Constraining the Strength and CP Structure of Dark Production at the LHC: the Associated Top-Pair Channel
我们考虑在一个通用的简化模型中，由标量或赝标量粒子介导的与一对顶夸克相关联的暗物质的产生。我们证明了在双轻子顶衰变模式下，两轻子$Δϕ_{ll}$之间的方位角差可以直接探测介体的CP性质。我们估计这些动机良好的简化模型从LHC运行II的暗物质生产的强度和CP结构的约束。
2015-11-19 hep-ph
Minimal Spin-3/2 Dark Matter in a simple $s$-channel model
考虑自旋为~-~3/2的费米子暗物质候选体（DM）在$s$ -通道中通过矢量介体与标准模型费米子相互作用.我们发现，对于纯矢量耦合几乎整个参数空间的DM和介质质量与所观察到的遗物密度一致的排除了通过DM-核子弹性散射截面的直接检测观测。相比之下，对于纯轴向矢量耦合，最严格的约束条件是从大型强子对撞机上的单喷流搜索中获得的。
2016-12-23 hep-ph
Resonant $s$-channel dark matter annihilation at NLO
通过$s$通道共振对暗物质湮灭的研究通常基于窄宽度近似或实中间态减法等方法。我们回顾了一个配方的自由形式主义，可以实现在NLO水平的完整的理论，并确保取消质量奇点。它的基本成分可以制定在相对论制度，但我们表明，该程序简化，如果我们去非相对论的，并假设存在的动力学平衡。后一种情况下，说明了标量单重暗物质与$m_{\rm S}^{ } \simeq 60$ GeV，冻结在$T \simeq (1-3)$ GeV，重新确认这种情况下的可行性，耦合小到足以逃避实验的限制。
2023-01-31 hep-ph
Dark matter production through loop-induced processes at the LHC: the s-channel mediator case
我们展示了如何在简化模型中的大型强子对撞机单X搜索相关的研究具有暗物质候选人和$s$通道调解人可以在MadGraph5_aMC@NLO框架内进行。我们专注于胶子启动的环诱导的过程，主要是有关的情况下，调解人夫妇优先第三代夸克，特别是顶夸克。我们的实现使我们能够研究签名强子对撞机涉及失踪的横向能量加喷流或加上中性玻色子（$γ,Z,H$），可能包括额外辐射的影响，多部分子合并和匹配的部分子淋浴。
2015-08-03 hep-ph
Production and signatures of multi-flavour dark matter scenarios with t-channel mediators
我们研究了包含两代暗物质粒子的暗物质场景的现象学，不同之处仅在于它们的质量和它们与其他粒子的耦合，类似于标准模型的夸克和轻子扇区。具体来说，我们考虑的情况下，两代暗物质马约拉纳费米子耦合到右手轻子和标量介体通过汤川耦合。我们确定不同的生产制度中的多味暗物质的情况下，我们认为，在某些部分的参数空间的较重的一代可以发挥关键作用，产生正确的暗物质丰度。在这些区域，暗物质与标准模型的耦合强度可能比单一口味的暗物质场景大得多。相应地，间接和直接检测信号可以显著增强。我们还评论的签名模型从较重的暗物质一代到较轻的衰变。
2021-03-18 hep-ph
Scalar-Magnetometer Search for Ultralight Dark Photon Dark Matter with a Single-Site, Two-Sensor Array: A 6-Channel DTFT Likelihood Analysis with Scalar Optically Pumped Magnetometers
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；The University of Sydney（悉尼大学）
该研究利用单站点双传感器标量磁力计阵列，通过六通道DTFT似然分析，对超轻暗光子暗物质的动能混合参数ε设定了最严格的实验室限制。
2025-11-14 hep-ph
Dark matter searches in the mono-$Z$ channel at high energy $e^+e^-$ colliders
我们探索单$Z$签名的暗物质搜索在未来的高能$e^+e^-$对撞机。在有效场论的背景下，我们考虑两种接触算符，分别描述暗物质与电弱规范玻色子和与电子/正电子的相互作用。对于五个基准模型，我们提出了运动学削减区分信号从背景的带电轻子和强子衰变模式的$Z$玻色子。我们还提出了实验的有效运营商的截止尺度的敏感性，并将其与费米-LAT间接搜索，并证明了几种配置的偏振光束的意义的增益。
2014-04-28 hep-ph
Probing compressed dark sectors at 100 TeV in the dileptonic mono-Z channel
我们研究的敏感性，在未来的100 TeV质子质子对撞机压缩黑暗部门的衰变产物是不可见的，由于低于阈值的能量和/或小耦合的标准模型。这种情况可能与WIMP暗物质的模型有关，其中最轻的新物理状态是（孤立的）电弱多重态，其最低成分在宇宙学时间尺度上是稳定的。我们依赖于一个硬壳层$Z$ -玻色子衰变为轻子的额外发射，这是一个具有低背景系统学的通道，并在我们的分析中仔细估计了这个过程的真实和虚假背景。我们表明，30 ab $^{-1}$的积分亮度将允许排除TeV级的压缩黑暗部门与包容性的生产截面为0.3 fb，1\%的背景系统的不确定性和分裂低于5 GeV。这转化为排除一个纯希格西诺（维诺）多重态与500（970）GeV的质量。
2018-06-21 hep-ph
Spin-3/2 dark matter in a simple $t$-channel model
在一个简单的$t$通道模型中，考虑自旋为3/2的费米子暗物质（DM）粒子与标准模型夸克通过交换带电有色标量或矢量介体的相互作用.据发现，对于矢量介质的情况下，几乎整个参数空间所允许的观测遗物密度已经排除了直接检测LUX数据。在标量粒子所介导的相互作用中不存在这样的界限。大型强子对撞机上的单喷流+缺失能量搜索为这种情况下的模型参数提供了最严格的界限。对撞机边界对允许的DM质量设置了下限。
2018-11-15 hep-ph
Signatures of Majorana dark matter with t-channel mediators
寻找非引力暗物质信号的主要策略有三种：直接探测、间接探测和对撞机搜索。有趣的是，实验已经达到这三种搜索策略的敏感性，这可能会在不久的将来检测。为了充分利用丰富的实验数据，并为了确认一个可能的暗物质信号，有必要指定的暗物质粒子和介体的标准模型的性质。在本文中，我们专注于一个简化的模型，其中的暗物质粒子是一个马约拉纳费米子耦合到一个轻的标准模型费米子通过汤川耦合的标量介体。我们回顾了这个模型的观测特征，我们讨论了各种搜索策略之间的互补性，重点是在动机良好的情况下，暗物质粒子产生于早期宇宙通过热冻结。
2015-04-23 hep-ph
Dark Matter with multi-annihilation channels and AMS-02 positron excess and antiproton
AMS-02在测量宇宙射线中的正电子分数方面提供了前所未有的统计数据。这可能提供了一个独特的机会，以区分来自各种暗物质（DM）湮灭通道的正电子光谱，如果DM是这种正电子过剩的来源。因此，我们考虑的情况下，DM可以湮灭成轻子，夸克，和大量的规范玻色子通道同时浮动分支比来检验这一假设。我们还研究了MAX，MED，MIN和DC扩散模型以及等温，NFW和Einasto DM密度分布对我们的结果的影响。我们发现了两个参数区域，可以满足AMS-02 $\frac{e^+}{e^++e^-}$和$\bar{p}/p$数据集在95\% CL。i）在NFW-MIN与$M_χ\subset[10,30]$ TeV的组合下。ii）在Einasto-DC与$M_χ\subset[500,1500]$ GeV的组合下。
2016-01-13 hep-ph
Strong electroweak phase transition in $t$-channel simplified dark matter models
超越标准模型的物理学需要解释暗物质和宇宙的重子不对称性，后者可能是在强的一阶电弱相变中产生的。虽然许多提出的模型独立地解决了这些问题，但有趣的是，同一个模型是否可以解释这两个问题。在这种情况下，我们联系国家的最先进的微扰评估的相变热力学与提取的暗物质能量密度。这些技术被应用到一个次最小的暗物质模型包含一个惰性的马约拉纳费米子耦合到标准模型轻子通过标量介体，介体直接与希格斯玻色子相互作用。对于暗物质质量180 GeV $ < M_χ<$ 300 GeV，我们辨别区域的模型参数空间，再现所观察到的暗物质的能量密度，并允许一阶相变，同时逃避最严格的对撞机约束。
2022-10-14 hep-ph
Global fits of simplified models for dark matter with GAMBIT II. Vector dark matter with an $s$-channel vector mediator
本文为具有 s 通道矢量媒介子的简化矢量暗物质模型推导幺正性界限，并利用 GAMBIT 进行全局拟合以正确解释 LHC 丢失能量搜寻，识别出两个与实验约束一致的参数区域。
2023-08-08 hep-ph
Fermionic Dark Matter in a simple $t$-channel model
在一个简单的$t$通道模型中，考虑了可重整化标准模型规范相互作用中的费米暗物质粒子。DM粒子与SM费米子的相互作用是通过携带颜色或轻子数的标量和矢量介质的交换。在本研究中考虑的有色介质的情况下，我们发现，如果DM是热产生的，并占所观察到的遗物密度几乎整个参数空间被排除的直接检测观测。在这种情况下，在大型强子对撞机上进行的单喷流加缺失能量搜索的边界不那么严格。相比之下，马约拉纳DM的情况下，我们得到强的边界从单喷搜索排除DM粒子的质量小于约几百GeV的标量和矢量介质。
2016-11-02 hep-ph
Higher-order QCD predictions for dark matter production at the LHC in simplified models with s-channel mediators
弱相互作用的暗物质粒子可以在对撞机上成对产生，并通过与QCD/EW辐射或重夸克相关的能量缺失特征来检测。为了约束质量和耦合到标准模型粒子，准确和精确的预测生产截面和分布是至关重要的。在这项工作中，我们考虑各种简化模型与s-通道介质。我们在FeynRules/MadGraph5_aMC@NLO框架中实现了这样的模型，该框架允许在真实的模拟中包括高阶QCD校正，并系统地研究它们的效果。作为第一个唯象的应用，我们提出的预测暗物质生产与喷气机和顶夸克对在大型强子对撞机，在下一个领先的QCD阶精度，包括匹配/合并到部分子淋浴。我们的研究表明，高阶QCD修正暗物质生产通过s-通道介质有显着的影响，不仅对总的生产率，而且对形状的分布。我们还表明，列入下一个领先的顺序的影响结果在相当大的减少理论的不确定性。
2015-10-02 hep-ph
Connecting $t$-channel Dark Matter Models to the Standard Model Effective Field Theory
Institute of Physics, University of Freiburg（弗莱堡大学物理研究所）；Dipartimento di Fisica e Geologia, Università degli studi di Perugia（佩鲁贾大学物理与地质学系）；INFN, Sezione di Perugia（意大利国家核物理研究所佩鲁贾分部）
本研究将含t道标量中介子的简化暗物质模型与SMEFT关联，计算一圈阶威尔逊系数，结合多效应分析约束，为特定参数空间提供SMEFT的显著限制。
2026-08-04 hep-ph
Global fits of simplified models for dark matter with GAMBIT I. Scalar and fermionic models with s-channel vector mediators
本文利用GAMBIT对通过s通道矢量媒介子与夸克耦合的标量和费米子暗物质简化模型进行全局拟合，发现LHC单喷注超出和遗迹密度限制偏好暗物质质量约为媒介子一半的共振区域，并揭示了矢量与轴矢量耦合带来的竞争性约束。
2023-08-08 hep-ph
Searching direction dependent daily modulation in dark matter detectors
反冲离子在各种晶体中的散射强烈地依赖于它们的方向。这，连同由于银河圆盘的旋转而产生的WIMP风一起，产生了{ \it daily}对通道的调制。由于沟道效应影响了WIMP引起的反冲事件的特性，这些调制可以在单晶探测器中观察到，并作为WIMP的签名。我们特别建议在DAMA闪烁数据中寻找这种调制。
2008-07-23 hep-ph
Simulation of dark scalar particle sensitivity in $η$ rare decay channels at HIAF
本研究模拟在HIAF惠州η工厂利用高强度质子束和高事例率谱仪，通过η的两个稀有衰变道寻找轻暗标量粒子，并给出探测效率、分支比上限及模型参数灵敏度。
2024-12-04 hep-ph
Constraints on Light Dark Matter from Big Bang Nucleosynthesis
我们研究了遗迹暗物质湮灭对大爆炸核合成（BBN）的影响。这些效应的大小与我们推导出的暗物质质量和湮灭截面成简单的比例。基于这些标度行为的估计表明，BBN严重约束强子和辐射暗物质湮灭通道在以前未考虑的暗物质质量区域兆电子伏$\lesssim m_χ \lesssim 10$ GeV。有趣的是，我们发现BBN约束强子湮灭通道的竞争与类似的边界来自宇宙微波背景。
2012-05-29 hep-ph
Dark matter in the x-channel
Università della Calabria（卡拉布里亚大学）
本文研究标量单态暗物质通过x通道与标准模型相互作用，该机制使希格斯门户在树级和单圈级均被抑制，并探讨了最小实现下对撞机、希格斯、味及天体物理约束的互补性，发现存活参数区主要在暗物质重于带电中介子的区域。
2026-10-07 hep-ph
The decay of singlet scalar dark matter to unparticle and photon
我们考虑了Georgi提出的非粒子物理，证明了如果扩展标准模型，把单重标量作为暗物质的候选者，则存在一个导致其衰变为光子和非粒子的通道.我们计算了这个新通道的衰变率，并通过要求这个候选暗物质的稳定性，找到了非粒子物理尺度的一个下界。
2022-05-04 hep-ph
Collider signatures for dark matter and long-lived particles with Pythia 8
我们描述了四个模型的实施生产的暗物质或as-associated粒子在大型强子对撞机的基础上最简单的扩展的标准模型。第一类模型包括通过s通道介体产生暗物质。这包括与矢量玻色子（Z '）或标量（S）介质的喷流相关的产生，以及通过相关的hZ'产生的单希格斯产生。我们实现了最简单的t-通道介体的形式与轻子量子数和完全通用的汤川耦合到暗物质费米子和右手SM轻子的标量。最后，我们实现了一个广义的混合暗物质模型，其中的暗物质是一个SU（2）单态和N重态的混合物。我们发现，最后两个模型也非常适合研究一系列长寿命粒子签名的生产。我们说明了这一点，重新解释的限制CMS搜索重带电粒子的T-通道的情况下。
2018-07-11 hep-ph
New channel to search for dark matter at Belle II
本研究在Belle II实验中提出“消失正子径迹”暗物质搜寻新通道，通过缺失能量要求与KLM探测器事例排除抑制本底，在暗光子介导的暗物质模型下可探测未被探索的参数空间，灵敏度优于现有单光子通道与NA64限制。
2024-05-14 hep-ex hep-ph
Implications of Two-component Dark Matter Induced by Forbidden Channels and Thermal Freeze-out
我们考虑一个基于隐藏的$U(1)_D$对称性的双组分暗物质模型，其中暗物质的残余密度由禁戒通道和热冻结决定。隐藏的$U(1)_D$对称性自发地破缺为剩余的$\mathbb{Z}_4$对称性，最轻的$\mathbb{Z}_4$带电粒子可能是暗物质的候选者。此外，根据暗区的质量等级，我们有两种成分的暗物质。我们发现，遗迹密度较轻的暗物质成分可以确定禁止湮灭通道，需要更大的耦合相比，正常的冻结机制。结果表明，较轻的暗物质组分可以产生较大的自相互作用，这可能解决$Λ$ CDM模型的小尺度问题。另一方面，较重的暗物质成分是由正常的冻结机制产生的。我们发现，有趣的影响之间出现的两个暗物质组件在这个框架。我们探索这些暗物质粒子的可探测性，并显示一些参数空间可以通过SHiP实验进行测试。
2017-01-20 astro-ph.CO hep-ph
Broadening Dark Matter Searches at the LHC: Mono-X versus Darkonium Channels
目前在大型强子对撞机上对暗物质的搜索集中在单X特征上：与标准模型（SM）粒子相关的暗物质的产生。最简单的基准是在暗物质$χ$和SM之间引入一个大质量的自旋为1的介质--$Z^\prime$玻色子。当介质可以衰变成两个壳层上的暗物质粒子：$M_{Z'}\gtrsim 2M_χ$时，来自单X通道的限制是最有效的。我们扩大到互补区域的实验范围，在那里的$Z^\prime$介质是比暗物质轻得多。在这种情况下，$Z^\prime$在暗物质之间调解了一种有效的长程作用力，从而促进了暗物质束缚态的形成，这在许多暗扇区模型中很常见。当$M_χ>M_{Z'}/α_{\rm eff}$，其中$α_{\rm eff}$是暗区的有效精细结构常数时，暗鎓变得活跃。此外，暗偶素可以衰变回SM夸克，而不会在探测器中产生丢失的横动量。考虑到多喷流的最终状态，我们重新解释现有的搜索，以限制简单的$Z^\prime$基准超出区域探测单X搜索。假设一个重子$Z^\prime$介体和一个狄拉克暗物质，直接探测的界限可以通过给暗物质一个小的马约拉纳质量来放宽。我们还考虑了在未来的高能对撞机，这是在探测模型参数空间的前沿单X和暗通道之间的相互作用。
2018-12-13 hep-ex hep-ph
Dark matter annihilation with s-channel internal Higgsstrahlung
我们研究了费米子暗物质通过s通道轴向矢量介质湮灭为标准模型费米子的情形。我们指出，众所周知的手征性抑制的湮灭截面可以减轻s-通道内的Higgsstrahlung。在重介导粒子的极限下，宇宙线谱的形状与t-通道内Higgsstrahlung的形状相同。与一般的t-通道韧致辐射不同，s-通道Higgsstrahlung甚至可以是狄拉克暗物质的主要湮灭过程。由于s通道中介体可以是一个标准模型单态，碰撞器搜索的中介体很容易绕过。
2016-05-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Phenomenology of a Light Cold Dark Matter Two-Singlet Model
我们研究的影响，唯象过程的两个单态扩展的标准模型，我们介绍了在以前的工作，以描述轻冷暗物质。我们研究了$Υ$和$B$介子的罕见衰变，特别是不可见的通道，并研究了希格斯粒子的衰变通道。指示了参数空间的优选区域以及被排除的其它区域。评论有关最近希格斯粒子的搜索和发现在LHC。
2012-01-06 hep-ph
Mono-Higgs signature in fermionic dark matter model
在光的希格斯玻色子的发现，我们探讨单希格斯签名与暗物质对生产在LHC在一个重正化模型与费米子暗物质候选人。对于两个通道的$γγ+\text{MET}$和$b \bar b+\text{MET}$在最终状态下，我们模拟SM背景和信号事件在$\sqrt{s} = 14$ TeV。然后，我们估计LHC的灵敏度为两个积分亮度${\cal L} = 300~\text{fb}^{-1}$和${\cal L} = 3~ \text{ab}^{-1}$的各种基准点。考虑到单Higgs签名、观测到的暗物质遗迹密度、Higgs物理、微扰性要求和电弱测量的限制，我们约束了暗物质-SM相互作用的Yukawa耦合。关于单希格斯粒子搜索，事实证明，具有最大分支比的通道，$b \bar b$通道，提供了更好的灵敏度。在模型的参数空间中存在与上述所有边界相容的区域，这些区域可以在未来的LHC研究中达到。
2017-08-12 hep-ph
On the Validity of Dark Matter Effective Theory
一个有效的暗物质理论为全球分析暗物质提供了一个有吸引力的框架。在全球拟合的光，我们测试的有效性之间的联系的非相对论性暗物质湮灭，或预测的遗迹密度，和大型强子对撞机签名。具体来说，我们研究如何以及有效的理论描述的主要功能，简单的模型与S-通道和T-通道介质耦合到标准模型在树的水平或通过一个循环图。我们的研究结果表明，全球暗物质的有效拉格朗日分析是非常重要的解释在实际模型。
2016-11-29 hep-ph
The Effect of Multiple Cooling Channels on the Formation of Dark Compact Objects
本文研究耗散暗区中由非弹性暗物质模型形成的致密天体，探讨暗轫致辐射和快速衰变等多个冷却通道对其质量和丰度分布的影响，为约束和区分暗区提供依据。
2024-02-15 astro-ph.GA hep-ph
New production channels for light dark matter in hadronic showers
强子簇射将它们的能量转移到电磁子簇射。我们表明，在这些子簇中的“二次”暗光子的产生是显着的，通常占主导地位的生产在低暗光子质量。然而，所产生的暗光子的能量比介子衰变产生的暗光子的能量低得多。我们说明这一点，半解析和通过蒙特卡罗模拟。现有的限制矢量介质的情况下，轻暗物质更新包括新的生产过程。
2020-09-09 hep-ex hep-ph
Neutron Dark Decay
针对束流法与瓶法测得中子寿命不一致的问题，本文回顾了中子暗衰变的理论模型与检验前景，提出新粒子参与衰变以解释差异。
2023-06-20 hep-ph
A Simple Explanation for DAMA with Moderate Channeling
我们认为，DAMA信号产生的可能性，在简单的模型中，暗物质与原子核的相互作用被抑制在小动量的通道事件。与标准WIMP一样，这些模型有两个参数（暗物质质量和横截面的大小），而不需要引入额外的能量阈值类型的参数。我们发现，它们可以与低至约15%的沟道分数相一致，只要沟道事件的核反冲能的至少~70%是电子沉积的。考虑到有理由不期望非常大的通道分数，这些情况使DAMA的通道解释更加令人信服。
2009-10-01 hep-ph
Recoiling Ion-Channeling in Direct Dark Matter Detectors
在直接探测实验中，WIMP碰撞后反冲核在晶体探测器中的通道效应会产生比预期更大的闪烁或电离信号。我目前估计的通道分数使用分析模型从20世纪60年代起，描述通道和阻塞效应。我们发现分数太小，影响适合潜在的WIMP候选人。我也检查了探测到由于通灵而导致的暗物质信号的每日调制的可能性。
2012-01-22 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Searching for dark matter at LHC with Mono-Higgs production
我们考虑使用有效场论的工具在单希格斯通道中寻找暗物质。该通道利用了这些算子中存在的$SU(2)_L$断裂的独特优势，以避免对任何初始状态辐射的需要，通常需要标记不可见粒子的产生。我们发现，敏感性参数描述暗物质与标准模型粒子的相互作用是可比的那些从单喷流搜索的一个子集通常被认为是运营商，我们提出了第一次从对撞机搜索的界限耦合DM只有希格斯场或其协变衍生物。
2013-11-06 hep-ph
Recommendations on presenting LHC searches for missing transverse energy signals using simplified $s$-channel models of dark matter
本文总结了大型强子对撞机暗物质工作组关于如何在$s$通道简化的暗物质模型上展示大型强子对撞机结果并将其与直接（间接）探测实验进行比较的建议。
2016-03-14 hep-ex hep-ph
Searching for Boosted Dark Matter via Dark-Strahlung
我们提出了一个新的搜索通道的提升暗物质（BDM）的信号来自目前的宇宙，这是不同于简单的中微子信号，包括那些来自衰变或对湮灭的暗物质。信号过程是由高能BDM从电子或核子上散射而引发的。如果暗物质是暗扇区U（1）带电的，散射的BDM可能辐射出暗规范玻色子（称为“暗辐射”），随后衰变为标准模型费米子对。我们指出，这个通道的存在可能允许的解释，相关的信号源于BDM，而不是从暗物质起源的中微子。虽然暗致辐射过程通常是subleading相比，最低阶简单的弹性散射的BDM，我们发现，BDM与一个显着的升压因子可能会导致O（10-20%）的事件率在参数区域无法达到的典型的光束产生的暗物质。我们进一步发现，暗辐射通道甚至可能优于领先的顺序通道在搜索BDM，特别是当后者是由大量的背景污染的困扰。我们认为，宇宙成因的BDM搜索很容易落在这样的情况下，因此充分利用暗辐射。作为实际应用，在DUNE远探测器环境下，在暗规范玻色子参数空间中对比了前导阶通道和暗辐射通道的实验灵敏度，揭示了暗辐射通道的实用性。
2019-10-15 hep-ex hep-ph
On the Validity of the Effective Field Theory for Dark Matter Searches at the LHC Part III: Analysis for the $t$-channel
我们扩展我们最近的分析的局限性的有效场论的方法来研究暗物质在大型强子对撞机，通过调查的情况下，狄拉克暗物质耦合到标准模型夸克通过$t$通道交换的重标量调解人。我们提供了分析结果的有效性的有效场论描述，为$\sqrt{s}$ = 8 TeV和14 TeV。我们利用蒙特卡罗事件发生器来评估我们的分析结论的有效性。我们还指出，一般的趋势，在有效场论是有效的地区，暗物质遗迹丰度通常是大的。
2014-09-11 hep-ex hep-ph
Multi-Higgs Boson Probes of the Dark Sector
我们考虑自发破坏规范对称性的暗扇区，其中暗扇区场的级联衰变自然产生多个希格斯玻色子终态以及暗物质。我们的研究集中在两个和三个希格斯玻色子玻色子的最终状态与丢失的能量使用多变量分析与提升决策树。我们发现双希格斯玻色子玻色子通道对于$\bar b b + γγ$和$\bar b b + \bar \ell \ell$衰变模式是很有希望的。另一方面，失去能量的三-希格斯玻色子玻色子的最终状态似乎超出了LHC在类似通道中的范围。当考虑完全强子希格斯玻色子玻色子衰变时，这可能会改变。
2020-07-14 hep-ph
Neutrino portals to MeV WIMPs with s-channel mediators
本研究构建了满足标准模型规范不变性的标量/费米子暗物质紫外完备模型，暗物质通过s道标量或赝标量媒介子湮灭为中微子且由轻子数对称性稳定，其参数空间可由在建中微子探测器与CMB-S4联合几乎完全探测，用于检验热退耦范式。
2025-03-24 hep-ph
Fusing photons into nothing, a new search for invisible ALPs and Dark Matter at Belle II
本文提出在 Belle II 利用 e+e−+invisible 道搜寻与光子耦合并不可见衰变的 ALP，通过专用运动学变量压低背景，以提升全质量范围灵敏度并约束 ALP 媒介的暗物质冻结。
2023-07-12 hep-ph
Dipole-interacting Fermionic Dark Matter in positron, antiproton, and gamma-ray channels
在正电子、反质子和光子通道中考虑了偶极相互作用暗物质湮灭产生的宇宙线信号。正电子通道中的预测信号可以很好地解释费米LAT、PAMELA、HEAT和AMS-01实验中质量大于100 GeV的暗物质的过量正电子分数，增强因子为30-80。实验中反质子与质子的比例不超过这个比例也对这种情况产生了严格的限制。利用这些增强因子，研究了来自星系晕的预测信号和靠近银心区域的单能γ射线（单色光子）信号。还考虑了最近基于费米LAT数据和计划实验AMS-02中单色线的潜在探测的试探性分析的伽马射线过量。
2013-01-21 astro-ph.HE hep-ph
Self-consistent Dark Matter Simplified Models with an s-channel scalar mediator
我们研究简化模型中，费米子DM相互作用的标准模型（SM）费米子通过交换的$s$通道标量介质。这个模型的单介质版本不是规范不变的，相反，我们必须考虑两个标量介质的混合和干扰的模型。最小规范不变的情况涉及到一个新的单重标量与标准模型希格斯玻色子的混合，并且受到严格的约束。我们构建了两个希格斯二重态模型（2HDM）的扩展，这种情况下，单重态与第二希格斯二重态混合。与单偶模型相比，这为标量介质的质量和混合角以及它们与SM费米子的耦合提供了更大的自由度。我们概述了这些模型的约束，并讨论汤川结构，允许增强耦合，但保持潜在的危险味道违反过程的控制。我们研究这些模型的直接检测现象，占标量介质的干扰，和不同的夸克在核中的干扰。确定与直接检测测量一致的参数空间区域。
2017-03-13 hep-ph
Indirect Detection Constraints on s and t Channel Simplified Models of Dark Matter
最近对银河系中矮球状星系的费米-LAT观测对来自暗物质湮灭的伽马射线通量有很强的限制。为了对暗物质湮灭截面产生最强的限制，每个矮星系的观测通常被“叠加”在一个联合似然分析中，利用光学观测来限制每个矮星系中的暗物质密度分布。这些极限通常仅针对奇异湮灭终态（诸如$b\bar{b}$或$τ^+τ^-$）计算。在本文中，我们推广这种方法，通过产生一个独立的联合似然分析设置约束模型的暗物质粒子湮灭到多个最终状态费米子。我们解释这些结果的背景下，最流行的简化模型，包括与s-和t-通道暗物质湮灭通过标量和矢量介质。我们提出我们的结果作为最小暗物质质量和介质扇区参数的约束。此外，我们还将简化模型的结果与高质量极限下的有效场论接触相互作用的结果进行了比较。
2016-06-13 astro-ph.HE hep-ph
Probing the Dark Matter mass and nature with neutrinos
我们研究了在O（10）GeV范围内相对较轻的暗物质质量的太阳内部暗物质湮灭可能产生的间接中微子信号。由于其出色的能量重建能力，我们专注于在液态氩或磁化铁量热计探测器，提出了下一代的远探测器的中微子振荡实验和中微子望远镜的这种流量的检测。这项研究的目的是探索这些探测器确定暗物质性质的基本属性的能力，例如其质量或其相对湮灭分支分数到不同的通道。我们发现，只要暗物质湮灭有一个明显的分支进入中微子或至少是τ通道，这些探测器就能够准确地测量暗物质质量。我们还发现了不同的暗物质质量和湮灭通道之间的简并性，其中较低暗物质质量的硬τ通道谱可能模仿较大暗物质质量的软夸克通道谱。最后，我们讨论了不同的分支比的检测器的灵敏度，并发现它是一个和两个数量级之间的更好的从那些来自超级神冈数据的分析目前的界限。
2013-03-19 astro-ph.HE hep-ph
Comprehensive exploration of t-channel simplified models of dark matter
本文综合研究六类 t 道暗物质简化模型，利用宇宙学、天体物理与对撞机约束揭示不同自旋和自共轭构型的参数空间及探测互补性。
2023-11-30 hep-ex hep-ph
Ion-Channeling in Direct Dark Matter Crystalline Detectors
在直接探测实验中，WIMP碰撞后反冲核在晶体探测器中的通道效应会产生比预期更大的闪烁或电离信号。我目前的估计，这种影响在碘化钠，硅和锗晶体的重要性，从20世纪60年代起开发的分析模型来描述沟道和阻塞效应。
2010-12-17 astro-ph.CO astro-ph.IM 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
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
Majorana Dark Matter in a new B-L model
本文在标准模型的$U(1)_{B-L}$规范扩展中对Majorana暗物质进行了全面的研究。在标准模型中加入了三个带$B-L$电荷的奇异费米子作为$-4, -4, +5$，使模型不受三角形规范异常的影响。丰富的标量扇区和新的重规范玻色子$U(1)_{B-L}$对称性的$Z^{\prime},$使该模型有利于探索在双门户场景中的搜索暗物质信号。对角化奇异费米子质量矩阵，我们得到了Majorana质量本征态，其中最轻的一个起着暗物质的作用。分别分析两种介质的影响，标量门通道给出了一个可行的参数空间，与普朗克数据的遗迹密度和LUX，XENON1T和PandaX等各种实验的直接检测限一致。而$Z^{\prime}$介导的通道被限制在残余丰度，LHC在双轻子通道中搜索$Z^{\prime}$。无质量的物理戈德斯通玻色子在标量门户遗迹密度中起着关键作用。最后，我们简要讨论了单圈水平上中微子质量的产生。
2018-11-08 hep-ph
W/Z Bremsstrahlung as the Dominant Annihilation Channel for Dark Matter, Revisited
我们重新计算了电弱韧致辐射对暗物质湮灭的贡献。暗物质湮灭为轻子必然伴随着电弱辐射修正，其中还辐射出$W$或$Z$玻色子。值得注意的是，虽然许多暗物质模型的特征是对费米子的湮灭率具有螺旋性抑制，但韧致辐射过程可以消除这种螺旋性抑制，使得分支比Br（$\ell νW $）、Br（$\ell^+\ell^-Z$）和Br（$\barννZ$）优于Br（$\ell^+\ell^-$）和Br（$\barνν$）。我们发现，这是最显着的限制，其中暗物质质量几乎退化的玻色子介导的湮灭过程中的质量。电弱韧致辐射对总暗物质湮灭截面的大小和间接探测的天体物理信号的性质都有重要的唯象意义。由于$W$和$Z$规范玻色子主要通过强子通道衰变，因此不可能在没有伴随质子、反质子和伽马射线的情况下产生末态轻子。
2012-05-23 astro-ph.HE hep-ph
Anomalous gauge boson couplings, 125 GeV Higgs and singlet scalar dark matter
最近观察到的希格斯在125 GeV的共振显示出在双光子通道的增强率，而与标准模型的预期大致一致的$WW^*$和$ZZ^*$通道。这种增强是可能的，由于异常规范玻色子耦合。我们探索这一功能的标准模型，其中引入了一个单重标量的最小扩展也发挥了作用的暗物质候选人。有人认为，这样一个最小的情况下，没有新的带电粒子，可以在原则上导致所需的增强的双光子率通过诱导的异常规范耦合，并在同一时间提高电弱真空的稳定性。
2012-08-23 hep-ph
Collide and Conquer: Constraints on Simplified Dark Matter Models using Mono-X Collider Searches
使用简化模型作为解释暗物质对撞机搜索的工具已经变得越来越普遍，虽然早期的Run II结果开始出现，但我们希望看到可以从Run I数据集中提取更多的信息。我们考虑三个“标准”的简化模型，耦合夸克费米子单线态暗物质：一个$s$通道矢量介体与矢量或轴向矢量耦合，和一个$t$通道标量介体。耦合的上限计算和比较跨三个备用通道，即单喷流，单$Z$（轻子）和单$W/Z$（强子）。在单射流通道中观察到最强的限制，然而，计算简单性和在单玻色子通道中不存在显著的$t$通道模型宽度效应使得这些成为直接和有竞争力的替代方案。我们还包括一个比较遗迹密度和直接检测的限制。
2016-05-24 hep-ex hep-ph
