Galactic Geology: Probing Time-Varying Dark Matter Signals with Paleo-Detectors
古探测器是一种通过读出天然矿物小样本中核反冲造成的损伤轨迹来寻找暗物质的实验技术。与传统的实时直接探测实验不同，古探测器已经积累了长达10亿年的这些轨道。这些长的积分时间提供了一种独特的可能性：通过读出不同年龄的古探测器，人们可以探索兆年到千兆年时间尺度上的信号的时间变化。我们调查了两个例子的暗物质子结构，可以引起这种随时间变化的信号。第一，一个黑暗的圆盘，地球每经过4500万年就会穿过它;第二，地球在过去的十亿年中遇到的一个暗物质次晕。我们表明，古探测器是敏感的，这些例子下各种各样的实验方案，即使在存在大量的背景不确定性。这篇论文表明，古探测器可能是解开我们银河系历史的关键。
2021-12-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Dark Matter Mass and Anisotropy in Directional Detector
暗物质的速度分布在大多数情况下被认为是各向同性的麦克斯韦-玻尔兹曼分布，然而，通过模拟也提出了包括各向异性分布在内的其他分布模型。对暗物质的定向直接探测有望成为区分各向同性和各向异性暗物质分布的有效途径。我们研究了在定向探测器的假设下，通过蒙特卡罗模拟获得各向异性和WIMP质量的可能性。
2019-09-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Foraging for dark matter in large volume liquid scintillator neutrino detectors with multiscatter events
我们表明，暗物质的每核子散射截面$\gtrsim 10^{-28}~{\rm cm^2}$可以发现的液体闪烁中微子探测器，如BOREXINO，SNO+，和JUNO。由于接收到的暗物质通量很大，这些探测器可以发现质量高达$10^{21}$ GeV的暗物质，超过目前直接探测实验（如XENON1 T和PICO）的质量灵敏度两个数量级以上。我们推导出自旋独立和自旋相关的截面灵敏度，这些探测器使用现有的选择触发器，并提出了一种改进的触发程序，提高了两个数量级的灵敏度。我们解释这些敏感性的三个暗物质的情况下：（1）散射的有效接触算子，（2）QCD带电的暗物质，（3）最近提出的普朗克质量的重子带电的暗物质模型。考虑到地球的密度分布和元素组成以及核自旋，我们计算了由于地球覆盖层而导致的这些探测器上的暗物质通量衰减。
2019-04-17 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Ultraheavy multiscattering dark matter: DUNE, CYGNUS, kilotonne detectors, and tidal streams
本文研究多重散射暗物质直接探测，基于能量沉积推导DUNE、CYGNUS、XLZD和Argo等大体积探测器的质量与截面可达范围，并展示逐事件速度重建可识别约占局域密度10%的潮汐流。
2024-10-29 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Detecting Light Dark Matter with Kinetic Inductance Detectors
本文利用动态电感探测器开展暗物质-电子相互作用原型搜寻，证明现有KIDs可实现0.2 eV有效阈值并设定新的暗物质约束，展示其大规模扩展潜力。
2024-03-28 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Earth's Stopping Effect in Directional Dark Matter Detectors
我们探讨了当暗物质粒子在地下向探测器运动时，暗物质与原子核相互作用产生的停止效应。虽然这种影响对于重暗物质粒子来说可以忽略不计，但是存在参数相空间，在该参数相空间中，暗物质粒子与原子核的地下相互作用可以在光谱中产生可观察到的差异。从下面到达探测器的暗物质粒子可以比从上面到达的粒子具有更少的能量。这些差异可以通过即将到来的定向检测器潜在地检测到。这可以揭示有关原子核与轻暗物质候选物之间相互作用的类型和强度的大量信息。
2015-09-29 hep-ph
Search for light scalar dark matter with atomic gravitational wave detectors
我们表明，基于一种原子干涉术的引力波探测器对超轻标量暗物质敏感。这种暗物质可以引起基本常数的时间振荡，频率由暗物质质量设定，振幅由局部暗物质密度确定。其结果是原子跃迁能的调制。该信号非常适合于一种引力波探测器，该探测器比较两个空间分离的原子干涉仪，并以一个共同的激光器为基准。这种探测器可以在与其他提议互补的频带中，将当前对电子质量或电荷模量暗物质的搜索提高多达10个数量级。它表明，这类原子传感器是定性不同于其他引力波探测器，包括那些基于激光干涉。通过使用类似原子钟的干涉仪，激光噪声仅用单个基线来减轻。因此，这些原子传感器除了检测张量信号之外，还可以检测标量信号。
2016-06-14 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Testing Dark Matter with Neutrino Detectors
中微子是最难探测到的标准模型粒子。利用这一事实，我们认为暗物质湮灭和衰变的星系晕，并显示如何目前和未来的中微子探测器可以用来设置一般限制的暗物质湮灭截面和暗物质的寿命。
2008-05-21 hep-ph
Probing For Non-Gravitational Galactic-Range Dark Matter Interactions
Center for Experimental Nuclear Physics and Astrophysics, University of Washington（华盛顿大学实验核物理与天体物理学中心）
本研究通过高精度扭力天平实验探测暗物质与普通物质之间的非引力长程相互作用，未发现证据并设定了实力上限，限制了暗物质理论的范围。
2026-10-02 gr-qc hep-ex hep-ph
Discrimination of anisotropy in dark matter velocity distribution with directional detectors
暗物质的定向探测对反冲能量和核反冲方向都很敏感。为测量暗物质的局域速度分布开辟了道路。在本文中，我们研究的可能性，以区分各向同性分布和各向异性一个建议的N体模拟与方向检测器。根据探测器的不同，分别对两种情况进行了数值模拟，一种是角度直方图，另一种是信号的能量-角度分布。结果表明，在90%C. L.时，速度分布的各向异性可以被区分。如果获得O（$10^4$）信号，则进行卡方检验。
2020-04-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark Matter Direct Detection With Low Temperature Detectors
低温探测器（LTD）提供最佳的信噪比性能，因此在当今可用的其他粒子探测技术中具有最低的能量阈值。这些探测器所提供的出色的背景抑制对于寻找暗物质相互作用所期望的非常罕见和非常低能量的反冲是必不可少的。此外，由于其非常好的逐事件背景抑制能力，LTD不严重依赖于自屏蔽来减轻放射性背景（与单片液体惰性气体探测器相比），因此它们可以更容易地原型化和测试基本探测器性能。本文综述了利用LTD技术进行的主要暗物质搜寻实验的现状和前景。
2013-07-31 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Dark Vector Mesons at LHC Forward Detector Searches
本文研究LHC前向探测器FASER2和FACET搜寻暗矢量介子的前景，分析暗光子质量相对暗π介子较重或最轻两种情形下与DarkQuest及可见衰变实验的互补探索能力。
2023-07-04 hep-ph
Searching for Dark Photon Dark Matter with Gravitational Wave Detectors
如果暗物质起源于一个非常轻的规范玻色子的背景，这个规范玻色子可能会对引力波探测器中的测试质量施加力，导致具有由规范玻色子质量设定的特征频率的位移。我们概述了一种新的搜索策略来寻找这样的暗物质，并表明地面和未来的天基引力波探测器有能力在未探索的参数制度，使5 $σ$发现。
2018-01-30 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Effects of gravitational particle production on Higgs portal dark matter
本文研究引力粒子产生对希格斯门户暗物质丰度的影响，发现再加热期间暴胀子相干振荡导致的引力产生通常起主导作用。
2024-11-25 hep-ph
Isospin Violating Dark Matter Search by Nuclear Emulsion Detector
通过在小质量区的一些直接搜索观测到了暗物质信号及其事件数的年调制。然而，这些区域被其他区域排除在外。违反同位旋的暗物质是解释这种差异的一个有希望的候选者。我们研究了未来利用核乳胶寻找暗物质的计划通过破坏同位旋的暗物质到达有利区域的可能性。由于检测器具有方向灵敏度，因此期望检查包括调制特性的区域。
2012-05-31 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 sub-GeV Dark Matter with conventional detectors
直接探测质量低于GeV尺度的暗物质粒子受到软核反冲能量和有限探测器阈值的阻碍。对于一个给定的最大相对速度，弹性暗物质核散射的运动学设定了可探测性的主要限制。在这里，我们建议绕过运动学的限制，考虑在核反冲光子发射的非弹性通道。我们提出的方法允许设置的第一个限制暗物质低于500兆电子伏的平面上的暗物质质量和截面与核子。在暗物质-电子耦合被抑制的情况下，韧致辐射可能是探测低质量暗物质的唯一途径，等待具有较低反冲能量阈值的新探测器技术。
2017-01-23 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
Upward muon signals at neutrino detectors as a probe of dark matter properties
我们研究了中微子探测器，如超级神冈产生的高能中微子产生的暗物质湮灭/衰变在银河系中心向上μ介子通量。特别是，我们区分淋浴和非淋浴μ子作为他们的能量损失过程中的检测器，并表明，这些信息是有用的判别暗物质模型。
2009-06-08 astro-ph.HE hep-ph
Recoil momentum spectrum in directional dark matter detectors
定向暗物质探测器将能够记录被暗物质WIMP撞击的原子核的反冲动量谱。我们表明反冲动量谱是WIMP速度分布的Radon变换。这使我们能够获得各种速度分布的反冲谱的解析表达式。我们评论的可能性反演反冲动量谱和获得三维WIMP速度分布的数据。
2002-09-24 hep-ph
Velocity Dependent Dark Matter Interactions in Single-Electron Resolution Semiconductor Detectors with Directional Sensitivity
我们研究了暗物质与普通物质相互作用的速度和反冲动量依赖性。特别是我们专注于单电子分辨率的半导体探测器，它允许亚GeV的暗物质质量的实验评估。我们发现，在一个特定的质量范围内，取决于探测器材料，暗物质相互作用的结果，在一个信号的特点是每天调制。此外，我们发现这种调制的详细结构是敏感的速度和动量依赖的暗物质相互作用。我们确定了这些影响的患病率的最佳质量范围。
2019-03-20 hep-ph physics.ins-det
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
Search for dark photon and dark matter signatures around electron-positron colliders
寻找一个暗光子产生的$e^{+}e^{-}$对撞机，随后衰减成非弹性暗物质粒子，进行了讨论。较重的暗物质在传播一段距离后衰变为一对可见的带电粒子和一个较轻的暗物质粒子。可见的衰变产物可以被放置在主$e^{+}e^{-}$探测器附近的由乳胶和气体探测器制成的暗物质探测器记录下来。这种设置不仅可以探索新的参数区域以前没有达到，但也重新打开一些区域被认为是排除在以前的实验数据。提出了在BESIII和Belle II附近建立这样一个探测器的物理潜力。
2021-01-27 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
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
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
SiC Detectors for Sub-GeV Dark Matter
我们建议使用碳化硅（SiC）的直接检测亚GeV的暗物质。SiC具有类似于硅和金刚石的性质，但具有两个关键优点：（i）它是一种极性半导体，允许对更广泛的暗物质候选者敏感;以及（ii）它存在于许多具有不同物理性质的稳定多晶型物中，因此对各种暗物质模型具有可调的敏感性。我们表明，SiC是一个很好的目标，寻找电子，核和声子激发散射的暗物质质量下降到10千电子伏，以及吸收过程的暗物质质量下降到10毫电子伏。结合其作为硅在其他探测器技术中的替代品的广泛使用及其与金刚石相比的可用性，我们的研究结果表明，SiC作为一种新型暗物质探测器具有很大的前景。
2020-08-19 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci hep-ex
Quantum Analysis of Rydberg Atom Cavity Detector for Dark Matter Axion Search
对宇宙轴子、光子和里德伯原子在谐振腔中相互作用的动力学系统进行了量子分析。为了准确估计里德伯原子腔探测器对暗物质轴子的探测效率，适当考虑了原子在连续入射光束中的运动。
1998-11-27 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
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
A formalism for magnon gravitational wave detectors
为了探测高频引力波，我们需要一种新的探测方法。在本文中，我们发展了一个形式化的引力波探测器使用磁振子在一个腔。利用费米简正坐标，取非相对论极限，得到了引力波背景下磁振子的哈密顿量。在给出哈密顿量的基础上，我们讨论了如何利用磁振子探测高频引力波。此外，作为磁振子引力波探测器的演示，我们利用已知的用于轴子暗物质探测的磁振子实验结果，给出了GHz引力波的上限。
2021-09-03 gr-qc hep-ph hep-th
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
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
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 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
Detecting the dark matter annihilation at the ground EAS detectors
本文在最小超对称标准模型的框架下，研究了用地面EAS探测器探测银河系暗晕中暗物质湮灭产生的γ射线的可能性。基于蒙特卡罗模拟，我们还研究了两种特殊的EAS探测器ARGO和HAWC的性能，以及它们对探测暗物质湮灭的灵敏度。我们发现地面EAS探测器有可能观测到这样的信号。相反，如果没有观察到信号，我们给出了超对称参数空间上的约束，然而，这取决于subhalos属性。
2007-04-16 astro-ph hep-ph
Tools for Studying Low-Mass Dark Matter at Neutrino Detectors
我们确定的中微子光谱所产生的低质量（4-10 GeV）的暗物质在太阳中湮灭。我们还确定了低质量的暗物质捕获率（太阳中的元素），假设暗物质通过弹性接触相互作用，弹性长程相互作用，或非弹性接触相互作用。这些都是非探测器特定的数据，需要确定中微子探测器的灵敏度，暗物质在太阳中湮灭。作为一个应用程序，我们估计的灵敏度一千吨液体闪烁中微子探测器（如KamLAND）和LBNE（LAr为基础的）低质量的暗物质与远程相互作用，并将其与预期的CDMS灵敏度。它被发现，KamLAND的灵敏度可以超过可从目前的CDMS数据集高达两个数量级。
2015-07-15 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational wave from dark sector with dark pion
本文研究了暗量子色动力学（dQCD）扇区中手征对称性破缺产生的引力波谱。暗π介子（$π$）可以作为弱相互作用大质量粒子（WIMP）或强相互作用大质量粒子（SIMP）的候选者。在WIMP情形下，引入dQCD扇区与标准模型（SM）扇区的经典标度不变性耦合，研究了暗π介子通过$2π\to 2\,\text{SM}$过程的湮灭过程.对于SIMP情形，我们利用手征微扰理论研究了暗π介子作为SIMP时的$3π\to 2π$湮灭过程。我们发现，在WIMP方案中，未来的空间引力波天线可以观测到引力波背景谱。另一方面，当暗π介子是SIMP暗物质时，在手征微扰极限和π介子-π介子散射截面的约束下，手征相变变为交叉，不产生引力波.
2017-07-21 astro-ph.HE gr-qc 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 of Wave Dark Matter
一个巨大的天体使局部的暗物质分布变形，导致局部的暗物质密度过高。这种现象通常被称为引力聚焦。在太阳系中，由于太阳的引力聚焦导致地面实验中暗物质信号的调制。我们考虑质量小于10 eV的轻玻色暗物质的引力聚焦。这种暗物质候选者的波动性质导致了局部超密度和光谱中的独特特征，这两者都可以通过实验相关。我们提供了一个形式主义，捕捉引力聚焦和波暗物质的随机性，特别注意粒子暗物质的相似性和差异。当暗物质的德布罗意波长变得与系统的大小相当或小于系统的大小时，和/或当暗物质的速度色散足够小时，观察到密度对比度和光谱中的独特图案。虽然引力聚焦效应对于松弛的晕暗物质成分通常保持在百分之几的水平，但对于暗物质子结构，它们可能要大得多。有几个动机良好的暗物质子结构，我们调查如何每个子结构响应太阳的引力势。讨论了波动暗物质与粒子暗物质行为相似的极限。
2022-04-02 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The scintillating crystal detector for the dark matter searches (proposal)
提出了晶体闪烁探测器（基于纯CsI）的研究，目的是在未来的暗物质搜索中使用。反冲核探测的计划能量范围在2至40 KeV之间，可以记录质量高达100 GeV/c**2的中性伴子相互作用。
2002-11-13 astro-ph hep-ph
Searching for Dark Matter Annihilation to Monoenergetic Neutrinos with Liquid Scintillation Detectors
我们考虑寻找暗物质湮灭的单能中微子在太阳的核心。我们发现，液体闪烁中微子探测器具有增强的灵敏度，这一类的暗物质模型，由于能量和角分辨率可能的电子中微子和反中微子散射通过带电电流相互作用。特别是，我们发现，KamLAND，利用现有的数据，可以提供更好的灵敏度，这样的模型比任何目前的直接检测实验$m_X \lesssim 15$ GeV。KamLAND的灵敏度是信号有限的，未来的液体闪烁或液氩探测器具有类似的能量和角分辨率，但具有更大的曝光量，将提供更好的灵敏度。这些探测器可能是质量为$\mathcal{O}(10)$ GeV的暗物质的特别强大的探测器。
2015-07-12 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves from dark first order phase transitions and dark photons
冷暗物质粒子可能通过暗光子与普通粒子相互作用，暗光子由于自发对称性破缺机制而获得质量。我们讨论了一个暗光子模型，其中与自发对称性破缺相关的标量单态具有一个诱导早期宇宙一级相变的有效势。这样一个场景为正负电子对撞机和引力波干涉仪提供了丰富的现象学，并且可以在几个不同的通道中进行测试。隐藏的一级相变意味着引力波信号的发射，这可能会限制暗光子的参数空间。讨论了正负电子对撞机、天体物理学、宇宙学和未来的引力波干涉仪如eLISA、U-DECIGO和BBO的比较极限。这极大地激发了一种{ \it交叉检查策略}，该策略对来自引力波、介子工厂、国际直线对撞机（ILC）、环形电子正电子对撞机（CEPC）和其他冷暗物质候选者的地下直接探测实验的数据进行交叉检查。
2017-03-09 gr-qc hep-ph hep-th
Chiral Gravitational Waves and Baryon Superfluid Dark Matter
利用手征规范理论的引力反常，我们发展了一个包含强相互作用暗夸克的暗生和重子生的统一模型。在这些模型中，可见重子和暗重子的不对称性都是由手征原初引力波引起的引力异常产生的。我们给出了一个含有两个无质量夸克的SU（2）规范理论的具体模型。在这个模型中，暗夸克凝聚并形成一个暗重子荷超流体（DBS），其中希格斯模充当冷暗物质。我们阐明了这种暗物质的基本特征，并讨论了其唯象前景。
2018-10-10 astro-ph.CO gr-qc 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
Echo of the Dark: gravitational waves from dark SU(3) Yang-Mills theory
我们分析了改进的全息QCD中的相变，得到了纯SU（3）Yang-Mills暗扇区中禁闭跃迁中发射的引力波信号的估计。我们从全息术中推导出有效作用量，并表明可以以较小的误差计算能量预算和相变持续时间。这些被用作输入以获得对引力波信号的预测。据我们所知，这是在全息模型中首次计算引力波信号，该模型旨在匹配纯杨米尔斯热性质的晶格数据。
2023-02-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Imprints of Dark Photons on Gravitational Wave Polarizations
Kyoto University（京都大学）；Kobe University（神户大学）；National Institute of Technology, Tokuyama College（国立技术大学山口学院）；Key Laboratory of Dark Matter and Space Astronomy, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文重点实验室）
研究暗光子与引力子的转换过程，揭示其对引力波极化的影响及演变机制。
2026-01-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sensitivity forecasts for gravitational-wave detectors to dark matter decaying into gravitons
Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）
本文基于暗物质衰变产生引力波背景的理论，预测当前及未来引力波探测器对这类信号的灵敏度。
2026-04-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sensitivity to Dark Sector Scales from Gravitational Wave Signatures
我们考虑一阶相变产生的引力波信号，在一个理论与一个通用的重整化热有效势的幂律形式。我们发现，引力波信号的频率和振幅可以以一种直接的方式与热有效势的参数。这导致了一个普遍的结论;如果暗希格斯粒子的质量小于暗希格斯真空期望值的1%，那么引力波信号将在所有即将到来的和计划中的引力波观测站都无法观测到。
2022-09-07 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Waves in Cold Dark Matter
我们研究了冷暗物质对天体物理和原始起源的引力波传播的影响。我们发现冷暗物质对天体物理源产生的引力波的主要影响是对引力波传播速度的一个小的频率依赖性修正。然而，影响的幅度太小，在不久的将来无法检测到。我们还表明，原始引力波的频谱原则上包含详细的信息，暗物质的属性。然而，根据波长的不同，这种影响要么被抑制，因为暗物质是高度非相对论性的，要么因为它贡献了宇宙能量密度的一小部分。因此，冷暗物质对原始引力波的影响在实践中也显得太小而无法检测。
2018-01-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
