Sommerfeld effect in freeze-in dark matter
本研究探讨索末菲效应对冻结产生暗物质不同阶段遗迹密度的影响,明确了不同区域中吸引/排斥力索末菲效应的作用规律,指出纳入该效应会修正模型参数并形成带状可行参数空间。
2023-10-08 hep-ph
Astrophysical Signatures of Asymmetric Dark Matter Bound States
金块- ADM金块的宇宙学既通用又独特:金块具有高度放热的融合过程,这可能会影响星系核心的形状,并导致罕见的暗星形成。我们发现,考虑到在一个通用的扩展核模型的吸引力和排斥力的性质,自相互作用的约束放置在冻结出合成在球场的$M_{\rm fo} \lesssim 10^{16}$ GeV的块金质量的上限。我们还表明,间接检测强烈约束模型的标量介质绑定的金块与希格斯混合。
2018-05-11 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
Dark Energy and Dark Matter in Emergent Gravity
通过考虑满足Heisenberg代数的非对易库仑分支的真空,可以将涌现引力应用于大的$N$矩阵模型.由于NC库仑分支中的IR波动总是与UV波动配对的事实,这种UV/IR混合可扩展到宏观尺度。用四维NC $U(1)$规范理论描述了NC库仑支中的真空涨落。真空涨落的序参量由随机四矢量给出,它们在交换极限下有自己的因果结构,这与基于与引力耦合的标量场理论的传统宇宙学模型不同。我们表明,它们的因果结构的结果在不同的性质的引力相互作用,使类空波动引起的排斥引力,而类时波动产生的吸引引力。考虑到涨落在本质上是随机的,而我们生活在(3+1)维时空中,排斥分量与吸引分量的比例最终为3:1 = 75:25,这与当前宇宙的暗分量是一致的。如果我们把普通物质作为吸引引力包括在内,那么突现引力可以更准确地解释我们宇宙的黑暗面。这项工作是会议论文集的扩展版本(Yang in EPJ Web Conf 168:03006,2018)。
2022-11-01 gr-qc hep-ph hep-th
WIMPless Dark Matter and Meson Decays with Missing Energy
无WIMP的暗物质提供了一个有吸引力的框架,在这个框架中,暗物质可以非常轻。我们调查的影响,这样的情况下看不见的衰变的bottomonium状态的暗物质的质量小于周围$5 {\rm GeV}$。我们把这些衰变与核子-暗物质弹性散射的测量联系起来。我们还研究了与$s$夸克的耦合对涉及丢失能量的味道改变$b\to s$过程的影响。
2009-12-06 hep-ph
Gravitationally bound BCS state as dark matter
我们探讨了费米子暗物质经历BCS转变形成超流体的可能性。这需要费米子之间的相互作用,我们描述了一个可能的来源,这种相互作用引起的扭转。在局域密度近似下,我们用Bogoliubov-de Gennes形式描述引力费米子系统。我们求解泊松方程以及费米子的密度和能隙方程,以找到暗物质晕的自引力超流解。为了产生矮星系大小的晕,我们需要$\sim 200\mathrm{eV}$的粒子质量。我们发现一个最大的吸引力耦合强度之前,晕变得不稳定。如果暗物质晕确实有超流成分,这就增加了它们包含涡旋线的可能性。
2017-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter EFT, the Third -- Neutrino WIMPs
只与第三代费米子耦合的不育中微子是有吸引力的暗物质候选者。在EFT方法中,我们证明了他们可以生成所观察到的遗物密度,而不违反直接和间接检测的约束。这样的EFT代表了规范的第三代$B-L$模型,以及第三代标量或矢量轻夸克。LHC测量自然区分不同的基础模型。
2020-12-17 hep-ph
The Strange Physics of Dark Baryons
携带重子数的GeV量级的暗扇区粒子为理解暗物质的起源和宇宙的物质-反物质不对称性提供了一个有吸引力的框架。我们证明,暗衰变的强子状态包含奇怪的夸克-超子-发现这样的黑暗重子提供了良好的前景。建立在超子暗衰变相关的矩阵元素的新的计算,并鉴于各种对撞机,风味,和天体物理学的限制,我们确定在超子工厂,如BESIII和LHCb的预期率。我们还强调了有趣的超子暗衰变的中子寿命异常和Mesogenesis的理论联系。
2022-06-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Cosmic strings interacting with dark strings
受星系中过量电子产生的天体物理观测的启发,人们提出了新的暗物质部门理论模型,其中标准模型通过吸引力相互作用耦合到暗物质部门。标准模型与“暗弦”的耦合是近年来研究的热点。在这里,我们讨论了暗弦和标准宇宙弦之间的相互作用,并表明它们可以形成束缚态。在相互作用项的存在下,Bogomolny-Prasad-Sommerfield(BPS)界存在,依赖于相互作用参数,我们观察到,暗弦和宇宙弦之间的相互作用是最有效的,如果这两个字符串是相同的。此外,我们的模型允许暗弦的解决方案,可以降低他们的能量耦合到电磁场。我们还研究了这些解决方案的引力性质,并表明,它们成为超大质量的奇异时空的引力耦合值较大相比,非相互作用的情况下。此外,赤字角的解决方案减少增加相互作用。
2009-07-14 hep-ph hep-th
Dark Matter and Cosmic Rays from Light Gauginos
一类有吸引力的超对称性打破机制预测1 GeV的光子质量。遗迹光子可以自然地解释观测到的暗物质。这些轻photinos的检测进行了讨论,并与传统的WIMP的对比。在这种情况下,胶子的质量约为100 MeV。最轻的含胶子的重子可以解释最近观测到的超高能宇宙射线,它违反了GZK束缚。
1997-04-13 hep-ph
New insights into the formation and growth of boson stars in dark matter halos
本工作采用非线性动力学数值方法研究玻色子星及其周围微团簇的引力凝聚形成和生长。完全动态的吸引和排斥的自相互作用也被认为是第一次。在纯引力的情况下,我们数值证明了增长的玻色子恒星内晕减慢和饱和,如先前已被证明,并详细说明其条件。自相互作用包括使用Gross-Pitaevskii-Poisson方程。我们发现,在强吸引力的自相互作用的玻色子星的情况下,可以变得不稳定和崩溃,与以前的静态计算。在更强的耦合下,凝聚物碎裂。正如预期的那样,排斥性的自相互作用促进了玻色子星的形成,并导致了更大半径的解决方案。
2021-02-05 astro-ph.CO hep-ph
Dark Resonance
我们构建明确的粒子暗物质模型,在暗物质部门的吸引力创建一个狭窄的近阈值共振,定性地改变湮灭截面的能量依赖性。在这些模型中,暗物质湮灭的共振增强可以很容易地产生PAMELA和FERMI卫星上实验观察到的过量高能轻子。这些模型的显著特点是,当暗物质速度低于典型银河系速度时,湮灭截面的增强被关闭,从而自动满足了由CMB各向异性和卫星星系γ射线对暗物质湮灭的约束。
2012-06-11 hep-ph
Darkonia at Colliders
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Radboud University(拉德堡德大学)
本研究采用含标量、赝标量、矢量力载体的三种模型,分析对撞机上暗夸克偶素的信号特征,发现其新信号可在LHC和Belle II探测,拓展了暗物质对撞机搜寻的可能方向。
2026-08-10 hep-ex hep-ph
Lightest U-parity Particle (LUP) dark matter
我们提出U(1)'规范对称性作为超对称标准模型中通常的R宇称的替代,表明它除了其他吸引人的特征外,还可以作为质子和暗物质稳定性的共同来源。单个U(1)'的剩余离散对称性可以为MSSM扇区(质子)和隐藏扇区(新的暗物质候选者,LUP)提供稳定性。LUP可以扩展许多模型的可行性,如R宇称破坏模型和关于暗物质问题的规范调解模型。
2008-05-02 hep-ph
TeV scale model for neutrino masses, dark matter and leptogenesis
我们提出了一个TeV尺度的leptogenesis模型的中微子质量的起源是独立的leptogenesis的规模。因此,该模型可以扩展到解释{\it暗物质,中微子质量和TeV尺度的leptogenesis}。这个模型最吸引人的特点是,它预测了几百GeV的三重态希格斯标量,可以在LHC或ILC测试。
2007-06-07 hep-ph
Boson Stars from Self-Interacting Dark Matter
我们研究的可能性,自我相互作用玻色子暗物质形成恒星般的对象。我们研究的情况下,吸引力和排斥性的自相互作用,我们特别关注的参数相空间中的自相互作用可以解决长期存在的问题的无碰撞的暗物质范例。我们发现这些暗物质玻色子恒星的质量半径关系,它们的密度分布以及它们可以支持的最大质量。
2015-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Primordial neutron star; a new candidate of dark matter
Z-玻色子交换作用在左手中微子和中子之间产生吸引力。Ginzburg-Landau平均场计算和Bogoliubov变换表明,这种吸引力导致中微子-中子对凝聚和超流性。当超流形成的结果应用于早期宇宙时,视界尺度对凝聚可能成为暗能量的一个组成部分。热宇宙介质中的其他费米子的进一步吸积,产生了由处于β平衡的质子、中子、电子和中微子组成的原始中子星的种子。原始中子星可能提供了一种机制,如果适当选择一小部分宇宙热粒子凝聚成中微子-中子超流体和原始中子星,而不使宇宙过于接近,那么原始中子星可能提供了部分或全部宇宙中的暗物质。通过测量原始中子星形成时的中微子爆发和实验室原子实验中超流遗迹中微子的探测,可以从原理上验证这一设想。
2022-09-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Sector Mass Relations from RG Focusing
暗扇区质量关系,例如那些允许在早期宇宙中发生近阈值或近共振湮灭的关系,可能是由于重整化群方程中的IR吸引比而产生的。达到一个特定的比例需要特定的暗物质规范电荷或相互作用,从而导致对暗物质性质的预测。此外,质量与暗物质质量相当的额外状态可能是必要的,可能会产生新的现象学。我们探索这个想法的背景下,暗物质下收取一个新的规范$U(1)_X$动力学混合的标准模型超荷。
2013-11-12 hep-ph
Review of axino dark matter
本文综述了轴子暗物质的研究现状。两个层次问题,强CP问题和规范层次问题,导致引入粒子物理学的自发破缺的整体Peccei-Quinn对称性和软破缺的超对称性,分别。把它们结合起来,意味着不仅存在轴子,而且存在它的标量分量--萨克逊子和它们的费米子伙伴--轴子。其中,轴子和轴子是有吸引力的暗物质候选者。讨论了轴子作为暗物质的各种可能性。
2013-07-12 astro-ph.CO hep-ph
Composite Messenger Baryon as a Cold Dark Matter
在各种超对称(SUSY)模型中,质量为超轻引力子m_{3/2} \lesssim O(10)eV的规范介导的超对称破缺模型是非常有吸引力的,因为它们完全不存在众所周知的引力子问题。这种情况的一个缺点是缺乏超对称冷暗物质。在这封信中,我们提出,一个具有强相互作用的信使粒子的重子束缚态,质量为O(100)TeV,自然可以是冷的暗物质。我们还提出了一个模型,实现这样的场景。
2007-07-17 hep-ph
R-parity Violating Right-Handed Neutrino in Gravitino Dark Matter Scenario
引力子暗物质的衰变是解释PAMELA/ATIC宇宙射线数据目前过剩的一个有吸引力的候选者。然而,在低能尺度下,R-宇称违反要求非常微小。我们建议在右手中微子部门的R宇称破坏。违规行为受到跷跷板机制的抑制。虽然再加热温度是从上面的限制,热leptogenesis被发现成功地工作的帮助下,R-宇称违反右手中微子。
2009-03-10 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
Directly detecting sub-GeV dark matter with electrons from nuclear scattering
质量在亚GeV范围内的暗物质(DM)粒子是较重的弱相互作用大质量粒子的有吸引力的替代品,但直接检测这种轻粒子是具有挑战性的。然而,如果DM-核散射导致反冲原子的电离,即使核反冲是不可观测的,产生的电子也可以被检测到。我们证明,包括这种效果显着提高直接检测灵敏度亚GeV DM。现有的实验设定了世界领先的限制,未来的实验可能会探测与热冻结相关的截面。
2018-08-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Thermal Real Scalar Triplet Dark Matter
本文全面研究了热弱相互作用的候选者实标量三重态暗物质,特别关注了暗物质与希格斯玻色子之间的弱相互作用和其它相互作用对暗物质湮灭的索末菲效应。我们发现一个参数区域,其中包括所谓的“WIMP奇迹”之一仍然存在,即它尊重所有的约束所施加的暗物质搜索在对撞机实验,地下实验(直接检测)和天体物理观测(间接检测)。该区域也被发现是有效地搜索各种不久的将来的实验。特别是,XENONNT实验将覆盖几乎整个参数区域。
2021-05-17 hep-ph
Dedicated Indirect Searches for Dark Matter Using Antideuterons
本白皮书描述了使用反氘子进行间接暗物质搜索的基本思想。由于低的天体物理背景,由暗物质湮灭/衰变产生的低能量反氘核提供了一个有吸引力的暗物质特征。目前和未来的实验有很强的潜力,以检测反氘从暗物质。它们不仅相互补充,而且与其他暗物质搜索也是互补的。
2013-05-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Axions and Dark Matter
暗物质构成了宇宙总能量密度的大约$23\%$,但除了它应该是由冷的和弱相互作用的粒子组成之外,它的性质仍然知之甚少。许多超越标准模型的理论可以提供合适的候选者作为暗物质和轴子引入解决强CP问题被证明是一个有吸引力的。在本文中,我们简要地回顾了轴子和轴子暗物质的几个重要特征。
2017-02-26 astro-ph.CO hep-ph
Updated CMB, X- and gamma-ray constraints on majoron dark matter
majoron提供了一个有吸引力的暗物质候选者,直接与负责自发中微子质量产生的机制在标准模型框架内。在这里,我们更新的宇宙学和天体物理学的限制majoron暗物质来自宇宙微波背景(CMB)和各种X-和伽马射线观测。
2013-09-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Strong constraints on self-interacting dark matter with light mediators
将暗物质与轻的新粒子结合是一种将热产生与强速度依赖的自相互作用相结合的有吸引力的方法。在这里,我们指出,在这样的模型中的暗物质湮灭率一般由索末菲效应增强,我们从宇宙微波背景和其他间接探测探测探针得到的约束。对于经常研究的s波湮灭的情况下,这些约束排除了整个参数空间的自相互作用是足够大的,以解决小规模的结构形成的问题。
2017-04-07 hep-ph
SUSY Dark Matter: Direct Searches vs. Collider Experiments
在具有守恒R宇称的超对称模型中,最轻的中性伴子是宇宙中不发光物质的一个有吸引力的候选者。如果残余中性伴子确实以暗物质的形式存在于我们的星系中,那么它们就可以在散射实验中被直接探测到。这可以作为一个独立的搜索渠道,以补充对撞机实验的超对称性。我比较直接探测实验的灵敏度达到超对称性在对撞机设施的最小超引力模型的框架。
1998-10-07 hep-ph
Dark matter from dynamical SUSY breaking
我们考虑动力学超对称性破缺的明确模型,其中暗物质是一个10 - 100 TeV的强相互作用的复合态,没有携带标准模型的量子数。这些结构是众所周知的超对称性破缺机制的简单变体,增加了允许大的“风味”对称性。暗物质是这种对称性下最轻的复合模量,是一种可行的冷暗物质候选者,具有丰富的热遗迹。这是一个有吸引力的可能性,在低尺度规范介导的情况下,引力子是最轻的超粒子。一个与超对称性破缺有关的轻R-轴子存在于这些隐藏的扇区中,并作为暗物质和标准模型之间的门户。这种情况与目前和今后的间接探测实验有关。
2010-03-31 hep-ph
Consistency of WIMP Dark Matter as radiative neutrino mass messenger
暗生假说为暗物质和中微子质量的产生提供了一种有吸引力的方法,在这种方法中,稳定暗物质的对称性也确保了中微子质量的辐射跷跷板起源。然而,最简单的情况可能会遭受由潜在的$\mathbb{Z}_2$对称性的自发破缺引起的不一致。在这里,我们表明,最简单的模型的单重三重态扩展自然避免了这个问题,由于存在的标量三重态中性下的$\mathbb{Z}_2$影响的演变的耦合在标量部门。该方案提供了良好的前景,直接WIMP暗物质探测通过核反冲方法。
2016-03-17 hep-ph
Stueckelberg Bosons as an Ultralight Dark Matter Candidate
在这封信中,我们提出了一个新的模糊暗物质模型的基础上Stueckelberg理论。将暗物质看作是Stueckelberg粒子的玻色-爱因斯坦凝聚体,并分析了由此产生的宇宙学效应.适合理解这样的颗粒的密度和晕的大小,并与现有的模型进行比较。某些有吸引力的特性的模型进行了演示,并为今后的工作奠定了基础。
2019-07-24 gr-qc hep-ph hep-th
Supersymmetric Inflation, Matter and Dark Energy
在这个演讲中,基于\cite{Kane:2001rb},我们强调,中尺度超对称暴胀模型是特别有吸引力的,因为暴胀,重子生成和冷暗物质(CDM)的残余丰度都与一组参数有关,这些参数也影响粒子物理对撞机现象,中微子质量和强CP问题。我们还指出,今天的遗迹丰度的不同形式的物质(原则上)计算从超对称膨胀模型与测量的CMB温度和哈勃常数。从这些遗迹的丰度可以推断出当今的暗能量(DE)密度。
2001-10-30 hep-ph
Probing pseudo-Goldstone dark matter at the LHC
伪戈德斯通暗物质通过希格斯门耦合到标准模型,为现象学上可行的伪标量暗物质提供了一个有吸引力的框架。由于在零动量转移时相关的(树级)Goldstone玻色子顶点消失,它享有直接探测率的自然抑制,这使得轻的WIMP类暗物质与强流边界一致。在这项工作中,我们探讨了在大型强子对撞机上探测伪戈德斯通暗物质的前景,重点是丢失能量的矢量玻色子融合(VBF)通道。我们发现,在相当大的区域的参数空间,相对轻的暗物质($m_χ< 100$ GeV),可以发现在高光度运行,只要它是在希格斯玻色子衰变产生的。
2019-06-28 hep-ph
Kaluza-Klein Dark Matter After Fermi
宇宙额外维模型中的Kaluza-Klein光子是最有吸引力的暗物质候选者之一。900 GeV质量的Kaluza-Klein光子的残余密度与我们观测到的宇宙中暗物质的数量符合得很好,具有分裂宇宙额外维的特征分裂谱。有趣的是,在相同质量范围内的卡鲁扎-克莱因光子也为最近观察到的宇宙电子和正电子通量的过度提供了极好的拟合。伽马射线的贡献量,主要来自τ衰变,可以在300 GeV左右显着,因此可以通过即将到来的费米-LAT扩散伽马射线数据观察或限制。
2009-08-31 hep-ph
Duration of Classicality of Homogeneous Condensates with Attractive Interactions
暗物质轴子和其他高度简并的玻色流体通常由经典场方程描述。在最近的一篇论文\cite{BECprop}中,我们计算了具有吸引接触相互作用的均匀凝聚体和自引力均匀凝聚体在临界膨胀时的经典性持续时间。根据他们的经典运动方程,这种凝聚体永远存在。在它们的量子演化中,参数共振导致量子成对地跳出凝聚体,进入波矢小于某个临界值的所有模式。在每种情况下,我们估计的时间尺度上的冷凝物是耗尽,之后的经典描述是无效的。
2017-12-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Pseudo-Nambu-Goldstone dark matter from gauged $U(1)_{B-L}$ symmetry
伪南武-戈德斯通玻色子(pNGB)是暗物质的一个有吸引力的候选者,因为它的性质自然回避了当前暗物质直接探测实验的严重限制。我们构建了一个模型与pNGB暗物质的基础上的{\it规范} $U(1)_{B-L}$对称性,没有特设的全球对称性假设。该模型保持了对暗物质直接探测截面的自然抑制机制。另一方面,pNGB可以通过新的高尺度抑制算子衰减。我们表明,pNGB有足够长的寿命是一个暗物质在广泛的参数空间的模型。pNGB暗物质的热遗迹丰度可以与宇宙线观测对暗物质衰变的约束条件下的观测值进行拟合。
2020-04-27 hep-ph
Dark Matter from Binary Tetrahedral Flavor Symmetry
最小可重正化T'xZ2模型(MRT 'M)在其Higgs标量扇区中稍微扩展,使得味对称的阿贝尔部分扩大到(Z2xZ2')。所有标准模型和原始MRT 'M状态将在Z2'下进行平凡变换。受Valencia组的A4模型构建的启发,我们提出了一个T'WIMP候选作为最轻的Z2 '奇数标量。这种扩展的先前MRT 'M模型保持了中微子混合矩阵和Cabibbo角的成功预测,并提供了一个有吸引力的候选人暗物质(Phi_WIMP)与M_Phi \simeq 780 GeV。
2012-01-06 hep-ph
Predictive model for dark matter, dark energy, neutrino masses and leptogenesis at the TeV scale
我们提出了TeV尺度的leptogenesis的一个新的机制,右手电子的化学势传递到$B-L$不对称的宇宙中存在的sphaleron。该模型的优点是中微子质量的起源与稀薄起源的尺度无关。因此,该模型可以扩展到解释{ \it暗物质,暗能量,中微子质量和TeV尺度的稀薄发生}。这个模型最吸引人的特点是,它预测了几百GeV的三重态希格斯标量,可以在LHC或ILC测试。
2007-07-09 astro-ph hep-ph
Gravitino dark matter and neutrino masses with bilinear R-parity violation
双线性R宇称破缺为中微子质量和混合提供了一个有吸引力的起源。在这些方案中,引力子是一种可行的衰变暗物质粒子,其R宇称破坏衰变导致单色光子,其速率可用于天体物理观测。我们确定的参数区域所允许的伽马射线线搜索,暗物质遗迹丰度和中微子振荡数据,获得一个限制引力子质量$m_{\tilde G} \lsim$ 1-10 GeV对应于一个相对较低的再热温度$T_R \lsim$几个$\times 10^7-10^8$ GeV。中微子质量和混合参数可以在大型强子对撞机等加速器实验中重建。
2012-02-01 hep-ph
Low-Energy Signals from the Formation of Dark Matter-Nuclear Bound States
如果存在足够强度的引力,暗物质粒子可能与原子核结合。我们发现,一个暗光子介质的质量$\sim (10 - 100)$兆电子伏,动力学混合标准模型电磁在$\sim 10^{-3}$的水平产生千电子伏级的结合能之间的暗物质和重元素,而禁止的能力,结合轻元素。在地下直接探测实验中,这种束缚态的形成以电子和光子的形式释放出keV级的能量,产生具有时间结构的单能量电子信号,其中可能包含每日和季节性调制。我们表明,从液体氙探测器的数据提供了精致的灵敏度,这种情况下,约束银河系的丰度,这样的暗粒子是在最$\sim 10^{-18} - 10^{-12}$的银河系暗物质密度为质量跨越$\sim (1 - 10^5)$ GeV。然而,这些暗粒子的指数小分数丰度足以解释在XENON 1 T观察到的电子反冲过剩。
2021-10-12 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Scalar Dark Matter Clumps with Angular Momentum
光标量暗物质的行为是近年来人们非常感兴趣的一个课题,因为它可以导致有趣的小尺度行为。特别是,这可能导致这些光标量(包括轴子)形成引力束缚的团块。在参考文献[1]中,我们分析了这些团块的行为,假设球对称,允许吸引和排斥的自相互作用。在吸引相互作用的情况下,团块有一个最大允许质量,在排斥相互作用的情况下,团块有一个最小半径,在大质量时饱和。在这里,我们扩展这项工作,包括非球对称的团块。由于系统试图重组到BEC基态,我们考虑的配置与一个保守的非零角动量,并构建最低能量配置在固定的粒子数和固定的角动量。我们发现以前的球对称结果的推广。特别是,虽然在吸引的情况下仍然有一个最大质量,但它的值随着角动量的增加而增加。此外,在排斥情况下的最小半径被提高到更高的半径。我们澄清如何在最近的索赔文献中的角动量的上限是由于不准确的数值。在即将发表的论文中,我们将研究轴子团共振成可见和隐藏扇区光子的可能性,并分析非零角动量的质量和半径变化如何影响共振。
2018-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Electron-target experiment constraints on light dark matter produced in primordial black hole evaporation
银河系中的亚GeV轻暗物质粒子或原始黑洞等宏观物体由于直接探测实验中WIMP的零结果而成为有吸引力的暗物质候选者。我们探讨了目前的PBH作为一种新的来源,以产生光增强DM和限制光PBH与当前和未来的地面设施的可能性。我们研究了电子弹性散射数据,并获得了来自Super-Kamiokande和XENON 1 T对PBH蒸发的助推DM的电流约束。亚GeV的DM-电子散射截面和DM组成的PBHs $f_{\rm PBH}$的分数的前瞻性的界限也施加为未来的氙实验。
2022-09-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Heavy Dark Baryons as Self-Interacting Dark Matter: A GeV-Scale Coincidence
ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics, School of Physics, The University of Melbourne(墨尔本大学物理学院暗物质粒子物理卓越中心);Institut für Astroteilchen Physik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院天体粒子物理研究所);Departament de Física Teòrica, Universitat de València(瓦伦西亚大学理论物理系);Instituto de Física Corpuscular (CSIC-Universitat de València)(粒子物理研究所(瓦伦西亚大学-西班牙国家科学研究委员会))
研究禁闭暗SU(N)理论中重重子作为自相互作用暗物质,推导其相互作用并发现大N下可产生速度依赖截面,对应GeV尺度暗重子,暗示非对称暗物质起源。
2026-10-01 astro-ph.CO hep-ph
Indirect Detection of Little Higgs Dark Matter
具有T宇称的小希格斯模型包含一个有吸引力的暗物质候选者,即重光子。我们计算了重光子湮灭成Z-光子对的截面,结果比以前计算的双光子末态的截面高得多。不幸的是,即使有这种增强,来自银河系重光子湮灭的单色光子通量也不太可能被GLAST或目前运行的大气切伦科夫望远镜探测到。我们还计算了太阳和地球捕获的重光子湮灭产生的高能中微子的通量。这种中微子产生的上行μ介子的最大通量约为1 yr^{-1}km^{-2}。
2006-10-26 hep-ph
Do Dark Matter Axions Form a Condensate with Long-Range Correlation?
最近,人们对暗物质轴子引力热化并形成具有宇宙学长程关联的玻色-爱因斯坦凝聚体的说法产生了极大的兴趣。这对星系尺度的观测有潜在的影响。在这里,我们批判性地审视这一主张。我们指出,由于排斥相互作用,这确实可以驱动长程序,并由于吸引力的相互作用,这可能会导致局部玻色团块(恒星或孤子),只表现出短程相关的热化和冷凝物的形成之间有本质的区别。虽然排斥和吸引力之间的差异是不存在的标准碰撞玻尔兹曼方程,我们认为,这是必不可少的场论动力学,我们解释为什么后者的分析是适当的凝聚。由于轴子主要由吸引力相互作用--引力和标量-标量接触相互作用--控制,我们得出结论,虽然形成了玻色-爱因斯坦凝聚体,但长程相关的说法是不合理的。
2015-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Probing Velocity Dependent Self-Interacting Dark Matter with Neutrino Telescopes
自相互作用的暗物质模型构成了一个有吸引力的解决方案,在小尺度上的结构形成的问题。这些模型的一个简单实现考虑了由轻粒子介导的暗力,轻粒子可以通过与光子或$Z$玻色子的混合耦合到标准模型。在这种情况下,我们调查的IceCube-DeepCore和平谷中微子望远镜的灵敏度相关的μ介子中微子通量产生的暗物质湮灭在太阳。尽管模型很简单,但几种效应自然出现:动量抑制的原子核捕获,速度依赖的暗物质自捕获,索末菲增强的湮灭,以及由于介质晚期衰变而增强的中微子通量。考虑到所有这些影响,我们发现大多数模型相关的参数空间可以通过IceCube-DeepCore已经收集的三年数据进行测试。我们表明,通过中微子的间接检测可以与直接检测实验的强大的现有限制,特别是在同位旋破坏的情况下。
2018-03-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Axino dark matter in light of an anomalous X-ray line
Axino作为解决强CP问题的轴子的超伴子,可以作为暗物质的一个很好的候选者。受星系团和仙女座星系3.5 keV X射线线信号的启发,我们研究了具有R宇称破坏的轴子模型,指出具有三线性R宇称破坏的轴子暗物质是再现X射线线的一个有吸引力的方案.为了解释线信号,三线性R宇称违背耦合$λ\sim {\cal O} (10^{-3}-10^{-1})$的佩切-奎因尺度需要为$f_a \sim{\cal O}(10^{9}-10^{11})$ GeV。此外,右手态被预测为轻态,即$\sim{\cal O}(100)$ GeV,因此可以在LHC中寻找。在这项研究中还讨论了该模型的宇宙学方面。
2014-05-30 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark matter searches at LHC
除了标准模型测量和其他超越标准模型的研究,ATLAS和CMS实验在LHC将寻找超对称性,其中一个最有吸引力的解释暗物质。超对称性发现的潜力与早期的数据一起在这里与2010年获得的碰撞数据在7 TeV的一些第一个结果。重点放在测量和参数的确定,可以进行解开可能的超对称模型和超对称外观相似和解释一个可能的正超对称信号的解释暗物质。
2011-04-22 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Inflationary Dark Matter in the Luminogenesis Model
使用重整化群流和宇宙学约束的膨胀模型,我们利用宇宙膨胀和暗物质粒子的动力学质量之间的一个独特的连接在发光模型,统一模型与规范组$SU(3)_C \times SU(6) \times U(1)_Y$,打破了标准模型与额外的规范组暗物质时,暴胀子滚入真正的真空。在这个模型中,暴胀子衰变产生了暗物质,暗物质又以与宇宙学数据相符的正确比例衰变为发光物质。这个模型的一些吸引人的特征包括自相互作用的暗物质,这可能解决矮星系结构和星系中心暗物质尖点的问题。
2015-09-17 astro-ph.CO hep-ph
Universal Extra Dimensions and the Graviton Portal to Dark Matter
宇宙额外维度(UED)范式特别有吸引力,因为它不仅包括暗物质粒子的自然候选者,而且还解决了与粒子物理学相关的几个问题。然而,大型强子对撞机上的非观测结果使这一范式陷入了严重的紧张状态。然而,一个特定的5维UED模型出现在一个6维时空嵌套翘曲。$AdS_6$块体保护希格斯质量以及UED标度,而不会调用不自然的参数值。第六个方向的引力子激发为暗物质粒子开辟了新的(共)湮灭通道,从而允许现象学上的一致性,否则将被拒绝到最小的UED场景。该模型在基于卫星的实验以及LHC中都产生了独特的签名。
2017-10-24 hep-ph
Phenomenology of Light Fermionic Asymmetric Dark Matter
非对称暗物质(ADM)是一种很有吸引力的可能性,它试图解释宇宙中重子与暗物质丰度之比。玻色子ADM受到旧中子星存在的限制,而费米子ADM需要额外的轻粒子才能在早期宇宙中湮灭其对称分量。我们重新审视了包含轻标量态的最小GeV尺度费米ADM模型的现象学。从宇宙学,暗物质直接探测,味物理和对撞机搜索目前对这种情况的限制进行了详细的研究。我们估计未来达到的模型参数空间从下一代暗物质直接探测实验,希格斯玻色子的性质测量和寻找轻标量在大型强子对撞机,以及希格斯不可见的分支比在拟议的ILC的测定。
2013-10-07 hep-ph
Intermediate Scale Supersymmetric Inflation, Matter and Dark Energy
我们考虑超对称的通货膨胀模型,其中通货膨胀发生在一个中等规模,并提供了解决方案的$μ$问题和强CP问题。这样的模型是特别有吸引力的,因为通货膨胀,重子生成和残余丰富的冷暗物质都是由一组参数,也影响粒子物理对撞机现象,中微子质量和强CP问题。对于这样的模型,宇宙的自然状态是包含重子、大质量中微子、最轻的超伴冷暗物质和轴子。这些不同形式的物质在今天的剩余丰度(原则上)可以通过超对称暴胀模型,结合宇宙微波背景温度和哈勃常数的测量值计算出来。从这些遗迹的丰度可以推断出现今的暗能量密度。
2001-10-30 hep-ph
MeV astronomy with Herwig?
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。特别是对于MeV到GeV范围内的质量,间接检测预计将成为主要的限制因素。在这个范围内,暗物质湮灭进入强子末态会产生一个充满挑战的轻强子共振动物园。更新Herwig 7,我们提供了一个模型,这些过程和研究的能量谱湮灭通过矢量介质。我们涵盖暗物质质量之间的250兆电子伏和5 GeV,包括误差估计。这为充分研究隐藏的暗物质部门的间接探测信号开辟了新的机会,矢量介质在亚GeV范围内。
2021-02-15 hep-ph