03 astro-ph.HE hep-ph
Origin Of The Cosmic Ray Positrons Observed Near Earth- Meson Decay Or Dark Matter Decay?
我们证明了在地球附近观测到的高能宇宙线正电子的通量是由初级宇宙射线(CR)在本地星际介质中产生的介子衰变所预期的。
2015-10-07 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Highly-boosted dark matter and cutoff for cosmic-ray neutrino through neutrino portal
我们研究了宇宙射线中微子的截止,通过中微子门相互作用与宇宙背景中微子到暗扇区粒子的散射。我们发现,当暗扇形粒子主要与$τ-$中微子耦合时,仍然存在较大的相互作用率,从而在较宽的能量范围内,中微子的平均自由程可以约为$O(10)~$ Mpc.如果足够稳定,大部分宇宙射线中微子能量转移到暗区粒子中,就可以穿越宇宙到达地球。如果暗扇区粒子起源于宇宙成因中微子,则其能量可达$Ø({\rm EeV})$。
2019-05-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Cosmic Ray-Dark Matter Scattering: a New Signature of (Asymmetric) Dark Matter in the Gamma Ray Sky
我们考虑了银河宇宙射线电子和质子在末态光子辐射下被暗物质散射的过程。这一过程为用伽马射线寻找银河系暗物质提供了一种新的方法。我们认为,对于一个通用的弱相互作用的大质量粒子,如共同湮灭或速度依赖的横截面的影响,伽马射线发射的宇宙射线散射的暗物质通常小于从暗物质对湮灭。然而,如果暗物质粒子不能成对湮灭,例如在非对称暗物质场景中的情况,则具有终态光子发射的宇宙射线散射提供了一个独特的窗口来检测来自暗物质的伽马射线信号。我们估计预期的通量水平和它的光谱特征为一个通用的超对称设置,我们还讨论了偶极和发光的暗物质。我们表明,在某些情况下,伽马射线发射可能是大到足以检测到的费米大面积望远镜。
2011-08-17 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Dark Photon Dark Matter from a Network of Cosmic Strings
我们研究了从一个近全球的阿贝尔-希格斯宇宙弦网络中产生超轻暗光子。我们发现,以这种方式产生的暗光子是非相对论的今天,可以弥补所有的暗物质的暗光子质量小到$m_A \sim 10^{-22} \, \mathrm{eV}$。
2019-03-18 hep-ph
Dark Matter detection via lepton cosmic rays
最近的PAMELA和FERMI实验对轻子宇宙射线的观测,将我们对星际介质和宇宙射线源的理解推向了前所未有的水平。暗物质在轻子宇宙射线上的印记是对PAMELA的正电子过剩和FERMI的总电子通量的最令人兴奋的解释。或者,超新星是具有解释这些观测结果的相同潜力的天体物理学对象。在这项工作中,我们提出了轻子宇宙射线的天体物理来源和暗物质信号的正电子过剩和电子总通量的可能痕迹的最新研究。
2010-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter and Indirect Detection in Cosmic Rays
在早期,宇宙射线通过发现新粒子对粒子物理学做出了重要贡献。历史会重演吗?与带电π介子的发现一样,最近发现的类希格斯玻色子可能预示着一组丰富的新粒子在当前和不久的将来的实验范围内。通过对暗物质的间接探测,可以用宇宙射线来发现和研究这些物质。
2012-11-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Signals In Cosmic Rays?
扩散伽马射线背景辐射(GBR)的通量并不能证实,在南极洲上空的气球飞行中使用ATIC仪器在300-800 GeV之间测量的宇宙射线电子通量的过剩,是普遍的,正如暗物质湮灭所预期的那样。在10-100 GeV范围内,PAMELA测量到的宇宙射线电子通量中正电子的比例随能量的增加也不意味着暗物质的起源:它与银河系宇宙射线的两个主要来源之和的预期一致,即非相对论性球形喷出物和超新星爆炸的高度相对论性喷流。
2009-03-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Rays from Dark Matter Annihilation and Big-Bang Nucleosynthesis
PAMELA和ATIC实验对宇宙射线电子和正电子通量的测量表明存在具有大湮灭截面的湮灭暗物质。我们表明,大爆炸核合成时期的暗物质湮灭影响轻元素丰度,并给出了严格的约束,这种情况下的强子湮灭的暗物质的湮灭方案。对轻子湮灭暗物质模型的限制就不那么明显了。
2009-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Diffuse gamma-ray background and cosmic-ray positrons from annihilating dark matter
我们研究了湮灭暗物质对银河系外弥漫伽马射线背景谱的贡献,其动机是最近观测到的宇宙射线正电子/电子异常。观测到的弥散伽马射线通量对暗物质模型提供了严格的约束,我们给出了暗物质湮灭截面的上界。结果表明,对于有核暗物质晕轮廓的情况,弥散γ射线比来自银河系中心的γ射线给出更严格的束缚。费米卫星将使束缚更强。
2009-07-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Visible and Dark Matter Genesis and Cosmic Positron/Electron Excesses
暗物质和重子物质贡献的能量密度与现在的宇宙相当。暗物质也可能是宇宙正电子/电子过剩的原因。我们把这些现象与中微子质量的狄拉克跷跷板联系起来。在我们的模型中,(i)暗物质残余密度是与重子不对称性同时产生的暗物质不对称性,因此我们可以自然地理解暗物质和重子物质之间的重合;(ii)暗物质大多衰变为轻子,因此它的衰变可以解释具有正电子/电子过剩的反常宇宙射线。
2009-09-24 hep-ph
Cosmic-Neutrino-Boosted Dark Matter ($ν$BDM)
提出了一种宇宙中微子助推暗物质的新机制。新机制是如此重要,以至于到达地球上质量窗口$1~{\rm keV} \lesssim m_{\rm DM} \lesssim 1~{\rm MeV}$的暗物质的通量可以比只有宇宙电子的通量增加两到四个数量级。因此,我们首先从Borexino,PandaX,XENON1T和JUNO等先进的地下实验中推导出保守但仍然严格的宇宙中微子助推的暗物质($ν$ BDM)的界限和未来的灵敏度极限。
2021-01-27 hep-ph
Primordial black hole dark matter from inflation: the reverse engineering approach
限制暴胀时代是现代宇宙学的目标之一。为了充分利用当前和未来的小尺度观测,有必要设计工具将它们与早期宇宙动力学直接联系起来。我们在这里提出了一种新的逆向工程方法,能够连接基本的后期观测一致的通货膨胀动力学,并最终,暴胀子潜力。采用这种方法,我们能够描述哪些条件可以引起一个凸起的高原在小尺度的曲率扰动的功率谱,这是不受CMB观测。在这种新的唯象驱动的方法,我们发现,通货膨胀可以产生一个凸起的高原的曲率扰动的频谱,可能连接三个基本的观测:一个占主导地位的组成部分的暗物质的形式小行星质量/原子大小的原始黑洞;可检测的信号在随机引力波和次主导部分的恒星质量的原始黑洞合并。
2023-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Halo Shape and Relic Density Exclusions of Sommerfeld-Enhanced Dark Matter Explanations of Cosmic Ray Excesses
暗物质与索末菲增强湮灭已被提出来解释观测到的宇宙射线正电子过剩在10 GeV至TeV的能量范围。我们表明,所需的增强意味着热遗迹密度太小,是所有的暗物质。我们还表明,暗物质是足够的自我相互作用,椭圆星系暗物质晕的观测排除大索末菲增强轻力载体。共振索末菲增强并没有改变这些结论,解决这些差异所需的天体物理学的提升是不利的,特别是当显着的自相互作用抑制晕子结构。
2010-03-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Ray Positron and Electron Excess from Hidden-Fermion Dark Matter Decays
在最近的宇宙射线实验中观察到的异常现象似乎强烈地限制了暗物质的性质。在这封信中,我们调查的可能性,费米子暗物质与标准模型的最小扩展。我们发现由六维算符引起的暗物质衰变可以自然地解释这些异常。
2009-03-02 hep-ph
Dark Matter and Cosmic Strings in Particle Models
在这次演讲中,我将讨论从宇宙弦和嵌入的缺陷,在标准模型的强相互作用部门的$π$和$η^\prime$弦的衰变中非热产生中性子冷暗物质的机制。
2000-04-21 hep-ph
Cosmic-ray knee and flux of secondaries from interactions of cosmic rays with dark matter
我们讨论了由于TeV尺度的新物理学,宇宙射线和暗物质粒子之间的大的相互作用截面的可能影响。特别是,在具有额外维度和低基本引力尺度的模型中,在transplanckian能量下,截面增长非常快。我们认为,在宇宙射线通量中观察到的膝关节可能是由这种相互作用引起的。我们表明,这一假设意味着一个定义良好的二次伽马射线通量似乎与MILAGRO观测一致。
2009-04-06 hep-ph
Constraining dark matter annihilation with cosmic ray antiprotons using neural networks
Institute for Theoretical Particle Physics and Cosmology (TTK), RWTH Aachen University(亚琛工业大学理论粒子物理与宇宙学研究所)
对间接探测实验中寻找暗物质湮灭的数据进行解释,需要对宇宙射线传播进行昂贵的计算模拟。在这项工作中,我们提出了一种新的方法,基于递归神经网络,显着加快模拟次级和暗物质银河宇宙射线反质子,同时实现良好的精度。这种方法允许对宇宙射线传播模型的讨厌参数进行有效的剖析或边缘化,以便对宽范围的暗物质模型执行参数扫描。我们认为重要性抽样特别适合于确保网络仅在经过良好训练的参数区域中进行评估。我们提出了使用最新的AMS-02反质子数据的几种模型的弱相互作用大质量粒子的约束。经过完全训练的网络与这项工作一起作为DarkRayNet发布,与传统方法相比,运行速度至少提高了两个数量级。
2021-12-20 astro-ph.HE cs.LG hep-ph
Connecting direct and indirect detection with a dark spike in the cosmic-ray electron spectrum
多个空间宇宙射线探测器在电子和正电子光谱中探测到线状特征。最近,DAMPE合作报告了在1.4 TeV存在这样的特征,引发了对潜在暗物质起源的兴趣。这种准单色的特征,实际上没有任何天体物理背景,可以用附近暗物质团中的暗物质粒子湮灭来解释。在这里,我们探讨的一致性,生产这样的光谱特征与暗物质湮灭的立场,暗物质子结构统计,各向异性的约束,并从伽马射线发射的约束。我们证明,如果确实是一个高能量,线状特征的电子-正电子光谱起源于暗物质湮灭在附近的团块,一个显着的或甚至占主导地位的部分,在太阳系的暗物质可能源于团块,直接暗物质搜索的戏剧性后果。
2019-10-29 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Dark matter signatures in cosmic rays
本研究分析11年宇宙射线数据,发现正电子和反质子通量存在与行星日心经度相关的调制,支持暗物质流被太阳系天体引力聚焦至地球的假说,并建议利用其他宇宙射线通道进一步验证。
2025-09-07 astro-ph.EP astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Ray Spectra in Nambu-Goldstone Dark Matter Models
讨论了湮没/衰变南武-戈德斯通暗物质模型中的宇宙线谱。最近在PAMELA和Fermi实验中观测到的正电子/电子过剩与湮灭模型中质量为3 TeV的暗物质和衰变模型中质量为6 TeV的暗物质很好地拟合。我们还表明,南武-戈德斯通暗物质模型预测一个独特的伽马射线光谱在一定的参数空间。
2009-08-25 hep-ph
Cosmic-Ray Positrons Strongly Constrain Leptophilic Dark Matter
宇宙射线正电子一直被认为是暗物质湮灭的有力探测器。特别是,无数关于正电子分数意外上升的研究一直在争论它的暗物质或脉冲星起源。在本文中,我们反而研究了AMS-02探测硬亲轻子暗物质候选者的非常精确的正电子测量的潜力,这些候选者不具有与所观察到的大部分正电子过剩相似的光谱特征。利用一个详细的宇宙射线传播模型,其中包括一个主要的正电子通量产生的银河系恒星,除了由氦和质子测量约束的二次组件,我们产生了一个强大的适合当地的正电子通量和光谱。我们没有发现与亲轻子暗物质相关的光谱凸起的证据,并设置强约束的暗物质湮灭截面低于热湮灭截面的暗物质质量低于60 GeV和380 GeV的湮灭到$τ^+τ^-$和$e^+e^-$,分别在我们的默认模型。
2022-01-06 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Dark Cosmic Rays
如果暗物质粒子带有电荷,就像在毫荷电暗物质模型中一样,那么这些粒子应该在产生普通宇宙射线的相同天体物理加速器中加速,它们的光谱应该具有可预测的刚性依赖性。根据电荷的不同,所产生的“暗宇宙射线“可以在超级神冈、冰立方和其他探测器中被探测为类似μ介子或中微子的事件。我们提出了新的限制,并提出了几个新的分析,特别是,超级神冈实验,它可以探测以前未探索的部分millicharged暗物质参数空间。我们的大多数结果是相当普遍的,适用于广泛的一类暗物质模型。
2017-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
On the scattering of a high-energy cosmic ray electrons off the dark matter
研究了高能宇宙线电子与暗物质粒子的相互作用。特别地,在超色扩展的标准模型中,我们预言了宇宙电子在超π介子上的非弹性散射会导致宇宙电子能谱的减弱。计算和研究了相应的二次中微子截面和角分布。我们还简要地讨论了这种类型的散射过程的一些影响。
2018-09-30 hep-ph
10 GeV dark matter candidates and cosmic-ray antiprotons
最近的测量与一些直接的暗物质探测实验,如CDMS-II和CoGENT(DAMA/LIBRA之后),已经揭示了一些事件与弱相互作用的大质量粒子兼容。优选的质量范围是大约10 GeV,具有相当大的$10^{-43}$ - $10^{-41}\,{\rm cm^2}$的自旋无关截面。在这篇论文中,我们回顾了一个轻的暗物质粒子与夸克的主要耦合也应该产生宇宙射线反质子。利用最近的工作限制银河系暗物质质量分布的一个方面,另一方面,宇宙射线的传播,我们指出,考虑这样的低质量候选人的热湮灭截面很可能导致在与当前的数据,这应该考虑到在后续的研究中,在紧张的反质子通量。
2010-11-03 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Nanohertz gravitational waves from cosmic strings and dark photon dark matter
本文研究了PTA观测结果对宇宙弦及由其衰变产生的暗光子暗物质的物理意义,发现暗光子质量在m~10^{-6}--10^{-4}eV时可同时解释PTA引力波信号与暗物质丰度。
2023-06-30 astro-ph.CO hep-ph
Inverse Problem of Cosmic-Ray Electron/Positron from Dark Matter
讨论了从衰变/湮灭的暗物质中得到的宇宙射线电子/正电子的反问题的可能性,给出了从观测通量中重建电子/正电子源谱的简单解析公式.我们还说明了我们的方法,通过将得到的公式应用到刚刚发布的费米数据以及新的HESS数据。
2009-05-11 hep-ph
Sub-GeV dark matter from cosmic ray bremsstrahlung in the atmosphere
University of Victoria(维多利亚大学);Universidade de São Paulo(圣保罗大学)
研究大气中不弹性宇宙射线碰撞产生的亚GeV暗物质对中微子观测站和直接暗物质探测实验的灵敏度,探讨介质质量对探测灵敏度的影响。
2026-04-21 hep-ph
Effects of Dark Matter Annihilation on the Cosmic Microwave Background
我们研究了暗物质湮灭过程中和宇宙复合时期后的宇宙微波背景各向异性的影响,考虑到详细的能量沉积的湮灭产品。据发现,一个相当严格的约束的湮灭截面施加TeV尺度的暗物质质量从WMAP观测。
2009-07-23 astro-ph.CO hep-ph
Confronting cosmic ray electron and positron excesses with hybrid triplet Higgs portal dark matter
为了解释AMS-02和DAMPE所报道的宇宙线电子和正电子过剩现象,我们在标准模型的三重态Higgs扩展下对标量暗物质进行了详细的研究。AMS-02正电子过剩的详细分析表明,对于不同的顺序(正常,倒置和准简并)的中微子质量,混合三重态Higgs门户框架是更有利于相对于单三重态Higgs门户TeV尺度暗物质。我们还发现,当考虑附近的暗物质子晕时,可以用混合三重态Higgs门暗物质很好地解释DAMPE宇宙线数据中的共振峰和连续过剩。
2022-02-07 hep-ph
Cosmic-Ray Positron from Superparticle Dark Matter and the PAMELA Anomaly
受PAMELA合作组最近报道的异常正电子流的启发,我们研究了由电子对湮灭和超粒子暗物质衰变产生的宇宙射线正电子。我们计算了宇宙射线正电子通量,并讨论了PAMELA数据的影响。我们发现,PAMELA观测到的正电子过剩可以用一些超粒子暗物质来解释。
2009-05-26 astro-ph hep-ph
Dark Matter and Cosmic Rays from Light Gauginos
一类有吸引力的超对称性打破机制预测1 GeV的光子质量。遗迹光子可以自然地解释观测到的暗物质。这些轻photinos的检测进行了讨论,并与传统的WIMP的对比。在这种情况下,胶子的质量约为100 MeV。最轻的含胶子的重子可以解释最近观测到的超高能宇宙射线,它违反了GZK束缚。
1997-04-13 hep-ph
Cosmic Ray Signatures from Decaying Gravitino Dark Matter
研究了三线性R宇称破坏超对称情形下引力子暗物质慢衰变产生的带电宇宙射线。结果表明,LLE型算子可以很好地解释PAMELA,ATIC和Fermi LAT报道的宇宙线电子和正电子数据中最近的异常,而不违反任何其他界限。这一设想将很快通过费米LAT的扩散伽马射线发射数据进行检验。
2009-11-18 hep-ph
Cosmic-ray Electron and Positron Excesses from Hidden Gaugino Dark Matter
我们研究了一个场景,一个隐藏的高吉诺暗物质衰变成标准模型粒子(和他们的超对称伙伴)通过动力学混合的高吉诺的U(1)B-L打破在一个规模接近大统一尺度。我们发现,隐藏的高吉诺衰变可以解释多余的宇宙射线电子和正电子观察到的PAMELA和费米。
2009-05-20 hep-ph
Boosted Dark Matter Driven by Cosmic Rays and Diffuse Supernova Neutrinos
本文研究弥散超新星中微子和宇宙线质子/电子上散射产生的增强暗物质,考虑两类截面并评估其在 XENONnT 与 Super-Kamiokande 中的探测可能。
2025-03-17 hep-ph
SIMP dark matter and its cosmic abundances
本文综述了$3\rightarrow 2$和一般高阶过程的湮没截面的热平均。高阶湮灭的热平均值与暗物质的运动速度密切相关,特别是在有共振极点的情况下。我们展示了这样的例子标量暗物质规范$Z_3$模型。
2017-08-20 hep-ph
Cosmic-ray dark matter confronted by constraints on new light mediators
本研究针对轻暗物质直接探测难题,考察耦合暗物质与强子的轻媒介粒子集合,利用多个地下探测器数据证明现有轻媒介粒子约束排除了显著的宇宙射线暗物质上散射效应,指出该约束仅适用于模型依赖研究。
2024-06-23 hep-ph
Superheavy dark matter and ultrahigh energy cosmic rays
早期宇宙的暴胀膨胀阶段产生了超重的遗迹,其质量窗口在10^{12} GeV到10^{14} GeV之间。这些超重残骸的衰变或湮灭可以解释观测到的超过格瑞森-扎采平-库兹明截止的高能宇宙射线。我们强调,能量超过20 EeV的宇宙线到达方向的模式将决定不同的建议之间的起源能量宇宙射线。
2005-08-01 hep-ph
Dark matter decay signals in cosmic filaments
本文利用EAGLE模拟研究宇宙纤维中的暗物质密度轮廓,发现GeV尺度暗物质衰变可产生可探测射电同步辐射,并通过叠加纤维射电数据将暗物质衰变寿命限制提高了最多两个数量级。
2025-04-10 astro-ph.CO hep-ph
Decaying Dark Matter in Supersymmetric Model and Cosmic-Ray Observations
假设暗物质是最轻的超粒子,它通过一个R-宇称破坏算子衰变,我们研究了衰变暗物质中的宇宙线。我们用GALPROP程序包计算了暗物质衰变产生的宇宙线通量和标准天体物理现象产生的宇宙线通量。考虑到暗物质衰变的影响,我们重新评估了表征标准天体物理宇宙射线源的首选参数。结果表明,如果暗物质衰变产生高能轻子,则宇宙线正电子和电子的通量在宽参数范围内与PAMELA和Fermi-LAT数据符合得很好。讨论了在暗物质衰变产生大量强子的情况下,为了避免反质子的过量产生,应将暗物质的质量限制在200-300 GeV以内.当暗物质的质量小于4 TeV时,宇宙γ射线通量与Fermi-LAT观测结果一致。
2010-12-10 astro-ph.GA hep-ph
Dark Photon Dark Matter from Cosmic Strings and Gravitational Wave Background
本文通过三维格点模拟发现轻矢量玻色子由宇宙弦环坍缩高效产生,计算了其引力波背景谱特征,表明现有地面探测器和脉冲星计时观测可探测或约束暗光子暗物质场景。
2023-08-03 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic matter from dark electroweak phase transition with neutrino mass generation
我们考虑暗电弱相变,在此过程中,暗费米子从膨胀的暗希格斯泡的CP破坏反射可以同时诱导暗中子中的重子不对称性和暗狄拉克中微子中的轻子不对称性.产生普通Majorana中微子质量的Yukawa耦合可以部分地将暗轻子不对称性转化为与普通sphaleron过程相关的普通重子不对称性。暗中子可以具有确定的质量以充当暗物质粒子。通过进一步施加适当的镜像对称性,马约拉纳中微子质量矩阵可以具有线性跷跷板的形式,而其狄拉克CP相位可以为所需的CP破坏提供唯一的来源。
2017-05-15 hep-ph
Using and Constraining Nonforward Parton Distributions (Deeply Virtual Neutrino Scattering in Cosmic Rays and Light Dark Matter Searches)
本文综述了在深虚康普顿散射(DVCS)中非正向部分子分布(NPD)的构造。然后,我们转向分析类似的结构在弱部门(电弱NPD的)。我们认为,作为一个罕见的过程,在宇宙射线中的中微子研究和地下实验中的轻暗物质探测的可能使用的电弱DVCS(EWDVCS
2003-09-08 hep-ph
Cosmic constraints rule out s-wave annihilation of light dark matter
光暗物质湮灭成电子-正电子对时会发出大量的内部韧致辐射,这可能是宇宙伽马射线背景的一部分。伽马射线的发射量取决于暗物质的聚集因子。最近的计算表明,该值应该是$10^6-10^7$阶。这使我们能够计算出预期的伽马射线背景贡献从暗物质湮灭。我们发现,轻暗物质模型可以排除,如果一个恒定的热平均截面假设(s波湮灭)。然而,对于更大质量的暗物质候选者,如中性伴子,宇宙约束就更弱了。
2009-01-12 astro-ph hep-ph
Leptophilic Dark Matter and AMS-02 Cosmic-ray Positron Flux
利用AMS-02合作组最近发表的正电子通量测量结果,我们说明了亲轻子暗物质是如何符合观测的。我们得到的暗物质湮灭的不同产品的百分比,可以最好地描述的AMS观测到的高能正电子流量。我们发现,暗物质主要湮灭成$ττ$对,而$ee$和$μμ$的最终状态应小于$20\%$。当包含规范玻色子末态时,所需$ττ$模的最佳分支比减小。
2014-09-25 hep-ph
Probing for Dynamics of Dark-Energy in Mass Varying Neutrinos: Cosmic Microwave Background Radiation and Large Scale Structure
介绍了中微子探针相互作用暗能量模型中的宇宙学扰动理论,计算了宇宙微波背景各向异性和物质功率谱。在这些模型中,中微子质量的演化是由精髓标量场决定的,这是今天宇宙加速的原因。我们考虑了几种类型的标量场势,并对中微子与暗能量之间的耦合参量进行了限制。假设宇宙是平坦的,我们可以从目前的观测中推导出的约束是$\sum m_ν < 0.87 eV$,在95%的置信水平下,对三种中微子的总和。
2007-05-15 hep-ph
Cosmic Antiproton Constraints on Effective Interactions of the Dark Matter
利用一种有效的相互作用方法来描述暗物质粒子与标准模型中光自由度之间的相互作用,计算了星系晕中暗物质湮灭所引起的反质子通量,并与PAMELA实验的最新反质子谱进行了比较.我们得到有用的约束的有效相互作用的大小,相当于从对撞机和伽马射线实验推断。
2010-11-10 hep-ph
Robust cosmic-ray constraints on $p$-wave annihilating MeV dark matter
我们最近提出了一种方法来约束$s$波湮灭MeV的暗物质从旅行者1号和AMS-02宇宙射线电子和正电子的数据相结合。旅行者1号实际上提供了一个前所未有的探测暗物质湮灭宇宙射线下降到$\sim 10$兆电子伏的能量范围内,信号大多是免疫宇宙射线传播的不确定性。在这篇文章中,我们推导出的第一次新的约束$p$波湮灭到兆电子伏的质量范围内使用宇宙射线数据。为了继续进行,我们推导出一个自洽的速度分布的暗物质在整个银河系的爱丁顿反演技术及其扩展到各向异性系统。作为输入,我们认为国家的最先进的银河系质量模型,包括重子和约束最近的运动学数据。它们允许有中心或尖状晕。然后,我们计算的宇宙射线的电子和正电子的通量引起的$p$波湮灭暗物质,并获得非常严格的限制在兆电子伏的质量范围内,鲁棒地排除截面大于$\sim 10^{-22}{\rm cm^3/s}$(包括理论的不确定性),约5个数量级优于目前的CMB约束。这个极限假设暗物质湮灭是宇宙射线的唯一来源,因此当包括可靠的天体物理背景模型时,可能会更加严格。
2019-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Birefringent Rydberg Dark Matter from Cosmic Dust
水纳米团簇从大量的无定形水冰包裹的宇宙尘埃中喷射到太空中,被认为构成了里德伯重子暗物质。这个唯象模型现在得到了最近几个观测结果的定性支持:实验室产生的水纳米团簇从无定形水冰中喷出;星系NGC 1052-DF 2中没有暗物质;最近对遥远星系中暗物质的研究报告了暗物质与星系重子物质的直接相互作用;子弹团;以及宇宙微波背景的双折射。综述了里德伯暗物质和暗能量之间的联系及其与精粹的关系。建议使用詹姆斯·韦伯太空望远镜来进一步测试这个模型。
2022-10-04 astro-ph.GA cond-mat.mes-hall hep-ph