Hunting for Dark Particles with Gravitational Waves
LIGO对双黑洞合并产生的引力波的观测开启了基础物理学的新纪元。如果新的暗扇区粒子,无论是玻色子还是费米子,都可以合并成天文学大小的奇异紧凑物体(ECO),那么这些物体的第一个证据及其潜在的微物理描述可能会出现在引力波观测中。在这项工作中,我们研究了ECO的宏观性质是如何与它们的微观性质,如暗粒子质量和耦合。然后,我们展示了吸烟枪外来签名,将提供观测证据的ECO,因此新的粒子,在陆地引力波天文台。最后,我们讨论了引力波如何检验广义相对论中的一个核心概念:霍金面积定理。
2016-10-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Observational constraint on axion dark matter with gravitational waves
宇宙中的大多数物质都是不可见和未知的,这就是所谓的暗物质。暗物质的一个候选者是轴子,它是一种超轻粒子,被激发来解决CP问题。轴子在星系晕中形成云,放大并延迟在云中传播的部分引力波。银河系被暗物质晕所包围,暗物质晕是由许多轴子斑块组成的。因此,在致密双星合并的引力波信号被报道之后,特征次级引力波总是被期待的。本文导出了次级引力波的实际振幅。然后我们用一种优化的方法寻找具有特征时延和持续时间的引力波。我们没有发现明显的信号。假设轴子是暗物质的主要成分,我们得到了质量范围[ $1.7 \times 10^{-13}, 8.5 \times 10^{-12}$ ] $\mathrm{eV}$的轴子与宇称违反引力扇区的耦合约束,它最多比重力探测器B的强$\sim 10$倍.
2022-10-11 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
GeV-scale dark matter: production at the Main Injector
假设暗物质粒子通过GeV尺度的介体与夸克相互作用,我们研究了固定靶碰撞中暗物质的产生。在中微子近探测器中,随后的信号由中性电流事件组成,其能量分布峰值高于中微子背景。我们发现,$Z'$玻色子的质量约为几个GeV,衰变为暗物质粒子,暗物质光束在费米实验室的主注入器产生的允许探索的范围内的值的规范耦合,目前满足所有的实验约束。NO $ν$ A探测器很适合探测暗物质束的存在,而未来的LBNF近探测器将提供更灵敏的探测器。
2014-10-06 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Thermal Production of Axino Dark Matter
我们讨论了轴子超多重态的低能有效相互作用的某些特征,这些特征与轴子宇宙学有关,并研究了早期宇宙中轴子热产生的含义。
2012-02-21 hep-ph
Resonant Vector Dark Matter Production during Inflation
我们提出了一个新的机制,通过共振生产的矢量暗物质在暴胀过程中产生的观测到的暗物质的能量密度。矢量暗物质的共振放大是通过与暴胀子的振荡耦合引起的马蒂厄不稳定性来实现的,这种不稳定性最早可以在暴胀结束前的11.9 e倍处发生。成功的暗物质生产是可能的,为一个广泛的通货膨胀哈勃率和矢量质量尺度。这种情况下产生的矢量暗物质密度的螺旋状态与其他快子生产机制相比,同时表现出大的参数区域与可忽略不计的能量密度中产生的纵向模式。这个暗物质候选者的发现不仅可以解释暗物质的性质,还可以深入了解暴胀的潜力和暴胀的规模。本文综述了所允许的参数空间,并讨论了其独特的唯象意义,包括引力波和暗物质的能量密度谱。
2022-11-07 hep-ph
Neutrinos production by photons scattered on the dark matter
在多组分暗物质的超色方案框架下,考虑高能光子与候选暗物质的非弹性相互作用。这种反应导致高能轻子和中微子的产生,暗物质粒子也可以被增强。计算了总截面和微分截面。对高能光子和中微子探测信号之间的相关性的研究可以提供有关暗物质的情况和动力学的信息。
2022-11-17 hep-ph
Production of Purely Gravitational Dark Matter
在纯粹的引力暗物质场景中,除了引力相互作用之外,暗物质粒子不存在任何相互作用。我们研究了在这样一个最小的设置中的暗物质粒子的引力粒子产生,并表明根据膨胀模型和暗物质质量可以产生正确数量的暗物质。特别地,我们仔细地评估了在一个现实的暴胀模型中从过渡时期到暴胀子振荡时期的粒子产生率,并指出,在暴胀过程中,即使暗物质质量远大于哈勃尺度,只要它小于暴胀子质量,引力粒子的产生也是有效的.
2018-04-20 astro-ph.CO hep-ph
Probing the baryogenesis and dark matter relaxed in phase transition by gravitational waves and colliders
具有Q球产生机制的宇宙学相变可以同时解释重子生成和暗物质,其中对暗物质质量和反向稀释的限制被显著放宽。我们研究了如何利用QCD次领先级的对撞机信号和引力波信号来探测这一情况。
2017-11-27 hep-ph
Dark halos around neutron stars and gravitational waves
我们发现,一类MeV-GeV暗物质的模型,其中暗物质的强烈相互作用可以通过观测中子星合并的引力波约束。微量的暗物质,无论是在超新星爆发期间产生的,还是后来的吸积,都可以改变中子星的结构,影响它们的潮汐极化率。我们专注于暗物质相互作用的光矢量规范玻色子耦合到一个保守的暗电荷的交换模型。在这些模型中,积累在中子星中的暗物质可以扩展到大半径,并增强它们的潮汐极化率。从第一颗双星中子星合并的GW 170817中探测到的引力波对这种不那么紧凑的物体施加了有用的限制。暗晕,如果存在的话,也预示着中子星潮汐极化率比普通中子星预期的变化更大。
2019-02-15 hep-ph
Unraveling Freeze-in Dark matter through the echoes of gravitational waves
Physical Research Laboratory(物理研究实验室);Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院)
研究通过引力波信号探测冻结在暗物质,提出高频率引力波实验可验证暗物质参数,弥补现有实验局限。
2026-03-26 hep-ph
Asymmetric Dark Matter from Gravitational Waves
我们研究了通过引力波特征探测非对称暗物质模型的前景。我们集中在一个理论扩展标准模型规范对称性的非阿贝尔群,轻子形成与新的费米子伙伴,其中之一是一个暗物质候选人的双重。这种新对称性的破缺发生在高尺度上,并导致早期宇宙中强烈的一级相变。该模型适应重子发生在一个不对称的暗物质设置和预测的引力波信号在不久的将来的实验范围内。
2022-12-30 hep-ph
Gravitational Waves From Dark Sectors, Oscillating Inflatons, and Mass Boosted Dark Matter
来自动态标量场组态的引力波特征为早期宇宙提供了一个引人注目的观测窗口。在这里,我们确定有趣的连接之间的暗物质和标量场发射引力波,无论是通过一阶相变或膨胀后振荡。为了研究一阶相变中的引力波,我们研究了一个由重标量场耦合到矢量场和费米子场的简化模型。然后我们计算了由暴胀子场组态在E模型和T模型暴胀后振荡产生的引力波谱。其中一些引力波特征可以被未来的大爆炸天文台发现,尽管一般来说,我们发现MHz-GHz频率的引力波灵敏度对于发现最重的暗区至关重要。有趣的是,我们发现,标量经历相变,随着E-模型和T-模型的潜力,可以推动后期的暗物质质量提升,并产生普朗克质量的暗物质。对于相变和振荡暴胀子,最大的暗物质质量增加对应于更高振幅的随机引力波背景。
2021-07-11 astro-ph.CO hep-ph
The gravitational wave and radio signals of ultralight dark matter
本文提出利用引力波实验和射电望远镜,通过克尔黑洞超辐射及中子星或太阳磁层中的共振转换过程来探测超轻轴子暗物质的新方法。
2024-09-30 hep-ph
Nonthermal production of baryon and dark matter
我们研究了重子和暗物质的非热产生。如果我们通过引入单重手征超场来扩展MSSM,以扩大守恒的整体对称性,那么宇宙中的重子和暗物质的丰度可以解释为这种对称性的电荷不对称性。在这种情况下,重子能量密度和当前宇宙中的暗物质能量密度可以相互关联,并自然地取相似的阶数值。
2005-10-19 hep-ph
Search for Dark Matter Effects on Gravitational Signals from Neutron Star Mergers
基于最近探测到的中子星合并产生的引力波信号,我们分析了暗物质对这种信号的可能影响。我们发现,合并中子星的暗物质核心可能会产生一个可观察到的补充峰的引力波功率谱密度合并后,这可以从中子组件所产生的功能区分。
2018-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Reheating and Dark Matter Production
简要总结了后暴胀再加热过程中的非平衡暗物质产生。我们发现,暗物质遗迹丰度一般是敏感的热化率的暴胀衰变产物,以及随后的热化辐射的温度的演变。我们讨论如何吸烟枪信号,如单色中微子或伽马射线线,或莱曼- $α$数据,可以帮助约束出平衡DM模型。
2021-02-09 hep-ph
Dark photon production via $γγ\rightarrow γA'$
暗光子是一种新的规范玻色子,它产生于额外的U '(1)规范对称性。本文考虑了一种基于MeV级$γ$对撞机的新的暗光子产生机制:$γγ\rightarrow γA'$。借助于PACKAGE-X程序包,得到了$γγ\rightarrow γA'$的微分截面,它是动力学混合参数$\varepsilon$和暗光子质量$m_{A'}$的函数。以光-光散射为背景,给出了MeV量级$γ$ - $γ$对撞机中不同时间间隔暗光子参数空间的约束条件。
2021-05-10 hep-ph
Atmospheric resonant production for light dark sectors
宇宙线大气簇射为MeV级暗扇区粒子的产生提供了一个有效的环境。我们表明,当可用时,正电子从大气电子簇射的共振湮灭是超过一个数量级的主要生产机制。我们提供了一个定量的例子的基础上,暗光子的生产和更新现有的限制相应的光暗物质模型从千吨中微子实验和氙为基础的直接探测实验。
2022-05-19 hep-ex hep-ph
Gravitational Wave Duet by Resonating Binary Black Holes within Ultralight Dark Matter
本文研究双黑洞与超轻玻色暗物质孤子的共振相互作用,指出其可在引力波波形中产生独特振荡,并有望被 LISA 等未来实验探测。
2025-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Aspects of production and kinetic decoupling of non-thermal dark matter
我们重新考虑非热生产的WIMP暗物质在一个系统的方式,并使用数值代码精确计算的暗物质遗迹密度。具有大对湮灭率的候选者是有利的,这表明与帕梅拉和费米探测到的轻子宇宙线通量中的异常有关。聚焦于超对称模型,我们将考虑非热产生对暗物质中性伴子的首选质量尺度的影响。我们还开发了一种新的形式主义来解决玻尔兹曼方程的coannihilating物种的系统不假设动力学平衡,并将其应用到纯Winos的情况下。
2011-11-28 hep-ph
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
FIMP dark matter mediated by massive gauge boson around the phase transition period and the gravitational waves production
我们研究了弱相互作用的大质量粒子暗物质,其产生过程受到相演化和对矢量玻色子复杂的热修正的显著影响。我们计算冻结过程,通过列举所有可能的$1 \leftrightarrow 2$和$2 \leftrightarrow 2$过程,获得正确的暗物质遗迹密度。对一级相变和宇宙弦发射的预测引力波进行了评估。
2021-11-20 hep-ph
Gravitational production of KK states
本文从唯象的观点考虑了膜世界中引力粒子的产生。讨论了体场KK模的产生,并计算了它们的丰度。结果已被应用到一些特定的领域,如引力子和轴子,和他们的宇宙学已经概述,举例说明在每种情况下的额外维模型的属性的约束。
2008-08-26 hep-ph
Particle Conversions Beyond the WKB Approximation and Solar-Induced Gravitational Waves from Dark Photon Dark Matter
本文研究太阳磁场中暗光子暗物质转换为引力波的过程,发现WKB近似失效,提出幺正演化解析解并推广至其他转换,计算特征应变,虽低于探测器灵敏度,但提出了一种新的引力波源。
2024-11-21 hep-ph
Dark phase transition from WIMP: complementary tests from gravitational waves and colliders
本文研究通过希格斯门户与标准模型连接的最小暗标量-矢量玻色子等离子体,同时实现强一阶相变、可观测引力波和暗物质,并展示对撞机、直接探测与引力波干涉仪的互补检验能力。
2024-02-20 hep-ph
Gravitational Waves and Dark Photon Dark Matter from Axion Rotations
在早期宇宙中,一个在场空间中旋转的轴子可以通过快子不稳定性产生暗光子。这种爆炸性粒子的产生创造了随机引力波的背景,可以在脉冲星定时阵列或其他引力波探测器上看到。这种情况为暗光子暗物质提供了一个新的历史。暗光子可能是温暖的,在未来的21厘米线调查中可以检测到。对于一个相容的宇宙学,包含轴子的复场的径向方向必须是热化的。我们详细探讨了一个具体的热化机制,并演示了这种设置可以负责所观察到的重子不对称性的产生。
2021-04-05 astro-ph.CO hep-ph
Probing dark radiation with inflationary gravitational waves
最近的宇宙学观测表明存在额外的轻物质,即,暗辐射在本文中,我们表明暗辐射的签名是印在暴胀引力波的频谱。如果暗辐射是由大质量粒子衰变产生的,则引力波的高频模被抑制。此外,由于暗辐射引起的各向异性应力的影响,引力波谱可能在暗辐射产生时进入视界的频率处出现下降。一旦对引力波谱进行了详细的实验研究,我们就可以推断出宇宙中暗辐射是如何以及何时产生的信息。
2012-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Lower Limit on Dark Matter Production at the Large Hadron Collider
我们评估了在大型强子对撞机上寻找暗物质产生证据的前景。我们认为WIMP和superWIMP,弱和超弱相互作用的大质量粒子,并通过模型无关的参数化来表征它们的性质。观测到的遗迹密度意味着暗物质产生率的下限是几个参数的函数。对于WIMP,所得信号与背景无法区分。然而,对于超级WIMP,这种分析意味着亚稳态带电粒子的大量产生。对于自然参数,这些速率可能远远超过Drell-Yan截面,并产生壮观的信号。
2006-03-25 hep-ph
Mono-$γ$ Production of a Vector Dark Matter at Future $e^+e^-$ Collider
一个暗粒子和一个光子的联合产生,表示为单$γ$事件,是探测暗区粒子含量和动力学的一个有前途的通道。本文研究了在未来的$e^+e^-$对撞机上矢量暗物质的单$γ$产生的性质。在有效场论的框架下,考虑了类光子算符和泡利算符,以及涉及暗物质的三重规范玻色子相互作用。结果表明,与泡利算符相比,三重规范玻色子耦合在高能对撞机上更有意义。分析了光束偏振效应的影响,指出由于光度较小,不能显著提高实验灵敏度。
2022-05-11 hep-ph
Pair production in a strong magnetic field: the effect of a strong background gravitational field
本文计算了在强时变磁场中电子-正电子对的几率产生。该计算考虑了与磁场同向的强、恒定和均匀的引力场的存在。结果表明,一般来说,引力场的存在增强了电子对的产生。特别是,在存在引力场的情况下比在闵可夫斯基时空中更有可能产生高能对。
2006-12-21 hep-ph
Gravitational dark matter production: primordial black holes and UV freeze-in
暗物质(DM)只与标准模型的引力相互作用,可能是在早期宇宙中由原始黑洞(PBH)的霍金蒸发产生的。这种机制在大范围的DM质量中是可行的,跨越到普朗克尺度。然而,DM也可由不可还原的UV重力冻结产生。我们发现,后者的机制设置强大的界限,不包括大区域的参数空间有利于PBH生产。
2021-02-04 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
Phase transitions and gravitational waves in a non-abelian vector dark matter scenario
School of Physics, University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学物理学院);Dipartimento di Fisica, Università della Calabria(卡塔尼亚大学物理系)
该研究探讨了非阿贝尔向量暗物质模型中的相变与引力波生成,通过守护对称性稳定暗物质粒子,并预测其可能产生可被未来空间引力波探测器检测到的引力波信号。
2025-12-02 hep-ph
On Searches for Gravitational Dark Matter with Quantum Sensors
用量子传感器寻找暗物质的可能性最近受到了很多关注。在这篇简短的论文中,我们讨论了用量子传感器寻找引力暗物质的可能性,并确定了未来量子传感器具有改进灵敏度的非常狭窄的机会窗口。质量在$[10^{-3}, 1] \, \text{eV}$范围内的引力暗物质候选者可能导致质子质量的有效时间变化,例如,未来的原子钟。
2019-07-12 hep-ph quant-ph
Schwinger dark matter production
Universidad de Granada(格拉纳达大学);Universidad de Coimbra(科英布拉大学);Jožef Stefan Institute(约瑟夫·斯蒂芬研究所);Institute for Fundamental Physics of the Universe (IFPU)(宇宙基础物理研究所)
该研究提出暴胀暗施温格机制,可在轻至0.1 eV、重至10^12 GeV的暗电子质量范围内产生符合观测的暗物质遗迹丰度,且能规避等曲率约束,是可行的暗物质产生方案。
2026-08-18 hep-ph
Pair production in a strong slowly varying magnetic field: the effect of a background gravitational field
通过考虑背景引力场的存在,计算了在强、均匀、缓变磁场存在下$e^--e^+$对的产生概率。由引力场引起的时空度规的曲率不仅改变了闵可夫斯基时空中计算的跃迁概率,而且还改变了在没有引力场的情况下严格禁止的素数跃迁。
2004-06-23 hep-ph
Explore Inert Dark Matter Blind Spots with Gravitational Wave Signatures
由于暗物质信号在直接探测实验中的缺失和引力波在aLIGO的发现,我们讨论了通过相变引力波和未来轻子对撞机信号的互补搜索来探索一类标量暗物质模型的可能性.我们重点研究了惰性标量多重态暗物质模型和混合惰性标量暗物质模型,它们在早期宇宙演化过程中可能发生强烈的一级相变,并可能在未来的GW实验中产生可探测的相变GW信号,如eLISA,DECIGO和BBO.我们发现未来的GW签名,与圆形正负电子对撞机,可以进一步探索模型的盲点参数区域,在那里的暗物质-希格斯耦合是恒零,从而避免暗物质自旋无关的直接检测的限制。
2017-04-13 hep-ph
Dark Matter and Leptogenesis from Gravitational Production
由于引力相互作用是普遍存在的,任何粒子,曾经存在过,如果运动学上可访问,必须通过她产生。我们探讨的可能性,暗物质是产生纯粹的引力散射与重马约拉纳右手中微子是长寿的。它们的晚期衰变可能会给热浴注入大量的熵,稀释暗物质丰度和宇宙重子不对称性,从而对再加热动力学施加各种限制。除了熵注入外,长寿命的右手中微子也可能通过轻生作用产生重子不对称性,从而在暗物质和右手性质以及再加热动力学之间建立了一些非平凡的关系
2021-06-15 hep-ph
Complementary probe of dark matter blind spots by lepton colliders and gravitational waves
本文以惰性偶线模型为例,研究了如何利用相变引力波与对撞机信号在电弱单圈水平上的协同作用来解开暗物质的盲点。我们进行了详细的蒙特卡罗研究,在未来的轻子对撞机在有利的参数空间,这是符合目前的暗物质实验和对撞机的限制。我们的研究表明,环形正负电子对撞机和其他未来的轻子对撞机有潜力探索暗物质盲点。
2021-09-16 hep-ph
Production of Purely Gravitational Dark Matter: The Case of Fermion and Vector Boson
我们考虑粒子暗物质模型的最简单的可能性,其中暗物质只有引力与标准模型部门的相互作用。即使在这样的情况下,我们也知道,在膨胀的宇宙中产生的引力粒子可能会导致一个正确的遗迹丰度,这取决于膨胀尺度和暗物质粒子的质量。本文对费米子和矢量暗物质的引力粒子产生进行了全面系统的分析,并强调比哈勃参数重得多但比暴胀子轻的粒子也可以大量产生。
2019-04-04 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves and monopoles dark matter from first-order phase transition
我们研究了在暗区一阶相变过程中产生的磁单极子作为暗物质的可能性。我们的研究表明,暗单极子可以只贡献一小块的暗物质遗迹密度的参数空间内,强引力波可以探测到的ET和CE,和单极子可以贡献一个相当大的组成部分,观察到的暗物质遗迹密度的快速相变与短的持续时间。
2022-04-15 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter and Baryon Asymmetry production from out-of-equilibrium decays of Supersymmetric states
我们将回顾一个机制的重子和暗物质丰度的当代产生的WIMP类母粒子的非平衡衰变的主要方面,并简要讨论了一个具体的实现在超对称的情况下。
2015-11-10 hep-ph
Warm dark matter from a gravitational freeze-in in extra dimensions
本文研究五维模型中仅通过引力与SM作用的最小暗物质候选者的冻结机制,发现宽质量范围可满足遗迹密度,虽难地面探测,但温暗物质参数区可由宇宙学和天体物理观测检验。
2022-08-05 hep-ph
Gravitational Waves From Dark Binaries With Finite-Range Dark Forces
本文计算了有限范围吸引暗力下暗双星产生的随机引力波背景,发现暗力有限范围显著改变双星初始分布与演化,使引力波谱在中频段增强并呈现“膝”和“踝”特征,亚太阳质量暗双星信号可被天基和地基天文台探测。
2024-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generation of Asymmetric Dark Matter and Gravitational Waves
我们考虑了引力波信号在非对称暗物质模型中的可能性。在这个模型中,一个生成扇区在一个强的一阶相变中产生重子不对称和暗物质不对称。在相变过程中,气泡碰撞导致等离子体中的声波,其是随机引力波背景的源。我们认为,未来的重力波观测站,如LISA和BBO检测这样的信号的前景。本文还讨论了Halo椭圆率、$ΔN_{\rm eff}$和直接探测实验对模型的限制。
2017-11-22 hep-ph
Detecting dark matter around black holes with gravitational waves: Effects of dark-matter dynamics on the gravitational waveform
黑洞周围的暗物质密度过高可能会显著改变黑洞与另一个致密物体合并的动力学。在这里,我们考虑中等质量比的恒星质量致密天体与中等质量黑洞“打扮”与暗物质的inspirals。我们首先证明,以前的估计基于一个固定的暗物质的衣服是非物理的一系列的二进制和暗物质的分布表明,总能量耗散的紧凑的对象通过动力学摩擦,因为它通过密集的暗物质环境对黑洞的吸气,是大于引力结合能的暗物质衣服本身。然后,我们引入了一个新的形式主义,使我们能够自洽地遵循的暗物质衣服的演变,由于其与二进制的引力相互作用。我们发现,由暗物质引起的引力波形的退相比以前认为的要小,但仍然有可能用LISA空间干涉仪检测到。来自这类双星的引力波可以为暗物质的粒子性质提供强有力的诊断。
2021-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter Production Associated With a Heavy Quarkonium at B Factories
采用标准模型粒子与暗物质相互作用的有效场论方法,研究了B工厂中与重夸克偶素相关的轻暗物质的产生.我们考虑了暗物质-重夸克相互作用的有效算符,它与重夸克偶素关联的暗物质的产生有关。我们计算了与J/psi或eta_c相关的暗物质产生的截面,并与标准模型背景进行了比较。我们为各种有效算子的新物理能量标度设定了界限,并得到了质量为几个GeV量级的轻暗物质的暗物质-核子散射截面的相应极限。
2016-02-19 hep-ex hep-ph
Gravitational Waves from Compact Dark Objects in Neutron Stars
暗物质可能由致密暗天体(CDO)组成。我们发现中子星内部CDO的振荡可以成为一个可探测的引力波源。GW应变振幅取决于CDO的质量,其频率通常在3-5 kHz的范围内,由恒星的中心密度决定。在最好的情况下,LIGO可能对质量大于或等于$10^{-8}$太阳质量的CDO敏感。
2019-02-12 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Implication of nano-Hertz stochastic gravitational wave on dynamical dark matter through a dark first-order phase transition
基于PTA观测到的随机引力波背景,研究通过早期宇宙暗一阶相变场景探讨动力学暗物质(Q-ball和超冷暗物质)的形成机制,为观测结果提供解释。
2024-02-13 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
Gravitational Focusing and Substructure Effects on the Rate Modulation in Direct Dark Matter Searches
我们研究了太阳对暗物质的引力聚焦(GF)如何影响非定向直接暗物质搜索中预期信号的年度和两年调制,在局部暗晕中存在暗物质子结构.我们认为人马座流和一个可能的黑暗的磁盘,并表明,GF抑制一些,但不是所有的显着特点,将表征子结构的黑暗晕被GF忽略。
2015-07-27 astro-ph.CO hep-ph
Prethermalization Production of Dark Matter
在暴胀结束时,暴胀子场衰减成最初非热的相对论粒子,最终热化。我们认为生产的暗物质从这个相对论等离子体,专注于预热阶段。我们发现,对于具有$n> 2$的产生横截面$σ(E)\sim E^n$,目前的暗物质丰度是在其祖先的预热阶段产生的。对于$n\le 2$,再加热过程中的熵产生使得非热对目前暗物质丰度的贡献小于热产生的贡献。作为具体的例子,我们验证了非热的贡献是无关的引力子生产在低尺度超对称模型($n=0$),是占主导地位的引力子生产在高尺度超对称模型($n=6$)。
2018-12-17 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational wave constraints on extended dark matter structures
我们概括了现有的原始黑洞的限制,以黑暗的对象与扩展的大小使用alIGO设计的灵敏度。我们表明,LIGO是敏感的半径$O(10-10^3~{\rm km})$的暗物体,如果他们构成超过$\sim O(10^{-2}-10^{-3})$的暗物质。
2023-03-08 astro-ph.CO hep-ph
Non-gravitational signals of dark energy under a gauge symmetry
本文在暗能量部门的规范对称性框架内研究暗能量的非引力信号,提出若暗能量场遵循规范对称性,即可在统一规范原理下研究宇宙所有主要成分,为探索暗能量提供了新途径。
2024-02-14 astro-ph.CO hep-ph