Explaining the GeV excess with exploding black holes
本文提出当今暗物质微观结构坍缩产生的微结构黑洞(MSBH)蒸发出的伽马射线谱能解释 Fermi 望远镜观测的 GeV 超额,并满足所有观测约束。
2023-09-15 astro-ph.HE hep-ph
Explaining $(g-2)_{μ,e}$, the KOTO anomaly and the MiniBooNE excess in an extended Higgs model with sterile neutrinos
我们考虑一个简单的扩展的标准模型(SM)的一个复杂的标量二重态和一个单线态以及三个不育中微子。不育中微子与SM中微子混合产生三个与振荡数据一致的轻中微子态和三个重不育态。最轻的无菌中微子的寿命比宇宙的年龄长,可以提供正确的暗物质遗迹丰度。利用质量为~ $\sim\mathcal{O}(100)$ ~MeV的光标量与无菌中微子的树级变味相互作用,我们可以同时解释μ子和电子的反常磁矩、KOTO反常事件和MiniBooNE超数。
2020-09-19 hep-ph
Dark matter conversion as a source of boost factor for explaining the cosmic ray positron and electron excesses
在相互作用的多组分暗物质(DM)模型中,如果DM组分的质量接近简并,并且它们之间的相互作用足够强,那么相对较重的DM组分可以在热退耦后的较晚时间转变为较轻的DM组分。因此,最轻的DM组分的残余密度可以在后期显著增强。这可能有助于解释最近的DM间接搜索实验,如PAMELA,Fermi-LAT和HESS等报道的正电子和电子过剩所需的升压因子的替代来源。
2011-12-17 hep-ph
Explaining muon magnetic moment and AMS-02 positron excess in a gauged horizontal symmetric model
我们用第四代费米子扩展了标准模型,以解释μ子磁矩的差异,并描述AMS-02实验观察到的正电子过剩。在μ子和第四代轻子族之间引入了一个规范的$SU(2)_{HV}$水平对称性,确定了第四代右手中微子是质量为$\sim 700$ GeV的暗物质.暗物质通过$SU(2)_{HV}$规范玻色子湮灭为最终态$(μ^+ μ^-)$和$(ν^c_μ~ν_μ)$。质量为$\sim 1.4$ TeV的$SU(2)_{HV}$规范玻色子对μ子$(g-2)$的贡献满足BNL测量的实验约束.
2015-07-07 hep-ph
Superposition of CP-Even and CP-Odd Higgs Resonances: Explaining the 95 GeV Excesses within a Two-Higgs Doublet Model
提出在III型双Higgs二重态模型中叠加CP偶和CP奇Higgs玻色子,以在1σ置信水平上同时解释LHC和LEP在95 GeV附近观测到的双光子、双τ及b夸克对超出,且符合现有约束。
2024-12-24 hep-ph
Explaining a CMS $eejj$ Excess With $\mathcal{R}-$parity Violating Supersymmetry and Implications for Neutrinoless Double Beta Decay
最近CMS对右手规范玻色子$W_R$的搜索报告了一个有趣的偏离标准模型的结果。在$eejj$通道中进行了搜索,结果显示在$m_{eejj} \sim 2$ TeV附近有2.8 $σ$过剩。在这项工作中,我们解释了报告的CMS过剩与R-宇称破坏超对称性(SUSY)。我们考虑共振电子和sneutrino生产,其次是通过$\mathcal{R}-$宇称违反耦合的中性伴和电荷伴三体衰变。我们在2 TeV附近拟合了slepton质量的过剩。这种情况可以在无中微子双β衰变($0νββ$)实验中进一步测试。GERDA第二阶段将探测良好拟合参数空间的重要部分。
2014-12-01 hep-ex hep-ph
Explaining the diphoton excess in Alternative Left-Right Symmetric Model
在$E_{6}$激发的替代性左右对称模型(ALRSM)的框架内,我们提出了一个可能的解释,最近由ATLAS和CMS合作报告的双光子过剩,在大约750 GeV的双光子不变质量,该模型能够解决味道部门的$B$衰变异常,LHC第1轮中缺少$p_{T}jj$的$eejj$和$e$超过CMS报道的,具有高规模的瘦生特征。我们发现胶子-胶子融合可以通过质量低于几TeV的标量细夸克($\tilde{h}^{(c)}$)环产生观测到的750 GeV共振$\tilde{n}$,而$\tilde{n}$随后可以通过$\tilde{h}^{(c)}$和$\tilde{E}^{(c)}$环衰变到$γγ$终态.有趣的是,$\tilde{E}^{(c)}$环可以显著增强双光子分支比,从而成功地解释了所观察到的双光子信号的横截面。
2016-01-17 hep-ph
Explaining 750 GeV diphoton excess from top/bottom partner cascade decay in two-Higgs-doublet model extension
通过引入顶伴($T$)/底伴($B$),我们解释了两Higgs偶重态模型Zee-Babu扩展中750 GeV双光子过剩.在对准极限下,750 GeV的共振被确定为重CP偶希格斯玻色子($H$),它可以通过QCD过程$pp \to T\bar{T}$或$pp \to B\bar{B}$,然后是衰变$T\to Ht$或$B \to Hb$产生。在Zee-Babu扩展中预测的带电单重标量极大地增强了$H$的双光子衰变速率,并且$H$的总宽度可以高达7 GeV。在当前LHC的约束条件下,我们扫描参数空间,发现这样的扩展可以解释所观察到的双光子过剩。
2016-03-24 hep-ph
Explaining the CMS excesses, baryogenesis and neutrino masses in $E_{6}$ motivated $U(1)_{N}$ model
我们研究了超弦激发的超对称标准模型的$U(1)_{N}$扩展的$E_{6}$模型,以探索用该模型的八种可能变体来解释最近的过剩CMS事件和宇宙的重子不对称性的可能性.根据短基线中微子实验的提示,在存在一个或多个轻不育中微子,我们还研究了中微子质量矩阵所规定的字段分配和离散对称性,在这些变量。我们发现,所有的变体可以解释过剩CMS事件通过奇异的slepton衰变,而对于一个标准的选择的离散对称性的四个变体的功能,允许高尺度重子生成(leptogenesis)。对于另一种变体,三体衰变诱导的软重子产生机制是可能的,它可以诱导重子数破坏的中子-反中子振荡。我们还指出了一个新的离散对称性,它具有确保质子稳定性和禁止树水平的味道改变中性电流过程的特点,同时允许高规模leptogenesis的两个变种的可能性。另一方面,中微子质量矩阵的$U(1)_{N}$模型的变种自然容纳三个活跃和两个无菌中微子获得质量通过他们的混合与额外的中性费米子产生有趣的纹理中微子质量。
2015-07-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Explaining Dijet Mass Excesses in ALEPH LEP2 Four-Jet Events with 2HDMs
本文在2-Higgs双重模型(2 HDMs)的框架下讨论了LEP 2能量下轻中性和带电希格斯玻色子玻色子四喷注特征的可观测性。主要的信号产生通道是通过$e^+ e^- \to Ah$和$H^+ H^-$,随后夸克衰变为四喷流。具体地,通用2 HDM的I型和III型实现(2 HDM-I和-III,分别)表明存在点(假设重希格斯态$H$是类SM的),其中$(m_h, m_A, m_{H^\pm}) \approx (80, 30, 55)$ GeV可以在LEP 2能量下产生可观测的速率,这可以潜在地解释最近在ALEPH数据中看到的双喷流质量过剩,尤其是对于2 HDM-III。
2019-09-26 hep-ph
Explaining the 750 GeV diphoton excess with a colored scalar charged under a new confining gauge interaction
我们考虑一个质量约为375 GeV的带电标量粒子$χ$在$SU(3)_c$和一个新的约束非阿贝尔规范相互作用下带电。对生产后,这些相互作用限制到非相对论性的束缚态,其衰变成光子可以解释在LHC观察到的750 GeV的双光子过剩的外来标量。取新的限定群为$\mathrm{SU}(2)$,我们发现$χ$必须带$Q \sim [\frac{1}{2}, 1]$的电荷才能拟合数据。有趣的是,我们发现,对生产的标量和随后形成的束缚态占主导地位的直接束缚态共振生产。这种解释是相当弱的限制,目前的搜索和数据,即将运行的大型强子对撞机将能够探测我们的情况更充分。特别是dijet,mono-jet,di-Higgs和jet + photon搜索可能是最有前途的发现渠道。
2016-07-08 hep-ph
Explaining the MiniBooNE excess by a decaying sterile neutrino with mass in the 250 MeV range
MiniBooNE合作报告了过量的$460.5\pm 95.8$电子样事件($4.8σ$)。我们提出了一个解释,这些事件的不育中微子衰变成光子和轻中微子。无菌中微子的质量约为250 MeV,它是通过与范围为$10^{-11} \lesssim |U_{\ell 4}|^2 \lesssim 10^{-7}$($\ell = e,μ$)的μ子或电子混合,由质子束靶中的K介子衰变产生的。该模型可以通过考虑MiniBooNE中事件的时间分布来测试,并通过在运行或即将进行的中微子实验中寻找单光子事件,特别是通过费米实验室短基线中微子计划中的液氩探测器套件。
2019-10-01 hep-ph
Explaining the DAMPE $e^+ e^-$ excess using the Higgs triplet model with a vector dark matter
我们解释的$e^+ e^-$过剩观察到的DAMPE合作使用暗物质模型的基础上的希格斯三重态模型和一个额外的隐藏的$SU(2)_X$规范对称性。其中两个$SU(2)_X$规范玻色子是稳定的,因为它们有一个剩余的离散对称性,可以作为暗物质的候选者。我们搜索参数空间的区域,可以解释观测到的遗迹丰度,并计算来自附近的暗物质subhalo的$e^+ e^-$的流量。通过引入背景宇宙射线,我们证明了该模型可以很好地拟合AMS-02、Fermi-LAT和DAMPE数据的整个能谱。
2018-03-26 astro-ph.HE hep-ph
Axion-Photon Conversion in FLRW with Primordial Magnetic Fields: Explaining the Radio Excess
本文提出轴子-光子共振转换作为 ARCADE2 射电过量与 EDGES 21 厘米吸收谷的共同起源,通过 FLRW 背景下的理论推导与随机原初磁场建模,证明特定质量轴子与纳高斯级 PMFs 可同时解释两者,并指出 21 厘米观测对暗扇区物理的探测潜力。
2025-09-11 astro-ph.CO hep-ph
A model explaining neutrino masses and the DAMPE cosmic ray electron excess
我们提出了一个有特色的$U(1)_{eμ}$中微子质量和暗物质~(DM)模型来解释最近的DArk物质粒子探测器(DAMPE)数据,该数据的特点是宇宙线电子+正电子通量在1.4 TeV附近过剩。在新的$U(1)_{eμ}$规范对称性下,只有标准模型的前两代轻子带电。一个类矢量的费米子$ψ$,这是我们的DM候选者,通过新的规范玻色子$Z'$交换湮灭为$e^{\pm}$和$μ^{\pm}$,并占DAMPE过剩。我们发现,这些数据支持$ψ$质量在1.5~TeV左右,$Z'$质量在2.6~TeV左右,这两个质量都有可能被下一代轻子对撞机和DM直接探测实验探测到。
2018-03-26 astro-ph.HE hep-ph
Explaining the CMS Higgs flavor violating decay excess
CMS合作组最近报道了在$τμ$通道中直接搜索轻子味违反希格斯玻色子衰变的结果。结果显示信号事件略微过量,显著性为2.5 $σ$,其转化为约$1$ %的分支比。通过将这些发现解释为超越标准模型物理学的暗示,我们表明III型2HDM能够再现这样的信号,同时满足真空稳定性,微扰性,电弱精确数据,测量的希格斯标准衰变模式和低能轻子味违反约束。我们发现,一旦实施BR $(h\toτμ)\sim 1$ %,$b\bar b$、$WW^*$和$ZZ^*$标准信道的允许信号强度范围就会缩小。因此,我们指出,如果过量持续存在,则可以使用这些通道的改进测量来测试我们的III型2HDM场景。
2014-12-12 hep-ex hep-ph
Challenges in Explaining the Galactic Center Gamma-Ray Excess with Millisecond Pulsars
毫秒级的超新星被认为是从银河系中心周围观测到的伽马射线过剩的可能来源。考虑到这一点,我们使用观测到的明亮的低质量X射线双星来估计内星系中毫秒双星的数量。这一计算表明,只有~1-5%的过剩是由毫秒级中子星产生的。我们还使用的光度函数来自本地测量的毫秒双星,随着费米解决的点源的数量,计算从这样的人口的漫发射的上限。虽然这个极限与低质量X射线双星的数量所暗示的毫秒脉冲星数量是一致的,但它强烈排除了大部分多余的脉冲星来自这类天体的可能性。
2016-02-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Explaining excesses in four-leptons at the LHC with a double peak from a CP violating Two Higgs Doublet Model
在标准模型之外的许多场景中,都会出现具有额外自由度的扩展标量扇区。与中性流相互作用的重标量共振可以通过四轻子不变质谱尾部的宽共振发现,其中标准模型背景很小,并且很容易理解。在这篇文章中,我们考虑了最近的ATLAS测量的四轻子的最终状态,其中的数据是在超过500 GeV以上的不变质量的背景。我们讨论的可能性,这种过剩可以被解释为“双峰”的两个额外的重中性标量的CP违反两个希格斯双重模型,都耦合到$Z$玻色子。我们采用迭代拟合过程,以找到可行的模型参数,可以匹配的过剩,导致在一个基准点,在那里观察到的四轻子不变的质谱可以解释由两个标量粒子$H_2$和$H_3$,质量分别为540 GeV和631 GeV,是混合物的CP本征态。我们的解释预测了$t\bar t$、$W^+W^-$、$4b$和$γγ$的其他生产过程,其中一些具有接近当前实验极限的横截面。我们的结果进一步暗示了电子的电偶极矩应该接近本界。
2021-12-02 hep-ph
Explaining the MiniBooNE Excess Through a Mixed Model of Oscillation and Decay
由MiniBooNE实验观察到的类电子过剩解释与模型,包括一个新的低质量状态($\mathcal{O}(1)$ eV)参与中微子振荡和一个新的高质量状态($\mathcal{O}(100)$ MeV),衰减到$ν+γ$。短基线振荡数据集用于预测振荡参数。拟合MiniBooNE能量和散射角数据,在95%CL处存在用于衰变贡献的窄联合允许区域。其结果是一个重大的改进,与单一的无菌中微子振荡模型,$Δχ^2/dof$ = 19.3/2的衰变耦合的$2.8 \times 10^{-7}$ GeV $^{-1}$,高质量态的376 MeV,振荡混合角的$7\times 10^{-4}$和质量分裂的$1.3$ eV $^2$。该模型预测,由于信号电平较低,在FNAL短基线计划中不会观察到明显的振荡特征。
2021-09-27 hep-ex hep-ph
Explaining the MiniBooNE Anomalous Excess via Leptophilic ALP-Sterile Neutrino Coupling
最近,费米实验室的MiniBooNE实验用更多的数据更新了结果,并报告了中微子操作模式下过量的$560.6 \pm 119.6$类电子事件($4.7σ$)。在本文中,我们提出了一个方案,以说明过剩的狄拉克型无菌中微子,通过中微子混合的带电K介子衰变产生的,衰变成亲轻子类轴子粒子($\ell$ ALP)和μ子中微子。由$\ell$ ALP衰变产生的电子-正电子对可以解释为类电子事件,只要它们的张角足够小。在我们的框架中,我们认为$\ell$ ALP与质量$m^{}_a = 20\,\text{MeV}$和逆衰减常数$c^{}_e/f^{}_a = 10^{-2}\,\text{GeV}^{-1}$,允许的天体物理和实验的限制。然后,对预测的$\ell$ ALP的角谱或可见能谱进行积分,得到总的过剩事件数,我们发现,我们的$150\,\text{MeV}\lesssim m^{}_N \lesssim 380 \,\text{MeV}$($150\,\text{MeV}\lesssim m^{}_N \lesssim 180 \,\text{MeV}$)中的无菌中微子质量和$10^{-10} \lesssim |U_{μ4}|^2 \lesssim 10^{-8}$($3\times 10^{-7} \lesssim |U_{μ4}|^2 \lesssim 8 \times10^{-7…
2021-08-03 hep-ph
Explaining Anomalous CDF mu gamma Missing-E_T Events With Supersymmetry
CDF最近报告了与标准模型预测不一致的μ-γ-缺失E_T通道中的过量事件。在e-γ-mett通道中没有观察到这种过量。在引力子是最轻的超对称粒子的模型中,我们解释了通过共振产生的过剩,其中有一个占主导地位的R宇称违反耦合的π '_{211}。slepton衰变为最轻的中性伴子和μ子,然后中性伴子衰变为引力伴子和光子。我们确定了一个可行的参数空间区域,适合运行I过量的运动学分布,并通过详细检查最佳拟合点来说明效果。我们提供了一个多余的预测,在失踪的E_T和光子通道在运行I和运行II。运行II将决定性地排除或确认我们的场景。
2002-05-22 hep-ex hep-ph
Composite Models for the 750 GeV Diphoton Excess
我们目前的复合模型解释双光子过剩的质量约750 GeV最近报道的大型强子对撞机实验。
2016-05-12 hep-ex hep-ph
Dark Matter "Transporting" Mechanism Explaining Positron Excesses
我们提出了一种新的机制来解释正电子过剩,这是由卫星望远镜,包括PAMELA和AMS-02,在暗物质(DM)的情况下观察到的。这个提议背后的新颖之处在于,它直接利用了银河系中心周围的DM,DM在那里最密集,使我们能够避免宇宙学和天体物理学测量的紧张局势。这种机制的关键成分包括DM湮灭到具有很长实验室框架寿命的不稳定状态,以及它们在地球附近的“延迟”衰变到可能与其他(不)可见粒子的电子-正电子对。我们认为这种解释与大爆炸核合成和宇宙微波背景的相关约束并不冲突。关于由此产生的正电子谱,我们提供了一个广义源项在相关的扩散方程,它可以很容易地适用于任何类型的两个“阶段”DM的情况下,其中生产的标准模型粒子发生在完全不同的地方从DM湮灭。然后,我们进行了数据分析与最近的AMS-02数据,以验证我们的建议。
2018-04-20 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Explaining the GeV antiproton/$γ-$ray excesses and W-boson mass anomaly in an inert two Higgs doublet model
对于新发现的$W$ -玻色子质量异常,可以在不违反其他天体物理/实验约束的情况下解释异常的最简单的暗物质(DM)模型之一是惰性双希格斯模型,其中DM质量($m_{S}$)被发现在$\sim 54-74$ GeV之内。在这个模型中,DM通过$SS\to b\bar{b}$和$SS\to WW^{*}$的湮灭将产生反质子和伽马射线,并且可以解释先前在这两种粒子中发现的过量。受此启发,我们重新分析AMS-02反质子和费米-LAT银河系中心γ射线数据。对于反质子的分析,新的治疗方法是列入的电荷符号依赖的三维太阳调制模型的约束下,随时间变化的质子数据。我们发现,过量的反质子是更明显的比以前的结果的力场太阳调制模型的基础上。将这种过剩解释为$SS\to WW^{*}$($SS\to b\bar{b}$)的湮灭需要$\sim 40-80$($40-60$)GeV的DM质量和$O(10^{-26})~{\rm cm^3~s^{-1}}$的速度平均截面。对于$γ$射线数据分析,除了采用广泛使用的空间模板拟合外,还采用了数据驱动的光谱模板分析的正交方法。对GeV $γ$射线过剩的拟合产生的DM模型参数与通过$WW^{*}$通道拟合反质子过剩的DM模型参数重叠。解释$W$ -玻色子质量异常、GeV反质子过剩和GeV $γ$ -射线过剩所需的DM粒子性质的一致性表明它们有共同的起源。
2022-11-06 astro-ph.HE hep-ph
Explaining Low Energy $γ$-ray Excess from the Galactic Centre using a Two Component Dark Matter Model
在过去的几年里,费米-LAT卫星望远镜从银河系中心周围的区域观测到了能量范围为$\sim 1$ - $3$ GeV的$γ$射线过剩的迹象。这种多余的$γ$ -射线光谱的性质被发现与银河系中心暗物质湮灭所预期的$γ$ -射线发射是一致的,同时不赞成其他已知的天体物理来源作为这种现象的可能起源。还有报道说,这种多余的$γ$ -射线的光谱和形态可以很好地解释为质量在$30\sim 40$ GeV范围内的暗物质粒子在银河系中心湮灭成${\rm b} \bar{\rm b}$最终状态,湮灭截面为$σ{\rm v}\sim (1.4$ - $2.0)\times 10^{-26}$ cm $^3/$ s。在这项工作中,我们提出了一个两个组件的暗物质模型,两种不同类型的暗物质粒子,即一个复杂的标量和狄拉克费米子被认为是。这两个暗扇区粒子的稳定性保持凭借一个额外的本地U $(1)_{\rm X}$规范对称性。我们发现,我们提出的方案可以提供一个可行的解释,这种异常的过量$γ$ -射线,除了满足所有现有的相关理论以及实验和观测的LHC,普朗克和LUX合作的界限。由此得到的${\rm b} \bar{\rm b}$湮灭通道的较轻暗物质粒子的“有效湮灭截面“的允许范围,最后与Fermi-LAT和DES合作利用各种矮球状星系的数据报道的极限进行了比较。
2016-03-07 hep-ph
Two-loop radiative seesaw with multicomponent dark matter explaining the possible gamma excess in the Higgs boson decay and at the Fermi LAT
本文提出了一个非超对称的双环辐射跷跷板模型。该模型除了包含标准模型(SM)的希格斯玻色子玻色子外,还包含一个惰性SU(2)_L二重态标量eta和两个惰性单重态标量phi和chi。轻子数被一个二维算符软破缺,树能级狄拉克质量被Z_2 x Z_2'(或D_{2N})禁止,它预言了两个或三个暗物质粒子的存在。标量扇区是最小的;没有一个标量场可以被抑制以使辐射跷跷板机制起作用。有副产品:SM希格斯玻色子衰变为两个伽马粒子的过程被在h到gamma的单圈图中循环的eta^+(eta的带电分量)略微增强。在费米LAT观测到的135 GeV伽马射线线也可以用chi暗物质的湮灭来解释。我们采用随温度变化的湮没截面机制来抑制连续γ射线和反质子的产生。这种解释甚至可以在XENON 1 T的灵敏度极限下生存。
2013-06-17 astro-ph.HE hep-ph
LHC 750 GeV Diphoton excess in a radiative seesaw model
我们研究了一种可能性,解释最近宣布的750 GeV的双光子过剩的ATLAS和CMS实验在欧洲核子研究中心的LHC在多个双电荷粒子的模型,这是最初提出的解释微小的中微子质量通过一个自然的方式通过三圈效应。增强的辐射产生的有效耦合的一个新的单重标量$S$与双光子与多个带电粒子在回路中的$pp\to S+X$通过光子聚变过程的$S$的生产率扩大,也衰减宽度$Γ(S\to γγ)$,即使没有假设树水平的生产机制。我们提供了详细的分析的情况下,允许或不允许之间的混合$S$和标准模型希格斯偶极子。
2016-10-16 hep-ph
Explaining ATLAS and CMS Results Within the Reduced Minimal 3-3-1 model
最近,ATLAS和CMS合作宣布发现了质量为$\sim 125$ GeV的希格斯粒子。这个结果与标准模型希格斯玻色子的理论有一定的一致性。然而,这些合作的综合数据似乎指向$h \rightarrow γγ$渠道的过剩。在这项工作中,我们分析在何种条件下,这种过剩可能是合理的解释内减少最小的3-3-1模型,而与bb,WW,ZZ和$τ^+τ^-$通道一致。此外,我们还得到了模型预测的重中性标量和双电荷标量的性质。然后,我们得出结论,在几个TeV的规模,该模型提供了一个很好的适合ATLAS和CMS信号强度测量,因此作为一个有吸引力的替代标准模型。
2013-06-04 hep-ph
Explaining the AMS positron excess via Right-handed Neutrinos
在过去的十年里,我们已经观测到了能量大于$10$ GeV的令人困惑的宇宙线过剩。今年公布的AMS-02数据有了新的成分,比如$300$ GeV附近的凸起,然后是$800$ GeV的下降,以及更小的误差条。采用AMS-02合作在他们的分析中使用的背景,可以得出结论,以前对新AMS-02的解释,如一个组件湮灭和衰变的暗物质以及暗物质似乎无法重现数据。在这里,我们表明,在右手中微子门户可能驻留的答案。我们讨论了一个衰变的两个组件的暗物质的情况下,两体衰变产物是右手中微子,其衰变模式由I型跷跷板机制。这种设置提供了一个非常好的数据拟合,例如,对于保守的方法,包括只是统计不确定性导致$m_{DM_1}=2150$ GeV的$χ^2/d.o.f \sim 2.3$与$τ_{1}=3.78 \times 10^{26}$ s和$m_{DM_2}=300$与$τ_{2}=5.0 \times 10^{27}$ s的$M_N=10$ GeV,在乐观的情况下,包括系统的不确定性,我们发现$χ^2/d.o.f \sim 1.12$,对于$M_N = 10$ GeV,$m_{DM_1}=2200$ GeV与$τ_{1}=3.8 \times 10^{26}$ s和$m_{DM_2}=323$ GeV与$τ_{2}=1.68 \times 10^{27}$ s。
2020-04-02 astro-ph.HE hep-ph
The Galactic Center Excess from Z3 Scalar Semi-Annihilations
我们调查的可能性Z3标量单线态模型解释费米星系中心过剩。我们发现一个很好的适合测量光谱过剩的暗物质质量的区域是可比的希格斯和希格斯门耦合$λ_{HS}\sim 0.04$。这个首选区域与真空稳定性和当前暗物质实验的约束一致,并且很快就会被未来的暗物质直接探测实验发现或证伪。
2015-12-12 hep-ph
Explaining the $B^+\to K^+ ν\barν$ excess via a massless dark photon
本文提出无质量暗光子通过色磁偶极耦合解释 Belle II 观测到的 $B^+\to K^+ ν\barν$ 超出,并预言 $B^0\to K^* γ_D$ 和 $B^0_s\to ϕ+E_{\rm miss}$ 中的新信号。
2024-02-08 hep-ex hep-ph
Quasi-degenerate dark matter for DAMPE excess and $3.5\,\textrm{keV}$ line
我们提出了一个准简并的暗物质的情况下,同时解释$1.4\,\textrm{TeV}$峰的高能宇宙射线电子-正电子光谱的DAMPE合作报告最近和$3.5\,\textrm{keV}$ X射线线观察星系团和从银河系中心,并证实了钱德拉和NuSTAR卫星。我们考虑一个暗$SU(2)'\times U(1)'$规范对称性,在这个对称性下,暗物质是由两个带非平凡$U(1)'$电荷的$SU(2)'$二重态组成的狄拉克费米子二重态。在单圈水平上,由于暗规范对称性破缺,两个暗费米子分量会发生质量分裂。通过交换一个介体标量二重态,两个准简并暗费米子可以在树水平上湮灭为正负电子对,解释了$1.4\,\textrm{TeV}$正电子异常;而重暗费米子可以在单圈水平上缓慢地衰变为带有一个光子的轻暗费米子,解释了$3.5\,\textrm{keV}$ X射线谱线.我们的暗费米子也可以在直接探测实验中得到验证。
2017-12-04 hep-ph
Explaining the $γγ+X$ Excesses at $\approx$151.5 GeV via the Drell-Yan Production of a Higgs Triplet
本研究针对约151 GeV的新希格斯反常信号,提出其为零超荷$SU(2)_L$三重态中性分量,通过Drell-Yan过程产生,利用ATLAS双光子通道边带分析验证,在151.5 GeV处发现一致超出,支持该猜想。
2024-01-31 hep-ex hep-ph
The IceCube low-energy excess: a Dark Matter interpretation
最近IceCube合作组对6年上升μ介子中微子的研究支持了TeV-PeV中微子扩散通量的双分量假设。一旦考虑到严格的天体物理幂律,IceCube数据中的过剩显示在10-100 TeV的能量范围内(低能过剩)。通过对中微子能谱和中微子到达方向的角分布的统计分析,我们描述了一个双分量中微子流,其中衰变/湮灭的暗物质粒子对冰立方观测有贡献。
2017-07-17 astro-ph.HE hep-ph
A Comprehensive Study of WIMP Models Explaining the Fermi-LAT Galactic Center Excess
Brown University(布朗大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所都灵分部)
本文研究了解释费米-拉特银河系中心过剩的WIMP模型,探讨了不同类别的候选者,并指出只有极窄的共振通道符合观测限制。
2026-04-04 astro-ph.HE hep-ph
750 GeV Di-photon excess at CERN LHC from a dark sector assisted scalar decay
我们提出了一个简单的扩展的标准模型(SM)来解释双光子过剩,CMS和ATLAS在CERN LHC报告。SM被一个暗扇区所扩展,其中包含一个矢量轻子二重态和一个电磁荷为零的单线态,它们在$Z_2$对称性下是奇的。这些矢量轻子协助额外的标量,不同于SM希格斯粒子,衰变为约750 GeV不变质量的双光子,从而解释了在LHC观察到的过量。类矢量轻子二重态和单重态的中性成分的混合构成宇宙的暗物质成分。我们正确的遗迹密度和直接检测的暗物质的相关参数空间。
2016-05-27 hep-ph
DAMPE Electron-Positron Excess in Leptophilic $Z'$ model
最近,暗物质粒子探测器(DAMPE)报告了宇宙射线的电子-正电子通量过剩,这被解释为质量约为$1.5$ TeV的暗物质粒子。我们提出了一个亲轻子$Z'$方案,其中包括一个狄拉克费米子暗物质候选者,除了解释观察到的DAMPE过剩外,还能够通过各种实验/观测约束,包括WMAP/Planck的残余密度值,LHC上不可见的Higgs衰变约束,电子-正电子散射中的LEP约束,μ子异常磁矩约束,Fermi-LAT数据,最后是来自XENON 1 t/LUX的直接检测实验极限。通过计算质量约为$1.5$ TeV的暗物质产生的电子-正电子通量,我们表明,该模型预测的DAMPE观察到的峰值。
2018-05-29 hep-ph
Particle Physics Implications and Constraints on Dark Matter Interpretations of the CDMS Signal
最近,CDMS合作报告了一个搜索的暗物质与硅核散射的信号区域的事件过多。在预期的0.4的背景下,有三个事件的显著性约为2 sigma,因此得出这是暗物质信号的结论还为时过早。尽管如此,重要的是检查能够解释这种过剩的粒子理论的空间,看看什么理论能够解释它,以及如何排除它或在其他渠道中找到佐证。我们研究了一个简化的模型,包含一个标量介质粒子,并找到与CDMS观测一致的区域。对撞机的边界对理论提出了重要的限制,但可行的点,包括导致观察到的热遗迹密度的点,仍然存在。
2013-11-05 hep-ph
Explaining the observed deviation in R($D^{(*)}$) in an anomalous 2HDM
据报道,BABAR、Belle和LHCb在测量R($D^{(*)}$)和Br(B $\rightarrow τν_τ$)时,与标准模型的预期值相比,总共多出约4个$σ$,这是迄今为止对撞机实验中与标准模型最显著的差异(除了非零中微子质量)。在这里,我们分析了这些衰变模式在翻转/轻子特定的两个Higg的双重模型与恶性增强的带电Higgs耦合到$τ$ /b的唯象意义。我们的结论是,这种扩展的标准模型可以得到的结果在1 $σ$内的R($D^{(*)}$)和Br(B $\rightarrow τν_τ$)数据的组合的实验值的协议。
2018-05-11 hep-ph
Prospects of Migdal Effect in the Explanation of XENON1T Electron Recoil Excess
XENON1T实验最近宣布,在$1-7$ keV的能量范围内观察到过量的电子反冲事件,其$3.5~σ$信号显著性超过标准模型的预测。在这封信中,我们勾勒出的前景,解释这样一个多余的米格达尔电离事件低于阈值核反冲能量。有趣的是,这些预计将显示信号事件的棒球场能量规模的观察到的过剩。我们证明,所观察到的信号可以通过Migdal效应再现的$\mathcal{O}(1)$ GeV亲中子暗物质具有自旋相关的耦合与核。一个更乐观的情况下,探索米格达尔电离驱动的MeV尺度提升的暗物质。
2020-10-24 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter scenarios at IceCube
最近IceCube合作组对6年上升μ介子中微子的研究和多信使分析支持了TeV-PeV中微子扩散通量的双分量假设。根据天体物理幂律的陡度,冰立方数据中的过剩显示在能量范围10-100 TeV(低能过剩)或PeV(高能过剩)。在这两种情况下,我们的特点是一个双组分中微子通量衰变暗物质粒子提供了一个贡献的冰立方观测。
2017-02-13 astro-ph.HE hep-ph
Explaining PAMELA and WMAP data through Coannihilations in Extended SUGRA with Collider Implications
PAMELA正电子过剩的分析框架内的非通用SUGRA模型与扩展的$U(1)^n$规范对称性在隐藏的部门导致中性伴子暗物质的混合Higgsino-wino LSP或基本上纯的wino主导LSP。的Higgsino-wino LSP可以产生所观察到的PAMELA正电子过剩,并满足遗迹密度的限制,由于近简并的扩展中性伴子部门的LSP质量的质量谱的扩展类模型。WMAP遗迹密度数据和PAMELA数据的同时满意度是通过一个共同湮灭机制($B_{\rm Co}-mechanism$)完成的,并导致在质量范围(180-200)GeV的中性伴子和电荷伴子的预测,以及在碰撞机上可访问的低位sparticles。我们表明,该模型与PAMELA的反质子约束以及EGRET和FERMI-LAT的光子通量数据是一致的。本文还讨论了直接探测暗物质的标量中性伴子质子截面的预测,并分析了这些PAMELA模型在LHC上的特征。结果表明,混合Higgsino-wino LSP模型将可与少至1 fb $^{-1}$的数据,因此是一个主要的候选人发现在低光度运行在LHC。
2009-10-17 astro-ph.HE hep-ph
Explaining the $W$ boson mass anomaly and dark matter with a $U(1)$ dark sector
CDF协作组最近报道的$W$玻色子质量显示出偏离标准模型预测的偏差,在$7σ$水平上有过量。我们研究两个简单的扩展标准模型与额外的$U(1)$暗部门。一个是$U(1)_x$扩展,其中$U(1)_x$规范场通过规范动力学项与标准模型混合。另一种是标准模型的通用$U(1)_{\mathbf{A} Y+\mathbf{B} q}$扩展。拟合各种实验约束,我们发现只有动力学混合的$U(1)_x$扩展能使$W$玻色子质量增加最多10 MeV.而$U(1)_{\mathbf{A} Y+\mathbf{B} q}$的扩展可以很容易地产生77 MeV的$W$玻色子质量的增强,也提供了一个可行的暗物质候选者,质量范围从几百GeV到TeV,这可能是未来的暗物质直接检测实验检测到的灵敏度提高。
2023-01-11 hep-ph
Pico-charged particles explaining 511 keV line and XENON1T signal
有一个强大的信号为511千电子伏的光子线从银河系的中心,这可能源于暗物质粒子的质量为几兆电子伏。为了避免延迟复合的边界和矮星系中没有线的情况,在2017年,我们提出了一个模型,其中暗物质首先衰变为一对中间的pico带电粒子$C\bar{C}$,其寿命远远大于宇宙的年龄。银河系磁场积累了相对论性的$C\bar{C}$,最终湮灭,产生了$e^-e^+$对,产生了511 keV的谱线。相对论性微微带电的$C$粒子可以散射在直接暗物质搜索探测器内的电子上,从而赋予$E_r \sim$ ~keV的反冲能量。我们表明,这个模型可以解释最近报道的XENON 1 T实验的电子反冲过剩。此外,我们表明,XENON 1 T电子反冲数据集的暗物质的寿命在这个模型中最严格的约束。
2021-07-08 hep-ph
A solar origin of the XENON1T excess without stellar cooling problems
太阳对最近XENON1T过剩事件的解释,如来自太阳的轴子或暗光子发射,被认为与来自水平分支恒星和红巨星的恒星冷却边界不一致。我们提出了一个简单的暗光子有效场论,其中$Z_2$对称性禁止在致密恒星中发射单个暗光子,从而逃避冷却边界,而$Z_2$在真空和太阳中自发破缺,从而解释了XENON1 T过剩。导致$Z_2$破缺的标量具有非常平坦的势,但在量子修正下可以保持平坦性。EFT的UV完成通常需要存在新的带电粒子,其质量为TeV以下,并与暗光子发生$O(1)$耦合,这为进一步测试该方案提供了机会,并在实验室实验中打开了一扇进入暗区的新窗口。
2020-09-07 hep-ph
Neutrino Mass Generation and 750 GeV Diphoton excess via photon-photon fusion at the Large Hadron Collider
我们提出了一个新的模型来解释在LHC观测到的双光子过剩。我们的模型的独特之处在于,这种过剩是由光子-光子诱导的子过程产生的。该模型包括一个同位旋$3/2$标量多重态(有三重,双和单电荷标量)在电弱(EW)尺度解释通过有效尺寸$7$运营商观察到的中微子质量。该模型还考虑了单重态标量,即双光子共振。由于环中多电荷EW尺度标量(同位旋$3/2$多重态的组成部分)的贡献,环诱导的单重态标量与一对光子的耦合增强。我们研究了在大型强子对撞机上通过光子-光子融合子过程产生的单重标量及其随后的双光子衰变。我们发现,本模型的参数空间的很大一部分可以解释所观察到的过剩的双光子事件在大型强子对撞机。我们还研究了单重标量的其他衰变模式,随后的预测可以在LHC即将进行的运行中进行测试。
2016-07-08 hep-ph
LZ Nuclear-Recoil Excess from Boosted Light Magnetic Dipole-dipole Dark Matter
Wuyi University(五邑大学);Nanjing University(南京大学);National Taiwan University(台湾大学);Phenikaa University(菲尼亚卡大学);University of Oslo(奥斯陆大学);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校)
本文提出增强速度分布的轻磁偶极暗物质模型,可缓解LZ实验核反冲过剩与低能事件预测的矛盾,并支持GeV至TeV质量范围,为过剩提供可行解释。
2026-09-09 hep-ph
A weighty interpretation of the Galactic Centre excess
先前试图解释银河系中心附近的伽马射线过剩的尝试集中在暗物质湮灭直接进入标准模型粒子。这导致了一个优选的暗物质质量为30-40 GeV(如果湮灭为b夸克)或10 GeV(如果湮灭为轻子)。在这里,我们表明,伽马射线过剩也与较重的暗物质粒子一致,在隐蔽的暗物质模型中,质量高达76 GeV的暗物质提供了一个很好的拟合数据。如果暗物质首先湮灭为壳层粒子,随后通过门户相互作用衰变为标准模型粒子,就会发生这种情况。这是一个通用的过程,适用于湮灭、半湮灭或两者兼而有之的模型。我们明确地证明了这一点在一个模型的隐藏矢量暗物质与SU(2)规范群的隐藏部门。
2014-07-24 astro-ph.HE hep-ph
Is Dark Matter the origin of the $B\to K ν\barν$ excess at Belle II?
提出两种暗物质模型,分别通过类轴子粒子和暗光子介导相互作用,解释Belle II实验中B+→K+不可见事件超出,并同时通过冻结和冻结机制解释暗物质遗迹丰度。
2025-10-11 hep-ex hep-ph
A Renormalizable Model for the Galactic Center Gamma Ray Excess from Dark Matter Annihilation
在过去的几年里,来自银河系中心的能量为O(GeV)的伽马射线过剩的证据一直在稳步积累。最近对费米望远镜数据过剩的研究使人们对未知天体物理来源产生的过剩的解释产生了怀疑。过量的一个潜在来源是暗物质湮灭成标准模型终态,从而产生伽马射线。过剩的频谱是很好的拟合30 GeV的暗物质湮灭成一对b夸克的截面的数量级相同的预期热遗迹。可以导致暗物质湮灭通道的简单模型与直接探测实验的零结果存在强烈的矛盾。我们构建了一个可重正化的模型,其中暗物质-标准模型相互作用是由赝标量介导的,该赝标量与一对希格斯偶极子的CP-奇数分量混合,允许在抑制直接检测信号的同时解释伽马射线过量。我们认为这种情况下希格斯衰变,罕见的B介子衰变和单喷流搜索的影响,并评论一些困难,任何暗物质模型解释伽马射线过剩通过直接湮灭成夸克会遇到。
2014-09-23 astro-ph.HE hep-ph
Indirect and direct signatures of Higgs portal decaying vector dark matter for positron excess in cosmic rays
我们调查的希格斯门$U(1)_X$矢量暗物质(VDM)$X_μ$从它的对湮灭和衰变的间接签名。VDM通过$Z_2$对称性稳定在可重整化水平,并通过希格斯门相互作用热化。在宇宙学时间尺度上,它也可以被一些寿命很长的不可重正化算符衰变。如果用$10^{16}$ GeV尺度抑制VDM衰变的dim-6算符,则质量为$\sim$ 2 TeV的VDM的寿命正好可以用来解释PAMELA和AMS 02合作组最近观测到的宇宙线中的正电子过剩现象.衰变为$μ^+ μ^-$的VDM能很好地拟合数据,避开了宇宙射线的各种约束。我们给出了一个UV完全模型作为例子。对于质量在$\sim2$ TeV左右的希格斯门衰变VDM的这种情况,可以通过在XENON 1 T和未来的对撞机上测量希格斯自耦合来进行DM直接搜索来测试。
2014-06-19 hep-ex hep-ph
Flavor Structure of the Cosmic-Ray Electron/Positron Excesses at DAMPE
暗物质粒子探测器(DAMPE)卫星探测器宣布了它测量宇宙射线电子/正电子(CRE)能谱的第一个结果,最高可达4.6 TeV,包括在(1.3-1.5)TeV处的一个试探性的峰值事件过剩。在这项工作中,我们发现了一个显着的隐藏过量的能量范围(0.6-1.1)TeV的DAMPE CRE光谱,它具有非峰状结构。我们提出了一个新的机制来解释这种过剩的一组1.5 TeV的$μ^\pm$事件,随后衰变成$e^\pm$加中微子。为了解释这一新的过剩以及1.4TeV附近的峰值过剩,我们证明了由暗物质(DM)湮灭(或其他机制)产生的原始轻子末态的{ \it味结构}应该具有组成比$N_e : (N_μ+\frac{1}{6}N_τ) = 1 : y$,与$y \simeq 2.6-10.8$ .对于轻子门DM模型,这对具有窄范围$y^{\frac{1}{4}} \simeq 1.3-1.8$的轻子-DM-介质耦合$λ_e : (λ_μ^4 + \frac{1}{6}λ_τ^4)^{\frac{1}{4}} = 1 : y^{\frac{1}{4}}$提出了重要的约束。
2018-04-09 astro-ph.HE hep-ex hep-ph