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 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
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
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
Gravitational Waves and Dark Radiation from Dark Phase Transition: Connecting NANOGrav Pulsar Timing Data and Hubble Tension
最近NANOGrav合作报告的脉冲星计时数据可能表明在$f \sim 10^{-8}$ Hz附近存在随机引力波背景。我们探索了从暗扇区相变中产生这种低频引力波的可能性。假设暗区除了引力相互作用外与可见区完全解耦，我们发现一定量的暗辐射应该保留到现在。NANOGrav的数据表明，暗辐射的数量接近目前的上限，这可能有助于缓解所谓的哈勃张力。如果暗辐射的存在在未来的CMB-S4实验中没有得到证实，这将意味着存在新的粒子，它们在O（1-100）MeV的能量尺度上与标准模型扇区发生微弱的相互作用。
2020-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves in metric-affine bumblebee gravity
Universidade Federal da Paraíba（帕拉伊巴联邦大学）；Universidade Federal de Campina Grande（坎皮纳格兰德联邦大学）；Khazar University（哈扎尔大学）
研究大黄蜂模型中度规-仿射公式下引力波的传播和发射，推导了修改的色散关系，分析了极化特性，并构造了推迟格林函数，评估了圆形双黑洞系统的引力辐射。
2026-05-07 gr-qc hep-ph hep-th
Constraints on cosmological viscosity and self interacting dark matter from gravitational wave observations
研究表明，引力波在理想流体中传播时不会发生色散或耗散。然而，如果介质具有非零剪切粘度$η$，则引力波将以与$G \,η$成比例的速率耗散。通过计算GW150914引力波在耗散流体中传播距离为$410\, $ Mpc的耗散，并与理论预测进行比较，我们约束了具有非零剪切粘性的暗物质和暗能量模型.这提供了一个原理证明的事实，即未来的观测引力波在LIGO有可能更好地约束暗物质和暗能量的粘度。
2017-05-02 astro-ph.CO gr-qc 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
Gravitational Interaction of Ultralight Dark Matter with Interferometers
本研究探讨超轻暗物质密度涨落与引力波干涉仪的引力相互作用，系统计算其功率谱，发现该效应在长基线干涉仪中显著，未来AU级臂长干涉仪可探测数百倍局部暗物质密度。
2023-12-21 astro-ph.GA 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
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 wave probes of dark matter: challenges and opportunities
在本白皮书中，我们讨论了利用引力波表征和识别暗物质的前景，涵盖了广泛的暗物质候选类型和信号。我们认为，目前和即将到来的引力波探测器为解开暗物质的性质提供了前所未有的机会，我们确定了最紧迫的挑战和开放的问题，目的是鼓励在这两个令人兴奋的研究领域之间的接口强大的社区努力。
2019-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hunting for Dark Particles with Gravitational Waves
LIGO对双黑洞合并产生的引力波的观测开启了基础物理学的新纪元。如果新的暗扇区粒子，无论是玻色子还是费米子，都可以合并成天文学大小的奇异紧凑物体（ECO），那么这些物体的第一个证据及其潜在的微物理描述可能会出现在引力波观测中。在这项工作中，我们研究了ECO的宏观性质是如何与它们的微观性质，如暗粒子质量和耦合。然后，我们展示了吸烟枪外来签名，将提供观测证据的ECO，因此新的粒子，在陆地引力波天文台。最后，我们讨论了引力波如何检验广义相对论中的一个核心概念：霍金面积定理。
2016-10-03 astro-ph.HE gr-qc 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
Observational constraint on axion dark matter with gravitational waves
宇宙中的大多数物质都是不可见和未知的，这就是所谓的暗物质。暗物质的一个候选者是轴子，它是一种超轻粒子，被激发来解决CP问题。轴子在星系晕中形成云，放大并延迟在云中传播的部分引力波。银河系被暗物质晕所包围，暗物质晕是由许多轴子斑块组成的。因此，在致密双星合并的引力波信号被报道之后，特征次级引力波总是被期待的。本文导出了次级引力波的实际振幅。然后我们用一种优化的方法寻找具有特征时延和持续时间的引力波。我们没有发现明显的信号。假设轴子是暗物质的主要成分，我们得到了质量范围[ $1.7 \times 10^{-13}, 8.5 \times 10^{-12}$ ] $\mathrm{eV}$的轴子与宇称违反引力扇区的耦合约束，它最多比重力探测器B的强$\sim 10$倍.
2022-10-11 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
$Λα$DM: Observational constraints on unified dark matter with constant speed of sound
我们认为暗能量和暗物质是一个单一的暗成分的两个方面的假设，一个统一的暗物质（UDM），我们假设可以模拟的仿射状态方程（EoS）$P= p_0 +αρ$，导致{\it有效宇宙学常数} $ρ_Λ=-p_0/(1+α)$。仿射EoS来自于声速恒定的简单假设;它可以被看作是对未知正压EoS $P=P(ρ)$的近似，也可以代表具有适当势的标量场动力学的跟踪解。此外，原则上，仿射EoS允许UDM是幻影。我们约束的模型，$α$和$Ω_Λ$的参数，使用一套不同的宇宙学观测数据，并进行比较与标准的$Λ$ CDM模型，包含冷暗物质和宇宙学常数。首先考虑一个平坦的宇宙学，我们发现UDM模型与仿射EoS非常好地拟合联合观测，优于$Λ$ CDM，最佳拟合值$α=0.01 \pm 0.02$和$Ω_Λ=0.70 \pm 0.04$（95%置信区间）。贝叶斯模型比较优选少一个参数的标准模型（最佳拟合$Ω_Λ=0.71\pm 0.04$）。然而，仿射EoS至少是一样好的标准模型，如果一个平坦的曲率不被假定为$Λ$ CDM的先验。对于后者，最佳拟合值为$Ω_K=-0.02^{+0.01}_{-0.02} $和$Ω_Λ=0.71 \pm 0.04$，即优选封闭模型。具有仿射EoS的幻影UDM被排除在$3σ$之外。
2007-11-12 astro-ph hep-ph hep-th
Modified Gravitational Theory as an Alternative to Dark Energy and Dark Matter
讨论了解释宇宙加速膨胀的问题以及与暗物质和暗能量有关的观测和理论困难。考虑了爱因斯坦引力不能正确描述宇宙大尺度结构的可能性，并提出了另一种引力理论作为解决问题的可能方案。
2004-08-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational Collapse of Dark Energy Field Configurations
基于几次观测，我们生活在一个由暗能量主导的宇宙中，这是一个公认的事实。最自然的暗能量候选者是弯曲时空中的场。我们发展了研究任意一般势场中的引力坍缩的形式。我们应用这种形式主义的暗能量模型的粒子物理学的考虑。我们解决由此产生的演化方程，它决定了场的配置以及时空的动力学的时间演化。
2010-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-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
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
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
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
The gravitational wave and radio signals of ultralight dark matter
本文提出利用引力波实验和射电望远镜，通过克尔黑洞超辐射及中子星或太阳磁层中的共振转换过程来探测超轻轴子暗物质的新方法。
2024-09-30 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
Search for Dark Matter Effects on Gravitational Signals from Neutron Star Mergers
基于最近探测到的中子星合并产生的引力波信号，我们分析了暗物质对这种信号的可能影响。我们发现，合并中子星的暗物质核心可能会产生一个可观察到的补充峰的引力波功率谱密度合并后，这可以从中子组件所产生的功能区分。
2018-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Model for Gravitational Interaction between Dark Matter and Baryons
我们提出了一个唯象模型，其中暗物质和重子之间的引力相互作用被抑制在小的，亚星系尺度。我们描述的引力通过添加汤川贡献的标准牛顿势，并表明，这种相互作用的计划是有效地建议由现有的观测小质量星系的内部旋转曲线。除了有助于解释在N体模拟中观察到的暗物质晕的尖形轮廓外，这种势还调节了不同质量晕内重子的数量。
2003-10-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational Wave Duet by Resonating Binary Black Holes within Ultralight Dark Matter
本文研究双黑洞与超轻玻色暗物质孤子的共振相互作用，指出其可在引力波波形中产生独特振荡，并有望被 LISA 等未来实验探测。
2025-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Completely Dark Photons from Gravitational Particle Production During Inflation
从有质量矢量场的de Broglie-Proca Lagrangian出发，计算了暴胀过程中引力粒子产生（GPP）产生的粒子数密度，并详细考虑了再加热过程中粒子数密度的演化.我们发现，在一个很宽的范围内，低至微电子伏到$10^{14}$ GeV的暗光子暗物质的生产似是而非的方案。引力粒子的产生不依赖于暗光子与标准模型粒子的任何耦合。
2021-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
FIMP dark matter mediated by massive gauge boson around the phase transition period and the gravitational waves production
我们研究了弱相互作用的大质量粒子暗物质，其产生过程受到相演化和对矢量玻色子复杂的热修正的显著影响。我们计算冻结过程，通过列举所有可能的$1 \leftrightarrow 2$和$2 \leftrightarrow 2$过程，获得正确的暗物质遗迹密度。对一级相变和宇宙弦发射的预测引力波进行了评估。
2021-11-20 hep-ph
Particle Conversions Beyond the WKB Approximation and Solar-Induced Gravitational Waves from Dark Photon Dark Matter
本文研究太阳磁场中暗光子暗物质转换为引力波的过程，发现WKB近似失效，提出幺正演化解析解并推广至其他转换，计算特征应变，虽低于探测器灵敏度，但提出了一种新的引力波源。
2024-11-21 hep-ph
Dark phase transition from WIMP: complementary tests from gravitational waves and colliders
本文研究通过希格斯门户与标准模型连接的最小暗标量-矢量玻色子等离子体，同时实现强一阶相变、可观测引力波和暗物质，并展示对撞机、直接探测与引力波干涉仪的互补检验能力。
2024-02-20 hep-ph
Gravitational dark matter production: primordial black holes and UV freeze-in
暗物质（DM）只与标准模型的引力相互作用，可能是在早期宇宙中由原始黑洞（PBH）的霍金蒸发产生的。这种机制在大范围的DM质量中是可行的，跨越到普朗克尺度。然而，DM也可由不可还原的UV重力冻结产生。我们发现，后者的机制设置强大的界限，不包括大区域的参数空间有利于PBH生产。
2021-02-04 hep-ph
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
Phase transitions and gravitational waves in a non-abelian vector dark matter scenario
该研究探讨了非阿贝尔向量暗物质模型中的相变与引力波生成，通过守护对称性稳定暗物质粒子，并预测其可能产生可被未来空间引力波探测器检测到的引力波信号。
2025-12-02 hep-ph
Explore Inert Dark Matter Blind Spots with Gravitational Wave Signatures
由于暗物质信号在直接探测实验中的缺失和引力波在aLIGO的发现，我们讨论了通过相变引力波和未来轻子对撞机信号的互补搜索来探索一类标量暗物质模型的可能性.我们重点研究了惰性标量多重态暗物质模型和混合惰性标量暗物质模型，它们在早期宇宙演化过程中可能发生强烈的一级相变，并可能在未来的GW实验中产生可探测的相变GW信号，如eLISA，DECIGO和BBO.我们发现未来的GW签名，与圆形正负电子对撞机，可以进一步探索模型的盲点参数区域，在那里的暗物质-希格斯耦合是恒零，从而避免暗物质自旋无关的直接检测的限制。
2017-04-13 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
Dark Matter and Leptogenesis from Gravitational Production
由于引力相互作用是普遍存在的，任何粒子，曾经存在过，如果运动学上可访问，必须通过她产生。我们探讨的可能性，暗物质是产生纯粹的引力散射与重马约拉纳右手中微子是长寿的。它们的晚期衰变可能会给热浴注入大量的熵，稀释暗物质丰度和宇宙重子不对称性，从而对再加热动力学施加各种限制。除了熵注入外，长寿命的右手中微子也可能通过轻生作用产生重子不对称性，从而在暗物质和右手性质以及再加热动力学之间建立了一些非平凡的关系
2021-06-15 hep-ph
Dark energy from gravitational corrections
在有效场论的框架下研究了宇宙学常数问题的物理学，提出了尽管引力子与物质在微观水平上存在耦合，但经典引力场与大部分真空能量不能有效耦合的假设，即大部分暗能量可以来源于真空能量的引力修正.我们的推测在太尺度超对称性下是极好的。
2017-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Complementary probe of dark matter blind spots by lepton colliders and gravitational waves
本文以惰性偶线模型为例，研究了如何利用相变引力波与对撞机信号在电弱单圈水平上的协同作用来解开暗物质的盲点。我们进行了详细的蒙特卡罗研究，在未来的轻子对撞机在有利的参数空间，这是符合目前的暗物质实验和对撞机的限制。我们的研究表明，环形正负电子对撞机和其他未来的轻子对撞机有潜力探索暗物质盲点。
2021-09-16 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
Warm dark matter from a gravitational freeze-in in extra dimensions
本文研究五维模型中仅通过引力与SM作用的最小暗物质候选者的冻结机制，发现宽质量范围可满足遗迹密度，虽难地面探测，但温暗物质参数区可由宇宙学和天体物理观测检验。
2022-08-05 hep-ph
Analytic study of dark photon and gravitational wave production from axion
当哈勃参数低于它们的质量时，比$10^{-27}$ eV重的类轴子场预计会在辐射主导的时期振荡。考虑到与暗规范玻色子的陈-西蒙斯耦合，通过快子共振不稳定性在短时间内产生大量的暗光子。所产生的暗光子然后产生引力张量模式，导致手征引力波。通过这个过程，人们可以间接地探测耦合轴子-暗光子模型的大参数空间。在这项工作中，我们首先找到了一个解析表达式的暗光子数密度产生的快子共振制度。其次，利用鞍点近似，我们得到了引力波谱关于质量、耦合和失调角的解析表达式。我们的分析结果可以用于这些类型的场景的观测分析。
2021-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generation of Asymmetric Dark Matter and Gravitational Waves
我们考虑了引力波信号在非对称暗物质模型中的可能性。在这个模型中，一个生成扇区在一个强的一阶相变中产生重子不对称和暗物质不对称。在相变过程中，气泡碰撞导致等离子体中的声波，其是随机引力波背景的源。我们认为，未来的重力波观测站，如LISA和BBO检测这样的信号的前景。本文还讨论了Halo椭圆率、$ΔN_{\rm eff}$和直接探测实验对模型的限制。
2017-11-22 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
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
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 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
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
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
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
