Signatures of leptophilic t-channel dark matter from active galactic nuclei
在这项工作中，我们研究了间接光子签名的亲轻暗物质（DM）来自半人马座A，其中DM密度尖峰被认为是幸存下来的日期相反的情况下，我们的银河系。我们考虑一个模型，DM是一个马约拉纳费米子相互作用的右手电子通过标量介体。假设从Cen A的核心测量的光子来自SM过程，我们推导出的平均湮灭截面的约束，这是7个数量级强于银河系中心的测量。在允许的参数空间范围内，我们计算了活动星系核喷流中来自辐射DM-电子散射的光子通量以及这些光子的圆偏振不对称性。我们发现，这个通量是两个数量级低于背景，但其圆偏振不对称性可以达到接近$100\%$的值，表明需要实验利用高比例的圆偏振，以检测这些相互作用。由于起源的光子在GeV-TeV范围内从Cen A是不完全清楚和外来的起源是兼容的测量，以及，我们也考虑的情况下，同步辐射只能部分解释的光子通量，我们适合多余的信号来自DM湮灭，找到一个最适合的DM候选人与质量$m_{\tildeχ}= 123$ GeV和耦合$a_R = 0.018$。
2022-04-25 hep-ph
Prospects for Probing Sub-GeV Leptophilic Dark Matter with the Future VLAST
本文研究未来VLAST望远镜探测亚GeV亲轻子暗物质湮灭的能力，重点分析标量与矢量媒介子的共振区域，表明VLAST可独特探测p波和混合波等未被现有实验排除的参数空间，成为间接探测热遗迹暗物质的关键工具。
2025-11-06 astro-ph.HE hep-ph
EFT analysis of leptophilic dark matter at future electron-positron colliders in the mono-photon and mono-$Z$ channels
我们考虑了暗物质在树水平上只与标准模型轻子相互作用而不与夸克相互作用的可能性，并分析了这种亲轻子暗物质在超光子和单$Z$（轻子和强子）通道中的轻子对撞机前景。采用模型无关的有效场论框架，我们考虑所有可能的六维运营商的标量赝标量（SP），矢量轴矢量（VA），和张量轴张量（TAT）类型的费米子DM和导出碰撞灵敏度的有效截止尺度$Λ$作为DM质量的函数。作为一个具体的例子，我们采取的国际直线对撞机的光束配置与$\sqrt s=1$ TeV和$8$ ab $^{-1}$集成亮度，包括光束偏振的影响，并表明它可以探测亲轻子DM在$3σ$水平高达$Λ$值为$6.6$，$8.8$，和$7.1$ TeV的SP-，VA-和TAT-型运营商。这在很大程度上是对直接和间接寻找嗜轻DM的补充，并且可能在低质量DM方案中提供有史以来最好的灵敏度。
2022-12-29 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing Leptophilic Dark Sectors with Hadronic Processes
我们研究矢量门户暗物质模型的调解人夫妇只轻子。尽管缺乏与色态的树级耦合，辐射效应会与夸克场产生相互作用，这可能会在当前和未来的实验中产生信号。我们确定这样的实验签名：散射的原子核在暗物质直接检测，共振生产的轻子-反轻子对在大型强子对撞机和强子最终状态在暗物质间接搜索。此外，辐射效应也会在矢量介质和$Z$玻色子之间产生不可约的质量混合，这受到电弱精确测试的严格限制。我们使用目前的实验结果把这类模型的界限，占辐射诱导和树级过程。值得注意的是，前者往往压倒后者。
2017-06-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Indirect Detection Imprint of a CP Violating Dark Sector
我们介绍了一个简单的方案，涉及费米子暗物质（$χ$）和单重标量介质，可能占银河系中心的GeV $γ$射线过剩，同时满足目前的直接检测限制。标量势中的CP破坏导致标准模型希格斯玻色子和标量单线态之间的混合，导致三个标量$h_{1,2,3}$的不确定CP变换性质。这种混合使得s波$χ{\barχ}$湮灭为双标量态，随后衰变为四个费米子终态。观测到的$γ$射线谱可以在考虑到$m_χ = 60 \sim 80 $ GeV和$m_{h_3} \sim m_χ$的直接探测边界和Higgs玻色子性质的情况下进行拟合。在14 TeV LHC上对Higgs奇异衰变道$h_1 \to h_3 h_3$的探测应该能够进一步探测$γ$ -射线过剩所青睐的参数区域。
2016-02-16 hep-ph
A new method to constrain annihilating dark matter
本文提出一种约束湮灭暗物质的新间接方法，利用银河系黑洞 Sgr A* 附近 G2 云的数据，对暗物质质量与湮灭截面参数空间给出了严格约束，在标准尖峰指数下将非轻子亲和通道的质量下界限制至 TeV 量级。
2023-06-05 astro-ph.GA hep-ph
Flavor-Specific Dark Matter Signatures through the Lens of Neutrino Oscillations
本文研究中微子质量模型中轻子亲和暗物质的味特异性质，利用中微子振荡数据关联暗物质间接与对撞机信号。
2025-02-20 hep-ph
Implications of dark sector mixing on leptophilic scalar dark matter
我们提出了一个新的可行的前景之间的混合单重态和二重态轻子暗扇形场。这一选择放松了暗物质（DM）对经典标量单线态DM的搜索限制，并为实验室中的检测提供了新的机会。这种混合以规范不变的方式在额外二重态的两个分量之间产生任意的质量差，而没有在理论中引入任何新的电弱对称性破缺尺度。它还提供了一个有用的手柄来区分不同等旋的暗扇区粒子，这在其他方面是一项具有挑战性的任务。由于暗轻子的共湮灭是非平凡的，混合有效地增强了遗迹密度约束的可行参数空间。在低DM质量区，我们的分析表明，与非零混合，它是可能的，以放宽现有的间接搜索范围的上限DM-标准模型耦合。从分析的$3τ+ E^{miss}_T$和$\ell\,τ+ E^{miss}_T$通道的大型强子对撞机在$\sqrt{s} = 13$ TeV，我们表明，一个确保存在的混合参数之间的暗扇区粒子的理论，通过观察的峰值和尾部位置的运动学分布。即使在可行参数区域内的其他自由参数的值中进行调整，运动学分布的不同峰和尾位置仍然是模型的恒定特征。虽然这两个通道都为我们提供了在LHC/HL-LHC上检测混合特征的机会，但前者在较大的混合参数区域方面给出了更好的结果。从基准横截面，投影的统计意义的积分亮度，${\mathscr L} = 3~\text{ab}^{-1}$，显示了一个组合的参数区域，遵守所有现有的约束条件，有最好的可能性来检测这样的签名。
2021-01-19 hep-ph
Hiding Thermal Dark Matter with Leptons
任何形式的暗物质，如果在早期宇宙中与标准模型处于热平衡，那么为了避免过闭合，必然存在某种湮灭机制。一般来说，这样的模型现在受到来自对撞机、直接探测和间接探测的负面实验结果的限制，所有这些都能够探测热截面所建议的近似强度的相互作用。现在是时候考虑哪些热暗物质的场景仍然可行。在本文中，我们考虑一类暗物质模型，旨在避免目前的许多限制：Majorana暗物质耦合到标准模型通过轻子单重标量和伪标量。我们表明，需要现实的电弱对称性破缺一般迫使介质与夸克耦合，使这些模型受到当前实验数据的约束。我们发现--除非进行微调--这种类型的热暗物质被排除在$\sim 100$ GeV以下质量的直接和间接检测之外。较重的暗物质仍然是可行的，但原则上可以通过其间接探测信号看到。
2017-05-10 hep-ph
Search for Semi-Annihilating Dark Matter with Fermi-LAT, H.E.S.S., Planck, and the Cherenkov Telescope Array
暗物质湮灭一直受到间接探测探测器无法观测到过量事件的严重限制。通常，决定湮灭的相互作用也存在于暗物质-核子散射截面中，这也受到直接探测实验的严重限制。半湮灭的出现是一种可能的方式，以改善紧张局势，甚至改变标准的暗物质遗迹密度计算。在这项工作中，我们推导出几个半湮灭通道，包括规范玻色子，希格斯玻色子，轻子和轻子的标量间接检测界限。我们的分析是基于矮球状星系（Fermi-LAT）和银河系中心（H.E.S.S.）方向的伽马射线观测，以及普朗克对宇宙背景辐射的测量。此外，我们得出的切伦科夫望远镜阵列（CTA）的灵敏度，所有这些半湮灭模式的前景。
2019-04-23 hep-ph
Type II Seesaw with scalar dark matter in light of AMS-02, DAMPE and Fermi-LAT
由II型跷跷板和SM规范单重标量暗物质（DM）补充的标准模型（SM）是一个非常简单的框架，以纳入观察到的中微子振荡，并提供一个合理的DM候选人。在这个框架中，标量DM自然具有亲轻子性质，其中一对主要湮灭为SM SU（2）$_L$三重态的II型跷跷板希格斯标量，而后者又衰变为轻子。在这项工作中，我们考虑间接签名的亲轻子DM和检查的光谱DM对湮灭的星系晕的宇宙射线电子/正电子通量。给出了宇宙线电子/正电子通量的天体物理背景谱，我们发现DM湮灭的贡献可以很好地拟合AMS-02、DAMPE和Fermi-LAT合作的观测数据，DM质量的范围为多TeV，${\cal O}(1000)$的DM湮灭截面有一个提升因子.增强因子与矮球状星系伽马射线的费米-LAT数据有轻微的张力，这可以通过增强局部DM密度约2倍来改善。
2018-04-25 hep-ph
Multi-messenger hunts for heavy WIMPs
重中微子在文献中有着悠久的历史，特别是与它们作为中微子质量、重子不对称性和可能的暗物质问题的解决方案有关。有趣的是，最近马达拉假说的发展，一个标准模型的扩展，旨在解释持续的LHC轻子异常，可能也需要一个重中微子。这一前景是令人兴奋的暗物质模型组成的TeV规模的亲轻子费米子粒子也被调用来解释电子-正电子过剩观察到的DAMPE实验。这些新费米子之间诱人的相似性可能允许间接暗物质探测方法探索经验上引人注目的标准模型扩展，如马达拉假设。然而，亲轻子性质和大质量意味着预期的湮灭或衰变的伽马射线特征比传统上认为的重夸克和τ轻子通道中的伽马射线特征要弱。在这项工作中，我们探讨是否可以利用KM 3 NeT中微子探测器的亲轻子性质的添加粒子提供一种替代手段，探索宇宙学和对撞机物理学之间的这种有趣的联系。我们证明了矮星系，特别是像三角座II这样的高密度超暗矮星系，为KM 3 NeT搜索提供了非常强大的前景。
2019-12-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Leptophilic scalar dark matter in U(1)$_{L_μ-L_τ}$: Evading direct detection and prospective neutron star heating
School of Science, Sun Yat-Sen University（中山大学科学学院）；School of Physics, Sun Yat-Sen University（中山大学物理学院）
研究轻子偏爱标量暗物质在U(1)_{L_μ-L_τ}扩展中的特性，通过中子星加热规避直接探测并探索其候选粒子。
2026-08-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
MSSM dark matter and a light slepton sector: The Incredible Bulk
最近LHC的实验结果对QCD带电超伴体的质量有很强的限制。MSSM参数空间也受到希格斯玻色子玻色子质量测量的限制，以及最轻中性伴子的残余密度必须与观测结果一致的要求。虽然MSSM参数空间的大区域可以被这些组合边界排除，但MSSM的亲轻子版本可以在这些约束下生存。在本文中，我们考虑的情况下，最小的味道违反，消失$CP$违反，和大规模的普遍性的要求放宽，特别是侧重于轻sleptons的情况。我们发现一个大的区域的参数空间，类似于原来的散装区域，其中最轻的中性伴子是一个热遗迹与丰度一致的暗物质。我们发现，这些亲轻子模型的电子和μ子的磁和电偶极矩的测量受到限制，这些模型在各种间接检测实验中有有趣的签名。
2021-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Secluded Dark Matter in light of the Cherenkov Telescope Array (CTA)
隐蔽的暗物质是最流行的暗物质模型之一，其中暗物质湮灭进入属于暗扇区的粒子。一个有趣的方式来探测这样的模型是通过间接检测。特别是伽马射线观测是相当有希望的。考虑到系统学的$1\%$水平，在这项工作中，我们表明切伦科夫望远镜阵列（CTA）将对暗物质湮灭截面施加最严格的限制，超过现有的基于H.E.S.S.的探测器，费米-LAT和普朗克数据，暗物质质量高于$400$ GeV，独立的通道和选择Einasto配置文件。我们考虑到亲轻子，疏轻子标量和希格斯粒子能够排除$1.7 \times 10^{-25}$ cm $^3 \,$ s $^{-1}$为$m_{DM}=5000$ GeV的湮灭截面的情况下，隐蔽湮灭为$ϕ\to e^+e^-$通道，例如，超过目前的限制一个数量级。
2019-08-14 hep-ph
Collider limits on dark matter
在高能对撞机上产生的暗物质对，可能会在反冲暗物质的物体的能量和动量谱中留下可观察到的特征。我们讨论了暗物质在Tevatron和LEP的喷流+丢失能量和光子+丢失能量通道中的签名。在一个与模型无关的有效理论框架下，我们可以将对撞机边界转化为对暗物质-核子散射截面和对暗物质湮灭截面的约束。我们的边界是高度竞争的直接和间接的暗物质搜索，特别是对于轻WIMP和与自旋相关或轻子相互作用的WIMP。例如，我们表明，LEP排除光（<~ 10 GeV）热遗迹暗物质，如果湮灭成电子是占主导地位的湮灭渠道。
2011-05-17 hep-ph
Freezing In Vector Dark Matter Through Magnetic Dipole Interactions
我们研究了一个简单的矢量暗物质模型，该模型通过磁偶极相互作用耦合到标准模型粒子。在这种情况下，宇宙丰度通过冻结机制产生，并取决于偶极耦合，矢量质量和再加热温度。为了确保宇宙学的亚稳性，矢量必须比它所耦合的费米子轻，但罕见的衰变仍然可以产生可观测到的3个$γ$末态;两体衰变也可以发生在一个循环中，并有额外的弱抑制，但如果矢量主要耦合到轻费米子，则是次显性的。对于足够重的矢量，与光子的诱导动力学混合也可以产生额外的两体衰变到较轻的费米子，并通过终态辐射预测间接检测信号。我们探讨了各种口味的可见粒子的耦合的影响，并强调涉及电子，μ子和τ，这提供了最有前途的间接检测签名通过3 $γ$，$e^+ e^- γ$，和$μ^+ μ^- γ$衰变通道的亲轻子偶极子。我们还提出了当前和过去望远镜的限制，以及未来任务的灵敏度预测，包括e-ASTROGAM和AMEGO。
2022-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Lepton Collider as a Window to Reheating via Freezing Out Dark Matter Detection
研究亲轻子算符介导的暗物质在再加热时期冻结的场景，分析未来轻子对撞机单Higgs加缺失能量通道，结合 relic density 约束间接揭示宇宙热历史。
2025-09-17 astro-ph.CO hep-ph
The WIMP Forest: Indirect Detection of a Chiral Square
由WIMP湮灭产生的光子光谱带有暗区结构的详细印记。特别是，一个光子和另一个玻色子的环能级湮灭原则上可以导致一系列能量高达WIMP质量的线（WIMP森林）。一个具体的模型，很好地说明了这一特点是一个理论的两个普遍额外的维紧化的手征广场。除了连续发射，这是一个通用的预测，大多数暗物质的候选人，我们发现了一个“森林”的突出湮灭线，卷积后与当前实验的角分辨率，导致一个独特的（2凸加连续）光谱，这可能是可见的费米伽马射线太空望远镜（以前称为GLAST）在不久的将来。
2009-04-08 astro-ph.HE hep-ph
Leptophilic dark matter in $U(1)_{L_{i}-L_{j}}$ models: a solution to the Fermi-LAT Galactic Center Excess consistent with cosmological and laboratory observations
本文提出在 $U(1)_{L_{i}-L_{j}}$ 模型中利用轻子偏爱暗物质解释银河系中心过剩，该模型能与观测数据一致并符合宇宙学和实验室约束。
2025-11-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Monochromatic neutrinos from scotogenic dark matter
本文提出scotogenic模型的变种，揭示了暗物质候选粒子通过阈值湮灭产生中微子对的机制，并解释了其与直接搜索限制及中微子数据的一致性，同时提出解决锂问题的可能方案。
2026-05-13 astro-ph.HE hep-ph
Asymmetric Dark Matter in the Shear--dominated Universe
我们在假设宇宙各向异性膨胀的情况下，探讨了剪切主导宇宙中非对称暗物质的残余丰度。如果非对称暗物质粒子在剪切主导的年代中解耦，则修正后的膨胀率会对非对称暗物质粒子的残余密度产生影响。我们发现，粒子和反粒子的残余丰度增加。粒子和反粒子的丰度几乎是在相同的量为较大的值的剪切因子$x_e$，这使得间接检测不对称的暗物质。我们使用目前的暗物质密度的观测，找到在这个模型中的参数空间的约束。
2016-08-01 hep-ph
Toward a Comprehensive Exploration of Flavored Dark Matter Models
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
本文提出一种综合框架，用于研究风味暗物质模型，结合 relic 密度、探测限制、对撞机约束和风味可观测分析，探讨了 Majorana 暗物质与轻子和夸克的耦合情况，以及层级化的风味结构。
2026-07-23 hep-ph
Conversion-Driven Leptogenesis: A Testable Theory of Dark Matter and Baryogenesis at the Electroweak Scale
本文提出转换驱动轻子生成机制，利用暗物质偏离平衡满足萨哈罗夫条件，同时解释暗物质与重子不对称性，并预测电弱尺度暗物质质量及LHC可检验的软位移轻子信号。
2024-11-11 astro-ph.CO hep-ph
Relic Density of Asymmetric Dark Matter in Modified Cosmological Scenarios
我们讨论了遗迹丰度的非对称暗物质粒子在修改后的宇宙学方案，哈勃率是改变相对于标准的宇宙学方案。如果不对称暗物质粒子在这个时代冻结，修改后的哈勃速率会对不对称暗物质粒子的残余丰度留下印记。一般来说，我们参数化的修改哈勃率，然后计算的遗迹丰度的非对称暗物质粒子和反粒子。我们发现在修正后的宇宙学模型中，暗物质粒子和反粒子的丰度都得到了增强。在修正的宇宙学模型中，由于湮灭率的增加，非对称暗物质粒子的间接探测信号是可能的。应用普朗克数据，我们找到了修改后的宇宙学模型的参数的约束。
2018-11-01 hep-ph
Mono-Z signal for dark matter searches at future lepton colliders and cosmological interpretation
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）；Université Grenoble-Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Indian Institute of Technology Kanpur（印度理工学院坎普尔分校）；Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram（印度科学与教育研究所特里凡得琅分校）；University of the Witwatersrand（威特沃特斯兰德大学）；SGTB Khalsa College, University of Delhi（德里大学 SG TB 卡尔萨学院）
本文在DMEFT框架下研究未来正负电子对撞机的mono-Z信号，分类算子并考虑多种约束，发现四类算子具有发现潜力，可探测多TeV能标。
2026-09-29 hep-ph
Connecting Dark Matter UV Complete Models to Direct Detection Rates via Effective Field Theory
直接寻找WIMP对远低于弱标度的物理很敏感。在没有光介质的情况下，只考虑标准模型场与暗物质相互作用的有效场论（EFT）方法是卓有成效的。我们考虑一个单态费米子WIMP和有效的运营商，以6维的质量尺度的粒子介导DM与SM的相互作用。我们进行了一个单循环的重整化群演化（RGE）分析，这些有效的运营商从介质的质量尺度的核尺度探测直接搜索。我们将我们的结果应用到模型DM速度抑制相互作用，DM耦合只重夸克，轻子DM和希格斯门，没有我们的分析将不会得到直接检测界限的约束。值得注意的是，一个大的参数空间区域，这些模型被发现被排除作为一个结果的自旋无关的耦合SM循环。除了这些例子，我们强调，更一般的单重态费米子WIMP重正化模型可以匹配到我们的EFT框架，和随后的模型无关的RGE可以用来计算直接检测率。我们的研究结果使我们能够正确地连接不同的能量尺度参与约束WIMP模型，并结合直接检测与其他互补搜索，如碰撞和间接检测的信息。
2015-04-18 astro-ph.CO hep-ph
Mixed (Cold+Warm) Dark Matter in the Bino-Wino co-annihilation scenario
我们研究了高尺度超对称性破缺模型中双-维诺共湮灭的唯象问题。在发现质量约为126 GeV的希格斯玻色子后，高尺度超对称性破缺被认为是有希望的。本文讨论了最轻的双超对称粒子（LSP）伴随着最大约30 GeV的重双超对称粒子。在bino和wino之间适当的质量分裂下，bino LSP具有正确的暗物质残余丰度。对于较小的质量分裂，引力子的晚期衰变可以提供正确的双暗物质丰度。在直接和间接探测中发现来自双暗物质的信号是极其具有挑战性的。通过利用LHC上的多喷流和缺失的横向动量事件，我们可以约束胶子质量，从而间接地探测双-维诺共湮灭的情况。然而，对撞机实验不能直接搜索双暗物质。在本文中，我们建议对双暗物质进行直接探测。我们表明，双暗物质的小尺度物质功率谱留下的印记时，双暗物质的引力子的衰变产生的。非热双暗物质表现为混合（冷+暖）暗物质。
2013-11-09 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Gravitational Waves as Complementary Probe of Dark Matter Indirect Detection
本文提出利用暴胀原初引力波作为暗物质间接探测的互补探针，通过分析其对暗物质参数空间的灵敏度，并展示与未来间接搜索实验的重叠及测量精度预测。
2025-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Confronting global 21-cm signal with $\mathbb{Z}_3$ symmetric dark matter models
本文研究 $\mathbb{Z}_3$ 对称暗物质模型中的 SADM 和 Co-SIMP 对全局 21-cm 信号的影响，发现 Co-SIMP 可凭借固有冷却效应自然解释 EDGES 吸收谷，并在 EDGES 与 SARAS 3 争论背景下验证了模型的可行性。
2023-10-18 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino Mass and Dark Matter in light of recent AMS-02 results
我们研究了一个简单的扩展标准模型的电弱三重标量场补充，以适应小中微子质量的II型跷跷板机制，而额外的单重标量场可以发挥冷暗物质（DM）在我们的宇宙中的作用。这个DM候选者在很宽的模型参数空间范围内都是亲轻子的，并且由于它的湮灭而产生的轻子通量携带着关于中微子质量等级的信息。使用最近发布的高精度数据，从AMS-02实验的正电子分数和通量，我们检查DM解释的观察到的正电子过剩在我们的模型中的两个运动学上不同的方案与DM和三重标量质量（a）非简并（$m_{\rm DM}\gg m_Δ$），和（b）准简并（$m_{\rm DM} \simeq m_Δ$）。我们发现，在中微子质量为正常等级的情况下，（a）和（b）都可以得到与AMS-02数据的良好拟合，而反等级的情况则有些不利。虽然我们需要一个更大的提升因子的正常层次的情况下，这仍然是符合目前的上限来自费米LAT和冰立方数据的情况（a）。此外，PAMELA数据所建议的多余的反质子通量的情况下设置的DM-核子自旋无关的弹性散射截面，这是强于现有的DM直接检测约束从LUX在AMS-02的首选DM质量范围内的间接上限。
2014-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Lines and Boxes: Unmasking Dynamical Dark Matter through Correlations in the MeV Gamma-Ray Spectrum
在间接探测实验中识别暗物质的特征通常对于涉及非最小暗扇区（如动态暗物质（DDM））的场景比涉及单个暗粒子的场景更具挑战性。这个额外的困难是因为总的暗物质丰度在不同质量的不同组成粒子的集合中的分配往往会“涂抹”光子和其他宇宙射线粒子的注入光谱，这些粒子是通过暗物质湮灭或衰变产生的。因此，暗区在这些宇宙射线通量谱上的印记通常采取连续特征的形式，而不是尖锐的峰或线。然而，在本文中，我们确定了一个明确的签名，非最小的黑暗部门，如DDM，可以克服这些问题，并有可能被观察到在兆电子伏范围内的伽马射线望远镜。我们讨论了这种签名可能出现的具体情况，并证明了这种签名可以被利用，以显着提高我们的能力，以解决独特的光谱特征的DDM和其他非最小的黑暗部门在未来的伽马射线设施。
2017-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter and Dark Radiation
非对称暗物质（ADM）模型引用了粒子-反粒子的非对称性，类似于在重子扇区中观察到的，以解释暗物质（DM）的丰度。这两种不对称性通常是由相同的机制产生的，并且通常是相关的，因此预测DM质量在5 GeV左右，以获得正确的密度。成功的模型的主要挑战是，以确保有效的湮灭的热产生的对称分量，这样一个轻DM候选人，而不违反碰撞或直接搜索的约束。克服这一点的一种常见方法涉及光介质，DM可以有效地湮灭到光介质中，随后衰变成标准模型粒子。在这里，我们探讨的情况下，光介质衰减，而不是在黑暗的部门，作为辐射在早期宇宙中较轻的自由度。虽然这一假设使得间接DM搜索具有挑战性，但它导致BBN和CMB处的额外辐射信号。在某些条件下，精确测量相对论性物质的数量，如普朗克卫星所预期的，可以提供有关暗区结构的信息。我们还讨论了DM和暗辐射之间的相互作用的限制，从它们在物质功率谱中的印记。
2012-06-19 astro-ph.CO hep-ph
On the Existence of Low-Mass Dark Matter and its Direct Detection
暗物质是一种难以捉摸的物质形式，它被认为可以通过对恒星和星系的引力效应、周围光线的引力透镜效应以及对宇宙微波背景的影响来解释天文观测。这一间接证据表明，DM占我们宇宙中所有物质的84.5%，但迄今为止，它已经回避了所有直接探测的尝试，留下了这样的确认和随之而来的发现它的性质是现代物理学中最大的挑战之一。在这里，我们提出了一种新的形式的低质量DM $χ$，将错过了所有的实验到目前为止。虽然它的大的相互作用强度可能在第一次似乎是不可能的，无论是从粒子物理学或宇宙学/天文学观测的约束是不足以排除这种类型的DM，它激发了我们的建议，直接检测的光学力学技术，应该很快就可以达到，即通过精确的位置测量悬浮的介观粒子将受到扰动的弹性碰撞与$χ$粒子。我们表明，最近提出的纳米粒子物质波干涉仪，最初设想的量子叠加原理的测试，是敏感的这些碰撞，太。
2014-05-21 astro-ph.CO hep-ph quant-ph
Constraining decaying dark matter models with gravitational lensing and cosmic voids
本研究针对暗物质衰变参数空间缺乏约束的问题，改进了暗物质衰变模拟方法，结合宇宙空洞演化与弱引力透镜信号分析，指出未来弱引力透镜巡天可成为探测暗物质唯象参数的新手段。
2025-07-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Ups and Downs of Early Dark Energy solutions to the Hubble tension: a review of models, hints and constraints circa 2023
本文综述了早期暗能量（EDE）模型在解决哈勃张力问题上的现状，总结了模型约束、面临的挑战及未来实验验证的前景。
2023-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Astrophysical Tests of Dark Matter with Maunakea Spectroscopic Explorer
我们讨论了如何天文物理观测与Maunakea光谱探测器（MSE），一个高复用（约4300光纤），宽视场（1.5平方度），大望远镜孔径（11.25米）的设施，可以探测粒子性质的暗物质。MSE将进行一系列调查，为确定所有质量尺度上的暗物质晕的质量函数、相空间分布和内部密度分布提供关键输入。对冷、热、模糊和自相互作用的暗物质的N体和流体动力学模拟表明，暗区的非平凡动力学可能在结构形成上留下了印记。在这些框架内进行分析，MSE产生的广泛和前所未有的数据集将用于搜索偏离冷和无碰撞暗物质模型的偏差。MSE将提供对暗物质局部密度的改进估计，这对于直接探测实验至关重要，并且将改进对J因子的估计，用于通过自湮灭或衰变成标准模型粒子的间接搜索。MSE将确定低质量子结构对速度空间中银河系恒星流动态的影响，并将允许使用一个数量级以上的示踪剂来估计银河系矮星系的暗物质晕的密度分布。在低红移宇宙中，MSE将提供临界红移，以确定大量卫星系统的光度函数，MSE将是未来强透镜测量的重要组成部分，以限制晕质量函数。在几乎所有的质量尺度上，与其他设施相比，MSE提供的改进是这样的，相关分析受到系统学而不是统计学的限制。
2019-04-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
