Cosmology and direct detection of the Dark Axion Portal
暗轴子门户提供了一个暗物质（DM）模型，其中暗光子$γ^\prime$和轴子$a$都可以对当今DM的丰度做出贡献。我们研究的参数空间的暗轴子门户精确定位区域的参数空间，$γ^\prime$和$a$可以产生足够的丰度占宇宙DM密度，同时仍然是可检测的计划直接检测和轴子晕镜实验。特别是，我们探讨的eV级暗光子在黑暗的轴子门户网站的生产，考虑到可能的动力学混合之间的黑暗和可见光子，这是必不可少的暗光子通过吸收直接搜索检测。我们发现，非零动力学混合一般不会破坏模型的现象，使轴子和暗光子稳定。可行的生产机制指向暗光子的次主导人口构成DM的$\lesssim 10\%$，其余的由轴子DM。质量范围为$m_{γ^\prime} \sim 20-200\,\mathrm{eV}$的暗光子和质量范围为$m_a \sim 30 - 400\,μ\mathrm{eV}$的轴子可能在暗轴子门户中以这些丰度自洽地产生，并且在未来的直接搜索范围内。
2022-02-03 astro-ph.CO hep-ph
Neutrinos,Cosmology and Astrophysics
我们审查界限中微子的性质，特别是对他们的质量，主要来自宇宙学，也从天体物理学。
1999-04-17 hep-ph
Shinning Light on Sterile Neutrino Portal Dark Matter from Cosmology and Collider
假设暗扇区由一个暗标量$ϕ$和一个暗费米子$χ$组成，且严格满足$Z_2$对称性，则无菌中微子$N$可以通过汤川耦合$λ_{ds} \barχϕN$充当暗扇区和标准模型之间的信使.在本文中，我们专注于特定的场景$m_N>m_ϕ+m_χ$与$χ$是一个FIMP暗物质。由于Yukawa耦合$λ_{ds}$和混合角$θ$的减小，暗标量$ϕ$的衰变宽度受到双重抑制。延迟衰变$ϕ\toχν$将对宇宙学观测，如大爆炸核合成、宇宙微波背景各向异性功率谱、相对论中微子有效数$N_{\rm eff}$和高能中微子通量等产生重大影响。同时，当$m_N<m_W$时，无菌中微子可以在对撞机上产生位移的顶点签名。暗标量$ϕ$也会在相对较大的四次耦合下引起可测量的希格斯粒子的不可见衰变。本文对宇宙学和对撞机的约束条件进行了综合分析。我们发现，几乎整个参数空间与$m_N<m_W$是在未来的实验。
2022-12-20 hep-ex hep-ph
Neutrino in Astrophysics and Cosmology
首先介绍了标准模型中的中微子，然后介绍了狄拉克质量和马约拉纳质量。在介绍了跷跷板机制之后，我们讨论了中微子振荡以及中微子在天体物理和宇宙学中的作用。最后，我们简要总结了中微子实验。
2003-09-23 hep-ph
Dark matter from WIMP to FIMP over three regimes: Cosmology versus Colliders
暗物质模型可以在粒子物理实验或宇宙学中产生特定的特征。宇宙学历史的细节也会影响新的物理信号，例如对撞机实验。在这些会议记录中，我们简要地总结了暗物质通过t通道门户弱耦合到标准模型费米子的情况，将讨论分为三个主要区域。我们还强调宇宙学和粒子物理学之间的相互作用。
2022-12-23 hep-ph
Inverse Seesaw Mechanism and Axion Portal Fermionic Dark Matter
提出一种结合逆跷跷板机制与轴子门户费米子暗物质的标准模型最小扩展，可在低能标下解释中微子质量并满足暗物质、中微子振荡及缪子 $g-2$ 约束。
2025-06-09 hep-ph
Extremely energetic cosmic neutrinos: Opportunities for astrophysics, particle physics, and cosmology
现有的和计划中的宇宙中微子观测站打开了一个巨大的能量窗口，从10^7到10^17 GeV。在这里，我们特别讨论的可能性，使用极高能宇宙中微子作为诊断的天体物理过程，作为一种工具，粒子物理学超越标准模型，并作为宇宙学的探针。
2005-10-26 hep-ph
Cosmology-friendly time-varying neutrino masses via the sterile neutrino portal
我们研究了随时间变化的中微子质量的一致性方案，并讨论了它对宇宙学，β衰变和中微子振荡实验的影响。这种随时间变化的质量被认为是由无菌中微子和超轻标量场之间的耦合产生的，超轻标量场反过来又通过混合影响轻中微子。此外，标量可以作为超轻暗物质的候选者。我们证明了各种宇宙学的界限，如来自大爆炸核合成，宇宙微波背景，以及大尺度结构，可以在这个模型中回避。这种情况下，可以进一步限制使用多个地面实验。特别是，对于像KATRIN这样的β衰变实验，即使时间变化很快并且达到平均值，也会引起电子光谱的非平凡扭曲。此外，随时间变化的质量的不育中微子的存在将改变的解释轻不育中微子参数空间的反应堆和镓异常的背景下。此外，我们还研究了这种随时间变化的中微子质量对BEST合作结果的影响，BEST合作最近加强了镓异常。如果得到证实，我们发现随时间变化的中微子质量假设可以更好地拟合最近的BEST数据。
2023-01-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Neutrino Masses in Astrophysics and Cosmology
宇宙学对中微子质量的限制最严格，相反，大质量中微子将有助于宇宙暗物质密度，并对宇宙结构的形成起重要作用。中微子振荡可能很好地解决太阳中微子问题，并可能对超新星物理学产生重大影响。来自未来银河系超新星的中微子信号可以为宇宙学上有趣的中微子质量提供证据，或者设定有趣的极限。
1997-12-08 hep-ph
Higgs portal dark matter in non-thermal cosmologies
通过希格斯门算符的湮灭，一个具有残余密度的标量粒子是暗物质的一种简单而最小的可能性。然而，假设一个热宇宙学的历史，这个模型被排除在大部分的参数空间的对撞机和直接检测的限制。我们表明，在理论与非热宇宙学历史的希格斯门户暗物质是可行的广泛的暗物质质量和价值观的门户耦合，逃避现有的限制。特别是，我们专注于弦论的动机的情况下，一段时间的后期物质的统治，由于光模量的衰减率，被抑制的普朗克尺度。质量< GeV的暗物质可能没有额外的隐藏扇区状态，这可能具有天体物理学相关的自相互作用。我们还研究了这些模型在未来的直接，间接和对撞机实验的签名。在高光度LHC或e+ e对撞机上对不可见希格斯衰变的探测可以覆盖低质量暗物质相当大比例的参数空间，未来的直接探测实验将起到补充作用。
2018-04-18 hep-ph
Astrophysics and Cosmology
这些笔记是为对天体物理学和宇宙学的最新发展感兴趣的实验粒子物理学家准备的入门课程。我将描述宇宙演化的标准大爆炸宇宙论及其成功和不足，它将导致暴胀宇宙学成为宇宙整体结构起源的范式，以及负责我们局部斑块结构的密度扰动谱的起源。我将回顾我们今天在宇宙学中所拥有的非常丰富的现象学，以及这一领域正在经历的观测革命的证据，这将在未来几年内为我们提供标准宇宙学模型参数的精确测定。
2000-04-19 hep-ph
Bounds on Very Weakly Interacting Sub-eV Particles (WISPs) from Cosmology and Astrophysics
许多弱相互作用的亚电子伏特粒子（WISPs）很容易被容纳在标准模型的扩展中。一般来说，它们存在的最强界限来自恒星演化和宇宙学，据我们所知，在那里的观测似乎与粒子的标准预算相一致。在这次演讲中，我回顾了轴子和类轴子粒子，隐藏光子和微型带电粒子的最苛刻的约束。
2008-10-17 hep-ph
Neutrino Masses in Astrophysics and Cosmology
天体物理学和宇宙学的论证和观测给了我们关于中微子质量、电磁耦合和其他性质的最严格的限制。相反，大质量中微子将有助于宇宙暗物质密度，并将在宇宙结构的形成中发挥重要作用。中微子振荡可能很好地解决太阳中微子问题，并可能对超新星物理学产生重大影响。
1997-04-14 hep-ph
Brief on Dark Matter in the Type Ib Seesaw Model: a GeV-scale Dirac neutrino portal
Ib型跷跷板作为中微子质量起源的另一种解释，为中微子物理与宇宙学的联系提供了一种新的有趣的途径。在这个过程中，我们考虑一个最小的Ib型跷跷板模型，其中有效中微子质量算符涉及两个不同的希格斯二重态和一个重狄拉克质量。我们提出了一个最小的暗物质扩展模型，其中狄拉克重中微子耦合到一个暗狄拉克费米子和一个暗复杂的标量场，都在离散$Z_2$对称下是奇数，其中较轻的一个作为暗物质的候选人。针对费米子暗物质的情况，我们研究了Yukawa耦合、中微子入口耦合和暗标量与暗费米子质量比的参数空间，其中正确的暗物质残余丰度可以通过冻结机制产生.通过考虑标准模型中微子和重中微子之间的混合，可以在暗物质的产生和实验室实验之间建立联系。
2021-10-19 hep-ph
On the Equation of State for Diquark Systems and their importance in Astrophysics and Cosmology
为了研究QCD相变中双夸克的形成及其在高能量密度物理中的后果，在有效相互作用参数λ的框架内，计算了扩展标量双夸克（ESD）的每夸克能量随密度的变化.得到了对应于不同λ值的ESD系统的各种状态方程。这种物质的状态方程的重要性，在极端条件下的密度和/或温度进行了讨论，并在天体物理学和宇宙学双夸克在宇宙学条件下的天体物理双夸克的作用也被突出。
2005-11-20 hep-ph
Scalar Portal Verifiable Light Dark Matter and Correlated Gravitational Wave Signatures
Sungkyunkwan University（成均馆大学）；Indian Institute of Technology Goa（印度理工学院果阿分校）
针对轻暗物质的热不足与CMB约束问题，提出含类矢量费米子的标量门户模型，利用BBN前刚性流体主导的非标准宇宙学解决遗迹密度问题，建立粒子参数与引力波信号的关联。
2026-09-03 hep-ph
Neutrino Dipole Portal
本文综述中微子偶极入口（NDP）的理论构造、产生衰变机制及多源实验约束，并展望未来实验对其剩余参数空间的检验前景。
2025-10-21 hep-ex hep-ph hep-th
A Right-handed Neutrino Portal to the Hidden sector : Active Neutrinos and their Twins in an F-theory model
我们分析了具有一个可见扇区和一个双隐扇区的$SU(5)$ F理论模型中的中微子现象。在低能量下，两个扇区的强弱标度可能不同，但在可见（孪生）扇区中，状态谱由MSSM（MSSM $^\prime$）描述。该模型的特殊之处在于，存在通过汤川耦合耦合到两个扇区的右手中微子。结果表明，假设3个右手中微子的质量比弱标度大得多，在树能级上，跷跷板机制导致3个有质量的Majorana中微子和3个无质量的Majorana中微子。无质量的中微子通过辐射修正获得质量。在我们的分析中，无质量中微子主要是活跃中微子，而大质量中微子主要是不育中微子。我们拟合了活动中微子的质量和混合角，讨论了最轻的无菌中微子的现象。最后，我们考虑一些可能的宇宙学方案。
2022-12-01 hep-ph
Minimal flavor violation in the see-saw portal
我们考虑一个标准模型的扩展与两个单轻子，质量在电弱范围内，诱导中微子质量通过跷跷板机制，加上一个通用的新的物理部门在更高的尺度，$Λ$。我们应用最小味违反（MFV）原则，相应的有效场论（$ν$ SMEFT）有效的能量标度$E \ll Λ$。我们在可重正化的水平上确定了轻子味和轻子数破坏的不可约源，并应用MFV ansätz导出了$ν$ SMEFT算子的Wilson系数到六维的标度。我们强调了最重要的现象学后果，这一假设的速率为异国情调的希格斯衰变，重中微子的衰变长度，其生产模式在目前和未来的对撞机。我们还评论了可能的天体物理影响。
2020-07-07 hep-ph
A realistic model for Dark Matter interactions in the neutrino portal paradigm
我们讨论了一个简单的扩展的标准模型（SM），提供了一个明确的实现暗物质（DM）中微子门户范例。暗区由标量$ Φ$和狄拉克费米子$ Ψ$组成，后者被认为比前者轻。这些粒子通过交换一组重狄拉克费米子介体与SM相互作用，这些介体在所有局部SM对称性下都是中性的，并且在暗扇区对称性下也是中性的，暗扇区对称性使$ Ψ$稳定以防衰变。我们表明，只要DM质量低于$\sim 35\, \gev $或处于Higgs或$Z$玻色子的共振区域，该模型就可以适应所有实验和观测约束。我们还表明，如果暗标量和暗费米子几乎简并的质量，更重的DM费米子不排除。我们注意到，在这种情况下，DM湮灭在天体的核心和星系晕产生一个单色中微子束的能量$ \mfe $，这提供了一个明确的签名，这种范式。其他实验签名也进行了讨论。
2016-07-15 hep-ph
Indirect Detection for Higgs Portal Majorana Fermionic Dark Matter
本文利用16个矮椭球星系的14年Fermi-LAT数据，在希格斯门户马约拉纳费米子暗物质模型中约束125 GeV至100 TeV质量范围内的暗物质对湮灭截面。
2024-07-03 hep-ph
Probing the sterile neutrino portal to Dark Matter with $γ$ rays
惰性中微子可以提供标准模型粒子和暗扇区之间的联系，除了通过I型跷跷板机制产生活性中微子质量。我们表明，如果暗物质湮灭成不育中微子确定其观察到的遗迹丰度，它是可能的，以解释银河系中心$γ$射线过剩的费米-LAT合作报告，由于天体物理成分加上暗物质湮灭。我们观察到，无菌中微子入口到暗物质提供了一个令人印象深刻的良好的拟合，在最佳拟合点的p值为0.78，银河系中心$γ$射线通量，DM质量在（40-80）GeV和无菌中微子质量20 GeV $\lesssim M_N < M_{DM}$。这样的值与费米-LAT观测银河系晕中矮球状星系的极限值是一致的，该极限值排除了暗物质质量低于$\sim$ 50 GeV（90 GeV）的无菌中微子质量$M_N \lesssim M_{DM}$（$M_N \ll M_{DM}$）。我们还估计了AMS-02反质子数据对这种情况的影响。
2018-12-17 hep-ph
Cosmology and Astrophysics 1992
我回顾最近的事态发展在宇宙学和天体物理学有关粒子物理学，集中在以下问题：什么是新的在1992年？自1990年国际人道主义保健方案理事会上次会议以来，我们学到了什么？未来的前景如何？其中明确讨论的主题是：COBE，大尺度结构和暗物质;毕卜爆炸核合成;太阳中微子问题;和高能伽马射线物理学。
1992-11-03 astro-ph hep-ph
The interplay between cosmology, particle physics and astrophysics
随着标准模型之外的物理学线索成为未来大规模项目背后的主要驱动力，考虑所有证据来源和约束条件变得越来越重要。在这里，我说明了考虑粒子物理学，宇宙学和天体物理学之间的联系的重要性，主要是通过两个例子：1）不育中微子及其对宇宙学的影响，和2）511千电子伏线从电子正电子湮没在银河系中心。
2018-11-09 astro-ph.CO hep-ph
Particle Physics, Astrophysics and Cosmology with Forbidden Neutrinos
根据太阳、大气和LSND中微子实验的最新结果和理论偏见，讨论了（15 +- 3）keV/c^{2}质量的标准$ν_τ$的天体物理和宇宙学后果。
1999-06-01 astro-ph hep-ph
Neutrino astrophysics and cosmology: recent developments
在这次演讲中，我讨论了中微子天体物理学和宇宙学领域最近的兴趣和活动的一些问题。这些主题是：（1）~超新星激波的能量化;（2）~超高能中微子天文学;（3）~低氘丰度测量的可能意义。
1998-03-27 astro-ph hep-ph
Constraining Unparticle Physics with Cosmology and Astrophysics
最近有人提出，具有非平凡红外固定点的尺度不变的“非粒子”扇区可以通过高维算子耦合到标准模型（SM）。这种相互作用的弱点隐藏了低能量下的非粒子现象。我们展示了如何宇宙学和天体物理学可以把非粒子SM相互作用的强度显着的界限。我们还讨论了今天有一个不可忽略的非粒子遗迹密度的可能性。
2007-09-21 astro-ph hep-ph
AXIONS IN ASTROPHYSICS AND COSMOLOGY
如果轴子存在，它们会在恒星炽热而致密的内部有效地产生，这提供了一种新的能量损失机制。为了避免与观测到的恒星性质发生冲突，我们可以推导出佩-奎因尺度的下限（轴子质量的上限）。在早期宇宙中，轴子是由"错位机制"和整体弦的发射以及在QCD相变时形成的弦畴壁系统的弛豫产生的。为了避免“过封闭宇宙”，佩切-奎因尺度必须服从一个上限（轴子质量的下限）。这些界限的当前值进行审查。$10^{-5}\,\eV\lapprox m_a\lapprox 10^{-2}\,\eV$仍然有一个"机会之窗"，两边都有很大的不确定性，轴子仍然可能存在。[对第十五届Moriond讲习班的贡献，1995年1月21日至28日，Villars-sur-Ollon，瑞士]
1995-03-23 hep-ph
Dark Matter in Astrophysics/Cosmology
这些课堂讲稿的目的是从天体物理学/宇宙学的角度介绍暗物质。我们从宇宙学的快速概述开始，包括宇宙的演化，它的热历史和结构形成。然后，我们从星系、星系团、宇宙微波背景辐射的各向异性和大尺度结构的观测结果中，探讨了暗物质的观测证据。为了探测暗物质，我们需要知道它是如何分布的，特别是在银河系中，所以接下来我们将概述数值模拟和观测的相关结果。最后，我们通过观察天体物理学和宇宙学观测可以告诉我们关于暗物质的性质来得出结论，重点是两个特殊的情况：温暖和自我相互作用的暗物质。
2021-11-10 astro-ph.CO hep-ph
Particle Astrophysics from the Particle Perspective
在这次演讲中，我将讨论粒子物理学和天体物理学/宇宙学界面的几个主题。这些问题包括暗物质和两种流行的暗物质候选者：轴子和中性伴子。我还简要讨论了一些最近的发展，电弱重子生成，以及各种有点更异国情调的主题：畴壁的命运，axinos，非零宇宙学常数，和宇宙学约束的模型与动力学超对称性破缺。大部分的材料是审查，但一些言论，特别是关于轴子宇宙学的框架下的超对称性，我相信是原来的。
1993-11-05 hep-ph
CPT violations in Astrophysics and Cosmology
在本文中，它给出了一个简短的审查目前的CPT和洛伦兹不变性违反，目前预测与量子引力和弦/M理论，可以从天体物理学和宇宙学数据的幅度限制。即使不是完全明确的，这些基础物理学的观测测试是对加速器实验和地面或空间直接实验的补充，因为可能可以获得非常高的能量和很大的距离。
2007-11-08 astro-ph hep-ph
Recent Progress in Neutrino Astrophysics
中微子物理学最近的进展非常迅速，这在很大程度上要归功于对天体物理环境中产生的中微子的观测。在这里，我们回顾了目前的立场等问题的中微子质量和混合，主要集中在中微子物理学，天体物理学和宇宙学之间的相互作用。
2001-12-27 hep-ph
Particle Astrophysics and Cosmology: Cosmic Laboratories for New Physics (Summary of the Snowmass 2001 P4 Working Group)
在过去的几年里，我们在天体物理学和宇宙学方面取得了巨大的突破，并有了令人惊叹和困惑的发现。在许多情况下，新的观测结果只能通过引入新的基础物理学来解释。在这里，我们总结了一些最近的进展。然后，我们描述了天体物理学和宇宙学的几个问题，成熟的重大进展，其解决可能需要新的物理学。
2002-01-18 astro-ph hep-ex hep-ph
Varying "constants" in astrophysics and cosmology and ...
我们回顾天体物理学，宇宙学和地球的证据和反对粒子物理学的基本参数的恒定性，并讨论统一和标量介导的力量的理论问题，发现目前的变化率是有界的限制违反弱等效原理。
2006-10-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Probing Heavy Sterile Neutrinos at Ultrahigh Energy Neutrino Telescopes via the Dipole Portal
本文研究通过磁偶极门户在超高能中微子望远镜中探测重惰性中微子，发现未来tau中微子望远镜可探测高达30 TeV质量的惰性中微子。
2022-04-21 astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos in Cosmology and Astrophysics
本文简要介绍了中微子物理和天体物理的最新进展，这些进展对核物理前沿研究具有重要意义。我们认为，这些发展以新的方式将核物理与观测宇宙学和天体物理学的令人兴奋的发展联系起来。此外，中微子在稠密物质中的行为本身就是多体量子力学的一个基本问题，在某些方面类似于核物质和原子核中的众所周知的问题，在某些方面则完全不同，特别是因为非线性和量子去相干。自相互作用中微子气体是唯一由弱相互作用驱动的多体系统。
2013-03-15 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Monochromatic neutrinos from dark matter through the Higgs portal
该研究提出一个通过希格斯门户耦合的费米子单态暗物质模型，利用重狄拉克中微子打开湮灭通道，产生10 GeV-1 TeV的单色中微子信号，并评估其可探测性。
2023-09-01 astro-ph.HE hep-ph
Quantum corrections to gravity and their implications for cosmology and astrophysics
量子对引力作用的贡献在理论的高阶导数部分相对容易计算。然而，在后暴胀宇宙学和天体物理学中的应用需要对爱因斯坦-希尔伯特作用量和宇宙学常数进行修正，而这些修正我们还不能以一种一致和安全的方式导出。同时，如果我们假设这些量子项是协变的，并且它们具有相关的量值，那么它们的函数形式可以被定义为一个自由参数，这个自由参数可以在唯象基础上定义。事实证明，量子修正原则上可能会导致天体物理学和宇宙学中令人惊讶的强大和有趣的效应。
2012-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Muonic Portal to Vector Dark Matter:connecting precision muon physics, cosmology, and colliders
University of Southampton（南安普顿大学）；Rutherford Appleton Laboratory（卢瑟福·阿普顿实验室）；Università della Calabria（卡拉布里亚大学）；INFN, Gruppo Collegato di Cosenza（意大利国家核物理研究所，科森扎协作组）；Khon Kaen University（孔敬大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
本文研究了μ子通道与矢量暗物质的连接，通过高精度μ子物理、宇宙学和对撞机的结合，探讨了暗物质 relic abundance 的观测以及μ子异常磁矩 (g-2)_μ 的实验确定，提出了一个通用的非共振速度抑制机制，允许轻量矢量暗物质逃避严格的CMB约束，并通过五维参数扫描结合宇宙学、对撞机和高精度约束，确定了非零新物理贡献到(g-2)_μ 的场景中，子GeV暗物质在标量共振附近，具有暗规范耦合g_D ~ 10^{-3} 和TeV尺度的矢量μ子，同时允许标准模型-like (g-2)_μ 的场景中，暗物质质量范围从子GeV到多TeV。
2026-05-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Recent Progress in Cosmology and Particle Astrophysics
近年来，宇宙学和粒子天体物理学取得了巨大的进展。以至于任何敢于提供概述的人肯定会冒着风险，因为他或她自己充其量是不完整和有偏见的，甚至由于作者有限的专业知识而不正确。正是出于这种理解和借口，我冒着风险提出了这篇评论。在简要总结了普朗克任务的第一批成果之后，我重点介绍了在暗能量、暗物质和宇宙中微子研究方面的一些选定的理论和实验进展。希望通过这些令人兴奋的发展一瞥，人们会相信，我们现在离最终了解我们的宇宙更近了一步，而仍然需要重大突破。
2013-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Goldstone Boson Emission From Nucleon Cooper Pairing in Neutron Stars and Constraints on the Higgs Portal Models
当中子星冷却到超流性发生的临界温度以下时，核子对破裂和形成（PBF）过程成为中微子发射的主要机制，而修正的URCA和核韧致辐射过程被抑制。中子星中的光子带隙过程也被用来设定轴子性质的上限，这与超新星SN 1987 A设定的上限相当。我们将这一约束应用于温伯格的希格斯门模型，其中暗辐射粒子（戈德斯通玻色子）和暗物质候选者（马约拉纳费米子）仅通过SM希格斯玻色子玻色子和轻希格斯玻色子玻色子的混合与标准模型场相互作用。我们比较了Goldstone玻色子发射率与中微子的发射率，通过考虑几种超流隙模型的中子单态配对在中子星内地壳，以及在核心区域。我们发现超流中子星内部的PBF过程确实可以在一个新的参数空间区域探测到Weinberg的Higgs门模型。与我们以前的工作，从超新星和伽马射线暴的约束，这项研究进一步证明了天体物理实验室粒子物理实验的竞争力和互补性。
2018-08-14 astro-ph.HE hep-ph
Self-interacting Dark Matter via Right Handed Neutrino Portal
提出了一个自相互作用的暗物质（DM）方案，其中右手中微子（RHN）进入标准模型（SM）。暗扇区由一个粒子DM，假设是一个狄拉克费米子，和一个光介体的暗阿贝尔矢量玻色子，以产生所需的速度依赖的自相互作用与天体物理观测。不管这种DM的热或非热生产，其最终遗迹仍然不足，由于DM到光介质的有效湮灭率凭借大的自相互作用耦合。然后，我们表明，通过RHN的DM-SM相互作用的一个微弱的门户提供了一种可能性，以填补通过RHN的后期衰变的DM的遗迹赤字。由于RHN也自然出现在解释轻中微子质量起源的跷跷板模型中，我们概述了两个紫外线完整实现的最小设置在暗生和衡量的B-L框架，其中连接到中微子质量和其他现象学，如互补的发现前景进行了讨论。
2021-12-21 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Neutrino-photon reactions in astrophysics and cosmology
在高于$W$产生阈值的能量下，过程$νγ\to l W^+$与$νν$散射在相同的质心能量下竞争。在宇宙学背景下，微波光子背景对超高能中微子的吸收与中微子背景的吸收相当。在穿过物质时，过程$ν\to l W^+$将在核的库仑场中发生。对于铁，每个核子的相互作用率大约是电荷电流截面的20%。相关过程$\antiν_e e^- \to γW^-$在$\antiν_e e^-$散射中占主导地位，其能量高于产生$W$的共振能量约十年。
1997-09-09 astro-ph hep-ph
Standard Model - Axion - Seesaw - H portal inflation
扩展标准模型与一个新的复杂的单重标量，右手中微子和矢量夸克允许同时解决粒子物理学和宇宙学中的几个问题，在一个约束的框架内，可以通过未来的探测宇宙微波背景，以及即将到来的轴子实验证伪。这个标准模型-Axion-Seesaw- H门函数暴胀理论（SMASH）提供了预测暴胀和$H$玻色子稳定性，并能解释重子生成、轻中微子质量、暗物质和强CP问题.该模型包含了一个独特的新的质量尺度与轴子衰变常数相一致，也设置了微扰轻子数违反过程的规模。可检验的预测包括$r\gtrsim 0.004$的张量标量比的最小值、光谱指数$α\gtrsim-8\times10^{-4}$的运行、有效相对论中微子数量的变化$δN_{\rm eff}\sim 0.03$以及$50μeV\leq m_A \leq 200 μeV$范围内的轴子质量。
2017-06-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Neutrinos in Astrophysics and Cosmology: Theoretical Advanced Study Institute (TASI) 2020 Lectures
我介绍了中微子质量和混合的早期宇宙的稠密环境和天体物理环境中的后果。热效应和物质效应的两个中微子形式主义的背景下进行审查，与方法的扩展到多个中微子。观测到的大中微子混合角对宇宙学轻子（或中微子）不对称性有最强的约束，而新的无菌中微子提供了丰富的可能的新物理，包括轻子不对称性的产生以及暗物质的候选者。本文还综述了宇宙微波背景和大尺度结构对中微子质量和能量密度的限制。最后，我回顾了X射线天文学如何成为中微子物理学的一个分支，在寻找千电子伏级的无菌中微子暗物质辐射衰变。
2021-03-23 astro-ph.CO hep-ph
Probing oscillations into sterile neutrinos with cosmology, astrophysics and experiments
我们进行一个彻底的分析产生的振荡信号由一个额外的无菌中微子，扩展以前的分析在简单的限制情况下，包括建立活跃的中微子之间的振荡的影响。我们考虑以下探测：太阳中微子、大气中微子、反应堆中微子和束中微子、大爆炸核合成（氦-4、氘）、宇宙微波背景、大尺度结构、超新星、来自其他天体物理源的中微子。我们发现没有证据表明，在目前的数据中，一个不育的中微子，确定仍然允许的区域，并研究未来的实验可以最好地探测它们：亚兆电子伏的太阳能实验，更精确的研究CMB或BBN，未来的超新星爆炸等，我们讨论如何LSND暗示强烈不赞成（标准）宇宙学的约束。
2004-11-29 astro-ph hep-ex hep-ph
Cosmological Histories in Neutrino Portal Dark Matter
本文研究由 Dirac 惰性中微子连接标准模型与含复标量及费米子暗物质的暗 sector，通过求解 Boltzmann 方程划分并分析四类热宇宙学历史及多途径探测可能。
2025-06-10 astro-ph.CO hep-ph
Chiral effects in astrophysics and cosmology
基本粒子的微观量子特性--手征性，导致了手征反常、手征磁效应和手征等离子体不稳定性等宏观现象。本文综述了手征效应在高能天体物理（如脉冲星反冲、磁星、核坍缩超新星）和早期宇宙学（如原初磁场、重子生成、手征引力波）中的研究进展。我们还提供了一个教学介绍的手征效应和低能量有效的理论来描述他们在和平衡-手征（磁）流体力学，手征动力学理论，手征辐射输运理论中微子。
2022-12-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The role of sterile neutrinos in cosmology and astrophysics
我们提出了一个全面的概述扩展的标准模型，其中包含三个右手（无菌）中微子的质量低于电弱标度[中微子最小标准模型，（nuMSM）]。我们考虑宇宙的历史，从暴胀时代到今天，并证明，大多数观察到的现象超出了标准模型可以在这个模型的框架内解释。我们回顾了宇宙的重子不对称性的机制在nuMSM和讨论的暗物质候选人，可以是温暖的或寒冷的，并满足所有现有的限制。从粒子物理学的观点，该模型提供了一个解释中微子味振荡。利用现有的实验技术可以验证nuMSM。
2009-07-22 astro-ph.CO hep-ph
Collider Prospects for the Neutrino Magnetic Moment Portal
本研究在有效场论框架下，分析LEP及CEPC、FCC-ee等拟建轻子对撞机探测活性-惰性中微子跃迁磁矩的潜力，纳入新高能产生过程后灵敏度可达约10^-7 GeV^-1量级。
2025-10-29 hep-ex hep-ph
Cosmology and Astrophysics of Minimal Dark Matter
我们考虑DM只耦合到SM规范玻色子，并填充一个规范多重态，例如费米子5重态（这是自动稳定的），或一个类似维诺的3重态。我们重新计算宇宙学遗迹丰度，包括非微扰修正。例如，5重态的预测质量从4.4 TeV增加到10 TeV，间接检测率提高了2个数量级。接下来，我们证明，由于DM多重态的中性和带电成分之间的准简并性，能量E > 10 ^17 eV的DM（可能存在于超高能宇宙射线中）的很大一部分可以穿过地球，以带电状态离开，原则上可以在中微子望远镜中检测到。
2007-07-26 astro-ph hep-ph
More is Different: Non-Minimal Dark Sectors and their Implications for Particle Physics, Astrophysics, and Cosmology -- 13 Take-Away Lessons for Snowmass 2021
短语“更多就是不同”经常被用来指新的，意想不到的集体现象，当一个给定系统中的状态数量很大时，可能会出现这种现象。在对Snowmass 2021研究的贡献中，我们描述了13种意想不到的集体现象，这些现象可能在暗区包含大量状态时出现，与通常的假设相反。这13个外卖课程涵盖了暗物质物理学的所有相关领域，包括对撞机签名，直接检测签名，间接检测签名，暗物质互补性的新观点，甚至是意想不到的天体物理和宇宙学现象，超越了那些通常与单组分暗物质场景相关的现象。因此，这些经验教训-以及它们所依据的现象-表明，在考虑与非最小暗区有关的可能特征和理论可能性时，需要保持一种广泛的视角。
2022-03-31 astro-ph.CO hep-ph
Cosmology and Astrophysics of CP-Violating Axions
本文研究具有CP破坏核子Yukawa耦合的ALP，揭示临界核子密度导致的势结构转变，并提出中子星探测与早期宇宙模型构建应用。
2024-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Snowmass Theory Frontier: Astrophysics and Cosmology
我们总结了过去十年在理论天体物理学和宇宙学方面取得的进展，以及未来十年的兴趣领域。本报告是作为TF09“天体物理学和宇宙学”专题组摘要为理论前沿编写的，作为Snowmass 2021进程的一部分。
2022-09-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
