Supernova Bounds on the Dark Photon Using its Electromagnetic Decay
假设的大质量暗光子($γ'$)与SM光子有动力学混合,如果它的质量$m$超过$2m_e$,它可以电磁衰变为$e^+e^-$对,否则衰变为三个SM光子。这些衰变产生了宇宙学和超新星相关的特征。我们简要地讨论这些签名,特别是与超新星SN 1987 A和描绘的额外的约束,然后可能会出现的质量和混合参数的暗光子。特别是,我们发现,暗光子质量$m_{γ'}$在5-20兆电子伏的范围内,参数的基础上超新星1987年A的观测导致的约束$ε$,这是约300倍,比目前现有的边界的基础上能量损失的论点。
2014-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Dark states with electromagnetic form factors at electron colliders
电磁中性的暗扇区粒子可以通过更高维度的有效算子与光子微弱地相互作用,例如质量维5的磁和电偶极矩,以及质量维6的阿那极点矩和电荷半径算子。本文利用超荷规范场的形状因子来处理暗态,不仅引入电磁形状因子,而且引入相应的$Z$玻色子算符。以狄拉克费米子$χ$为例,研究了在当前和未来的$e^+e^-$对撞机实验(包括BESIII、STCF、Belle II和CEPC)中,通过光子搜索寻找这种暗态的探索.通过与现有实验的比较,我们发现BESIII、STCF、Belle II等质心在几个GeV的电子对撞机,对于质量维5的暗态小于几个GeV的算符,其相应的电磁形状因子具有领先的灵敏度,而对于质量维6的算符,它们不能提供有竞争力的电磁形状因子上限.未来的CEPC在$Z$ -玻色子质量上和质量之外运行,具有竞争性亮度,可以探测质量维5(6)算符在$m\lesssim 100 $ GeV(10 MeV $\lesssim m\lesssim 100 $ GeV)质量区域的暗态的未探索参数空间。
2023-04-13 hep-ph
Detecting dark matter in electromagnetic field penetration experiments
暗物质的粒子形式,从一个隐藏的镜像部门最近被提出作为一个解释DAMA年度调制信号。这里我们假设光子和镜像光子之间存在一个小的混合。我们表明,具有这种性质的暗物质也可以在电磁场穿透实验中检测到。这样的实验可以用来测量暗物质晕风的速度和方向、局域密度、温度以及光子-镜光子混合相互作用的强度。另一个结果将是光子质量上限的显著提高。
2006-08-31 astro-ph hep-ph
Collider Detection of Dark Matter Electromagnetic Anapole Moments
暗物质与标准模型相互作用,通过交换光子通过更高的多极相互作用发生在广泛的强以及弱耦合的隐藏扇区模型。我们研究这些候选人的对撞机探测前景,重点是马约拉纳暗物质,夫妇通过的anapole时刻。这项研究是在有效场论水平与单$Z$签名纳入不同程度的系统不确定性在高光度LHC。然后,将对撞机在阿那波勒时刻的投影范围与来自直接探测实验(如LZ)的范围进行比较。最后,分析适用于弱耦合完成与轻子暗物质。
2017-10-31 hep-ph
Direct Detection of Dark Matter Electromagnetic Dipole Moments
具有电磁偶极矩的暗物质候选者可以在规范介导或人工色模型中作为暗重子出现。这些暗物质候选者在直接探测实验中主要通过磁和/或电偶极矩与原子核相互作用。散射截面依赖于核的磁矩和核电荷,并具有红外增强相比,典型的WIMP常数接触相互作用,导致独特的核反冲能谱。这些特征导致DAMA实验与CDMS或XENON实验相比信号增强。DAMA的正结果,以及CDMS和XENON的零结果,与具有磁偶极矩和质量约为10 GeV的暗物质粒子一致。质量高达数十TeV的偶极暗物质可以产生显著的直接探测信号。
2010-07-30 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Bounds on sub-GeV Dark Vector Bosons from Electromagnetic Energy Injection
新的暗矢量玻色子可以在早期宇宙中产生,并在大爆炸核合成(BBN)或复合时形成宇宙微波背景(CMB)后衰变。这种衰变注入的能量可以改变轻元素丰度或修改CMB的功率和频谱。在这项工作中,我们研究了这些效应对一系列亚GeV暗矢量的约束,包括动力学混合暗光子,$B-L$,$L_e-L_μ$,$L_e-L_τ$和$L_μ-L_τ$暗U(1)玻色子。我们专注于电磁能量注入的影响,我们更新了以前的调查暗光子和其他暗矢量衰变考虑到非普适性的光子级联光谱相关的BBN和能量依赖性的电离效率后重组在我们的治疗修改CMB。
2020-04-22 astro-ph.CO hep-ph
How Dark is 'Dark'? Electromagnetic Interactions in the Dark Sector
我们审查的物理和宇宙学后果的两种可能的电磁耦合的黑暗部门:(i)中性最轻的暗物质粒子(LDP)与非零电和/或磁偶极矩和(ii)充电次轻暗物质粒子(NLDP)的衰变到中性LDP。对于情形(i),我们发现一个质量在几MeV到几GeV之间的相对较轻的粒子和一个大到$\sim 3\times 10^{-16}e$ cm(大约$1.6\times10^{-5} μ_B$)的电偶极子或磁偶极子满足实验和观测的界限。在场景(ii)中,我们表明,在早期宇宙中的带电粒子衰变的结果在小尺度物质的功率谱的尺度上,进入视界前衰变的抑制。这导致物质功率谱的截止,或者如果带电分数小于1,则功率谱中的效应可能类似于小尺度数据中的运行(尺度依赖)谱指数。
2005-01-21 astro-ph hep-ph
Photon-Dark Photon Conversions in Background Electromagnetic Fields
光子与光赝标量在外加电磁场作用下的混合已被广泛用于寻找类轴子粒子。由于Landau-Yang定理,通常不考虑暗光子传播态的类似效应。我们指出,光子和暗光子之间的混合在背景电磁场的传播状态确实可以发生,在非线性QED,通过一个四光子顶点的电子盒图积分。从施温格拉格朗日量出发,通过规范动力学项,导出了暗光子与标准模型光子相互作用的运动方程。我们提供了表达式的垂直和平行的折射率在一系列的扩展在临界场强,有效的强和弱背景场的限制。然后我们考虑了纯电磁背景场存在下光子-暗光子传输系统的混合,并计算了背景场均匀时的转换几率。我们指出轮廓的计算在非均匀的情况下,最后表达我们的结果在积极的无菌的基础上,我们发现,由背景场引起的混合可以导致修正的树级混合在零场的限制,通常被认为是探测这样的系统。我们的研究结果可能会发现应用探测光子暗光子转换附近的中子星和桌面拍瓦激光实验。
2022-09-13 hep-ph
Electromagnetic properties of dark matter: dipole moments and charge form factor
中性暗物质粒子可能具有电偶极矩(EDM)或磁偶极矩(MDM),因此其与原子核的散射受电磁相互作用控制。如果这些矩与维度为5的相关算子相关联,则它们可以在直接搜索实验中被检测到。我们计算了具有这些属性的暗物质的散射截面和反冲能谱的完整表达式。我们还提供了有用的公式有关的暗物质,通过电荷形状因子(CFF),这是一个有效的尺寸6运营商定义的电荷半径相关的相互作用。我们发现,7 GeV的暗物质粒子与EDM,MDM或CFF很容易再现CoGeNT过剩,同时保持一致的空搜索。
2010-12-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Toward a Minimum Branching Fraction for Dark Matter Annihilation into Electromagnetic Final States
高能中微子背景的观测极限已经被用来对暗物质进行一般性的限制,暗物质只会湮灭成标准模型粒子。湮灭为中微子的暗物质粒子也将不可避免地通过高阶树和环图分支到电磁终态,从而产生带电轻子,这些带电粒子可以通过同步辐射或逆康普顿散射将其能量转化为光子。在有效场论的背景下,我们计算了环诱导的分支比带电轻子,并表明,它通常是相当大的,通常> 1%,当暗物质质量的规模超过电弱规模,M_W。对于一个分支分数> 3%,同步辐射约束的暗物质湮灭目前强于相应的中微子边界在有趣的质量范围从100 GeV到1 TeV。对于质量小于MW的暗物质,我们的工作为构造“仅中微子”的暗物质湮灭模型提供了一个合理的框架。
2008-09-22 astro-ph hep-ph
Terrestrial Probes of Electromagnetically Interacting Dark Radiation
我们研究的可能性,暗辐射,通过在宇宙后期的暗物质的衰变来源,进行电磁相互作用。粒子的相对论性通量通过与毫电荷、电/磁偶极矩或阿那普尔矩/电荷半径的相互作用,在直接探测和中微子实验中引起反冲信号。以DM寿命为35倍的宇宙年龄,目前宇宙学允许的,我们表明,直接检测(中微子)实验具有互补的灵敏度下降到$ε\sim 10^{-11}$ $(10^{-12})$,$d_χ/μ_χ\sim 10^{-9}\,μ_B$ $(10^{-13}μ_B)$,和$a_χ/b_χ\sim 10^{-2}\,{\rm GeV}^{-2}$ $(10^{-8}\,{\rm GeV}^{-2})$对各自的耦合。最后,我们表明,这种暗辐射可以导致一个令人满意的解释,最近观察到的XENON 1 T过量的电子反冲信号,而不与其他界限冲突。
2021-06-04 astro-ph.CO hep-ph
Dark fluxes from electromagnetic cascades
本文研究电磁级联中暗扇区的产生,提出通用算法并开发PETITE工具模拟暗矢量产生,揭示多重库仑散射和正电子湮灭对下游信号预测的关键影响。
2024-01-12 hep-ex hep-ph
Effect of electromagnetic dipole dark matter on energy transport in the solar interior
近年来,一套经修订的太阳丰度导致日震学和理论太阳模型之间的声速剖面存在差异。传统的解决方案需要额外的机制来实现太阳内部的能量传输。文森特等人最近提出,具有动量或速度依赖的截面的暗物质可以提供一种解决方案。在这项工作中,我们考虑了三个模型的暗物质与这样的截面和它们对恒星结构的影响。特别是,这三个模型结合了暗物质粒子通过电磁偶极矩相互作用:电偶极子,磁偶极子或anapole。每个模型都在\texttt{DarkStec}恒星演化程序中实现,该程序包含太阳内部暗物质捕获和热传输的影响。我们表明,暗物质的一个$\sim1\mathrm{GeV}^{-2}$或磁偶极矩的$\sim10^{-3}μ_p$的顶点可以改善声速剖面,小的频率分离和对流区半径相对于标准太阳模型。然而,所需的偶极矩强烈排除直接检测实验。
2017-02-28 astro-ph.SR hep-ph
Status of Electromagnetic Accelerating Universe
本研究提出将暗能量解释为暗物质中占多数的带电组分的新方法,构建电磁加速宇宙模型,该模型当前弗里德曼方程与传统方法一致,宇宙学常数随物质成分时间演化,状态方程符合观测精度。
2024-04-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic Signals of Inelastic Dark Matter Scattering
与标准模型热接触的亮暗扇区自然产生了观测到的遗迹暗物质丰度,并且是广泛的实验搜索计划的目标。一个关键的亮暗扇形模型是带有暗光子介质的伪狄拉克费米子。费米子激发态的动力学常被忽略。我们考虑的情况下,一个非平凡的丰富的激发态的产生和随后的去激发产生有趣的电磁信号在直接检测实验。我们研究了三种填充激发态的机制:一个原始的激发部分,一个组件在太阳上散射,和一个组件在地球上散射。我们发现,原始激发态的丰度分数一般在早期宇宙中消耗指数小的分数。尽管如此,在目前的暗物质搜索中,这种丰度可以产生可观察到的信号。具有热截面和更高的MeV级暗物质可以通过在太阳中激发后的向下散射来探测。地球中GeV级暗物质的向上散射可以在当前和即将进行的地面实验和X射线观测中产生信号。我们评论这些情况可能与最近XENON1T过剩有关。
2021-09-01 astro-ph.CO hep-ph
Electromagnetic plasma waves in dark energy cosmology
本文研究了由宇宙学常数主导的暗能量宇宙学等离子体中的电磁波模式,发现该宇宙学效应以含时势形式改变频率响应,并在冷热等离子体中分别求得 Airy 和 Bessel 函数解,特定初始条件导致波长离散化。
2023-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Direct Detection of Stealth Dark Matter through Electromagnetic Polarizability
我们计算了一种复合标量重子暗物质候选者--“隐形暗物质“的电磁极化率所导致的自旋无关散射截面,该候选者是基于暗SU(4)约束规范理论的.在非相对论极限下,电磁极化率通过7维相互作用进行,导致弱尺度质量的暗物质的散射截面非常小。这代表了电磁带电成分的复合暗物质理论的散射截面的下限。本文用背景场方法对SU(3)和SU(4)规范理论中最轻重子的极化率进行了格点计算。我们发现SU(3)和SU(4)的极化率是可比的(约50%)归一化到重子质量,这是暗示扩展到更大的SU(N)群。由此产生的散射截面与氙目标被证明是潜在的可检测的暗物质质量范围约为200-700 GeV,其中下限是从现有的LUX约束,而上限是相干中微子背景。由于极化度算符与原子核结构的相互作用更为复杂,截面中仍然存在显著的不确定性,然而对暗物质质量$1/m_B^6$的陡峭依赖性表明,可观测到的暗物质质量范围没有明显的修改。我们简要地强调对撞机搜索介子的理论,以及间接的天体物理效应,也可能提供优秀的探头隐形暗物质。
2015-05-28 hep-lat hep-ph
Parametrics of electromagnetic searches for axion dark matter
轻的轴子状粒子出现在许多超越标准模型物理学的理论中,并且可能构成宇宙的部分或全部暗物质。它们可以耦合到标准模型的方法之一是通过电磁$F_{μν} \tilde F^{μν}$门户,并且有一个广泛的实验计划,涵盖了几十年的质量范围,旨在通过这种耦合寻找轴子暗物质。在本文中,我们推导出限制的吸收功率,耦合灵敏度,广泛的一类这样的搜索。我们发现,标准的技术,如谐振腔和介质haloscope,可以实现O(1)-最优的轴质量平均信号功率,对于给定的体积和磁场。对于低质量(频率$\ll$ GHz)轴子,使用静态背景磁场的实验通常具有抑制的灵敏度-我们讨论了这种限制的物理学,并提出实验方法来避免它,如微波上转换实验。我们也评论其他形式的暗物质,包括暗光子的检测,以及相对论性隐藏扇区粒子的检测。
2021-04-02 hep-ex hep-ph
BBN constraints on MeV-scale dark sectors. Part II. Electromagnetic decays
亚稳定的暗区粒子衰变成电子或光子可能会显著改变哈勃速率,导致熵注入到标准模型粒子的热浴中,也可能使早期宇宙中形成的轻核发生光致衰变。我们研究了大爆炸核合成在这样一个设置上的一般约束,特别强调在大爆炸核合成的所有相关时间内既不是完全相对论性的,也不是非相对论性的MeV级粒子。我们将我们的结果应用到一个简单的模型,自相互作用的暗物质与轻标量调解。事实证明,这种设置受到这些考虑因素与直接暗物质搜索相结合的严重限制,并将通过下一代低阈值直接探测实验进行全面测试。
2018-11-12 astro-ph.CO hep-ph
Underground Production of Electromagnetic Dark States by MeV-scale Electron Beams and Detection with CCDs
Marietta Blau Institute for Particle Physics, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院玛丽亚·布劳粒子物理研究所);University of Vienna, Faculty of Physics(维也纳大学物理学院);University of Vienna, Vienna Doctoral School in Physics(维也纳大学维也纳物理博士学院)
研究利用MeV级电子束地下产生可能的新轻费米子,通过CCD传感器探测其电磁相互作用,分析生产截面并探索参数空间。
2026-03-02 hep-ph
Axion and Dark Fermion Electromagnetic Form Factors in Superfluid He-4
本文提出利用超流氦-4的声子信号探测亚GeV费米子暗物质与ALPs的电磁形状因子,并给出1 kg·年曝光下的预期直接探测约束。
2023-12-06 hep-ex hep-ph
Cosmological electromagnetic fields and dark energy
我们表明,在宇宙尺度上的时间电磁场的存在下产生一个有效的宇宙学常数,它可以解释宇宙的加速膨胀。在电弱尺度暴胀过程中产生的原始电磁量子涨落可以自然地解释这个场的存在,也可以解释暗能量密度的测量值。电磁场在宇宙学尺度上的行为被发现不同于研究得很好的短距离行为,事实上,非零宇宙学常数的存在可能是宇宙学尺度上规范不变性崩溃的信号。该理论与所有的局部引力检验是相容的,并且没有经典或量子不稳定性。由此可见,不仅暗能量的真实性质无需借助新的物理学就能得到确立,而且宇宙学常数的值在标准暴胀宇宙学的背景下也能得到自然的解释。通过对宇宙微波背景辐射各向异性和大尺度结构的观测,可以将这种机制与真正的宇宙学常数区别开来。
2009-02-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark photon superradiance: Electrodynamics and multimessenger signals
本文研究旋转黑洞周围暗光子超辐射云的动力学混合电动力学,采用电阻磁流体力学和脉冲星磁层模拟技术,指出湍动磁重联产生可达10^43 erg/s的周期性X射线辐射,并提出多信使搜索策略。
2023-04-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Electromagnetic Dirac Cogenesis
提出利用重矢量型费米子电磁偶极衰变至暗物质与轻狄拉克中微子右旋部分的共生成机制,同时生成重子与暗物质不对称性,预测DM质量约1 GeV,并可在伽马射线望远镜与CMB实验中探测。
2025-07-15 astro-ph.CO hep-ph
Dynamics of millicharged dark matter in supernova remnants
暗物质可能带有少量的电磁荷,只要其荷质比远小于电子或质子的荷质比。这种候选物质,通常被称为毫荷电暗物质(mDM),将形成等离子体,并与星系内的星际介质和电磁场相互作用。一般来说,理解MDM的动力学需要考虑集体等离子体效应。有人提出,mDM可以在超新星遗迹中加速,形成暗宇宙射线群,留下独特的实验特征。在这项工作中,我们研究了一个微物理模型,其中mDM是由超新星遗迹和各向同性的膨胀流体的框架冲击。我们发现,对于$|q_χ/m_χ| \gtrsim 10^{-13} e / {\rm MeV}$,电磁等离子体不稳定性的各向同性长度远小于超新星遗迹的大小。这是形成费米加速的mDM组件的必要但不充分的第一步,并且确定该组件的大小需要进一步研究。我们讨论了超新星遗迹中的MDM相互作用的其他影响。
2020-05-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Testing neutrino electromagnetic properties at current and future dark matter experiments
本研究利用PandaX-4T、LUX-ZEPLIN、XENONnT三个暗物质直接探测实验数据,采用更保守的本底不确定性处理方法约束中微子电磁性质,同时指出未来DARWIN装置可提升约束精度,甚至有望首次测量符合标准模型预测的电子中微子电荷半径。
2023-11-07 hep-ex hep-ph
Electromagnetic Couplings of Dark Domain Walls
University of California Davis(加州大学戴维斯分校)
通过Chern-Simons耦合扩展麦克斯韦电动力学,研究暗域壁对光子偏振的旋转效应,提出一种不依赖超轻轴子的宇宙双折射机制,预测CMB偏振旋转约10^{-3}弧度。
2026-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark matter electromagnetic dipoles: the WIMP expectation
本文系统地研究了暗物质与标准模型带电费米子相互作用时,在单圈水平上产生的电偶极矩和磁偶极矩。与它们的循环性质有关,这些时刻在很大程度上取决于四费米子算符原点处的UV完成。我们说明了这个属性,考虑明确两个简单的方法来生成这些运营商,从$t$或$s$通道树级交换。固定这些相互作用的强度从DM遗迹密度约束,我们得到特别是磁矩,取决于所考虑的相互作用,通常位于$10^{-20}$之间的$10^{-23}$ ecm或相同的消失。这些非零值诱导,通过光子交换,DM-核散射截面,可以探测当前或不久的将来的直接检测实验。
2021-06-02 astro-ph.CO hep-ph
Study of the electromagnetic transitions $J/ψ\rightarrow P l^+l^-$ and probe dark photon
我们研究了$J/ψ\rightarrow P l^+l^-$($P= π^0$,$η$或$η^\prime$)的电磁Dalitz衰变模式.在这些衰变中,轻子对是由具有不变质量$m_{l^+l^-}$的中间虚光子的内部转换形成的。对$l^+l^-$有效质谱的研究将揭示动态跃迁形状因子$F_{J/ψP}(q^2)$($q^2 = m^2_{l^+l^-}$),它表征了$J/ψ$向赝标量跃迁顶点处产生的电磁结构.我们还讨论了GeV尺度矢量$U$玻色子在这些过程$J/ψ\rightarrow PU$($U\rightarrow l^+l^-$)中的直接产生。它是负责调解一个新的$U(1)_d$相互作用,最近在弱相互作用的大质量粒子暗物质的背景下利用。本文首先利用通常的形状因子的极点近似估计了标准模型中$J/ψ\rightarrow P l^+l^-$的衰减率。估计了暗光子的搜索范围。我们认为,这些Dalitz衰变可以用来寻找轻$U$玻色子在BESIII实验与一个巨大的$J/ψ$数据集。
2012-05-16 hep-ex hep-ph
Optimal Electromagnetic Searches for Axion and Hidden-Photon Dark Matter
对轴子和隐藏光子的直接探测搜索在寻找暗物质中扮演着越来越重要的角色。在这项工作中,我们推导出了这些候选项的最佳电磁搜索的属性,但受到放大的标准量子限制(SQL)的约束。我们表明,单极谐振搜索可能具有相当大的灵敏度以外的谐振器带宽和优化这种灵敏度可能会增加扫描速率高达五个数量级,在低频。额外的增强可以获得超过一百万,这对应于暗物质信号的线宽谐振器品质因数。我们提出的谐振器优化在更广泛的背景下,确定最佳的接收器架构(谐振或其他)。我们讨论先验概率的暗物质信号和它们的作用,在搜索优化。我们确定频率集成的灵敏度是在宽带搜索的品质因数,并证明它是有限的博德-法诺准则。优化的单极谐振器是约75%的Bode-Fano限制,建立它作为一个基本上接近理想的,单模暗物质检测方案。我们的分析表明,与以前的工作相比,扫描单极共振搜索优于反应宽带搜索。我们的研究结果激发了量子测量技术在未来轴子和隐藏光子暗物质搜索中的广泛应用。
2021-05-08 hep-ex hep-ph
Electromagnetic Form Factor of the eta meson in the Light Cone QCD
利用光锥QCD求和规则方法研究了eta介子的电磁形状因子,并考虑了高扭曲贡献和SU(3)味对称破缺效应.
2003-10-17 hep-ph
Solar radio emissions and ultralight dark matter
本文回顾了利用射电探测器在日冕和太阳风等离子体中搜寻超轻暗物质(如轴子和暗光子)共振转换为单色电磁波的研究进展。
2023-04-03 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Cosmological implications of electromagnetically interacting dark matter: milli-charged particles and atoms with singly and doubly charged dark matter
虽然暗物质的主要成分的行为是相当好地建立了宇宙学观测,它的粒子性质和与其他物质的相互作用是未知的。考虑了三种允许重子与暗物质之间电磁相互作用的暗物质模型:(a)电荷为$q_{\rm ccdm}$、质量为$m_{\rm ccdm}$的毫荷电粒子(CCDM),(b)质量为$m_{\rm dd}$(DD)的两个带电粒子的中性原子,(c)双荷电粒子和氦核的中性原子(HeD).我们推导并详细讨论了这些原子与重子的形成、稳定性和相互作用。我们推导出这种新的相互作用的紧耦合近似的影响,这使我们能够分析衡量其对物质的功率谱和CMB各向异性的影响。我们将这种新的相互作用到公开可用的代码类,以获得数值结果。我们将我们的结果与普朗克2018年的数据进行比较,以限制相互作用的暗物质的比例。在所允许的天体物理参数范围内,HeD原子产生$Λ$ CDM模型对$k < 1 \, \rm Mpc^{-1}$的结果,因此它的分数不受对$k < 0.2 \, \rm Mpc^{-1}$敏感的CMB各向异性数据的约束。对于$m_{\rm dd} \gtrsim 25 \, \rm GeV$,DD原子也不受CMB数据的约束。对于$m_{\rm dd} = 10 \, \rm GeV$,CMB数据将DD原子的分数限制为小于总CDM组分的4%。对于$q_{\rm ccdm} = 10^{-6}e$和$m_{\rm ccdm} …
2020-03-10 astro-ph.CO hep-ph
Production of Dark Photons through Higher Electromagnetic Moments at LDMX: Simulations and Model Discrimination
本研究将LDMX对亚GeV暗物质的探测灵敏度扩展至由圈图高阶电磁矩产生的暗光子,分析了四种附加相互作用在LDMX Phase-II中的运动学分布,发现结合反冲电子能量与横向动量可部分打破暗光子质量与模型间的简并性以实现模型判别。
2025-09-17 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Optimal Impedance Matching and Quantum Limits of Electromagnetic Axion and Hidden-Photon Dark Matter Searches
对于第一次,我们确定的最佳单模,线性,被动搜索的电磁耦合到轴子和隐藏的光子暗物质的属性,受到标准量子限制的相位不敏感放大。我们建立的参数,必须考虑到确定最佳的搜索:阻抗匹配到暗物质;接收器的频率响应和调谐;不可减少的噪声源;和先验信息的暗物质信号。使用复杂的功率流方程,我们确定了两类耦合的暗物质信号:辐射和反应。我们激励的重点是单模电抗耦合,作为接收器使用单独的辐射耦合是有限的灵敏度与暗物质源阻抗不匹配。我们定义的集成灵敏度作为一个数字的优点,在比较搜索在一个很宽的频率范围内,并表明,博德-法诺准则设置了限制在电抗耦合接收器的集成灵敏度。我们研究单极谐振器,一种广泛使用的电抗耦合形式,并表明,当热噪声占主导地位的放大器噪声和噪声匹配优化,大量的灵敏度可远离谐振器带宽。博德-法诺约束使单极谐振器成为单模暗物质检测的近乎理想的谐振器。另外,优化的谐振器在实际上可以制造谐振器的所有频率处优于优化的电抗宽带接收器。我们优化时间分配在一个可调谐振器的搜索使用先验知识,并推导出谐振搜索灵敏度的量子限制。在低频率下,我们的优化应用程序可以提高扫描速率的几个数量级。虽然我们的研究结果广泛地为实验室对光场的搜索提供了信息,但它们是DMRadio的基础,DMRadio是DOE资助的轴子和隐藏光子探测计划。
2021-05-09 hep-ph
Enlightening dark moments of neutrino with superradiance
Institute of Mathematical Sciences, HBNI(数学科学研究所,HBNI);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(贝赫拉普尔印度科学教育研究学院)
本研究利用黑洞淬灭超辐射机制,探测超出标准模型的中微子电磁矩,并给出该机制对原初黑洞丰度的限制。
2026-08-10 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Pion light-front wave function, parton distribution and the electromagnetic form factor
我们导出了Lz=0,|Lz| =1的π介子的最低阶$q\bar q$价光阵面波函数,它再现了π介子的价部分子分布和电磁形状因子,与实验数据一致.
2015-08-04 hep-ph
Sensitivity of an Early Dark Matter Search using the Electromagnetic Calorimeter as a Target for the Light Dark Matter eXperiment
Lund University(隆德大学);Stanford University(斯坦福大学);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室);University of California at Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);University of Virginia(弗吉尼亚大学);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);California Institute of Technology(加州理工学院);University of Minnesota(明尼苏达大学)
LDMX实验通过电磁量能器作为主动靶,研究轻暗物质候选粒子的灵敏度,探索低质量暗物质的相互作用强度范围。
2026-09-03 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Dark Neutrino Moments From Light Loops
本研究提出中微子可通过含无质量暗光子的单圈图获得增强型暗电磁矩且规避相关约束,模型预言可通过对太阳中微子流敏感的暗物质直接探测实验检验。
2024-08-12 astro-ph.CO hep-ph
Modeling electromagnetic form factors of light and heavy pseudoscalar mesons
采用两种协变组分夸克模型、光阵面和色散关系方法计算了轻、重赝标介子的电磁形状因子。我们研究了各种强子观测量的模型依赖性的细节和物理起源:弱衰变常数,电荷半径和弹性电磁形状因子。
2008-10-09 hep-ph
Strong and electromagnetic decays of the radially excited $D_s$ and $B_s$ mesons in light cone QCD sum rules
最近,LHCb协作组宣布发现了$D_s$和$B_s$介子的径向激发。本文利用光锥QCD求和规则方法计算了径向激发态$D_s(2S)$和$B_s(2S)$介子的强衰变宽度和电磁衰变宽度。
2022-01-16 hep-ph
A Gauge Invariant Electromagnetic Two-Point Function For Heavy Light Quark Systems
本文导出了一个规范不变的电磁两点函数,它对于研究重轻夸克系统的同位旋对称性破坏是至关重要的。因此,QED可以一致地引入到QCD求和规则方法中,这在以前是不可能的。
1994-09-21 hep-ph
Light-front quark distributions in the nucleon and nucleon electromagnetic form factors
在光阵面框架下,通过对核子电磁形状因子的研究,从唯象的夸克-核子顶点函数出发,计算了核子中夸克的纵、横动量分布.
2010-02-05 hep-ph
Octet negative parity to octet positive parity electromagnetic transitions in light cone QCD
导出了正负宇称八重态重子电磁跃迁形状因子的光锥QCD求和规则。结合不同洛伦兹结构的求和规则,消除了正宇称八重态重子间对角跃迁的不必要贡献。研究了横向和纵向螺旋度振幅对$Q^2$的依赖性。
2014-03-01 hep-ph
Long-lived vectors from electromagnetic cascades at SHiP
本研究模拟SHiP实验中电磁簇射产生暗矢量粒子的过程,发现簇射可将事例率提升3–4个数量级,并显著改进对低质量长寿命暗光子和亲电规范玻色子的灵敏度预测。
2024-12-02 hep-ex hep-ph
Production of light pseudoscalars in external electromagnetic fields by the Schwinger mechanism
我们推广了施温格机制并计算了强电磁场衰变为赝标粒子的几率。我们还指出,我们的估计在以前的文件是不正确的轴子发射。
2002-04-23 hep-ph
The Electromagnetic Form Factor of the Kaon in the Light-Front Approach
在光阵面组分夸克模型(LFCQM)中计算了K介子的电磁形状因子。电流的电磁分量是从费曼三角形图中提取的。我们还得到了电弱衰变常数和电荷半径的K介子在光阵面的方法。在这项工作中,计算的K介子可观测量和相当好的协议,获得了非常高的精度与实验数据相比。
2013-02-20 hep-ph
New Analysis of SUSY Dark Matter Scenarios at ILC
应用现实的否决效率的低角度电磁量能器位于未来的国际直线对撞机的非常向前的方向,我们重新研究了标准模型的背景贡献,以前在stau分析与超对称暗物质的情况下研究。
2008-01-31 hep-ph
Dependence of Electromagnetic Form Factors of Hadrons on Light Cone Frames
本文发展了一个适用于任意光锥方向的组分夸克模型.形状因子从自由单体电磁电流矩阵元素获得。结果表明,对于自旋为0的介子、核子和Λ超子,它们是ω-无关的,而对于自旋为1的系统,如氘核,它们是ω-相关的。
1995-12-20 hep-ph
The electromagnetic dark sector
我们考虑膨胀宇宙中的电磁场量子化。我们发现,协变(古普塔Bleeland)方法表现出一定的困难时,试图施加量子洛伦兹条件的宇宙尺度。因此,我们探索的可能性,一贯量化,而不施加这样的条件。在这种情况下,有三个物理状态,这是两个横向偏振的无质量光子和一个新的无质量标量模式来自时间和纵向分量的电磁场。在de Sitter时空中的一个显式例子表明,在这个理论中仍然可以消除负范数态,并保证能量的正性。新的状态与守恒电磁流解耦,但与重力非共形耦合,因此可以通过膨胀背景从真空涨落中激发。宇宙学的演化确保了新的状态在亚哈勃尺度上以完全可以忽略的方式修改麦克斯韦方程组。然而,在宇宙学尺度上,它可以产生一个不可忽略的能量密度,这可以以自然的方式解释宇宙加速膨胀的当前阶段。
2010-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining neutrino electromagnetic properties with recent low-energy electron recoil data at dark matter direct detection experiments
Karadeniz Technical University(黑海技术大学);University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
利用 PandaX-4T 和 XENONnT 实验的低能电子 recoil 数据,研究中微子电磁性质的新约束。
2025-10-14 hep-ph
Probing dark-state electromagnetic form factors at future linear electron-positron colliders with polarized beams
School of Physics, Hefei University of Technology(合肥工业大学物理学院)
本研究聚焦电中性暗区粒子的电磁形状因子,采用超荷规范场形状因子与有效场论方法,利用未来ILC、CLIC的单光子产生道,通过调整束流极化提升探测灵敏度,可比现有限制高两个数量级,并分析了EFT的适用范围。
2025-10-29 hep-ex hep-ph
Direct Detection of Dark Photon Dark Matter with the James Webb Space Telescope
Tsinghua University(清华大学);Peking University(北京大学);Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
利用JWST的改进配置探测DPDM,发现其在10-500 THz频率范围内混合常数上限为10^-12至10^-14,灵敏度显著优于现有结果。
2026-02-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
$π$-$A_1$ electromagnetic form factors and light-cone QCD sum rules
用增加扭曲的波函数描述π介子,用QCD求和规则计算了跃迁$π+γ_{virt.}\ra A_1$的电磁形状因子。将获得的结果与标准QCD求和规则计算进行比较。
1994-04-21 hep-ph