Gravitational freeze-in dark matter from Higgs Preheating
本文研究了Higgs preheating期间基于非微扰共振的引力freeze-in暗物质产生机制,发现通过格点方法可证明快子共振被强反作用禁止,而参数共振在紫外尺度下调整Higgs自相互作用耦合后可行,并推导出暗物质遗迹密度,揭示了暗物质质量大于暴胀子质量的新参数空间。
2023-11-30 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational production of dark photon dark matter with mass generated by the Higgs mechanism
我们研究了暗光子暗物质在膨胀过程中的引力产生,当暗光子通过希格斯机制获得质量时。在先前的研究中,假设暗光子具有施托克伯格质量,或者由希格斯机制产生的质量,具有足够重的希格斯玻色子。在本文中,我们考虑的情况下,希格斯玻色子是不完全解耦的,希格斯场改变其真空期望值后,通货膨胀。然后,暗光子的质量也随着时间的变化后,暴胀,和纵向模式的时间演化是不同的情况下与施托克伯格质量。因此,暗光子能量密度的光谱可以具有在中间尺度和小尺度处的两个峰。我们证明了暗光子可以解释暗物质,如果它的当前质量大于$6 \, μ{\rm eV} \times (H_I / 10^{14} \, {\rm GeV})^{-4}$和小于$0.8 \, {\rm GeV} \times (H_I / 10^{14} \, {\rm GeV})^{-3/2}$,与$H_I$是哈勃参数在暴胀。如果考虑较大的规范耦合常数,则需要较大的质量。在小规范耦合常数的限制下,可以再现施托克伯质量的结果。我们还评论了量子引力理论中各种猜想所设定的约束。
2022-04-25 astro-ph.CO hep-ph
Higgs Cosmology and Dark Matter
希格斯真空稳定性对宇宙学有重要影响。特别是,我们认为,如果希格斯真空是亚稳态的,那么暗物质不能包含一个质量小于$10^{15}{\rm g}$在我们过去的整个光锥黑洞。除了是微观黑洞的破坏者之外,希格斯真空衰变也可能是暴胀期间原始黑洞的来源。
2018-09-01 astro-ph.CO hep-ph
A Higgsploding Theory of Dark Matter
我们表明,希格斯爆炸机制作出预测的质量和耦合的WIMP类最小标量暗物质模型。特别是目前最受欢迎的最小值的希格斯爆炸尺度,$E_\mathrm{H}\sim 25$ TeV,意味着一个暗物质质量$m_\mathrm{DM} \sim 1.25$ TeV和一个温和的四次耦合与标准模型希格斯场$λ_\mathrm{H,DM} \sim 0.4$。参数空间中的这一点仍然被所有当前的实验边界所允许,包括直接探测(XENON),间接探测(HESS,费米,普朗克)和对撞机搜索。我们已经更新了标量暗物质边界,以反映氙和HESS实验的最新结果。我们还评论真空稳定性和暗物质自相互作用在这个模型。
2018-03-14 astro-ph.CO hep-ph
Freeze-In Dark Matter from a sub-Higgs Mass Clockwork Sector via the Higgs Portal
发条机制允许极弱的弱相互作用和小质量尺度被理解为理论的结构。钟表机构的一个自然应用是暗物质产生的冻结机制。在这里,我们考虑一个希格斯门户冻结在暗物质模型的基础上的一个标量发条部门的质量尺度小于希格斯玻色子玻色子的质量。暗物质标量是发条扇区中最轻的标量。冻结的暗物质是由热希格斯玻色子衰变为发条式暗物质标量而产生的。我们表明,质量的暗物质标量通常是在1-10千电子伏的范围内,可能是温暖的,足以有一个可观察到的影响扰动增长和莱曼- $α$观测。发条希格斯门冻结模型有一个潜在的可观察到的对撞机现象,希格斯玻色子玻色子以长寿命的发条扇形标量对的形式衰减到丢失的能量,加上不同数量的夸克和轻子粒子-反粒子对的分布。不同数量的夸克和轻子对的分支比由发条扇区参数(发条标量$N$和发条电荷$q$)决定,因此如果观察到这样的希格斯衰变模式,可以通过实验确定。在最小标准模型可观测扇区的情况下,核合成和莱曼- $α$约束的组合可能会排除壳层上的希格斯衰变为发条标量,尽管壳层外的希格斯衰变仍然是可能的。壳层上希格斯粒子衰变为发条标量的过程,可以与标准模型在轻单重标量的简单扩展中的宇宙学约束相一致。
2018-12-05 astro-ph.CO hep-ph
$h \rightarrow γγ$ excess and Dark Matter from Composite Higgs Models
复合希格斯模型是自然实现电弱对称性破缺的非常有吸引力的候选者。非极小模型可以解释最近从ATLAS,CMS和Tevatron实验中获得的希格斯数据,包括双光子事件数量的过剩,以及提供天然的暗物质候选者。本文研究了基于陪集$SO(7)/G2$的复合Higgs模型。除了希格斯双重态之外,电荷1的一个单态$SU(2)_L$,$κ^\pm$,以及整个标准模型群的一个单态$η$,都以假戈德斯通玻色子的形式出现。$κ^\pm$和$η$分别是双光子过剩和暗物质的来源。
2012-12-25 astro-ph.CO hep-ph
Dark energy via multi-Higgs doublet models: accelerated expansion of the Universe in inert doublet model scenario
标量场是暗能量的可能候选者之一。本文研究了惰性偶极模型中的标量场,在惰性偶极模型中,用两个SU(2)Higgs偶极代替了标准模型中的一个偶极。一个SU(2)偶态的分量场($ϕ_1$)以与标准模型希格斯粒子相同的方式起作用,而第二个SU(2)偶态的分量场($ϕ_2$)被认为是暗能量的候选者(这是通过假设场中的相变尚未发生来实现的)。我们发现,在真空期望值为零的惰性Higgs二重态模型中,利用SU(2)Higgs二重态可以在经典区域安排后期加速(暗能量)。
2016-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Higgs exotic decays in general NMSSM with self-interacting dark matter
在当前LHC和暗物质的约束下,一般的NMSSM可以有自相互作用的暗物质来解释宇宙学的小结构。在这种情况下,暗物质是轻单重类中性伴子($χ$),它通过交换轻单重类标量($h_1, a_1$)进行自相互作用。这些轻标量和中性伴子不可避免地与125 GeV的类SM希格斯玻色子($h_{SM}$)相互作用,导致希格斯奇异衰变$h_{SM} \to h_1 h_1, a_1 a_1, χχ$。我们首先证明了宇宙学小结构的解释所需的参数空间,然后显示希格斯奇异衰变。我们发现,在这样一个参数空间的希格斯奇异衰变可以有几个百分点的分支比,这应该是在未来的$e^+e^-$对撞机访问。
2016-04-11 astro-ph.CO hep-ph
Techni-Composite Higgs models with (a)symmetric dark matter candidates
我们提出了一类新的复合模型,具有人工色和复合希格斯真空极限,导致在一个不对称的暗物质候选人。这些技术复合希格斯模型是基于一个扩展的左右电弱对称性与伪南布戈德斯通玻色子希格斯和稳定的暗物质候选人负责下的全球$\mathrm{U}(1)_X$对称性,连接到重子的不对称性在高温下通过$SU(2)_{\rm R}$ sphaleron。作为明确的例子,我们考虑在一个新的约束规范群$G_{\rm HC} $下费米子带电的四维规范理论。
2021-11-17 astro-ph.CO hep-ph
Effective field theory analysis of composite higgsino-like and wino-like thermal relic dark matter
我们研究的有效场论(包括运营商的五个维度)的模型,其中暗物质是复合材料,包括一个电弱二重态狄拉克费米子(“希格西诺一样的暗物质”)或电弱三重态马约拉纳费米子(“维诺一样的暗物质”)。在前一种情况下,一些五维算符会导致中性伴子和电荷伴子态之间的质量分裂,导致共湮灭的耗尽率和质量为几十到几百GeV的热遗迹暗物质,而不是通常的纯higgsino热遗迹1 TeV。在后一种情况下(通常的热遗迹质量为3 TeV),没有发现这样的效果。其他算子,存在于wino和higgsino-like暗物质中,对应于非弹性电磁偶极矩相互作用,通过这些相互作用和湮灭,可以导致暗物质质量比通常值高一个数量级的可行模型。
2020-11-11 astro-ph.CO hep-ph
Non-thermal Higgsino Dark Matter: Cosmological Motivations and Implications for a 125 GeV Higgs
如果最轻的超对称粒子(LSP)是类希格斯诺,热遗迹密度低于观测到的暗物质含量的LSP质量在sub-TeV区域。我们概述了费米伽马射线望远镜的数据和LSP生产引力子衰变,必须满足一个成功的非热希格斯诺的情况下产生的约束。我们表明,在一个通用类的模型,异常和模量介导的贡献,超对称性破缺的规模相当,希格斯诺出现作为唯一可行的亚TeV的暗物质候选人,如果引力子是足够重的大爆炸核合成(BBN)开始前衰变。在这些模型中,通过模量衰减可以得到正确的文物密度。作为一个明确的例子,我们考虑了有效场论($D=4, N=1$ supergravitiy所产生的IIB型KKLT紧化)中的模扇区。在这类海市蜃楼调解模型中,引力子的重量迫使一个亚TeV的希格斯诺LSP,并给出了大约125 GeV的希格斯质量。在该示例中,还满足来自直接检测实验的约束。
2012-08-01 astro-ph.CO hep-ph
Invisible Higgs Decay Width vs. Dark Matter Direct Detection Cross Section in Higgs Portal Dark Matter Models
在Higgs门DM模型中,不可见Higgs分支比($B_h^{\rm inv} $)与暗物质(DM)直接探测($σ_p^{\rm SI}$)之间的相关性通常在有效场论(EFT)框架中给出。这对于单重标量DM是好的,但在单重费米子DM(SFDM)或矢量DM(VDM)模型中不是。在本文中,我们推导出这种相关性的显式表达式内的UV完成的SFDM和VDM模型与Higgs门户,并讨论EFT方法的局限性。我们证明了在紫外完备中$σ_p^{\rm SI}$至少还有两个额外的隐藏参数:类单态标量质量$m_2$和它与SM Higgs玻色子的混合角$α$($h$).特别是,如果类单态标量比SM希格斯玻色子($m_2 < m_h \cos α/ \sqrt{1 + \cos^2 α}$)轻,对撞机束缚就会比基于EFT的束缚弱。
2014-05-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Predictions on mass of Higgs portal scalar dark matter from Higgs inflation and flat potential
我们认为Higgs门户$Z_2$标量模型是标准模型(SM)的最小扩展,以纳入暗物质。我们发现,暗物质的质量是有界的轻于1000\,GeV的框架内,我们已经提出了较早,希格斯膨胀发生以上的SM截止$Λ$,由于事实上,希格斯势变得比它的典型值在SM:$V\llΛ^4$小得多。我们可以进一步将暗物质的质量固定为$400\text{GeV}< m_\text{DM}<470\text{GeV}$,如果我们强迫截断是在弦尺度$Λ\sim10^{17}\text{GeV}$,并且希格斯势在$Λ$附近变得平坦,这是多点原理或希格斯膨胀在临界点的要求。这一预测在不久的将来可以通过暗物质探测实验来检验。在这个框架中,暗物质和顶夸克质量是强相关的,这也是可检验的。
2015-01-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inelastic Dark Matter from Dark Higgs Boson Decays at FASER
我们考虑非弹性暗物质的情况下,暗光子介体和暗希格斯玻色子。暗希格斯玻色子自发地打破了与暗光子相关的规范对称性,并将质量给予暗光子,将质量差给予暗粒子。这样的暗希格斯玻色子可以衰变为暗粒子,因此可以成为对撞机实验中暗粒子的另一个来源。我们分析了在FASER 2实验中费米子和标量非弹性暗物质的情况下,激发态衰变到暗物质和带电粒子的敏感性。我们考虑两个质谱作为说明激发态只能通过暗希格斯玻色子衰变产生的例子。我们表明,未探测的参数区域可以探索费米子暗物质的方案说明质谱。
2021-12-23 hep-ph
Dark Matter in the Left Right Twin Higgs Model
在左右孪生希格斯模型中,其中一个中性希格斯粒子是WIMP暗物质的天然候选者。我们分析了这个框架中的暗物质遗迹密度,并确定了提供适量暗物质的参数空间区域。我们还研究了更一般的惰性Higgs偶态模型中的暗物质,其中暗物质与其他粒子的质量分裂不遵循左右孪生Higgs模型中的关系。
2007-12-10 hep-ph
Light Higgsino Dark Matter from Non-thermal Cosmology
我们研究的情况下,higgsino暗物质的背景下,一个非标准的宇宙学与大爆炸核合成之前的一段时间的物质统治。如果物质主导通过再加热到低于higgsino热冻结温度的温度而结束,那么它会改变暗物质遗迹的丰度。我们进行了一个独立的模型分析的希格西诺暗物质生产在这样的情况下。我们表明,轻higgsino型暗物质是可能的再加热温度接近1 GeV。我们研究的影响,暗物质间接检测和对撞机物理在这种情况下。我们表明,费米-LAT数据排除了非热希格斯玻色子的质量低于300 GeV。未来从费米-LAT和CTA进行的间接暗物质搜索将能够基本上覆盖整个参数空间。与热的情况相反,来自100 TeV对撞机的对撞机信号可以完全测试非热higgsino。在本文的第二部分中,我们讨论了这种非热宇宙学的动机从弦论的角度与后期衰减的KKLT和LVS模量稳定机制的模量。我们描述了嵌入暗物质希格西诺在这些情况下的影响。
2016-11-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Invisible Higgs and Scalar Dark Matter
在这一过程中,我们表明,当我们结合WMAP和XENON 100的最新结果,希格斯粒子的标量暗物质的不可见宽度是可以忽略不计的(<10%),除了在一个小区域非常轻的暗物质(< 10 GeV)尚未排除XENON 100或60 GeV左右的比例可以达到50%至60%。ATLAS和CMS的希格斯粒子搜索所公布的新结果对弹性散射截面设定了非常严格的限制。
2011-12-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Higgsino Asymmetry and Direct-Detection Constraints of Light Dark Matter in the NMSSM with Non-Universal Higgs Masses
本文研究了具有非普适Higgs质量的次最小超对称标准模型(NMSSM)中轻暗物质的直接探测约束,特别是Higgsino非对称性与自旋相关截面之间的关系.最后得到以下结论:(1)在NMSSM-NUHM中,暗物质$\tildeχ^0_1$的自旋相关截面与其希格西诺不对称性的平方成正比。(ii)对于高度单斜主导的暗物质$\tildeχ^0_1$,残余密度可以是足够的,但希格西诺不对称性和自旋相关的截面总是很小。(iii)由于轻暗物质中含有相当大的希格西诺成分,因此希格西诺不对称性和自旋相关截面可以相当大,但暗物质残余密度总是很小,因此它可以逃避直接探测。(iv)具有足够残余密度的$h_2$和$Z$漏斗湮灭通道中的轻暗物质可以被未来的LUX-ZEPLIN(LZ)7吨自旋相关探测所覆盖。
2020-11-25 hep-ph
Long-lived Dark Higgs and Inelastic Dark Matter at Belle II
非弹性暗物质是光热暗物质的一个有趣的场景,它与所有宇宙学探测以及直接和间接的暗物质探测完全一致。在暗物质$χ_1$和它较重的孪生子$χ_2$之间所需的质量分裂是由暗希格斯场自然引起的,暗希格斯场也提供了一个简单的机制,将质量赋予装置中存在的暗光子$A'$。相应的暗希格斯玻色子$h'$自然是最轻的暗扇形状态,因此通过希格斯混合衰变为标准模型粒子。在这项工作中,我们研究的签名与位移顶点和失踪的势头在美女II,所产生的暗希格斯粒子与暗物质。我们发现Belle II对这种情况非常敏感,特别是如果在不久的将来可以使用位移顶点触发器。
2021-09-16 hep-ph
Gauge-Higgs Unification: Stable Higgs Bosons as Cold Dark Matter
在规范-希格斯统一中,4D希格斯场成为规范势的额外维分量的一部分。在Randall-Sundrum弯曲时空中的$SO(5) \times U(1)$规范-Higgs统一中,电弱对称性通过细谷机制被动态破缺。希格斯玻色子变得绝对稳定,成为宇宙的暗物质。根据WMAP的数据,希格斯玻色子的质量大约为70 GeV。
2010-03-17 hep-ph
The Higgs Connection -- Flavor and Dark Matter
夸克和轻子的三个家族,一个希格斯粒子统治着它们,在黑暗中把它们束缚起来。
2014-04-28 hep-ph
More stringent constraints on the unitarised fermionic dark matter Higgs portal
我们重新审视希格斯门费米暗物质的最简单的模型。这种情况下的暗物质是在早期宇宙中由于与希格斯玻色子的相互作用而热产生的,这是由不可重正化的5维算子描述的。暗物质-希格斯散射振幅随着$\propto \sqrt{s}$的增长而增长,这表明在足够大的能量下(与5维算符的质量尺度$Λ$相比)希格斯-暗物质相互作用的有效描述被打破。因此,为了可靠地计算希格斯-暗物质散射截面,我们采用的K-矩阵归一化程序。为了解释所需的暗物质丰度,幺正化理论需要的$Λ$比非幺正化理论要小得多,特别是对于希格斯共振附近和以下的暗物质质量,即$m_χ\lesssim 65$ GeV和$m_χ\gtrsim $几TeV。因此,我们发现纯标量CP守恒模型是完全排除了目前的直接暗物质检测实验。
2018-12-28 hep-ph
Higgs decays to dark matter: beyond the minimal model
我们一方面研究希格斯介导的暗物质湮灭和散射之间的相互作用,另一方面,不可见的希格斯衰变宽度,在一个通用类的模型利用希格斯门户。我们发现,虽然希格斯粒子到暗物质的不可见宽度现在被XENON 100等实验限制为最小的单重标量WIMP,但这一结论在希格斯粒子中介的更一般的例子中并不可靠。我们提出了一个简单的WIMP的m_{DM} < m_h/2和希格斯门调解的情况下,直接检测签名被抑制,而希格斯宽度仍然是由衰变到暗物质占主导地位的调查。
2011-11-10 hep-ph
Vector Dark Matter through a Radiative Higgs Portal
我们研究了一个自旋为1的暗物质模型,它主要通过交换希格斯玻色子与标准模型相互作用。我们提出了一个替代的UV完成通常的矢量暗物质希格斯门户,其中矢量类费米子在SU(2)$_W \times$ U(1)$_Y$和暗规范群,U(1)$^\prime$下充电,在一个环中产生希格斯和暗物质之间的有效相互作用。我们探索由此产生的现象学,并表明,这个暗物质候选人是一个可行的热遗迹,满足希格斯不可见的宽度限制,以及直接检测界限。
2016-05-18 hep-ph
Unraveling dark Higgs mechanism via dark photon production at an e^+ e^- collider
本文研究了轻质量暗 Higgs 粒子对暗光子对撞机探测的影响,通过分析暗末态辐射过程对信号截面和缺失质量平方分布的作用,重新分析了 BaBar 实验数据并给出了不可见暗光子的新排除极限。
2025-10-14 hep-ph
A light SUSY dark matter after CDMS-II, LUX and LHC Higgs data
在超对称系统中,轻暗物质通常伴随着轻标量以达到正确的残余密度,这就像希格斯玻色子玻色子一样打开了新的超对称衰变通道。在现有的实验条件下,包括LHC Higgs数据和暗物质遗迹密度,我们在NMSSM框架下考察了轻中性伴子暗物质的状态,并与CoGeNT、CDMS-II和LUX的直接探测结果进行了对比。我们得到了以下观测结果:(i)轻至8 GeV的暗物质仍然是允许的,它离开核子的散射截面可以大到足以解释CoGeNT/CDMS-II的有利区域:(ii)LUX数据可以排除相当大一部分允许的参数空间,但仍然留下轻的暗物质是可行的;(iii)类SM希格斯玻色子可以衰变为轻暗物质对,在目前的LHC希格斯数据下,不可见的分支比达到30%,这可能会在14 TeV的LHC实验中得到检验。
2014-04-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Neutralino dark matter with a Light Higgs
我们研究了在规范耦合统一尺度下具有非普适希格斯质量的超对称场景中的中性伴子暗物质现象,该规范耦合统一尺度可以容纳轻希格斯玻色子,其中正确的残余密度主要通过湮灭成赝标量A来获得。我们的分析表明,A极区的大部分可以产生可探测的γ射线和反质子信号。我们进一步关注影响间接和主要是直接检测结果的不确定性。
2011-07-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Darkening the Little Higgs
我们提出了一种新的新方法,将暗物质的方式,可以应用到许多现有的模型,而不引入T-宇称,同时减轻精度限制所产生的重规范玻色子的小希格斯模型。这些黑暗的小希格斯模型的低能标量势类似于惰性双重态模型,并且可以借鉴现有的唯象学研究。此外,我们应用这种方法来修改最小希格斯模型,以创建次小希格斯模型,并描述了暗物质候选者的细节及其对遗迹密度的贡献。
2013-09-06 hep-ph
Higgsino Dark Matter in a Non-Standard History of the Universe
轻的希格西诺是自然界的宠儿,而作为暗物质的候选者,它的丰度通常不足。我们考虑了在一个非标准的宇宙历史中,由一个初始真空位移的标量场引起的希格西诺产生。我们发现,如果由标量衰变引起的再加热温度适当,轻希格西诺可以提供正确的暗物质遗迹丰度。另一方面,亚TeV的希格西诺暗物质一旦被观测到,将是宇宙非标准热历史的强烈暗示。
2019-10-02 hep-ph
Dark matter in a Simplest Little Higgs with T-parity model
作为标准模型的延伸,小希格斯模型可能为超对称性提供一个可行的替代方案。在小希格斯模型中引入离散的$Z_2$对称性(被称为T宇称)后,它们也包含了一个有希望的暗物质候选者。在最简单小希格斯T宇称模型中研究了作为暗物质候选者的重中微子。首先,我们计算模型的参数空间上的遗迹密度约束,然后讨论SLHT暗物质的对撞机签名。
2009-03-27 hep-ph
Dark Matter and 125 GeV Higgs for IDM
我们讨论了一个标量暗物质的候选人,从惰性双重模型的光发现的125 GeV的SM类希格斯玻色子在大型强子对撞机。我们探讨了利用最近和未来的数据从大型强子对撞机实验,即希格斯双光子衰变测量,约束暗物质粒子的属性的可能性。
2013-09-13 hep-ph
Higgs inflation with singlet scalar dark matter and right-handed neutrino in light of BICEP2
我们讨论了单重标量暗物质和右手中微子的希格斯暴胀方案。单重标量和右手中微子对于实现Tevatron和LHC测量的顶质量中心值的Higgs势的合适平台起着至关重要的作用。这个希格斯暴胀方案预言了一个1 TeV的标量暗物质和一个$\mathcal{O}(10^{14})$ GeV的右手中微子,使用125.6 GeV的希格斯质量,173.34 GeV的顶质量,和一个非最小的重力耦合$ξ\simeq10.1$。这个暴胀模型与BICEP 2协作组最近的张量标量比$r=0.20_{-0.05}^{+0.07}$的结果是一致的。
2014-08-12 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Singlet scalar Dark Matter in Dark Two Higgs Doublet Model
我们考虑了在标准模型中加入一个$U(1)'$对称群和一个额外的Higgs二重态的暗双Higgs二重态模型(D2HDM).这个模型导致规范单态粒子作为一个有趣的暗物质(DM)的候选人。我们得到唯象约束的参数空间的模型考虑一个必要的产生正确的密度的热遗迹暗物质$Ωh^2$。我们发现DM物质候选者$m_S$和$m_{Z'}$的质量之间的关系,满足遗迹密度为给定值的$\tanβ$。
2014-10-20 hep-ph
Implications of the Higgs discovery on minimal dark matter
暗物质的存在为超越标准模型的物理学提供了令人信服的证据。在标准模型中加入标量或费米子的最小限度的扩展,可以以一种经济的方式解释观测到的暗物质遗迹密度。我们分析了其中的几种可能性,如惰性希格斯和辐射跷跷板模型在最近的希格斯发现和研究前景的直接和间接检测暗物质在这些模型。
2014-08-26 hep-ph
Multi-Higgs portal dark matter under the CDMS II results
在希格斯门暗物质的场景中,希格斯交换过程对于早期宇宙中的暗物质湮灭和直接搜索实验都是必不可少的。CDMS II合作最近发布了他们直接搜索暗物质的最终结果。在CDMS II结果和WMAP数据的约束下,我们研究了一个含有多Higgs二重态的标量暗物质模型。我们发现希格斯玻色子的不可见衰变的分支比的可能最大值可以显著大于具有一个希格斯双重态的希格斯门模型,特别是对于所谓的X型汤川相互作用的情况。因此,在欧洲核子研究中心大型强子对撞机和未来的对撞机实验中寻找希格斯玻色子的不可见衰变,将不仅为暗物质的性质提供有用的信息,而且为希格斯扇区的结构提供有用的信息,即使没有直接检测到任何额外的标量玻色子。
2010-02-08 hep-ph
Nonstandard Yukawa Couplings and Higgs Portal Dark Matter
我们研究了非标准Higgs Yukawa耦合对轻夸克Higgs门暗物质现象学的影响。饱和目前的实验边界上的上夸克,下夸克,或奇怪的夸克汤川耦合,预测的直接暗物质检测散射率可以增加多达四个数量级。另一方面,对暗物质湮灭截面的影响是次要的,除非暗物质非常轻--这种情况已经被希格斯粒子不可见衰变宽度的测量所排除。我们调查的预期大小的修正多希格斯偶极子模型与自然风味守恒,II型两希格斯偶极子模型,轻夸克质量的朱迪斯-列别杰夫模型,最小的风味违反新的物理模型,兰德尔Sundrum,和复合希格斯模型。我们发现,一个数量级的暗物质散射率的增强是可能的。最后,我们指出,希格斯门暗物质的发现可能会导致有趣的边界上的光夸克汤川耦合。
2015-05-15 hep-ph
Dark Higgs Channel for FERMI GeV $γ$-ray Excess
暗希格斯粒子在暗物质模型中是非常普遍的,其中DM是由一些自发破缺的暗规范对称性稳定的。受FERMI观测到的银河系中心(GC)的$\sim$ GeV尺度$γ$射线过剩的启发,我们研究了一对暗物质$X$湮灭为一对暗Higgs粒子$H_2$,后者随后通过与SM Higgs玻色子的混合衰变为标准模型粒子的情形.除了$H_2$的二体衰变,我们还包括暗希格斯粒子的多体衰变通道。我们发现最佳拟合点在$M_X\simeq 95.0$ GeV、$M_{H_2}\simeq 86.7$ GeV、$\langle σv\rangle\simeq 4.0\times 10^{-26}\textrm{cm}^3\textrm{/s}$附近,并给出了p值$\simeq 0.40$。这一结果的含义描述的背景下,暗物质模型与暗规范对称性。由于这样的暗希格斯玻色子很难在对撞机上产生,因此对宇宙$γ$射线的间接DM探测可能是对暗扇区的重要探测,补充了对撞机搜索。
2016-01-25 hep-ph
Holographic Dark Matter and Higgs
我们确定了可能的暗物质候选人内的强相互作用模型,其中电弱对称性破缺是由一个轻复合希格斯玻色子玻色子。在这些模型中,希格斯玻色子以全息假金石玻色子的形式出现,而暗物质可以被识别为费米子复合态X^0,它通过守恒("暗“)量子数而变得稳定。提出了一种有效的Higgs和暗物质的拉格朗日描述,其中包含了被尺度Λ i抑制的高维算符。这些算符将导致偏离标准希格斯粒子的性质,这些性质可以在未来的对撞机(LHC,ILC)上测量,从而提供关于暗物质尺度的信息。预计暗物质X^0的质量为O(TeV),这与从宇宙学边界和对暗物质的实验搜索中提取的值一致。
2007-11-04 hep-ph
Light Neutralino Dark Matter Scenario in Supersymmetric Four-Higgs Doublet Model
在超对称扩展的标准模型的框架下,我们研究了一种可能性来解释DAMA和CoGeNT实验中直接探测到的暗物质信号。为此,我们引入了四个Higgs场,并假设其中一对具有很小真空期望值的Higgs场对暗物质的湮灭和散射过程有相当大的影响。结果表明,DAMA和CoGeNT结果的优选参数区域可以同时用超对称四重态Higgs模型来解释,其参数与观测到的暗物质遗迹丰度一致.为了解释轻暗物质的情况而引入的额外希格斯场也解释了CDF报告的Wjj异常。
2011-12-12 hep-ph
Higgs Enhancement for the Dark Matter Relic Density
我们考虑了希格斯粒子对热遗迹暗物质密度的长程效应。虽然电弱规范玻色子和胶子交换以前已经被研究过,但希格斯玻色子通常被认为只介导接触相互作用。我们表明,索末菲增强由于125 GeV的希格斯粒子可以耗尽TeV级的暗物质显着,并描述希格斯粒子和其他介质之间的相互作用如何影响这种效果。我们讨论了最小超对称标准模型中希格斯粒子增强的重要性及其对实验的影响。
2018-05-17 hep-ph
Low Mass Dark Matter and Invisible Higgs Width In Darkon Models
标准模型(SM)加上一个称为暗子的实规范单重态标量场(SM+D)是最简单的具有弱相互作用大质量粒子(WIMP)暗物质候选者的模型。在该模型中,参数由暗物质遗迹密度和直接搜索约束。暗子和SM粒子之间的相互作用仅由希格斯玻色子交换介导的事实可能导致对希格斯玻色子性质的显著修改。如果暗物质的质量小于希格斯玻色子质量的一半,希格斯玻色子可以衰变成一对暗子,从而产生一个大的不可见的分支比。希格斯玻色子将在大型强子对撞机上被搜寻,很可能在不久的将来被发现。如果一个不可见衰变宽度很小的希格斯玻色子将被发现,那么具有小暗物质质量的SM+D模型将陷入困境。我们发现,通过将SM+D模型推广到两个Higgs二重态加一个暗子模型(THDM+D),可以得到一个具有较小不可见分支比的希格斯玻色子,同时暗物质可以具有较低的质量.我们还评论这个模型的其他影响。
2011-02-21 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Non-linear Higgs portal to Dark Matter
希格斯门户标量暗物质被认为是在非线性实现的电弱对称性破缺的背景下。我们确定了规范玻色子和物理希格斯粒子$h$到标量单重态暗物质候选者$S$的相互作用的有效描述。相对于标准场景的主要现象学差异可以在暗物质遗迹丰度、直接/间接搜索和对撞机信号中看到。
2016-05-20 hep-ph
Higgs portal dark matter in the minimal gauged $U(1)_{B-L}$ model
在最小规范$U(1)_{B-L}$模型的背景下,通过引入一个额外的宇称来保证暗物质粒子的稳定性,提出了一个右手中微子暗物质的方案.这种右手中微子的湮灭主要通过s通道希格斯玻色子交换发生,因此该模型可称为Higgs门暗物质模型。我们证明了右手中微子暗物质在Higgs共振的帮助下的热遗迹丰度可以与观测到的暗物质丰度相匹配。此外,我们还估计了与核子的碰撞截面,并表明下一代直接暗物质搜索实验可以探索这个模型。
2010-02-13 hep-ph
Higgs Portal Dark Matter Freeze-in at Stronger Coupling: Observational Benchmarks
本文研究低温下希格斯门户暗物质的冻结产生机制,指出标准模型热浴温度可能从未高到抑制热发射,从而允许显著耦合,并在自旋0、1/2和1的暗物质框架中划定了可被直接探测实验和LHC不可见希格斯衰变搜索检验的参数空间。
2024-05-06 hep-ph
Higgs Portal Vector Dark Matter : Revisited
我们重新希格斯门户矢量暗物质模型,包括一个隐藏的部门希格斯场产生的矢量暗物质的质量。这个模型变得可以重整化,并且有两个标量玻色子,即标准模型(SM)希格斯玻色子和隐藏扇形希格斯玻色子玻色子的混合体。由于两个标量玻色子的贡献之间的抵消机制,避免了直接检测(如XENON100)的强约束。结果,该模型在大范围的暗物质质量中仍然可行,与文献中的一些说法相反。希格斯玻色子的性质也受到影响,相对于SM值,希格斯玻色子搜索的信号强度普遍受到抑制,这可以在未来的LHC中进行测试。
2013-04-15 hep-ph
Dark matter, dark radiation and Higgs phenomenology in the hidden sector DM models
本文提出了一类具有局域暗规范对称性的隐扇区暗物质模型,其中暗物质是稳定的,这是由于不破缺的局域暗规范对称性,或者由于拓扑结构,或者由于某些偶然的对称性而长期存在,粒子的含量和动力学完全由局域规范对称性决定.在这些模型中,有两种类型的自然力介质,暗规范玻色子和暗希格斯玻色子玻色子,这将影响DM和希格斯现象学的重要方式。我讨论了各种现象学问题,包括GeV规模的伽玛射线过剩从银河系中心(GC),(在)直接检测签名,暗辐射,希格斯现象和希格斯膨胀辅助暗希格斯。
2015-03-18 astro-ph.HE hep-ph
Gravity-Higgs portal for dark matter decay
Faculty of Science, Kunming University of Science and Technology(昆明理工大学理学院);Yunnan University(云南大学)
本文研究了重力-希格斯通道对暗物质衰变的影响,提出非最小耦合可增加衰变宽度,针对标量和费米子单态暗物质候选者,探讨了衰变分支比和参数空间特性。
2021-12-08 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
The Higgs boson, Supersymmetry and Dark Matter: Relations and Perspectives
在大型强子对撞机上发现的轻希格斯玻色子玻色子开启了一个广泛的研究和测量计划,以了解这种粒子在新物理学和宇宙学中的作用。超对称性是新物理学中最有动机、最彻底的表述和研究模型,它预言了轻希格斯玻色子玻色子,并可以解释暗物质。本文讨论了希格斯玻色子的研究如何与寻找超对称性和暗物质在大型强子对撞机和未来的$e^+e^-$对撞机和专门的地下暗物质实验。
2015-04-20 hep-ph
Asymmetric Higgsino Dark Matter
在超对称框架下,在电弱相变之前,宇宙中存在着希格西诺不对称性。我们研究希格斯诺是否是一个可行的非对称暗物质候选者。我们发现这确实是可能的。高吉诺、方夸克和斯莱普顿都必须非常重,因此只有希格西诺才是弱电标度的超伴子。电弱相变的温度必须在(1-10)GeV范围内。
2012-01-12 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
Higgs-Flavor Groups, Naturalness, and Dark Matter
在缺乏低能超对称性的情况下,多重弱尺度希格斯二重态需要额外的微调,除非它们形成非阿贝尔对称性的不可约多重态。这种对称性的残余通常会使一些希格斯场保持稳定,从而产生几种不同质量的暗物质粒子。非阿贝尔对称性也通常给出简单的、可检验的质量关系。
2011-05-20 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
Connecting Dark Energy to Neutrinos with an Observable Higgs Triplet
为了将产生暗能量的标量场(加速子)与中微子联系起来,通常的策略是在标准模型中加入不自然的轻中性单态费米子(右手中微子)。一个更好的选择实际上是一个希格斯三重态,通过加速子耦合到三线性希格斯三重态-双二重态相互作用。这一假说预言了在即将到来的大型强子对撞机(LHC)上容易观察到的双电荷希格斯玻色子。
2006-03-06 hep-ph