Charged Dark Matter in Supersymmetric Twin Higgs models
超对称双希格斯模型改善了来自大型强子对撞机未发现它们所需的重标量顶部伙伴的电弱尺度的微调。如果锂离子超对称粒子位于孪晶扇区，即使它在孪晶规范相互作用下带电，也可能扮演暗物质的角色。我们表明，双stau是一个可行的候选人带电暗物质，即使双电磁规范对称性是未破缺的，与热遗迹丰度，自然匹配观测到的暗物质丰度。一个宽的参数空间满足所有的实验约束，包括那些对暗物质自相互作用。在未来的直接探测实验中，如LUX-ZEPLIN，可以观察到双态暗物质。这个粒子的质量在300-500 GeV之间，在最小的情况下，它的衰变长度足以在大型强子对撞机上被观察到。
2022-06-03 hep-ph
Freeze-Twin Dark Matter
镜像孪生希格斯玻色子（MTH）通过将每一个标准模型（SM）粒子与一个孪生副本相关联来解决这个小层次问题，但它与光自由度的宇宙学界限有矛盾。不对称再加热最近被提出来作为一种简单的方法，通过稀释孪生能量密度来修复MTH宇宙学。我们表明，这种稀释设置一个有趣的冻结的情况下，无论是最初的情况下，暗扇区的能量和微弱的耦合到SM的动机无关的原因暗物质生产的阶段。我们给双光子一个Stueckelberg质量，并通过动力学混合入口冻结双电子和正电子暗物质。获得暗物质丰度所需的动力学混合是从MTH中的红外贡献预期的环路抑制顺序。
2020-03-22 hep-ph
Twin Quark Dark Matter From Cogenesis
我们扩展异卵双胞胎希格斯场景，包括一个新的暗物质候选人，以及在两个部门产生的物质/反物质不对称的机制。孪晶色的自发破缺导致夸克自由度为剩余孪晶色群下的单态。这些双色单重夸克，连同次优势组分的双轻子，构成了不对称的暗物质。两个扇区中物质与反物质之间的不对称性是由单线态费米子的衰变共同产生的，单线态费米子在可见扇区和双扇区之间提供了一个额外的入口。我们讨论了这个模型的现象学方面，评估参数空间的约束，并在未来的实验中突出有前途的发现渠道。我们简要讨论了如何在多个实验中发现的信号可能有助于建立解决自然性，暗物质和物质/反物质不对称性难题的机制之间的联系。
2022-01-06 hep-ph
Natural Twin Neutralino Dark Matter
超对称双希格斯模型具有离散对称性，每个标准模型粒子和它的超对称伙伴都有一个对应的状态，在镜像标准模型规范群下变换。这个框架能够适应在LHC中没有发现新粒子的自然电弱尺度。我们指出，超对称双希格斯模型也提供了一个自然的暗物质的候选人。我们研究了一个孪生类双星态是锂超对称粒子的可能性，发现它的冻结丰度可以解释观测到的暗物质丰度，而不需要对理论的质谱进行微调.大部分可行的参数空间可以通过未来的暗物质直接探测实验和大型强子对撞机搜索可能涉及位移顶点的态和希格斯玻色子来探测。
2020-04-22 hep-ph
Twin Higgs Asymmetric Dark Matter
我们研究非对称暗物质（ADM）的背景下，最小的（兄弟）双希格斯解决方案的小层次问题，与计量$SU(3)' \times SU(2)'$，双希格斯，只有第三代双费米子双扇区。自然性要求QCD $^\prime$标度$Λ'_{\rm QCD} \simeq 0.5 - 20 \ {\rm GeV}$和$t'$是重的。我们主要研究轻$b'$夸克态，$m_{b'} \lesssim Λ'_{\rm QCD}$，其中QCD $^\prime$的特征是没有轻π介子的单尺度$Λ'_{\rm QCD}$。孪生重子数的不对称性导致了一个成功的DM候选者：自旋为3/2的孪生重子，$Δ' \sim b'b'b'$，其动态确定的质量（$\sim 5 Λ'_{\rm QCD}$）在DM与重子之比$Ω_{\rm DM}/Ω_{\rm baryon} \simeq 5$的优选范围内。测量$U(1)'$基团导致孪生原子（$Δ'$ - $\bar {τ'}$结合态），其在参数空间的显著区域中是成功的ADM候选者，有时具有可观察到的DM晕性质的变化。直接检测签名满足当前的界限，有时由黑暗的形式因素修改。
2015-09-16 hep-ph
Twin SIMPs
层次问题和暗物质的同一性是粒子物理学的两个核心驱动力。双希格斯模型为小层次问题提供了一个优雅的解决方案，而强相互作用大质量粒子（SIMPs）提供了一个有吸引力的暗物质候选者。在这里，我们表明，SIMPs可以很容易地嵌入到双希格斯设置，这样的暗物质和层次问题可以在一个单一的框架中解决。这也为SIMP暗物质的禁闭尺度与QCD的强尺度之间的接近提供了一个自然的解释。
2018-05-23 hep-ph
Mirror neutrons as dark matter in the Mirror Twin Two Higgs Doublet Model
镜像双希格斯玻色子除了解决了小层次问题外，还为非对称暗物质提供了一个自然的背景。然而，在只有一个希格斯双重态及其镜像副本的化身中，暗物质几乎肯定主要由镜像原子组成，这被暗物质自相互作用的约束严重排除。通过添加第二个希格斯偶线及其镜像，不同希格斯粒子的vev可以被安排成使得暗物质主要由镜像中子组成，这在宇宙学上是可行的。在本文中，它表明，目前的限制，从对撞机，风味和宇宙学可以容纳这样一个vev结构，在必要的调整增加很少。
2020-09-21 hep-ph
Twin Higgs WIMP Dark Matter
在双希格斯（TH）理论的背景下，在LHC的自然性问题得到解决的暗物质（DM）没有物质不对称性的研究。它们拥有一个与标准模型（SM）相关的双扇区，通过（破缺的）$\mathbb{Z}_2$对称性，并通过特定的希格斯门与SM相互作用。我们专注于TH机制的最小实现，兄弟双希格斯，只有一个单一的一代双夸克和轻子，和$SU(3)'\times SU(2)'$规范群。我们表明，各种自然的双WIMP DM候选人是存在的（直接联系到弱标度的自然性），最简单和最有吸引力的是$τ^\prime$轻子与质量$m_{τ^\prime} > m_{\rm Higgs}/2$，虽然自旋1 $W^{\prime\pm}$ DM和多组分DM也是可能的（双子重子是强烈不利的调谐）。我们考虑详细的动态可能（Meta）稳定胶球的孪生部门，孪生QCD相变的性质，和可能的新贡献的相对论自由度的数量$ΔN_{\rm eff}$。直接检测信号低于目前的界限，但在不久的将来的实验中可以访问。间接探测现象学是丰富的，需要详细研究孪生强子化和分裂为孪生胶球和夸克偶素，以及它们随后衰变为SM，以及可能的轻孪生扇形态。
2015-10-02 hep-ph
Twin Higgs Portal Dark Matter
许多极小模型的暗物质（DM）或规范的解决方案的层次问题，要么排除或严重限制LHC和直接检测零的结果。特别是，希格斯门暗物质（HPDM）的特点是通过四次相互作用标量耦合到希格斯粒子，并通过热冻结获得测量的遗迹密度给出了明确的直接检测预测，现在几乎完全排除。孪生希格斯玻色子通过引入一个与标准模型（SM）相关的孪生扇区，以离散对称的方式解决了没有有色顶级伙伴的小层次问题。我们将HPDM推广到任意的双希格斯模型，并引入双希格斯门户暗物质（THPDM），它具有一个DM候选人与$SU(4)$不变的四次耦合到双希格斯标量扇区。鉴于DM质量的二次修正的大小，其最有动机的规模是径向模式的质量附近。在这种情况下，DM湮灭会伴随着完全的双希格斯门耦合而进行，而直接探测则会被125 GeV希格斯粒子的pNGB性质所抑制。对于一个标准的宇宙学历史，这将导致预测的直接探测信号THPDM的数量级低于HPDM的数量级，对孪生扇区的精确细节的依赖性很小，避开了当前的界限，但预测了下一代实验中可能的信号。在许多双希格斯模型中，双辐射对$ΔN_\mathrm{eff}$的贡献被不对称的再加热机制所抑制。我们通过扩展$ν$ MTH和$X$ MTH模型来研究这一点，以包括THPDM，并根据最新的CMB边界计算可行的参数空间。注入的熵也稀释了DM的丰度，导致直接探测到中微子底部以下的额外抑制。
2021-08-09 hep-ph
Reconciling Large And Small-Scale Structure In Twin Higgs Models
我们研究扩展的双希格斯模型，解决层次问题，同时解决问题的大尺度和小尺度的宇宙结构。除了自然地提供暗物质（DM）候选者作为最轻的带电孪生费米子之外，孪生扇区包含轻光子和中微子，这可以相对于$Λ$ CDM范式的预测修改结构形成。我们关注两种情况。首先，我们研究了一个兄弟双希格斯模型，其中自旋为3/2的重子$\hatΩ\sim(\hat{b}\hat{b}\hat{b})$和轻子双τ $\hatτ$对主分量和子分量暗物质密度都有贡献。双τ和双中微子之间的非解耦散射产生于规范的双轻子数对称性，提供了一个阻力，抑制了暗物质子成分的密度不均匀性。接下来，我们考虑了双氢原子$\hat{H}$作为主要DM组分的可能性。复合后，一小部分孪生质子和轻子在结构形成过程中保持电离状态，它们通过规范U $(1)_{B-L}$力散射到孪生中微子中，提供了抑制密度不均匀性的机制。这两个方案实现了部分声学暗物质（PAcDM）的情况下，并解释了$σ_8$的CMB和弱透镜的结果之间的差异。此外，自散射中微子的行为作为一个黑暗的流体，提高了哈勃率$H_0$的大小，以适应当地的测量结果，同时满足CMB约束。对于小尺度结构，$\hatΩ$和$\hat{H}$通过双光子交换散射产生自相互作用暗物质（SIDM）模型，解决了从矮星系到星系团尺度的质量亏损问题.
2017-08-09 hep-ph
Electroweak symmetry non-restoration and suppressed dark radiation in Supersymmetric Twin Higgs model
本文在超对称孪生希格斯模型中利用镜像汤川耦合破缺实现电弱对称性非恢复，并通过右手中微子抑制暗辐射，同时结合最小轴子生成机制统一解释重子不对称、暗物质与强CP问题。
2025-08-21 hep-ph
Cosmological Signatures of a Mirror Twin Higgs
我们探讨了镜像孪生希格斯框架中与孪生重子、电子、光子和中微子相关的宇宙学特征。我们考虑的情况下，双重子构成暗物质的子组件，和双光子和中微子的暗辐射的贡献被抑制，由于后期不对称再加热，但仍然足够大，在未来的宇宙微波背景（CMB）实验中检测到。我们表明，这种框架可以导致独特的信号在大尺度结构和宇宙微波背景。复合前的镜像扇区中的重子声学振荡导致了大尺度结构的抑制，并在物质功率谱中留下了残留的振荡模式。这种模式敏感地依赖于孪生氢和氦的相对丰度和电离能，因此是这类模型的特征。虽然镜像光子和中微子都是早期宇宙中的暗辐射，但它们对宇宙微波背景的影响是不同的。这是因为在复合之前，孪生中微子自由流动，而孪生光子则被孪生电子散射而阻止自由流动。在镜像孪生希格斯框架下，这两个物种的相对贡献的能量密度在暗辐射的预测，导致在CMB可检验的影响。这些高度独特的宇宙学特征可能使这类模型被发现，并与更一般的暗扇区区分开来。
2018-10-16 hep-ph
Natural Ultralight Dark Matter: The Quadratic Twin
本文提出一种新的双生机制，通过镜像对称性保护标量超轻暗物质的质量，解决其自然性问题，并扩展了可探测的参数空间。
2025-12-23 hep-ph
Naturalness in the Dark at the LHC
我们重新审视的双希格斯粒子的情况下，作为一个“黑暗”的解决方案的小层次问题，确定的结构的极小模型及其可行的参数空间，并分析其对撞机的影响。在这个模型中，黑暗的自然性通常会导致隐谷现象。孪生粒子，包括最高的伙伴，都是标准模型中性的，但自然倾向于孪生强相互作用的存在-一种渐近自由力，限制在标准模型QCD尺度之上不远-和希格斯门相互作用。我们表明，综合起来，这些通常会引起希格斯粒子到孪生强子的奇异衰变。在参数空间的很大一部分，某些双子强子有可见的，经常移位的衰变，提供了一个潜在的惊人的LHC签名。我们简要讨论适当的实验搜索策略。
2015-03-23 hep-ph
Neutral-naturalness from a holographic SO(6)/SO(5) composite Higgs model
我们研究了具有SO（6）/SO（5）对称破缺陪集的复合Higgs模型的全息实现，其中顶部扇区包括颜色中性的孪生伙伴，它们降低了Higgs质量对截止的敏感性。这种中性-自然机制的关键是Z2对称性，它使得汤川与希格斯玻色子玻色子的耦合在顶夸克和双顶夸克的交换下保持不变，但模型的对称结构意味着Z2对称性不存在于规范玻色子与希格斯玻色子的耦合中。在可计算的全息框架内，我们构造和研究希格斯势。我们研究希格斯质量，顶伙伴光谱，和输入参数之间的关系，发现双合作伙伴的存在下，推动最轻的彩色顶伙伴的质量高达约1500 GeV，而衰变常数保持在约700 GeV。有趣的是，不需要额外的Z 2破缺项就能重现电弱规范玻色子、希格斯玻色子玻色子和顶夸克的观测质量。
2019-07-03 hep-ph
Asymmetric Twin Dark Matter
我们研究了双希格斯模型中非对称暗物质的自然实现。标准模型强扇区的镜像表明，一旦产生了与SM不对称性相当的孪生重子数量不对称性，质量约为5 GeV的孪生重子是自然的暗物质候选者。我们在两种不同的情况下探索孪生重子暗物质，一个是在孪生扇区中的最小内容，另一个是SM的完整副本，包括一个轻的孪生光子。成功的热历史的基本要求，并在这样做，我们解决了一些共同的许多双希格斯模型的宇宙学问题。所需的相互作用，我们介绍预测签名在直接检测实验和大型强子对撞机。
2015-11-09 astro-ph.CO hep-ph
Heavy axions from twin dark sectors with $\barθ$-characterized mirror symmetry
本文提出在一对孪生暗扇区之间建立以$\arθ$为特征的镜像对称性，通过暗场相位旋转消除强CP问题中的$\arθ$参数，并允许离散对称性破缺发生在TeV能标，从而产生与高能标PQ破缺轴子模型不同的重轴子现象。
2023-07-09 hep-ph
Coscattering/Coannihilation Dark Matter in a Fraternal Twin Higgs Model
暗物质的候选者自然出现在许多解决层次问题的模型中。在异卵双胞胎希格斯模型中，有几个可行的暗物质候选者，它可以解释大型强子对撞机（LHC）中没有新的物理信号。本文研究了$\sim$ 0.1- 10 GeV质量范围内的孪生中微子作为暗物质。热遗迹密度由孪生中微子、孪生τ和孪生光子之间的湮灭和散射过程的相互作用决定，取决于这些过程的冻结温度的顺序。除了常见的共湮灭情况下，遗迹密度控制的孪生τ湮灭，它可以实现最近发现的共散射相，如果散射的孪生中微子到孪生τ早于孪生τ湮灭冻结。我们还提供了一种方法来计算的热遗迹密度在中间制度的共湮灭和共散射过程有助于确定的暗物质密度。我们表明，适量的暗物质可以在不同的情况下，在不同的区域的参数空间。目前的实验约束和未来的探测参数空间直接探测，宇宙学和天体物理学的界限，暗光子搜索，并在对撞机位移衰变，进行了讨论。
2018-09-25 hep-ex hep-ph
Gamma-rays from Dark Showers with Twin Higgs Models
我们考虑一个孪生弱相互作用方案，其孪生扇区包含一个完整的黑暗副本的SM强子，其中最轻的孪生粒子是孪生π介子。通过类比标准的WIMP范式，暗物质（DM）通过双电弱相互作用冻结出来，并湮灭成一个黑暗的轻双强子簇。它们要么是稳定的，要么主要衰变为标准模型（SM）光子。我们表明，这种“强子对称”的情况下，可以与所有适用的天体物理，宇宙学和对撞机的约束。为了在大爆炸核合成时期之前衰变孪生强子，需要在SM和孪生扇区之间增加一个入口。在大多数情况下，我们发现这个额外的介质是在大型强子对撞机或未来的强度前沿实验的范围内。此外，我们进行模拟的暗簇射和随之而来的光子光谱。我们发现，适合这些光谱的要求银河系中心的伽马射线过剩看到费米-LAT非平凡的参数空间区域，既成功地产生所观察到的DM丰度，并表现出最小的微调相一致。
2016-05-19 astro-ph.CO hep-ph
Low-Scale Gauge Mediation and Composite Messenger Dark Matter
在最近的工作中，我们提出了一个可能的复合信使规范调解模型中的暗物质。在本文中，我们讨论了一个可能的超对称性破缺的情况下，正确的暗物质丰度和一个成功的规范调解可以实现的复合信使模型的细节。
2009-12-09 hep-ph
Very Heavy and Composite Dark Matter: Theory and Experimental Searches
Arthur B. McDonald Canadian Astroparticle Physics Research Institute（阿瑟·B·麦克唐纳加拿大高能粒子物理研究所）；Queen’s University（女王大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（基础物理前沿研究所）
本文探讨了远重于弱标度的暗物质的理论和实验研究，包括复合和耗散机制及多散射检测方法。
2026-02-27 hep-ph
Identifying Minimal Composite Dark Matter
本文从强动力学中识别最小复合标量暗物质，通过直接探测和对撞机限制，对比基本标量暗物质，提出区分两种模型的关键特征。
2022-07-31 hep-ph
Interfering Composite Asymmetric Dark Matter for DAMA and CoGeNT
我们提供了一个简单的机制来调和直接的暗物质实验结果。我们考虑光不对称复合暗物质，它通过希格斯粒子和光子交换从原子核散射。我们证明，这两个通道之间的干扰自然容纳的实验结果。我们发现，这种情况发生的顺序电弱的复合规模。我们还提供了一个模型实现的基础上强动力学在电弱尺度。
2011-05-27 hep-ph
WIMP Dark Matter in Composite Higgs Models and the Dilaton Portal
我们研究在什么条件下标量粒子是一个可行的WIMP暗物质候选人与希格斯和玻色子相互作用。该理论是一个复合的希格斯模型与顶部的部分复合性，希格斯和暗物质候选人都出现在一个新的物理部门的陪集SO（6）/SO（5）的伪戈德斯通玻色子。我们强调的作用，直接和间接的搜索中的搜索。我们发现，一个暗物质粒子的质量约为200-400 GeV和一个相对较轻的粒子是一个公平的预测模型。
2016-02-17 hep-ph
Composite Weak Bosons and Dark Matter
三个弱玻色子是两个费米子和它们的反粒子的束缚态。也存在三个费米子的两个束缚态。其中一个是中立和稳定的。这种粒子提供了我们宇宙中的暗物质。
2022-04-08 hep-ph
Cosmology of the Twin Higgs without explicit $\mathbb{Z}_2$ breaking
双希格斯玻色子的宇宙学需要破缺$\mathbb{Z}_2$对称性，但这种破缺是否需要明确，仍然是一个悬而未决的问题。在本文中，我们研究如何镜像孪生希格斯可以修改，以符合当前的宇宙学约束没有明确的$\mathbb{Z}_2$破缺。我们首先提出了一个简单的玩具模型，可以实现重子生成没有明确的$\mathbb{Z}_2$打破或达到温度，将导致域壁。该模型还可以解决$N_{\text{eff}}$问题，并使镜像原子的丰度达到允许的水平，或者提供正确的暗物质丰度。然后，我们提出了另一个简单的模型，导致镜像中子暗物质，从而可以接受的暗物质自相互作用。在附录中，我们还包括一系列关于不同扇区之间能量交换的结果，这些结果可能对其他宇宙学问题有用。
2022-01-20 hep-ph
Ultraviolet Completion of a Composite Asymmetric Dark Matter Model with a Dark Photon Portal
复合不对称暗物质的情况自然地解释了为什么暗物质质量密度与可见物质质量密度相当。这样的场景一般需要一些低于复合尺度的熵传递机制;否则，它们的晚期宇宙学与观测不相容。暗光子和可见光子之间的微小动力学混合是低能入口的一个有希望的例子。在本文中，我们证明了在黑暗和可见扇区的大统一解释了微小的动力学混合的起源。我们特别考虑一个简单的复合非对称暗物质模型，其中非对称暗物质进行$B-L$收费紫外线完成。在这种设置中，非对称暗物质的寿命是由$B-L$对称性解释的，而暗物质的不对称性源于热稀薄生成产生的$B-L$不对称性。在我们的最小设置中，标准模型扇区和暗扇区分别统一为$SU(5)_\mathrm{GUT} \times SU(4)_\mathrm{DGUT}$规范理论。该模型生成所需的$B-L$门户运算符，同时抑制不需要的高维运算符，这些高维运算符可能会洗掉生成的$B-L$不对称性。
2018-12-07 hep-ph
Gravity-mediated (or Composite) Dark Matter
暗物质可能有一个电弱的起源，但与可见部分的沟通完全通过引力相互作用。在一个解决层次问题的设置，我们提出了一个新的暗物质的情况下，引力介质，所产生的额外维度的紧致化，负责暗物质的相互作用和它的遗迹在宇宙中的丰度。我们写了一个明确的例子，这种机制在扭曲的额外的维度，并制定出其约束。我们还开发了一个双图片的模型，基于一个四维的情况下，部分复合。我们表明，引力介导的暗物质是相当于一种机制，产生可行的暗物质的情况下，在强耦合，近共形理论，如在复合希格斯模型。
2014-01-22 hep-ph
Dark matter in (partially) composite Higgs models
我们从四维规范汤川强相互作用费米子理论出发，构造了具有复杂伪Nambu-Goldstone（pNGB）暗物质态的复合和部分复合Higgs模型.在电弱对称性下，费米子是部分规范的，动力学电弱对称性破缺的扇区是最小的。pNGB的暗物质粒子是稳定的，由于一个$\mathrm{U}(1)$ technikary-like对称性，也存在于模型的technicolor限制。然而，遗迹密度是粒子反粒子对称的，并且是由于热冻结，而不是由于不对称而导致的彩色极限。pNGB希格斯粒子是复合的或部分复合的，这取决于标准模型费米子质量的起源，这影响了暗物质现象学。我们用一个在SU（4）$\times$ SU（2）$\times$ $\mathrm{U}(1)$全局对称下不变量的模型例子来说明这些重要特征。
2019-01-31 hep-ph
Chiral Composite Asymmetric Dark Matter
非对称暗物质（ADM）方案解决了暗物质（DM）质量为$\mathcal{O}(1)$ GeV时的重子-暗物质符合问题.基于类QCD强动力学的复合ADM模型特别有动力，因为强动力学自然地同时提供$\mathcal{O}(1)$ GeV的DM质量和大的湮灭截面。在这些模型中，亚GeV暗光子通常在将暗扇区中的过量熵转移到可见扇区中中起着重要作用，即，标准模型部门。本文构造了一个手征复合ADM模型，其中$U(1)_D$规范对称性嵌入手征味对称性中。由于手征味对称性的动力学破缺，该模型自然地提供了亚GeV范围内的暗光子和暗π介子的质量，这两者对于成功的ADM模型起着至关重要的作用。
2021-07-28 hep-ph
Composite Asymmetric Dark Matter with a Dark Photon Portal
非对称暗物质（ADM）是一个有吸引力的框架，它将宇宙中观察到的重子不对称性与暗物质密度联系起来。一个复合粒子在一个新的强动力学是一个有前途的候选人ADM的强动力学自然解释ADM质量在GeV范围。其大的湮灭截面，由于强动力学离开的非对称分量是占主导地位的对称分量。在这种复合ADM场景中，暗扇区在早期宇宙中具有相对较大的熵密度。大的暗区熵导致了宇宙的过闭合，或者充其量与宇宙微波背景和成功的大爆炸核合成的观测相矛盾。因此，复合ADM模型通常需要一些入口来将暗扇区的熵转移到标准模型扇区中。在本文中，我们考虑一个暗光子门户与质量在sub-GeV范围和动力学混合的标准模型光子。我们详细研究了暗光子的可行参数空间，它可以在暗光子门模型中找到广泛的应用。我们还提供了一个简单的复合ADM与暗光子门户工作的例子。我们的模型是兼容的热leptogenesis和$B - L$对称性。考虑到派生的约束，我们表明，参数空间在很大程度上是由直接检测实验测试。
2018-12-06 hep-ph
Gravitational Waves From a Dark (Twin) Phase Transition
在这项工作中，我们表明，一个大类的模型与一个复合暗部门经历了强烈的一阶相变在早期宇宙，这可能会导致一个可检测的引力波信号。我们总结了SU（N）暗扇区强一级相变的基本条件，计算了引力波谱，并表明，依赖于暗约束尺度，它可以在eLISA或脉冲星定时阵列实验中检测到。的引力波信号提供了一个独特的测试的引力相互作用的黑暗部门，我们讨论了与传统的搜索新的黑暗部门的互补性。讨论包括双希格斯和SIMP模型，以及对称和非对称的复合暗物质的情况。
2015-05-18 astro-ph.CO hep-ph
Twin Cogenesis
提出孪生Higgs框架下的孪生共同起源机制，利用重Majorana中微子同时实现轻子起源、暗物质生成与中微子质量解释。
2023-04-27 astro-ph.CO hep-ph
Twin Sterile Neutrino Dark Matter
本文提出镜像孪生希格斯模型中孪生 sector 的惰性中微子作为暗物质，通过孪生 sector 内的 Dodelson-Widrow 机制产生，可满足 X 射线和伽马射线约束，并缓解宇宙学问题，同时与跷跷板机制兼容。
2024-03-18 astro-ph.CO hep-ph
Composite Higgs models, Dark Matter and Lambda
我们认为，暗物质可以用一个稳定的复合费米子X^0来识别，它出现在全息AdS/CFT模型中，其中希格斯玻色子玻色子以复合伪戈德斯通玻色子的形式出现。X ^0的预言性质满足宇宙学上的界限，其中m_X = O（TeV）。因此，通过对电弱对称性破缺机制的深入理解，可以解开暗物质之谜，进而通过提出希格斯真空的离散结构，可以从另一个角度解决宇宙学常数问题。
2009-01-08 hep-ph
Decaying Dark Matter Baryons in a Composite Messenger Model
质量为O（100）TeV的重子束缚态，在低标度规范介导下由强相互作用的信使夸克组成，自然可以成为冷暗物质。有趣的是，我们发现这样的重子暗物质一般是亚稳态的，这种暗物质的衰变可以自然地解释PAMELA合作组最近观察到的异常正电子通量。
2008-11-28 hep-ph
LHC Lifetime Frontier and Visible Decay Searches in Composite Asymmetric Dark Matter Models
LHC的寿命前沿将在不久的将来探测暗区，而固定靶实验上的可见衰变搜索也在探索暗区。复合非对称暗物质与暗光子门是解释暗物质与可见物质符合问题的一个很有前途的框架。暗强动力学在暗区提供了丰富的结构：最轻的暗核子是暗物质，而强湮灭成暗π子耗尽了暗物质的对称成分。暗光子缓解了宇宙学问题。与此同时，暗光子使暗强子在地球实验中寿命更长。此外，暗强子是通过同一个暗光子产生的。在这项研究中，我们讨论了复合非对称暗物质模型的可见衰变搜索。对于几个GeV的暗核子，当暗光子的动力学混合角为$ε\gtrsim 10^{-4}$时，LHC寿命前沿MATHUSLA和FASER有可能发现它们的衰变。另一方面，固定靶实验，特别是SeaQuest，将对质量低于GeV的暗π介子具有很大的灵敏度，除了LHC寿命边界外，还具有动力学混合$ε\gtrsim 10^{-4}$。在暗光子参数空间中，这些对暗强子的预测灵敏度与未来暗光子搜索的灵敏度（如Belle-II和LHCb）相当。
2022-04-18 hep-ph
Composite 2HDM with singlets: a viable dark matter scenario
研究了整体对称性$\text{SO}(7)$破缺为$\text{SO}(5)\times \text{SO}(2)$的非最小复合Higgs模型.该模型的结果是一个复合的双希格斯模型（2HDM）配备了两个额外的单线态，其中最轻的可以是一个可行的暗物质候选人。该模型能够再现正确的暗物质遗迹密度都通过通常的热冻结和通过较重的单线后期衰变。在热冻结的情况下，它是可能的，以逃避目前的实验限制，即使是最小的微调所允许的电弱精密测试。
2019-11-19 hep-ph
Asymmetric Accidental Composite Dark Matter
这项工作的目标是找到最简单的意外复合暗物质模型，可以动态地产生一个不对称的暗物质候选人，最轻的暗重子，同时湮灭对称分量的UV完成。在这个框架中，暗物质是一个封闭的$\mathrm{SU}(N)$规范群的偶然稳定的束缚态，可以与可见扇区发生微弱的相互作用。这种候选的不对称性的产生是通过重标量$ϕ$的两种味道的非平衡衰变发生的，质量为$M_ϕ> 10^{10}$ GeV。在这样的尺度之下，模型恢复了暗物质候选者的偶然稳定性或长寿命。当暗重子的质量小于75 TeV时，对称分量被剩余的约束相互作用湮没。
2022-05-17 hep-ph
Composite neutrinos and the QCD axion: baryogenesis, dark matter, small Dirac neutrino masses, and vanishing neutron EDM
我们考虑一个手征规范理论，从轻的复合狄拉克中微子动态地出现，增加了一个QCD轴子解决强CP问题。我们表明，复合部门和轴子之间的相互作用也可以同时导致成功的重子生成，并产生一个正确的暗物质丰度通过"同生"，而不矛盾目前的限制。我们预测$ΔN_{\rm eff} \geq 0.14$和$m_a$的范围$O(1)\>{\rm μeV}$-$O(10)\>{\rm meV}$，这可以坚定地测试即将到来的CMB实验和轴子搜索。
2021-12-29 hep-ph
Leptophilic Composite Asymmetric Dark Matter and its Detection
我们提出了一个同时解释宇宙重子不对称性和暗物质遗迹密度的模型。在这个模型中，暗物质的候选者是由暗夸克组成的暗重子。引入标量介体，耦合到标准模型轻子和暗夸克，同时产生重子和暗重子的不对称性。研究了该模型的直接检测和碰撞检测。我们发现目前的地下直接探测实验和大型强子对撞机都很难探测到这个模型。但未来的轻子对撞机，如CEPC，有很大的潜力，通过“位移轻子喷流”信号来探测模型参数空间的很大一部分。
2021-06-09 hep-ph
Composite Weak Bosons and Dark Matter
弱玻色子是两个费米子和它们的反粒子的束缚态，记为单介子。相关规范群SU（2）的禁闭尺度为0.5 TeV。除了弱玻色子之外，还存在新的玻色子，一个SU（2）-三线态和一个单线态，质量为0.5 TeV。中性单重玻色子及其反粒子是稳定的，提供了宇宙中的暗物质。
2013-04-16 hep-ph
Composite Inelastic Dark Matter
DAMA/NaI和DAMA/LIBRA报告的年度调制信号在近11年的时间里一直在6月达到峰值，为暗物质的身份提供了强有力的证据。DAMA的信号强烈表明，暗物质非弹性散射到一个激发态分裂O（100 keV）。我们认为DAMA观测的是复合暗物质粒子的超精细跃迁。作为一个例子，我们考虑一个介子的QCD类部门，建立了组成费米子的自旋-自旋相互作用打破了基态的简并。一个轴向耦合的U（1）规范玻色子与超荷动力学混合诱导介子暗物质的非弹性超精细跃迁，可以解释DAMA信号。
2010-07-30 hep-ph
Towards a fundamental safe theory of composite Higgs and Dark Matter
我们提出了一种新的范式，允许定义一个复合理论在电弱尺度，定义良好的所有方式到任何能量的安全装置在紫外线。该理论从一个完整的UV固定点流到IR固定点的强动力学（这给出了所需的步行），然后在TeV尺度上产生质量间隙。我们讨论了两个模型，具有复合希格斯，暗物质和部分复合所有SM费米子。UV理论也可以嵌入到Pati-Salam部分统一中，从而消除了由$\mbox{U}(1)$运行产生的不稳定性。最后，我们发现一个暗物质候选者仍然允许在$260$ GeV，或$1.5 \sim 2$ TeV的质量，后者的质量范围将覆盖下一代直接检测实验。
2020-05-18 hep-ph
Galactic Center Gas Clouds and Novel Bounds on Ultra-Light Dark Photon, Vector Portal, Strongly Interacting, Composite, and Super-Heavy Dark Matter
最近发现的距离银河系中心数百秒差距的冷气云有可能探测到暗物质。详细处理的气体云微物理相互作用，我们确定银河系中心的气体云温度，自由电子丰度，原子电离分数，加热速率，冷却速率，并找到这些数量如何随金属丰度变化。考虑到一些不同的黑暗部门加热机制，我们设置了新的界限超轻暗光子暗物质的质量$10^{-22}-10^{-10}$ eV，矢量门户暗物质耦合通过一个亚MeV质量玻色子，并高达$10^{60}$ GeV质量暗物质与重子相互作用。
2019-06-12 hep-ph
Composite Millicharged Dark Matter
我们研究了一个复合毫荷电暗物质模型。这些暗物质是以类似π介子的形式出现的，它们来自于更高尺度的类QCD理论。我们提出了两种不同的可能性与有趣的现象学后果的基础上选择的参数。在第一种情况下，暗物质是非热产生的，它可能通过“暗π介子”的衰变来解释130 GeV费米光子线。我们估计了自相互作用截面，它可能在改变星系中心的暗物质晕轮廓和使暗物质变暖方面起重要作用。在第二个版本中，暗物质通过冻结机制产生。最后，我们施加所有可能的天体物理学，宇宙学和实验约束。我们详细研究了一般的限制millicharged暗物质，可能会出现从不同元素的异常同位素搜索，我们表明为什么限制的基础上直接搜索地下探测器一般是无效的。
2013-08-29 hep-ph
Production of Dark Matter in Warped Higgsless Models with Composite Sector Supersymmetry
我们探讨了扭曲希格斯模型的扩展的LHC现象学。该模型在体和IR膜上是超对称的，如[arXiv：0805.1379]中所介绍的，对应于无希格斯模型的复合扇区中出现的超对称谱。特别是，最轻的中性伴子由于R宇称而变得稳定，并成为现实的冷暗物质候选者。基于WHIZARD模拟，讨论了在LHC中从LSP和NLSP产生中观察到的与第三代夸克有关的能量信号丢失。
2009-09-29 hep-ph
Baryogenesis and Dark Matter in the Mirror Twin Higgs
本研究在镜像双希格斯框架下构建自然非对称暗物质模型，无需硬破缺$\n\b_2$对称性即可通过双重子暗物质得到符合观测的丰度，给出约1GeV的暗物质质量及直接探测率估算。
2023-10-03 hep-ex hep-ph
Composite Dark Matter and Higgs
我们研究了暗物质与希格斯玻色子一起作为基本约束动力学的复合状态出现的可能性。我们研究了最小SU（4）$\times$ SU（4）/SU（4）模型，该模型中既有暗物质，又有Higgs粒子作为伪Nambu-Goldstone玻色子出现.同时，一个简单的基本规范费米子理论可以被定义为有效场论描述的存在性证明和有用的约束。我们专注于参数空间的暗物质的候选人主要是一个规范单。我们对它的遗迹丰度进行了完整的计算，并发现了500 GeV到几TeV之间的首选质量。直接暗物质探测已经探测了部分参数空间，排除了超过1 TeV的质量，而间接探测只有在假设非热产生的情况下才相关。最后展望了在大型强子对撞机上探测奇复合标量的前景。
2017-08-19 hep-ph
Composite Higgs and Dark Matter Model in SU(6)/SO(6)
我们认为，$SU(6)/ SO(6)$对称性的背景下，它具有保管双三重态，两个希格斯双峰和暗物质候选人的复合希格斯模型的实现。这个模型可以从一个基本的规范-费米子理论中产生。一般的真空结构的探索使用顶部部分复合性产生一个特殊的真空，其特征在于由一个单一的角度与第一希格斯偶极子对齐。我们提出了CP和暗物质$\mathbb{Z}_2$宇称在两个不同的pNGB基地，并分析了在蝌蚪和快子的情况下的光谱。在唯象方面，我们讨论了模型中来自电弱精确检验和来自可能较轻的CP奇单态（除了暗物质）的约束。
2019-09-23 hep-ph
Twin Peak Higgs
在一个广泛的模型中，电弱对称性破缺起源于单重态暗区的动力学，并通过希格斯门转移到标准模型，一般预测强烈抑制希格斯玻色子玻色子与单重态标量的混合。在这项工作中，我们指出，目前这类模型允许第二个现象学上可接受的解决方案，几乎最大的混合之间的希格斯粒子和标量单线态。这种情况下预测一个几乎简并双峰希格斯信号，目前无法区分从一个单一的峰值，由于有限的大型强子对撞机的质量分辨率。正因为如此，大型强子对撞机实验测量的希格斯粒子的包容率，都必须完全符合标准模型的预测，由于总和规则。我们发现，如果暗扇区和标准模型仅通过与希格斯粒子混合的单态信使标量进行通信，则暗物质的自旋无关直接探测截面被标量质量简并抑制，从而解释了迄今为止未观测到的原因。
2013-10-03 hep-ph
Composite dark matter phenomenology in the presence of lighter degrees of freedom
在无异常的复合希格斯模型中，标量单重态暗物质伴随着暗物质湮灭的奇异粒子。因此，即使在没有与标准模型耦合的情况下，后者也可能冻结。在这种情况下，可以避免当前和未来的直接检测约束。而且，由于额外粒子的衰变模式不同，暗物质候选者甚至可以逃过间接探测的约束。评估此问题需要对伽马射线谱进行专门的模拟，我们在本文中在$SO(7)/SO(6)$的背景下提供了这一模拟。对于参数空间区域，逃避约束的暗物质实验，我们开发了新的分析进行在未来的100 TeV对撞机的基础上搜索的新粒子产生的衰变中的重矢量类夸克。
2020-07-19 hep-ph
Parity Violation in Composite Inelastic Dark Matter Models
最近的实验结果表明，暗物质部门可能有一个非最小的结构与光谱的状态和相互作用。非弹性散射在DAMA的年度调制信号中受到了特别的关注。复合非弹性暗物质（CiDM）为非弹性暗物质模型中的质量分裂提供了动力学起源。我们表明，在CiDM拉格朗日的高维运营商导致非弹性和弹性散射的奇偶违反的存在下的混合物。这种情况下是一致的直接检测实验，即使奇偶违反几乎是最大的。我们提出了一个有效场论描述这样的模型，并讨论了直接检测实验的限制。具有宇称破坏的CiDM模型具有非平凡的现象学，因为允许多个散射通道。
2009-11-23 hep-ph
Signals of composite electroweak-neutral Dark Matter: LHC/Direct Detection interplay
在电弱对称性破缺的强耦合图中，一个在TeV质量范围内的复合电弱中性态，携带一个全局（准）守恒电荷，使一个看似合理的暗物质（DM）候选者，正在进行的直接DM搜索对预期的信号非常敏感。为了利用直接DM搜索和大型强子对撞机之间的关键相互作用，我们考虑一个复合的等单线态矢量$V$，混合超荷规范场，作为DM粒子和核之间的相互作用的基本介质。基于一个合适的有效手征拉格朗日量，我们给出了$V$的预期性质和产生率，表明在LHC最大能量约100 fb^{-1}的积分亮度下可能发现它.
2010-01-19 hep-ph
