Antiproton--proton annihilation into light neutral meson pairs within an effective meson theory
在对PANDA、FAIR现有实验数据和未来实验预测的基础上,研究了几GeV能域中的反质子-质子湮灭成轻中性介子的过程.本文将一个较早发展起来的有效介子模型应用于$π^0π^0$的产生,该模型在$s$、$t$和$u$通道中具有介子和重子自由度。应用具有对数$s$和$t(u)$依赖性的形状因子。一个公平的协议与现有的角分布。应用SU(3)对称性,可以直接恢复相同能量范围内$ π^0η$和$ηη$产生的角分布。与所有现有数据基本一致。
2017-06-01 hep-ph
Measurement of sigma_Total in e+e- Annihilations Below 10.56 GeV
使用CLEO III探测器,我们测量了在6.964和10.538 GeV之间的7个质心能量处e+e->强子的绝对截面。R是强子和μ子对产生截面的比率,在这些能量下用均方根测量。误差<2%,可用于强耦合α_s的测定。利用α_s随能量的期望演化,我们得到α_s(M_Z^2)=0.126 +/- 0.005 ^{+0.015}_{-0.011},λ =0.31^{+0.09+0.29}_{-0.08-0.21}。
2007-10-17 hep-ex hep-ph
Multiplicity Distribution studies of $e^+e^-$-annihilation at 50-61.4 GeV and 172-189 GeV by Two Stage Model hadronization
在14 ~ 189 GeV的能量范围内,用两阶段模型较好地描述了高能$e^+e^-$湮灭时的多重数分布。该模型参数的能量依赖性给出了部分子阶段和强子化阶段的动力学图像。结果表明,该模型可以证实阶乘累积矩的比的符号振荡的阶乘阶的时刻。
2002-09-27 hep-ph
BBN Constraints on the Hadronic Annihilation of sub-GeV Dark Matter
Department of Physics and Astronomy, University of Victoria(维多利亚大学物理与天文系);TRIUMF(特利昂夫国家粒子加速器中心);University of Victoria(维多利亚大学)
研究亚GeV暗物质通过p波湮灭在BBN中的约束,发现其对质子和中子的相互作用优于CMB和间接检测。
2026-09-16 hep-ph
Inclusive vector charmonium production in two-photon e^+ e^- -annihilation at \sqrt{s}=10.6 GeV
本文利用色单重态模型研究了$\sqrt s=10.6 \rm GeV$双光子$\epem$湮灭过程中粲偶素矢量态$J/ψ$或$ψ(2S)$的包容产生。给出了微分截面的解析表达式、总截面的数值以及不同分布的曲线图。这些分布与单光子情况显著不同,因此这些模式可以容易地分离。
2003-06-09 hep-ph
Tau and muon pair production cross-sections in electron-positron annihilations at sqrt{s} = 10.58 GeV
研究了\kk Monte Carlo模拟程序对\roots = 10.58 \gev的电子正电子湮没中$\ee\to\tautau$和$\ee\to\mumu$产生截面的计算精度。我们确定$σ(\ee\to\tautau) = (0.919 \pm 0.003) \nb$和$σ(\ee\to\mumu) = (1.147 \pm 0.005) \nb$,其中误差表示计算的精度。
2008-03-13 hep-ph
Excited charmonium mesons production in e^+e^- annihilation at \sqrt{s}=10.6 GeV
本文在光锥框架下分析了$\epem$湮灭过程中激发矢量和赝标粲偶素介子的产生。特别地,已经计算了横截面$\epem \to ψ(2S)η_c(1S), ψ(1S)η_c(2S),ψ(2S)η_c(2S)$。结果表明,与NRQCD相反,在光锥框架下计算的截面与实验数据一致。
2005-07-27 hep-ph
On double $1^{--}$ charmonium production through two-photon $\e^+ e^-$ annihilation at $\sqrt{s}=10.6 GeV$
最近的测量百丽合作的独家生产的两个charmonia在$e^+e^-$湮灭与理论预测有很大的不同。最近有人提出,这种差异的一个重要部分可以解释的过程$e^2e^- --> 2J/psi$和价值,其横截面出版。在本文中,它表明,这些结果是不正确的,并提出了不同的载体charmonia的生产的横截面的值。
2003-01-26 hep-ph
Non-perturbative thermal QCD at all temperatures: the case of mesonic screening masses
我们提出了一种基于阶跃标度技术的研究非微扰热QCD的策略,直到很高的温度。作为第一个具体应用,我们计算了三个无质量夸克理论中从$T \sim 1$ GeV到$\sim 160$ GeV的12个温度下味非单重态介子屏蔽质量.通过考虑大的空间扩展以具有可忽略的有限体积效应,通过对晶格的蒙特卡罗模拟进行计算。对于每个温度,我们模拟了3个或4个晶格间距值,以便在几个千分之一的精度下有信心地执行连续极限外推。手征对称性恢复体现在我们的结果通过矢量和轴向矢量通道和标量和赝标量的简并。在所研究的整个温度范围内,介子屏蔽质量与自由理论结果$2 πT$的偏差最多只有几个百分点。然而,这些偏差,不能解释的QCD耦合常数$g$的最高温度,在其他的贡献仍然是非常相关的已知的领先项。特别是矢量赝标量质量分裂原来是$O(g^4)$在整个范围内探索,它仍然清晰可见的最高温度,其中两个屏蔽质量仍然显着不同,在我们的数值精度。我们发现的不同贡献的模式解释了为什么在过去很难将$T \sim 1$ GeV的非微扰晶格结果与渐近高温下的分析行为相匹配。
2022-04-07 hep-ex hep-lat hep-ph
LHC Mono-$W/Z$ Signatures as a Probe for Dark Matter Explanations of Astrophysical Excesses
Liaoning Normal University(辽宁师范大学);Nanjing Normal University(南京师范大学)
本文探讨了利用LHC单W/Z信号探测暗物质的机制,通过分析惰性双Higgs双态模型中的特定湮灭通道,验证了70-75GeV暗物质质量范围内的参数空间可测试性。
2026-05-08 hep-ex hep-ph
A Study of Event Shapes and Determinations of alpha_s using data of e^+e^- Annihilations at sqrt{s} = 22 to 44 GeV
在PETRA e^+e^-对撞机上进行的JADE实验记录的数据被用来测量事件形状可观测量推力、重喷流质量、宽喷流和总喷流加宽以及Durham方案中的微分2-喷流速率。对于后三个观测值,以前没有实验结果在这些能量。将这些分布与量子色动力学(QCD)计算(O(α s^2)+NLLA)进行了比较,并在不同的能量标度Q=sqrt{s}下确定了强耦合常数α s(Q).α s(22 GeV)= 0.161 ^{+0.016}-0.011},α s(35 GeV)= 0.143 ^{+0.011}-0.007},α s(44 GeV)= 0.137 ^{+0.010}-0.007},虽然不确定度较小,但与PETRA的综合结果一致.结合LEP的相应数据,我们对α s的能量依赖性进行了检验,发现与QCD的理论预期符合得很好。同样,平均值的观测值进行了比较,分析QCD预测的强子化效应被吸收在可计算的功率校正。
1997-11-03 hep-ex hep-ph
Searching for Dark Matter Annihilation into Neutrinos with Super-Kamiokande
这项工作提出了间接搜索暗物质(DM)作为WIMP(弱相互作用大质量粒子)使用超级神冈探测器从1996年到2014年记录的中微子数据。讨论了从太阳和银河系中寻找WIMP诱导中微子的结果。与预期的大气中微子背景相比,我们从太阳/银河系方向寻找过量的中微子。事件样本包括电子和μ子中微子,涵盖了广泛的中微子能量(GeV至TeV),灵敏度下降到几十个GeV的WIMP质量。分析中考虑了各种WIMP湮没模式。
2015-10-27 hep-ex hep-ph
Cross section for double charmonium production in electron-positron annihilation at energy $\sqrt{s}$= 10.6 GeV
在这项工作中,我们研究的过程$e^{+}+e^{-}\longrightarrow J/Ψ+η_{c} $的能量$\sqrt{s}= 10.6 GeV$最近观察到的B-工厂的测量由Babar和Belle组。我们计算这个过程的截面在Bethe-salpeter形式主义下的协变瞬时Anstaz(CIA)。为了简化计算,我们在夸克和胶子传播子中采用了重夸克近似$(q<<M, P M)$。在$e^{+}e^{-}$湮灭为两个重夸克偶素的互斥过程中,计算的截面与Babar和Belle的实验数据是一致的。
2012-01-04 hep-ph
Directional Searches at DUNE for Sub-GeV Monoenergetic Neutrinos Arising from Dark Matter Annihilation in the Sun
我们考虑使用的方向性在寻找单能亚GeV中微子所产生的衰变停止K介子,这可以产生的暗物质湮灭在太阳的核心。当这些中微子在中微子探测器上与原子核发生带电相互作用时,它们通常会射出一个质子,这个质子在正向方向上的峰值很高。这个轨迹的方向可以在DUNE测量,允许通过比较源上和源外事件率来区分信号和背景。我们发现,方向信息可以提高信号与背景的比例高达5倍。
2017-01-11 hep-ph
QCD corrections to double J/ψproduction in e+e- annihilation at \sqrt{s}=10.6 GeV
计算了qrt {s}=10.6 GeV的e^+e^-湮灭中双J/psi产生的次首阶QCD修正。我们发现,它们大大减少了截面,与K因子(NLO/LO)范围从-0.31到0.25取决于重整化尺度。虽然重正化标度的依赖性表明了很大的不确定性,但当结合非线性光学QCD对J/psi + eta_c产生的修正时,它可以解释为什么在B工厂不能发现双J/psi$产生,而J/psi + eta_c产生,尽管前者的截面比后者在LO处大1.8倍。
2008-05-08 hep-ph
QCD corrections to J/psi plus eta_c production in e+e- annihilation at sqrt{s}=10.6 GeV
本文计算了sqrt{s}= 10.6GeV的e+e湮灭中J/jpsi + eta_c产生的次领先阶(NLO)QCD修正,得到了解析结果。通过选择适当的物理参数,得到了K因子(NLO与LO之比)约为2的结果,与文献\cite{Zhang:2005ch}的结果一致。我们的研究结果表明,下一个下一个领先顺序(NNLO)的修正可能是相当大的。K因子与质心能量sqrt{s}的关系曲线表明,随着sqrt{s}的增大,在不重新计算ln(s/m_c)项的情况下,从微扰QCD得到收敛结果变得更加困难。
2008-04-01 hep-ph
A study of charm hadron production in e^+e^- annihilation
本文研究了10.58 GeV和91.18 GeV能量下e^+e^-湮灭过程中D^{(*)}介子和Λ_c重子的产生过程。在10.58 GeV能量下,还涉及通过B介子衰变产生粲粒子。在NLL精度下计算碎裂函数的标度破坏。非微扰碎裂函数从B-工厂的实验数据中检索,并近似为简单的解析表达式。本文证明了介子和重子非微扰碎裂函数的差别可以用夸克计数来解释。
2010-07-07 hep-ph
Searching for Sub-GeV Dark Matter in the Galactic Centre using Hyper-Kamiokande
通过湮灭产物间接探测暗物质是寻找大质量弱相互作用粒子(WIMPs)形式的暗物质的关键技术。强约束存在于湮灭的WIMP高度可见的标准模型的最终状态,如光子或带电粒子。在s波湮灭的情况下,这通常会消除质量低于$\cal{O}$(10)GeV的暗物质的热遗迹截面。然而,这样的限制通常忽略了暗物质可能湮灭到假设的不可见或难以检测的最终状态(如中微子)的可能性。由于中微子相互作用的截面很弱,这是一个很难探测的范例。考虑到星系晕中的暗物质湮灭,我们研究了使用Hyper-Kamiokande(HyperK)中微子实验间接探测质量低于1 GeV的暗物质的前景。我们对HyperK探测器进行了专门的模拟,并将其与类似的Super-Kamiokande实验和HyperK物理投影的结果进行了比较。我们提供的湮灭截面,可以探测到的HyperK湮灭μ子或中微子的最终状态的预测,并讨论与暗物质晕配置文件的不确定性。对于中微子的最终状态,我们发现,HyperK是敏感的热湮灭截面与质量约20 MeV的暗物质,假设NFW晕配置文件。我们还讨论了中子标记的影响,并在低质量的范围内提高的前景。
2020-09-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Search for excited charmonium states in $e^+e^-$ Annihilation at $\sqrt{s}=10.6$ GeV
我们建议在一个更完整的领导级计算的基础上,包括QCD和QED的贡献,各种过程,通过双粲偶素生产在$\sqrt{s}=10.6$ GeV的$B$工厂,在$e^+e^-$湮灭寻找激发粲偶素状态。特别地,对于C=+态,$χ_{c0}(nP)$(n= 2,3)和$η_c(mS)$(m= 3,4)可能具有可观的被观察到的潜力;而对于C=-态,$η_ch_c$的产生,特别是$χ_{c1}h_c$的产生可能为将来观察具有更高统计的$h_c$提供机会。对双粲偶素产生中观察到的X(3940)进行了简要讨论。
2008-01-04 hep-ph
A 130 GeV photon line from dark matter annihilation in the NMSSM
在次最小超对称标准模型中,中性伴子暗物质可以通过s通道中CP奇希格斯玻色子的交换而湮灭为一对光子。CP奇希格斯玻色子玻色子通过一个主要是类希格斯玻色子的电荷环与两个光子耦合。我们发现NMSSM的参数空间可以同时容纳i)质量约为130 GeV的类中性子暗物质,产生130 GeV的光子线; ii)大于或等于10 ^{-27} cm ^3 s ^{-1}的湮灭截面; iii)符合WMAP约束的遗迹密度; iv)与氙100的边界相容的直接检测截面,以及v)大约125 GeV的类似希格斯质量的标准模型。然而,CP奇数希格斯质量必须偶然接近260 GeV。
2012-08-23 astro-ph.CO hep-ph
Measurements of the gamma*p->Delta Reaction At Low Q^2: Probing the Mesonic Contribution
在美因茨电子加速器(MAMI)上,通过δ区的$p(\vec{e},e'p)π^0$反应,以$Q^2=0.060$、0.127和0.200(GeV/c)^2的能量来测定长射程(低Q^{2})核子的非球形角动量振幅,精确度为3%。主导过渡磁偶极子振幅和四极偶极比的结果已经获得了估计模型的不确定性,这是近似相同的实验不确定性。晶格和有效场论的预测同意我们的数据在相对较大的估计理论的不确定性。当共振振幅调整到数据时,唯象模型与实验符合得很好。为了检查反应模型计算,对低于共振的质心能量和$σ_{TL'}$结构函数进行了额外的数据。这些结果证实了在大距离下,π介子的贡献占主导地位,并具有普遍的Q^2变化。
2008-07-02 hep-ex hep-ph nucl-ex
Boosting small-scale structure via primordial black holes and implications for sub-GeV dark matter annihilation
我们探讨了暗物质湮灭的可能性,由于增强的亚结构中存在的原始黑洞(PBH),构成了DM的子组件。PBH可以在小尺度上产生熵涨落,触发早期结构的形成,并且整个DM的很大一部分可以驻留在这些在高红移($z\gtrsim 100$)形成的坍缩物体中。因此,这种早期形成的小晕具有比传统情景(没有PBH)更高的密度,并且对潮汐干扰更具弹性。我们的情况下,湮灭助推由于DM子结构是特别感兴趣的轻($< 1$ GeV)DM已较少探索相比,较重的DM在PBH的存在下。
2020-12-07 astro-ph.CO hep-ph
GeV-scale dark matter with $p$-wave Breit-Wigner enhanced annihilation
本文研究GeV尺度标量暗物质通过近质量简并暗光子介导的p波Breit-Wigner共振湮灭,发现动力学退耦会显著降低遗迹密度,并结合CMB畸变、X射线、直接探测和加速器数据对模型参数空间给出强约束。
2024-08-01 hep-ph
Constraints on the dark matter annihilation scenario of Fermi 130 GeV $γ$-ray line emission by continuous gamma-rays, Milky Way halo, galaxy clusters and dwarf galaxies observations
最近有报道称,在费米大天区望远镜观测数据中,银河系中心可能存在$\sim 130$ GeV的单色$γ$射线辐射,这可能与暗物质(DM)湮灭有关。在这项工作中,我们进行了全面的检查的一致性的结果与DM湮灭的情况下,使用3.7年的费米观测的内星系,星系晕,星系团和矮星系。发现的结果如下。1)非常强的约束DM湮灭成连续的$γ$ -射线从银河系中心设置,这是严格的“自然”规模假设DM的热冻结。这样的限制对DM模型解释谱线发射设置了很强的约束。2)在费米数据中没有发现来自星系晕的线发射,并且线发射上的约束与DM湮灭解释的来自内星系的$\sim 130$ GeV线发射略微一致。3)没有线发射的星系团和矮星系的检测,虽然可能的浓度的光子从集群在120-140 GeV的揭示。来自星系团和矮星系的约束是弱的,与DM湮灭方案解释的$\sim 130$ GeV的线发射是一致的。
2012-11-07 astro-ph.HE hep-ph
Extracting alpha_s from Electron-Positron Annihilation around 10 GeV
计算了B介子阈下电子正电子湮没成强子的总截面。预测中包括了三阶QCD修正、夸克质量效应、初态辐射、α_QED的运行和跃迁共振的尾部。对于给定的alpha_s,预测精确到0.5%。具有相应精度的实验测量将允许在中等能量下以高精度确定α s。
1997-06-11 hep-ph
Towards detecting super-GeV dark matter via annihilation to neutrinos
本文评估KM3NeT的ORCA与ARCA探测器利用银河系中心中微子信号搜寻数GeV至100 TeV暗物质的最大似然灵敏度,并展示其可触及热遗迹线及新模型参数空间。
2022-11-22 hep-ph
D-wave Charmonium Production in $e^+e^-$ Annihilation at $\sqrt{s}=10.6$ GeV
我们用非相对论QCD分解方法计算了在BELLE和BABAR的$\sqrt{s}=10.6$ GeV的$e^+e^-$湮灭中D波粲偶素的产生,包括色单重态和色八重态的贡献。我们分析了各种工艺对$δ_J(J=1,2)$生产的贡献。我们发现,色单重态和色八重态通道都有很大贡献,产生率估计为$σ(δ_1)\simeq 0.043-0.16pb$和$σ(δ_2)\simeq 0.094-0.29pb$,但它们对D波粲偶素态色八重态矩阵元的选择非常敏感.未来在BABAR和BELLE上对D波粲偶素产生的测量将有助于检验色八重态机制和确定色八重态矩阵元。
2002-09-18 hep-ph
Exploring sub-GeV dark matter via $s$-wave, $p$-wave, and resonance annihilation with CMB data
本研究利用现有及未来CMB数据,重新约束亚GeV暗物质的$s$波、$p$波及共振湮灭,更新相关上限并首次给出共振情形下媒介粒子分支比限制,凸显μ畸变与CMB各向异性的探测互补性。
2025-09-03 astro-ph.CO hep-ph
Gamma Lines without a Continuum: Thermal Models for the Fermi-LAT 130 GeV Gamma Line
最近声称费米-LAT光子谱中130 GeV处的一条线暗示了银河系中心和其他暗物质主导区域的暗物质湮灭。如果费米特征确实是由暗物质湮灭引起的,那么最佳拟合的线截面,加上没有任何相应的连续光子过剩,就给热暗物质模型带来了一个有趣的难题:线截面太大,不能从开放的标准模型湮灭模式辐射产生,又太小,不能在早期宇宙中提供有效的暗物质湮灭。我们讨论了两种机制来解决这个难题,并说明了每一个简单的参考模型,其中占主导地位的暗物质湮灭通道是光子的最终状态。我们采用的第一种机制是共振湮灭,它增强了冻结过程中的湮灭截面,并允许一个足够大的现今湮灭截面。其次,我们考虑级联湮灭,p波和s波过程之间的层次。这两种机制都需要质量接近简并,并预测质量与暗物质质量密切相关的状态;共振冻结还需要TeV尺度的新带电粒子。
2012-08-20 astro-ph.HE hep-ph
Determination of the strong coupling constant from the CLEO measurement of the total hadronic cross section in $e^+e^-$ annihilation below 10.56 GeV
使用最近的CLEO III结果的横截面$e^+e^- \to {\rm hadrons}$在7个质心之间的能量为6.964和10.538 GeV,我们推导出一个值的强耦合常数,$α_s(M_Z^2)=0.110_{-0.012}^{-0.010}{}_{-0.011}^{+0.010}$的不确定性是不相关的和相关的,分别。我们的结果与CLEO III的结果有很大的不同,这是因为我们考虑了夸克质量效应,并在四味和五味有效理论之间进行了适当的匹配。结合这一新的结果与分析的基础上早期的截面测量在2和10.6 GeV之间的能量区域,我们得到$α_s(M_Z^2)=0.119^{+0.009}_{-0.011}$,以及与目前的世界平均值一致。
2007-07-17 hep-ph
Statistical interpretation of the spatial distribution of current 130 GeV gamma-ray line signal within the dark matter annihilation scenario
最近,几个研究小组从费米-LAT数据中发现了银河系中央的能量为$\sim 130$ GeV的$γ$射线信号。形态学研究表明,该信号与暗物质湮灭相一致,但与银河系中心Sgr A $\sim 220$的中心偏移了%,这样的$γ-$射线线可以解释为暗物质湮灭信号。然而,从银河系中心Sgr A $^{\star}$的最突出的信号区域的中心的偏移$\sim 220$ pc($1.5^{\circ}$)被认为是挑战暗物质湮灭的解释。考虑到这样一个130 GeV的$γ$ -射线线信号仅由$\sim14$光子组成的事实,我们认为这些光子与预期的暗物质分布的“不完美”一致性是由于有限的统计。随着在不久的将来收集到更多的信号光子,偏移将更小。我们的蒙特卡罗模拟支持上述推测。
2012-07-23 astro-ph.CO hep-ph
Probing annihilations and decays of low-mass galactic dark matter in IceCube DeepCore array: Track events
DeepCore阵列的部署显著降低了IceCube的能量阈值,约为10 GeV,并提高了检测轻暗物质湮灭和衰变中中微子的灵敏度。为了匹配这一实验发展,我们计算了DeepCore阵列中由于银河系暗物质湮灭和衰变产生的中微子通量而产生的径迹事件率。我们还计算了由于大气中微子通量的背景事件率,以评估DeepCore阵列对银河系暗物质特征的敏感性。与以前的方法不同,将轨道事件的能量阈值设置在50 GeV左右(这种选择避免了在估计大气背景事件率时包括振荡效应的必要性),我们将能量阈值设置为10 GeV,以充分利用DeepCore阵列。我们比较我们的计算灵敏度与通过设置阈值能量在50 GeV。我们的结论是,我们提出的阈值能量显着提高了深芯阵列的暗物质签名的$m_χ< 100$ GeV的湮灭方案和$m_χ<300$ GeV的衰变方案的灵敏度。
2012-02-11 astro-ph.HE hep-ph
Hadronic Footprint of GeV-Mass Dark Matter
GeV级的暗物质是一个越来越有吸引力的直接探测,间接探测和对撞机搜索的目标。它湮灭到强子末态产生了一个具有挑战性的轻强子共振动物园。我们更新Herwig 7研究的光子和正电子通过矢量介质的湮灭谱。它涵盖了250 MeV和5 GeV之间的暗物质质量,并包括一个误差估计。
2020-06-05 hep-ph
Little Higgs Dark Matter after PandaX-II/LUX 2016 and LHC Run-1
在具有$T$宇称的最小Higgs模型(LHT)中,$T$ -奇重光子($A_H$)是弱相互作用的,可以扮演暗物质的角色.在Higgs数据、EWPOs、$R_b$、Planck 2015暗物质遗迹丰度、PandaX-II/LUX 2016直接探测和LHC-8 TeV单喷流结果的约束下,我们研究了$A_H$暗物质的质量下限。我们发现:(1)Higgs数据、EWPO和$R_b$能排除99 GeV以下的$A_H$质量。为了产生正确的暗物质残余丰度,$A_H$必须与$T$奇夸克共湮灭($q_H$)或轻子($\ell_H$);(2)LUX(PandaX-II)2016数据可以进一步排除用于$\ell_H$共湮灭的$m_{A_H}<380 (270)$ GeV和用于$q_H-A_H$共湮灭的$m_{A_H}<350 (240)$ GeV;(3)LHC-8 TeV单喷流结果给出了$q_H$ - $A_H$共湮灭的一个强下限$m_{A_H}>540$ GeV;(4)未来的XENON 1 T(2017)实验可以完全覆盖$\ell_H$ - $A_H$共-并且将使$q_H$ - $A_H$共湮灭的$m_{A_H}$的下限推高至约640 GeV。
2016-12-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
$J/Ψ$ and $χ_{cJ}(J=0,1)$ production in electron-positron annihilation at $\sqrt{s}=10.6$ GeV in the framework of Bethe-Salpeter equation
在本工作中,我们研究了在$e^- e^+ \rightarrow Ψ(nS)+ χ_{cJ}(nP)$中基态和激发态粲偶素对的产生,对于$J=0,1$和$n=1,2$,通过首阶(LO)树级图$\sim O(α_{em} α_s)$,这是通过虚光子和连接两条夸克线的内部胶子线的交换进行的(在图的三角形夸克环部分),在$4\times 4$贝特-萨尔彼得方程的框架内,在质心能量处,$\sqrt{s}=10.6 GeV.$我们试图表明,用四阶$\sim O(α_{em} α_s)$图计算的这个过程的截面与实验数据接近,这可能主要是由于在BSE框架中对强子内部夸克运动的一致处理。
2022-05-07 hep-ph
Interpretations of the possible 42.7 GeV $γ$-ray line
最近,Liang等人在附近16个星系团的方向上发现了一个能量约为43 GeV的试探性线信号。如果是由暗物质湮灭引起的,则暗物质粒子的质量应为$m_χ\sim 43$ GeV,需要湮灭截面$\langle σv \rangle \sim 5\times10^{-28}(\overline{\rm BF}/10^{3})^{-1}~{\rm cm^3~s^{-1}}$,其中$\overline{\rm BF}$是这些星系团湮灭信号的平均增强因子。在这项工作中,我们讨论了几个模型,可以解释这些功能和估计模型参数。通常需要相当大的耦合参数。给出了暗物质湮灭为$b\bar{b}$、$μ^+μ^-$等各种末态截面的$2σ$上限值。
2016-08-14 astro-ph.HE hep-ph
Measurement of the Stau Minus Neutralino Mass Difference and Mgluino in the Co-Annihilation Region at the LHC
本文研究了在LHC超对称共湮灭区用τ轻子测量最轻中性伴子质量差dM和胶子质量Mg的前景。最近的WMAP测量的冷暗物质的量和以前的加速器实验表明,共同湮灭区域的mSUGRA的特点是由一个小的dM(5-15 GeV)。在胶子和夸克的产生中,我们把注意力集中在N2 -> tau stau -> tau tau N1衰变的τ上,考虑包含3个τ +喷流+缺失的Et产生,其中两个τ高于高Et阈值,第三个τ高于低阈值。两个观测量,反符号τ对的数量减去同符号τ对的数量和ditau不变质量分布的峰值,允许同时确定dM和Mg的dM >5 GeV。例如,当dM = 9 GeV,Mg =850 GeV,数据量为30 fb^-1时,我们可以测量到dM为15%,Mg为6%。
2006-08-25 astro-ph hep-ex hep-ph
WMAP7 and future CMB constraints on annihilating dark matter: implications for GeV-scale WIMPs
我们计算了当前和未来的宇宙微波背景(CMB)测量对质量低于电弱标度的湮灭暗物质(DM)的约束:m_{DM} = 5 - 100 GeV。特别是,我们把我们的注意力集中在这个质量范围的低端,作为DM粒子与质量m_{DM}~10 GeV最近已被声称是一致的CoGeNT和DAMA/LIBRA的结果,同时也提供了可行的DM候选人来解释费米和WMAP雾的测量。(目的)研究CMB谱与粒子物理DM模型、大尺度结构形成和宇宙学不确定性的模型依赖性。我们试图找到一个简单而实用的配方,估计当前和未来的CMB边界上的广泛的一类DM湮灭模型。(结果)在所研究的DM质量范围内,DM湮没的CMB信号与DM晕的大尺度结构形成、分布和轮廓等宇宙学不确定性的细节无关。所有的DM湮灭粒子物理模型都可以用一个参数来描述,即DM湮灭过程中中微子带走的能量比例。作为主要结果,我们提供了一个简单而通用的计算轻WIMP湮灭截面的CMB约束的拟合公式。我们表明,热遗迹DM在CoGeNT,DAMA青睐的质量范围是在一个严重的冲突与目前的CMB数据的湮灭通道与中微子很少,肯定会被普朗克任务测试的所有可能的DM湮灭通道。此外,我们的发现强烈反对这样一种说法,即能量为m_{DM}~10 GeV、能量为$~9 × 10 ^{-25} cm ^{3} s ^{-1}的热残余DM湮灭可能是费米和WMAP雾的原因。<sigma_av>
2011-09-29 astro-ph.CO hep-ph
Multiple Gamma Lines from Semi-Annihilation
来自银河系中心的130 GeV伽马线的费米数据中的提示引发了人们对暗物质潜在伽马线特征的兴趣。基于暗物质湮灭的这条线的解释面临着参数张力,因为它们通常依赖于环抑制截面的大幅增强。在本文中,我们追求另一种可能性,即暗物质伽马线可能产生于多个暗扇区状态之间的“半湮灭”。半湮没反应与一个单一的最终状态光子通常是增强相对于普通湮没成光子对。与湮灭所需的固定质量值相比,半湮灭允许宽范围的暗物质质量,从而打开了解释更高能量下潜在暗物质特征的可能性。半湮灭最惊人的预测是多条伽马线的存在,对于N个暗扇区状态,可能有多达N^3阶的伽马线,从而允许暗扇区光谱。在简并暗物质的最简单情况下,会出现一个确凿的特征,在130 GeV的强半湮灭线将伴随着173 GeV的弱湮灭线。作为原理的证明,我们构造了两个明确的暗物质半湮灭模型,一个基于非阿贝尔矢量暗物质,另一个基于改装瑞利暗物质。
2012-11-09 astro-ph.HE hep-ph
Bounds on Dark Matter Annihilation Cross-sections from Inert Doublet Model in the context of 21 cm Cosmology of Dark Ages
我们在Inter Doublet模型(IDM)中研究了21 cm信号$δT_{21}$在暗年龄($z\sim100$)和一个暗物质候选者的亮温起伏。然后,我们探讨IDM暗物质的不同部分对$δT_{21}$信号的影响。IDM的暗物质质量选择在几十GeV的区域,以及在500 GeV以上的高质量区域。已经观察到,$δT_{21}$信号在$70 - 80$ GeV的暗物质质量范围内更敏感。通过对$δT_{21}$信号的分析,得到了暗物质湮灭截面的下限。这被发现位于IDM暗物质质量范围$10 \, {\rm GeV} \leq m_χ\leq 990 \,{\rm GeV} $的范围$6.5 \times 10^{-29} \,\, \rm{cm^3 / sec} \leq \langleσv\rangle \leq 4.88\times 10^{-26}\,\, \rm{cm^ 3 / sec}$内。
2021-06-19 astro-ph.CO hep-ph
Galactic Gamma Halo by Heavy Neutrino annihilations?
EGRET最近在银河系周围发现的弥散伽马晕可能是由残留中微子N(第四代)的湮灭产生的,其质量在一个很窄的范围内(Mz /2 < M < Mz)。晕中的中微子湮灭可能导致超相对论电子对,其在红外或光学星系光子上的逆康普顿散射可能是观测到的GeV伽马射线的来源,或者促使100 MeV- 1 GeV的光子(由于中性π介子秒)通过N - anti N --> Z-->夸克对反应产生。由此产生的γ通量(10 ^(-7)-10 ^(-6)cm ^(-2)s^(-1)sr^(-1))与EGRET观测到的γ通量相当,并且与最近解释地下DAMA信号所需的中微子质量窄窗口(45 GeV < M < 50 GeV)相一致。第四代重中微子的存在对解决宇宙的暗物质问题没有多大贡献,但它可能很容易被即将到来的LEP II数据探测到。
1999-10-19 astro-ph hep-ph
Exclusive annihilation p pbar -> gamma gamma in a generalized parton picture
在大s(~10 GeV^2)和|t|,|u| ~ s下,质子-反质子湮灭成两个光子的过程可以用广义部分子图像来描述,类似于广角实康普顿散射中的“软机制”。这两个光子是在一个快夸克和反夸克的湮灭中发射出来的。描述p-pbar系统向q-qbar对过渡的矩阵元可以与类时质子弹性形状因子以及在包含的深度非弹性散射中测量的夸克/反夸克分布有关。该反应可以在GSI的1.5-15 GeV高光度反质子储存环(HESR)上进行研究。
2002-08-06 hep-ph
Fermi 130 GeV gamma-ray excess and dark matter annihilation in sub-haloes and in the Galactic centre
我们分析了公开可用的费米LAT高能γ射线数据,并确认存在明确的光谱特征峰值在E= 130 GeV。扫描整个银河系,我们发现了几个不相连的区域,观察到的过量来自这些区域。我们的最佳优化拟合获得的银河系的中心区域在130GeV的一个明确的峰值与本地统计显著性4.5西格玛。观察到的过量与费米泡无关。我们计算了暗物质湮灭到两个和四个标准模型粒子的光子谱,后者通过两个轻的中间态,并与数据拟合。由于我们的拟合表明比以前的工作更尖锐和更高的信号峰,数据有利于暗物质直接两体湮灭通道进入光子或其他通道,只给出线状光谱。如果Einasto晕轮廓正确地预测了银河系的中心尖点,那么暗物质湮灭截面对两个光子的贡献是标准热冻结截面的10%。大的暗物质对光子的两体湮灭截面可能标志着一种新的共振,应该在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机实验中寻找。
2012-10-30 astro-ph.HE hep-ph
GeV-Scale Thermal WIMPs: Not Even Slightly Dead
弱相互作用大质量粒子(WIMP)长期以来一直是暗物质候选者的主要类别之一。观测到的暗物质丰度可以通过早期宇宙中弱尺度暗物质湮灭的冻结而自然获得。这种“热WIMP”方案直接预测了可以在当今实验中测试的总湮灭截面。虽然暗物质的质量约束可以高达$m_χ\gtrsim100$ GeV的特定湮灭通道,总的截面的约束尚未确定。我们构造的第一个模型独立的限制WIMP的总湮灭截面,显示允许的组合的湮灭通道分支比大大削弱了灵敏度。对于s波$2\rightarrow2$湮灭到可见终态的热WIMP,我们发现暗物质质量仅为$m_χ\gtrsim20$ GeV。这是热遗迹WIMP质量的最强的基本上与模型无关的下限,与么正性界的质量上限($m_χ\lesssim 100$ TeV)一起,它定义了我们所说的“WIMP窗口”。为了探索剩余的质量范围,我们概述了前进的道路。
2018-07-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The PAMELA excess from neutralino annihilation in the NMSSM
我们研究了PAMELA观测到的宇宙线正电子过剩是否可以用次最小超对称标准模型(NMSSM)中的中性伴子湮灭来解释。主要的暗物质湮灭产物是最轻的CP偶标量h1和最轻的CP奇标量a1,其中a1衰变为两个μ子。因此,解释PAMELA所需的高能正电子可以在NMSSM中简单地从运动学中获得。所需的大湮灭截面从与较重的CP-奇标量a2的s-通道共振获得。各种实验约束PAMELA青睐的NMSSM参数空间,包括对撞机搜索光a1。这些限制指向NMSSM参数空间的一个独特角落,拥有最轻的中性伴子质量约为160 GeV,赝标质量小于1 GeV。一个简单的参数化公式的电荷依赖的太阳调制效应的PAMELA数据和估计的背景在较低的能量之间的差异进行调解。我们还讨论了费米LAT观测的电子和γ射线谱,并指出NMSSM预测和费米LAT初步结果之间的差异和可能的解决方案。NMSSM对PAMELA的解释提出了三个惊人且独特的相关预测:PAMELA正电子谱的上升将在70 GeV左右翻转,暗物质粒子质量小于顶夸克质量,以及在对撞机中将发现轻的亚GeV赝标量。
2009-09-04 hep-ph
Gamma rays from dark matter annihilation in the Draco and observability at ARGO
CACTUS实验最近从天龙座矮球状星系的方向观测到超过50 GeV的伽马射线。考虑到天龙座是暗物质主导的,伽马射线可能是通过天龙座晕中的暗物质湮灭产生的。在标准模型的最小超对称扩展的框架中,我们探索了CACTUS的伽马射线信号的参数空间。我们发现中性伴子的质量被限制在大约100 GeV ~ 400 GeV之间,天龙座暗晕轮廓的中心尖点是解释CACTUS结果的必要条件。然后,我们讨论了进一步的约束超对称参数空间的观测在地面ARGO探测器。据发现,参数空间可以强烈约束ARGO如果没有多余的Draco观察到高于100 GeV。
2006-03-01 astro-ph hep-ph
Annihilation Rate of Heavy $0^{-+}$ Quarkonium in Relativistic Salpeter Method
用相对论Salpeter方法计算了$η_c$、$η'_c$、$η_b$和$η'_b$的双光子和双胶子湮灭率。通过求解完全的Salpeter方程和一个定义良好的相对论波函数,我们估计了$M_{η_c}=2.979\pm 0.432$ GeV,$M_{η'_c}=3.566\pm 0.437$ GeV,$M_{η_b}=9.364\pm 1.120$ GeV和$M_{η'_b}=9.941\pm 1.112$ GeV.我们使用Mandeltmann公式计算了跃迁振幅,并估计了衰变宽度:$Γ(η_c \to 2γ)=7.14\pm 0.95$ KeV,$Γ(η'_c \to 2γ)=4.44\pm 0.48$ KeV,$Γ(η_b \to 2γ)=0.384\pm 0.047$ KeV和$Γ(η'_b \to 2γ)=0.191\pm 0.025$ KeV。我们还用两胶子衰变率估计了总宽度:$Γ_{tot}(η_c)=19.6\pm 2.6$ MeV,$Γ_{tot}(η'_c)=12.1\pm 1.3$ MeV,$Γ_{tot}(η_b)=6.98\pm 0.85$ MeV和$Γ_{tot}(η_b)=3.47\pm 0.45$ MeV.
2004-11-04 hep-ph
Problems of Double Charm Production in $e^+e^-$ Annihilation at $\sqrt{s}=10.6$ GeV
利用非相对论QCD(NRQCD)分解方法,计算了排他产生过程${e^++e^-\to J/ψ+η_c}$ ~和~ $e^++e^-\to J/ψ+ χ_{cJ}$ ~ $(J=0,1,2)$在质心能量$\sqrt{s}$ =10.6 GeV处的色单重态截面.对$η_c, χ_{c0}, χ_{c1}$和$χ_{c2}$的截面估计分别为5.5fb、6.7fb、1.1fb和1.6fb。计算的$J/ψ+η_c$产生率比最近的Belle数据小一个数量级,这可能表明微扰QCD计算不能解释双粲偶素产生数据.计算${e^++e^-\to χ_{c0}+ c\bar {c}}$的完整$\cal{O}$ $(α^2_{s})$颜色-单线态截面。此外,我们还评估了排他性生产横截面与包容性生产横截面的比率。$J/ψη_c$产量与$J/ψc\bar{c}$产量的比值与实验数据一致。
2003-03-20 hep-ph
Production of $π^0ρ^0$ pair in electron-positron annihilation in the Nambu-Jona-Lasinio model
过程$e^+e^- \to π^0ρ$中描述的扩展NJL模型的能量范围从0.9 GeV到1.5 GeV的框架。考虑了带有矢量介子$ω(782), \,\,ϕ(1020)$和$ω'(1420)$的中间态的贡献,其中$ω'$是$ω$ -介子的第一径向激发.所得结果与实验数据符合良好。
2012-01-31 hep-ph
On the rigidity of back-to-back top quark pairs in e^+e^- annihilation
我们考虑了胶子辐射对顶夸克/反顶夸克能量以及$e^+e^-$湮灭中产生的顶-反顶夸克对的反共线性的影响。我们的研究结果中的$E_q$ -依赖的$t\bar tg$截面和依赖的余弦的开放角$θ_{12}$之间的顶部和反顶部的质量中心能量的$\sqrt{q^2}=500 GeV$。然后,我们继续确定顶夸克能量的平均值,以及它的纵向和横向投影,以及$\sinθ_{12}$和$\cosθ_{12}$与反共线性极限$\sinθ_{12}=0$和$\cosθ_{12}=-1$的偏差。对于$500 GeV$的质心能量,我们得到$<E_q>=248.22 GeV$、$<E_L>=247.24 GeV$和$<E_T>=4.70 GeV$。因此,在这个能量下,胶子辐射造成的总平均能量损失是顶夸克能量的0.71%。纵向平均能量损失为1.06%,横向平均能量增益为1.88%。在$1000\GeV$,这些百分比分别上升到3.77%、5.19%和6.06%。对于非共线角$\barθ_{12}=180^0-θ_{12}$的平均值,我们在$500 GeV$处获得$<\barθ_{12}>=1.25^0$,其值在$1000 GeV$处上升至$4.62^0$。通过对顶的横动量的分析,我们发现,在从阈能到$1000 GeV$的能量范围内,顶的平均横动量与胶子的平均总动量接近,表明在这个能量范围内胶子动量有很大的平均横动…
1998-07-09 hep-ph
Monoenergetic Neutrinos from WIMP Annihilation in Jupiter
弱相互作用大质量粒子(WIMP)可以被太阳捕获并在核心湮灭,这可能导致产生可以在静止时衰变为单能236 MeV中微子的K介子。在DUNE进行了几项探测这些中微子的研究。已经表明,如果WIMP质量低于4 GeV,那么它们将在湮灭之前蒸发,从而抑制信号。由于木星有一个较冷的核心,质量在1-4 GeV范围内的WIMP不会蒸发,因此可以湮灭为单能中微子。我们计算这些中微子的木星表面附近的通量,并发现它是可比的通量在DUNE的质量超过4 GeV和实质上更大的1-4 GeV的范围。当然,探测这些中微子需要在木星附近安装中微子探测器。显然,要建造这样的探测器还需要几十年的时间,但如果直接探测实验发现质量在1-4 GeV范围内的WIMP,它可能是了解湮灭过程的少数方法之一。液态氢时间投影室或许能够获得这些中微子的精确方向信息和能量(木星附近有大量的氢)。我们推测,这样的探测器可以放置在一个潮汐锁定的阿马尔西亚卫星的远侧;月球本身将提供大量的背景屏蔽,表面将允许更容易地部署太阳能电池板发电。
2022-12-13 hep-ph
Green Bank Telescope Constraints on Dark Matter Annihilation in Segue I
我们使用一个非检测在$ν= 1.4\,$ GHz的绿岸望远镜观测的超微弱的矮球状星系Segue I,它可以沉浸在一个不可忽略的晕磁场的银河系,把粒子暗物质的属性的界限。我们使用Einasto暗物质配置文件的星系模型,并计算预期的同步辐射通量从暗物质湮灭的磁场强度$B$,扩散系数$D_0$,和粒子质量$m_χ$为不同的湮灭通道的函数。这些数据强烈不利于湮没到$e^+e^-$的$m_χ\lesssim 50\,$ GeV,但不敏感的$b \bar b$通道。采用一个基准$B \sim 2\,μ$ G推断Segue I的接近银河系,我们的模型的湮灭$τ^+τ^-$与$m_χ= 30\,$ GeV需要一个中间值的$D_0$与数据的一致性。最令人信服的限制,获得了WIMP湮灭$μ^+μ^-$:我们排除$m_χ\lesssim 30\,$ GeV $\,\rightarrowμ^+μ^-$在95%的置信度,除非$D_0$超过银河系的值或$B$是显着小于我们所假设的。
2015-07-13 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Annihilation into Four-Body Final States and Implications for the AMS Antiproton Excess
我们把暗物质湮灭看作是标准模型粒子的一组末态,包括由中间态衰变产生的两体和四体末态。对于质量约为10-10^5 GeV的暗物质,我们使用普朗克和费米-LAT、MAGIC和VERITAS等高伽马射线实验的更新数据来约束每个末态的湮灭截面。普朗克约束是在整个质量范围内湮灭为轻轻子的最严格的约束,费米-LAT约束是质量高达~10^4 GeV的四体末态最严格的约束。我们根据最近AMS反质子的结果考虑了这些限制,并表明对于轻介质,当质量为mx ~ 60-100 GeV的暗物质和介质质量mx/mx ~< 1时,用暗物质解释AMS数据是可能的,并且与费米-LAT内星系测量保持一致。
2017-09-21 astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos from Off-Shell Final States and the Indirect Detection of Dark Matter
我们重新讨论了暗物质在WW和TT运动学阈值附近的太阳中微子湮灭。我们调查的潜在的重要性,湮灭WW* 在最小的暗物质模型中,其中一个马约拉纳单线态混合矢量状电弱二重态,但许多结果推广到其他模型的弱相互作用的暗物质。我们重新评估了这个模型的间接检测约束,发现一旦所有的湮灭通道都被适当地考虑在内,最严格的约束自旋相关散射的暗物质质量为60 GeV < mX < mt来自超级神冈实验的结果。此外,我们建立了独立于模型的声明,马约拉纳暗物质的热遗迹丰度和中微子信号都是由湮灭通过s通道Z玻色子被排除在70 GeV < mX < mW。在某些模型中,tt* 的湮灭可以影响间接探测,特别是通过与湮灭竞争来测量玻色子的最终状态,从而削弱中微子信号。然而,在极小模型中,这种最终状态在很大程度上可以忽略不计,只允许质量比顶夸克质量低几个GeV的暗物质逃避排除。
2012-02-01 hep-ph