Comments on "Direct measurement of the ionization quenching factor of nuclear recoils in germanium in the keV energy range"
我们研究了最近测量的淬灭因子（QF）在锗在80 K，注意到一些不一致，能够影响声称的协议与Lindhard的离子停止形式主义在亚千电子伏的核反冲能量制度。也就是说，能量标度中被低估的不确定性和该标度中大的仪器非线性的缺失校正能够严重扭曲低能量下的QF行为，有利于降低值。讨论扩大到检查QF模型选择的影响，中微子的电磁性质的研究，使用CE $ν$ NS数据，支持在3.5 $σ$水平的非零电荷。
2022-03-08 hep-ex hep-ph nucl-ex
Argon as the test of two interpretations of the LZ 248 keV recoil
Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma（俄克拉荷马大学霍默·L·多德物理与天文学系）；Department of Physics, University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校物理系）
本文提出用氩实验检验LZ 248 keV反冲的两种解释：激发赝狄拉克态跃迁预言氩中336 keV谱线，而基态Higgsino被抬升则预言无氩事件，DEAP-3600数据可验证。
2026-09-21 hep-ph
Evidence for mirror dark matter from the CDMS low energy electron recoil spectrum
我们指出，镜像暗物质预测低能量（$E_R \stackrel{<}{\sim} 2$ keV）电子反冲从镜像电子散射以及核反冲从镜像离子散射。前者的效果进行检查，并适用于最近发布的低能电子反冲数据的CDMS合作。我们推测，在CDMS中看到的电子反冲的急剧上升低于2千电子伏可能是由于镜像电子散射，并表明数据所建议的参数大致与DAMA/天秤座和DAMA/NaI实验中观察到的年度调制信号的镜像暗物质解释一致。因此，CDMS数据提供了初步的证据，支持DAMA实验的镜像暗物质解释，这可以通过未来的低能电子反冲测量进行更严格的检查。
2009-12-04 astro-ph.GA hep-ph
High-Energy Nuclear Recoils from Boosted Dark Matter for the LZ 248-keV Event: Beyond the Halo-Dependent High-Velocity Tail
Jazan University（扎赞大学）；University of South Dakota（南达科他大学）；University of Kansas（堪萨斯大学）；Chungnam National University（忠南国立大学）；Jeonbuk National University（全北国立大学）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）；Institute for Basic Science（基础科学研究院）
针对LZ实验248-keV核反冲候选事件，提出轻增强暗物质弹性或非弹性散射的新解释，避开晕速度尾部不确定性，并给出基准谱与补充测试方案。
2026-09-09 hep-ex hep-ph
Constraints on General Light Mediators from PandaX-II Electron Recoil Data
PandaX-II分析了他们的电子反冲能谱的完整数据集，并证实了XENON 1 T（1-7）keV的过量，尽管过量也被发现与总背景兼容。将背景视为众所周知的，在这种情况下，它提供了与观测光谱的良好拟合，人们可以期望对任何新的物理模型有更强的约束。在此基础上，我们导出了新的广义矢量（V）、轴矢量（A）、标量（S）和赝标量（P）相互作用对中微子-电子弹性散射的约束条件。在$90\%$ C.L.，分别为：$g_{V^{^{\prime }}} \lesssim 32 \times 10^{-7}$表示介质质量${\lesssim 10}$ keV，$g_{A^{^{\prime }}} \lesssim 34 \times 10^{-7}$表示质量${\lesssim 10}$ keV，$g_{S}\lesssim 49 \times 10^{-7}$表示质量${\lesssim 20}$ keV，$g_{P} \lesssim 67 \times 10^{-7}$表示质量${\lesssim 30}$ keV。
2021-06-04 hep-ex hep-ph hep-th
The 248 keV LZ Recoil: A Possible Hint of Non-SM-Like Quark Yukawa Couplings with a Scalar-Portal Dark Matter
The ICFAI University Tripura（印度特里普拉ICFAI大学）
本文提出，LZ实验观测到的248 keV核反冲事件可能由标量门户暗物质模型中的非弹性暗物质和味特定夸克新物理共同解释，其中夸克汤川耦合偏离SM值，新物理尺度不高于约10 TeV，未来对撞机可检验该假设。
2026-09-23 hep-ph
Cosmic ray boosted dark matter with momentum dependent interactions can explain the LZ 248 keV event
University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Helsinki Institute of Physics（赫尔辛基物理研究所）
LZ实验观测到248 keV核反冲事件，本文提出宇宙线加速暗物质与动量依赖相互作用可解释该事件，并在非相对论有效理论中分析反冲谱。
2026-09-11 hep-ph
Model-Independent Sideband Constraints on Inelastic Dark Matter at the LZ High-Recoil Candidate
Universidad de Guanajuato（瓜纳华托大学）；Zewail City of Science and Technology（泽维尔科学技术城）
本文对 LZ 实验高反冲候选事件进行模型无关的边带分析，约束非弹性暗物质，发现最优劈裂约 339 keV，张力约 2σ，并建议高能区搜索以决定性检验。
2026-09-23 hep-ex hep-ph
Exploring New Physics with O(keV) Electron Recoils in Direct Detection Experiments
受最近XENON 1 T结果的启发，我们探索了各种新的物理模型，这些模型可以通过在O（keV）阈值直接检测实验中搜索电子反冲来发现。首先，我们考虑光玻色子的吸收，无论是作为暗物质遗迹还是直接在太阳中产生。在后一种情况下，我们发现，千电子伏质量玻色子在太阳中产生的数据提供了足够的拟合，但排除恒星冷却约束。我们通过引入一种新颖的变色龙样轴子模型来解决这种紧张局势，该模型可以解释多余的同时逃避恒星边界。我们发现，只有当暗物质是暗光子或轴子时，玻色子暗物质的吸收才能为过量提供可行的解释。在后一种情况下，疏磁轴子耦合是必要的，以避免X射线的约束。其次，我们分析了暗物质-电子散射的模型，以确定哪些模型可以解释过量。暗物质与电子的标准散射通常与低阈值实验的数据相冲突。与重介质的动量相关相互作用可以用比GeV重的暗物质质量来拟合数据，但通常与对撞机的限制有关。接下来，我们考虑暗物质由两个（或更多）状态组成，具有小的质量分裂。较重态向较轻态的放热（向下）散射可以拟合keV质量分裂的数据。最后，我们考虑一个子组件的暗物质，通过散射宇宙射线加速，发现暗物质相互作用虽然O（100千电子伏）-质量介质可以适合的数据。然而，这种情况下所需的截面通常受到光介体的互补探针的挑战。在整个研究过程中，我们实施了未分组的Monte Carlo分析，并使用了改进的XENON 1 T事件的能量重建。
2020-09-08 hep-ex hep-ph
Higgsino Dark Matter Interpretation of the LUX-ZEPLIN 248 keV Nuclear-Recoil Event
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
该研究提出用近纯希格斯ino暗物质模型解释LZ实验报道的248 keV核反冲事件，其非弹性散射截面在质量分裂约350 keV时接近LZ的90%置信区间。
2026-09-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Dark Matter at the Kinematic Edge: Interpreting the 248 keV LZ Nuclear-Recoil Candidate
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）
本研究结合LZ合作组观测的248 keV核反冲候选事例，探究暗物质模型能否解释该事例，发现吸热散射或带特定参数的热赝狄拉克费米子、热希格斯诺模型可实现，且该解释可通过伽马射线信号检验。
2026-09-04 astro-ph.HE hep-ph hep-th
The Inert Doublet Model of Dark Matter and the LUX-ZEPLIN High-Recoil Event
Yantai University（烟台大学）；Henan Normal University（河南师范大学）
本文利用惰性二重态模型解释LUX-ZEPLIN实验观测到的高反冲事件，通过轮廓似然分析发现质量劈裂约369 keV的高质量暗物质参数区域。
2026-09-09 hep-ph
Mixing-suppressed inelastic dark matter: a minimal model for the LZ 248 keV event
KIAS（韩国高等科学研究院）；Harvard University（哈佛大学）
本文提出一个最小 Majorana 单态-双重态模型，通过混合抑制解释 LZ 248 keV 事件，并满足遗迹丰度与 IceCube 限制，同时给出规范起源与超对称嵌入。
2026-09-16 hep-ph
A Dark-Dimension Origin of Geometric Inelastic Dark Matter: The LUX-ZEPLIN High-Recoil Event and Multi-Target Tests
Center for Fundamental Physics, School of Artificial Intelligence, Hubei Polytechnic University（湖北理工学院人工智能学院基础物理中心）；Physics Department, Theory Division, University of Ioannina（伊奥尼纳大学物理系理论部）
本文提出暗维度框架下的赝狄拉克暗物质模型，以几何起源解释LZ实验高反冲事件，并给出多靶标检验预测。
2026-09-09 hep-ph hep-th
Measurement of the low-energy quenching factor in germanium using an $^{88}$Y/Be photoneutron source
我们采用$^{88}$ Y/Be光中子源来推导锗中中子感生核反冲的淬灭因子，探测从几百eV $_{nr}$到8.5keV $_{nr}$的反冲能量。一个全面的蒙特卡罗模拟我们的设置相比，实验数据采用Lindhard模型与自由电子能量损失$k$和亚千电子伏$_{nr}$核反冲的绝热修正。最好的拟合$k=0.179\pm 0.001$得到使用Monte Carlo马尔可夫链（MCMC）系综采样器是在良好的协议与以前的测量，确认Lindhard模型描述的几keV的离子在锗晶体中的停止在温度为$\sim$ 77 K的充分性。$k$的该值对应于分别在0.3 keV $_{nr}$和8.5 keV $_{nr}$之间的核反冲能量的13.7%至25.3%的淬灭因子。
2016-08-11 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Pseudo-Dirac Dark Matter in XENON1T
XENON 1 T暗物质实验最近报告了0.65吨/年的电子反冲曝光测量，这表明$2\sim 3$ KeV反冲超过探测器背景。在本文中，我们提出了一个伪狄拉克的暗物质的情况下，通过非弹性暗物质-电子散射来解释过剩。由于伪狄拉克暗物质的两个组分之间存在KeV尺度的质量分裂，轻微激发的组分可以在电子上向下散射。所需的暗物质质量约为10 GeV，具有4 KeV的质量分裂和与电子的统一耦合，这产生了观察到的XENON 1 T反冲事件，给出了适当的暗物质遗迹丰度，并满足对撞机搜索限制。
2020-06-29 hep-ph
Escaping Solar Capture: Majoron mediated Elastic Dark Matter for the LZ 248~keV Event
Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC, Universitat de València（粒子物理研究所，西班牙科学委员会，巴伦西亚大学）；Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育与研究学院博帕尔分校）
本文通过轻Majoron介导的弹性散射解释LZ 248 keV事件，在scotogenic模型中实现暗物质，抑制太阳俘获并同时满足遗迹丰度。
2026-09-29 gr-qc hep-ex hep-ph
Systematics in the XENON1T data: the 15-keV anti-axion
XENON 1 T合作在他们的科学运行1数据中发现了超过7 keV的电子反冲事件，其光谱形状与太阳轴子诱导信号的预期一致。太阳-轴子模型相对于零假设的统计显著性为3.5 $σ$。在这项工作中，我们提供的证据错误的电子反冲数据，可能会降低局部意义的轴子模型低至$p \approx 0.1$。为了得出这一结论，我们寻找一个信号与太阳轴子模型的光谱模板，但转移到更高的（非物理）能量以上~7千电子伏。我们发现，从这个边带分析中发现的显著性分布不遵循预期的卡方分布，这使我们能够量化错误建模可能影响能量低于~7 keV的数据解释的程度。例如，我们发现，当太阳轴子模型的能量向上移动~15 keV并允许负归一化时，数据的拟合更显着。
2020-06-29 hep-ex hep-ph
Direct detection of mirror helium dark matter in the CRESST-III experiment
在镜像暗物质的背景下，银河系暗晕的主要质量成分是镜像氦离子。如果存在动力学混合相互作用，镜像氦可以与普通物质相互作用。镜像氦相当轻，$m \simeq 3.73$ GeV，在直接探测实验中通常产生亚keV的反冲。最近，CRESST-III实验已经开始探测亚keV的反冲能区，是目前对这种粒子最灵敏的探测器。我们在这里指出，在CRESST-III实验中获得的低能量反冲数据中看到的小过量是一致的，如果动力学混合参数是$ε\approx 5 \times 10^{-10}$周围的镜像氦散射。这种动力学混合强度位于小尺度结构考虑所支持的估计范围内。
2018-07-19 astro-ph.GA hep-ph
Transition magnetic-dipole dark matter and the LZ230616 high-recoil candidate
City University of Hong Kong（香港城市大学）
本文用跃迁磁偶极暗物质解释LZ230616的248-keV候选事例，通过热丰度固定磁矩，拟合质量劈裂，并评估了探测器响应及间接探测约束。
2026-09-10 hep-ph
Nuclear interference versus dark sector excitation in the 248 keV LUX-ZEPLIN recoil candidate
Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；Khazar University（哈扎尔大学）；Università di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), sez. di Napoli（意大利国家核物理研究所（INFN）那不勒斯分部）；Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；University of Tashkent for Applied Sciences（塔什干应用科学大学）；National University of Uzbekistan（乌兹别克斯坦国立大学）
研究LZ实验248 keV反冲候选事件，对比弹性核响应与吸热暗区激发，发现核消零位置及年调制差异可区分两种机制，为暗物质探测提供判别依据。
2026-09-10 hep-ph
Elastic toroidal vector dark matter through a dark photon in the LUX-ZEPLIN high recoil window
Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；Khazar University（哈扎尔大学）；Università di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), sez. di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；National University of Uzbekistan（乌兹别克斯坦国立大学）；Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；Kimyo International University in Tashkent（塔什干金宇国际大学）；Walailak University（瓦拉耶拉大学）
本文研究LUX-ZEPLIN高反冲窗口中的弹性环面矢量暗物质，通过暗光子解析相互作用，提出可重整化模型，并给出谱、同位素等关联检验。
2026-09-23 hep-ph
DAMA annual modulation from electron recoils
等离子体暗物质，它出现在耗散暗物质模型，可以引起大的年度调制信号从keV电子反冲。以前的工作认为，DAMA年度调制信号可以在这样的情况下有一个解释。然而，由于模拟晕等离子体与地球束缚的暗物质相互作用的固有复杂性，详细的预测是困难的。在这里，我们考虑一个简单的唯象模型的暗物质速度函数相关的直接检测实验，并比较所得的电子散射率与新的DAMA/LIBRA第2阶段的数据。我们还考虑了其他实验的限制，包括XENON 100和DarkSide-50。
2018-09-12 astro-ph.GA hep-ph
Exothermic dark matter and the 248 keV nuclear recoil in LUX-ZEPLIN
Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma（俄克拉荷马大学霍默·L·道奇物理与天文学系）；Department of Physics, University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校物理系）
本文提出放热暗物质模型解释LZ的248 keV核反冲事件，通过向下散射避免阈值问题，并用氩实验作为决定性检验。
2026-09-14 hep-ph
Diurnal modulation of electron recoils from DM-nucleon scattering through the Migdal effect
本文提出通过Migdal效应由暗物质-核子散射诱导电子反冲信号的周日调制新机制，利用PandaX-II和PandaX-4T数据设定了亚GeV暗物质核子散射截面的最严格限制，并证明该调制在低能区仍可被未来实验探测。
2023-11-01 astro-ph.HE hep-ph
Modular $S_4$ Inverse Seesaw at the LZ High-Recoil Frontier
Hubei Polytechnic University（湖北理工学院）；University of Ioannina（约阿尼纳大学）
该研究将LZ核反冲分析扩展至约270keV能区，构建模块化-S₄逆跷跷板方案，结合轻子味与高反冲暗物质的共同复模量，在LZ导向参数空间识别出符合要求的暗物质解，建立了轻子味、逆跷跷板动力学与高反冲非弹性暗物质的联系。
2026-10-14 hep-ex hep-ph hep-th
Decaying fermionic warm dark matter and XENON1T electronic recoil excess
根据最近观测到的XENON1T电子反冲（ER）数据，我们研究了限制一般费米温暗物质（WDM）的参数空间，衰变为标准模型（SM）中微子和光子的可能性.作为衰变产物的光子，当在XENON1T腔室内产生时，与氙（Xe）原子的电子相互作用，导致对观察到的ER数据的贡献。我们将这个暗物质（DM）诱导的信号添加到XENON1T协作考虑的标准背景（$\rm B_0$）上，并对XENON1T数据进行$χ^2$拟合，以获得DM衰变宽度的最佳拟合值和相关的$95\%$置信水平（C.L.）DM质量谱带（$m_χ$）在$2 - 60$ keV范围内变化。此外，我们已经扩展了我们的分析，包括其他两个背景模型在文献中，在每种情况下，相应的限制DM衰变宽度估计DM质量（$m_χ$）域$2 - 18$千电子伏。通过比较XENON1T数据拟合得到的约束条件与现有各种天体物理学和宇宙学观测的上限，我们发现，对于背景模型$\rm B_0$，在$95\%$ C. L.对于范围$3.5\,{\rm keV} \lesssim m_χ\lesssim 8.5\,{\rm keV}$之外的DM质量。然而，在其他两种背景模型的情况下，DM参数空间的合理部分在$95\%$ C. L.处更受青睐。所有天体物理数据的所有DM质量范围$2 - 18$ keV。
2021-08-03 astro-ph.HE hep-ph
Sensitivity of direct detection experiments to neutrino magnetic dipole moments
由于活动体积大，暗物质直接探测实验对太阳中微子通量很敏感。核反冲信号是由$^8$ B中微子引起的，而电子反冲主要由pp通量产生。这两个过程的测量提供了一个机会，以测试中微子的性质在低阈值相当低的背景。在本文中，我们研究这些实验的灵敏度中微子磁偶极矩假设1，10和40吨的活性体积（代表XENON1T，XENONNT和DARWIN），0.3千电子伏和1千电子伏的阈值。我们表明，仅与核反冲测量40吨探测器可以作为Borexino，TEXONO和GEMMA的竞争力，与顺序$8.0\times 10^{-11}\,μ_B$的灵敏度在$90\%$ CL后一年的数据采集。电子反冲测量将增加灵敏度的方式低于这些值，允许测试区域不排除天体物理参数。使用电子反冲数据并根据性能，同一探测器将能够在一年的数据采集中在$90\%$ CL处探测低至$4.0\times 10^{-12}μ_B$的值。通过假设一个200吨的液体氙探测器在10年内运行，我们得出结论，这种类型的探测器的灵敏度将是$10^{-12}\,μ_B$的顺序。减少统计不确定性可以使得能够改进低于这些值的灵敏度。
2020-08-12 hep-ex hep-ph
Analysis of published data of electron capture in 7Be in the search for a heavy neutrino in the mass range under 800 keV
本文重新分析了其他作者发表的$^7$ Be嵌入Ta的电子俘获实验数据。我们的目标是在150- 800 keV的质量范围内，确定电子中微子和可能的右手重中微子混合的上限。在已发表的实验中，测量了20- 200 eV范围内的$^7$ Li反冲能谱。在电子俘获并发射重中微子的情况下，反冲谱应向低能移动。我们寻找一个额外的高斯形结构具有相同的能量宽度的主要K壳层过渡峰。为此，我们对已发表的谱曲线进行了拟合，求出了能量分辨率，计算了在能量分辨率约为3 σ的能量区间内沿谱的事件的移动和。然后，我们使用该和的统计误差来在一定程度上排除额外峰的出现。最后，给出了质量矩阵中电子中微子-重中微子混合元$U^2$在95%置信水平下的上限值.新的上限至少比300- 800 keV质量范围内的现有数据低一个数量级。
2021-01-28 hep-ex hep-ph
CYGNUS: Feasibility of a nuclear recoil observatory with directional sensitivity to dark matter and neutrinos
现在，传统的弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质搜索正在接近中微子底，对核反冲方向敏感的探测器的兴趣已经复苏。大规模定向探测器的吸引力在于，它的灵敏度低于中微子底部，能够明确地确定所谓的暗物质信号的星系起源，并且可以作为中微子观测站发挥双重作用。我们提出了第一个1000米的$^3$规模的探测器能够在低能量下测量定向核反冲信号的详细分析。我们提出了一个模块化和多站点天文台组成的时间投影室（TPC）充满氦气和SF $_6$在大气压。根据TPC读出技术，10-20个高于6 keVr的氦反冲或仅3-4个高于20 keVr的反冲就足以区分10 GeV的WIMP信号和太阳中微子背景。高分辨率的电荷读出还实现了远低于10 keV的强大电子背景抑制能力。我们详细介绍了1000 m $^3$规模的背景和现场要求，并确定了需要提高放射性纯度的材料。最后一个实验，我们命名为CYGNUS-1000，将能够观察到10-40个来自太阳的中微子，这取决于最终的能量阈值。在相同的曝光量下，对自旋无关的截面的灵敏度将扩展到目前尚未探索的亚10 GeV参数空间。对于自旋相关的相互作用，10 m $^3$规模的实验已经可以与即将到来的第二代探测器竞争，但CYGNUS-1000将大大改善这一点。更大的体积将带来对来自更广泛来源的中微子的敏感性，包括银河系超新星，核反应堆和地质过程。
2020-12-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Nuclear Recoils from Invisible Neutron-Pair Annihilation and the LZ event
Tohoku University（东北大学）；Kavli IPMU (WPI), UTIAS, University of Tokyo（东京大学宇宙线研究所（ Kavli IPMU ））；University of Sheffield（谢菲尔德大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）
本研究提出中子对湮灭为不可见标量粒子产生单色核反冲的机制，在氩氙中识别质量窗口，利用DEAP-3600数据给出寿命下限，并指出该过程可探测暗物质转化。
2026-09-30 hep-ph
Inverted dipole feature in directional detection of exothermic dark matter
定向暗物质探测试图测量原子核在与银河系晕中的暗物质粒子相互作用后反冲的运动方向。由于地球相对于银河系的运动，暗物质通量集中在一个优先方向。反冲方向速率的各向异性被认为是暗物质的一个明确无误的特征。平均核反冲方向预计与到达地球的暗物质粒子的平均方向一致。在这里，我们指出，对于一种特殊类型的暗物质，非弹性放热暗物质，平均反冲方向以及一个次要的功能，最大反冲率的环周围的平均反冲方向，而不是相反的平均暗物质到达方向。因此，探测到平均核反冲方向与通常预期的方向相反，将构成对这种类型的暗物质的壮观实验确认。
2016-11-06 astro-ph.CO hep-ph
Inelastic Dark Matter Signature at High Recoil Energy in LUX-ZEPLIN and CRESST
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；Henan Normal University（河南师范大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Nanjing Normal University（南京师范大学）
本文针对LUX-ZEPLIN观测的高能事例，用吸热型暗物质解释，给出所需参数并提出可通过CRESST升级检验该参数区域。
2026-09-02 hep-ph
Search for a Non-Relativistic Component in the Spectrum of Cosmic Rays at Earth
引力束缚在银河系中的暗物质粒子应该表现出一种特征性的速度分布，这种速度分布受到它们在地球位置处的逃逸速度（$v_{esc}\simeq$ 550 km/s）的限制。一个正在进行的搜索异常宇宙射线在地球上，运动学上类似于冷暗物质，描述。该技术可以区分这些和已知的缓慢移动的粒子，如中子，将是敏感的迹象，从目前尚未探索的候选人，并提供了可能性，确定中介类型的相互作用（核与电子反冲）。本文介绍了一个浅层地下场地的背景识别和消除研究。预期达到的方法进行了讨论，并说明了暗物质粒子轻于100 MeV/c $^{2}$通过核反冲相互作用的第一个限制。
2018-05-09 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
The high-velocity dark matter halo of the Milky Way in light of the LZ 248 keV event
University of Sydney（悉尼大学）
本研究利用IllustrisTNG和FIRE模拟的银河系类似体，重新评估了LZ 248 keV事件解释中暗物质速度分布高速尾部的不确定性，发现最大速度中位数接近SHM值，且暗物质晕的各向异性和共转不降低该最大速度。
2026-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Direct Detection of Dark Matter Bound to the Earth
我们研究的性质和直接检测前景的一个尚未被忽视的人口的暗物质（DM）粒子在轨道上运动的引力约束到地球。这个DM人口预计将通过地球内部的原子核散射形成。我们计算通量和核反冲能谱预计在直接探测实验中考虑探测器的新DM人口与无方向灵敏度，和不同类型的目标材料和DM-核子相互作用。DM粒子绑定到地球表现为一个显着的上升，在所观察到的核反冲能谱的低能量部分。需要约1 eV的超低阈值能量来解决这种效应。它的形状是独立的DM-核散射截面归一化。
2016-08-25 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter and the XENON1T electron recoil excess
我们表明，电子反冲过剩约2千电子伏的氙合作声称可以安装DM或DM类粒子具有快速组件的速度顺序$\sim 0.1$。这些粒子不可能是我们银河系的冷DM晕的一部分，因此我们推测它们可能的性质和起源，例如快速移动的DM子晕，DM的半湮灭和附近轴子星产生的相对论性轴子。可行的新物理方案必须适应外来DM动力学和不寻常的DM属性。
2020-11-09 astro-ph.CO hep-ph
Higgsino Dark Matter Interpretation of the LZ High-Recoil Event in the GNMSSM with TeV-Scale Gauginos
School of Physics, Zhengzhou University（郑州大学物理学院）
本文在GNMSSM中利用Higgsino-Singlino混合实现亚MeV劈裂，以TeV规范微子解释LZ实验约248 keV高反冲事件，提出六个满足所有约束的基准点。
2026-09-23 hep-ph
Testing keV sterile neutrino dark matter in future direct detection experiments
我们以XENON 100、XENON 1 T和DARWIN为例，通过直接探测实验确定了无菌中微子温暗物质的约束条件。如果keV级的无菌中微子与靶材料的束缚电子发生非弹性散射，就会产生电子反冲信号。这可以用来限制无菌中微子的质量及其与活跃扇区的混合。虽然不能与来自X射线数据的天体物理学约束竞争，但这些约束是第一个直接实验室对无菌中微子暖暗物质的限制，并且在参数空间的某些部分将是对keV尺度中微子的最强限制。
2016-11-10 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The LUX-ZEPLIN Event as Hyperfine Spectroscopy of Composite Dark Matter
Kavli IPMU (WPI), UTIAS, University of Tokyo（卡弗里宇宙物理前沿研究所（WPI），多伦多大学应用科学与技术学院，东京大学）；Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma（奥克拉荷马大学霍默·L·道奇物理与天文学系）
本文提出LUX-ZEPLIN的248 keV核反冲事件源于复合暗物质的吸热超精细激发，在PQ增强暗QCD框架下，亚TeV暗物质可产生量级为一的事件率，提供暗物质超精细光谱学新途径。
2026-09-22 hep-ph
A closer look at the LZ 248 keV event through the lens of cosmic-ray boosted dark matter
Birla Institute of Technology and Science（比拉理工学院）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）
本文研究宇宙射线增强暗物质能否解释LZ实验观测到的248 keV核反冲事件，发现自旋相关赝标量介体（质量约300 MeV）可提供可行解释。
2026-09-22 hep-ph
Exothermic Dark Matter for XENON1T Excess
受最近XENON1T实验中电子反冲的过度激发，我们考虑了放热暗物质的可能性，它由两个具有质量分裂的态组成。较重的状态向下散射电子进入较轻的状态，即使对于暗物质的标准麦克斯韦速度分布，氙过剩也需要适当的反冲能量。因此，我们确定的质量差的两个组件状态的暗物质的峰值电子反冲能量在约$2.5\,{\rm keV}$高达检测器的分辨率，占反冲事件超过$E_R=2-3\,{\rm keV}$，这是最显着的。我们包括相空间增强和原子激发因子的影响，以计算所需的散射截面的氙过剩。我们讨论的影响，暗物质相互作用的有效理论放热暗物质和大量的$Z'$调解人，并提供实现所需的暗物质和电子耦合到$Z'$微观模型。
2020-11-19 hep-ph
ALP-mediated inelastic dark matter and the LUX-ZEPLIN high-recoil candidate event LZ230616
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
本文提出用轴子类似粒子介导的马约拉纳暗物质非弹性散射解释LZ实验的高能候选事件LZ230616，通过单事件似然分析确定了质量劈裂和耦合条件，为后续验证奠定基础。
2026-09-09 hep-ph
Dark matter direct detection from the single phonon to the nuclear recoil regime
针对暗物质直接探测中自由核反冲描述在低质量等区间失效的问题，研究首次计算了keV-GeV质量范围暗物质的多声子散射率，给出了单声子、多声子到核反冲区间的解析描述，并将结果集成于公开软件包DarkELF。
2023-08-25 hep-ph
Lepton Number Violating Electron Recoils in a $U(1)_{B-L}$ Model with Non-Standard Interactions
我们提出了一个$SU(3)_C\times SU(2)_L\times U(1)_{Y}\times U(1)_{B-L}$模型，在该模型中，中微子质量和混合可以通过$U(1)_{B-L}$破缺后的I型跷跷板机制产生.一个光介体出现，并使非标准的相互作用，违反轻子数。结果表明，在该模型中出现了非标准中微子相互作用，并可导致伴随太阳中微子流的低能反冲事件。分析了最近的直接探测实验，包括XENON1T，PANDAX和XENONnT的keV范围内的电子反冲事件。最近的直接检测观测导致的上限的联合耦合强度的电子和中微子的$\sqrt{y'_νy_e} < 0.5 \times 10^{-6}$。
2022-12-13 hep-ph
Explaining The XENON1T Excess With Light Goldstini Dark Matter
在具有独立破缺超对称的多重扇区的情况下，预测了多重Goldstini。我们提出了一个新的解释，在2-7千电子伏的电子反冲过剩的XENON 1 T实验中观察到的非常长寿的goldstini DM弹性散射的电子。另一个接近简并的（长寿命的）戈尔茨坦DM的晚期衰变可以增强戈尔茨坦DM，它们之间微小的质量差被转化为较轻的戈尔茨坦DM和中微子的动能。我们表明，可行的参数空间可以找到它可以解释的过量的电子反冲事件约2-3千电子伏最近报道的XENON 1 T实验。
2020-07-20 hep-ph
The ups and downs of inelastic dark matter: Electron recoils from terrestrial upscattering
对暗物质粒子和电子之间相互作用的兴趣日益增长，由于在XENON1T实验中观察到电子反冲事件过量而得到了进一步的推动。特别令人感兴趣的是暗物质模型，其中散射过程是非弹性的，使得基态可以向上散射成激发态。这种激发态在电子上的随后的放热向下散射可以导致在直接检测实验中可观察到的信号，并且给出了与XENON1T过量的良好拟合。在这项工作中，我们研究地球上的上散射，即在地球上的原子核上的暗物质粒子的非弹性散射，作为这种激发态的一个合理的起源。使用分析和蒙特卡罗方法，我们得到详细的预测其密度和速度分布。这些结果使我们能够探索地球自转引起的激发态通量的时间依赖性。对于XENON1T的情况下，我们发现，由此产生的电子反冲信号的日常调制是在10%的水平与强烈的依赖于暗物质质量。
2022-03-30 astro-ph.CO hep-ph
DM induced neutron disappearance as the origin of the LZ nuclear recoil event
Srinakharinwirot University（斯里纳卡林威洛大学）；National Research and Innovation Agency（国家研究与创新署）；Parahyangan Catholic University（帕拉扬天主教大学）
该研究提出暗物质诱导中子消失机制，解释LZ实验248 keV核反冲事件，确定5和50 GeV质量参数区域，并利用对撞机及Borexino数据约束，为未来直接探测实验提供解释框架。
2026-09-15 hep-ph
TeV Higgsino Dark Matter from LZ Nuclear Recoil to Fermi-LAT Gamma Rays
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Henan Normal University（河南师范大学）；Yantai University（烟台大学）
该研究证实最小超对称标准模型的TeV希格斯ino暗物质可解释LZ核反冲超出与费米-LAT银心数据偏好，结合冰立方约束确定参数空间，其信号可被H.E.S.S.及未来CTAO检验。
2026-09-18 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
Boosted dark particles and the LZ nuclear recoil event
National Institute of Chemical Physics and Biophysics（爱沙尼亚化学物理与生物物理国家研究所）；Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa（比萨大学物理系）
针对LZ实验248 keV核反冲异常事件，提出动量增强的弹性暗扇区粒子碰撞解释，采用赝标量算符，预测氩无信号、年调制低于1%，并在自旋丰富轻核产生反冲。
2026-09-09 hep-ph
Endothermic dark matter with a light dark photon and the LUX-ZEPLIN high-energy nuclear-recoil candidate
Adelaide University（阿德莱德大学）；University of Melbourne（墨尔本大学）
研究LZ实验高能核反冲候选事例，提出端热暗物质与轻暗光子模型，通过全局参数扫描解释事例并满足relic丰度，预测基准点事例数，并讨论宇宙学约束及加速器检验前景。
2026-10-06 hep-ph
Inelastic Dark Matter from a Higher-Dimensional Operator: The LUX-ZEPLIN High-Recoil Event and Thermal Relic
University of Delhi（德里大学）；Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）
基于LZ高反冲事件，提出通过维度-6算符的非弹性暗物质模型，以软对称破缺项实现吸热跃迁并抑制弹性散射，在0.2-1 TeV质量范围内同时解释LZ数据和relic密度。
2026-10-02 hep-ph
