Dark Matter phenomenology of GUT Inspired simplified models
我们讨论了暗物质现象学的一些方面，特别是与直接检测和对撞机搜索，模型中，一个费米子暗物质与SM费米子通过自旋1介质相互作用。相反，传统的简化模型，我们将考虑固定分配的耦合（$Z^{'}$）调解员，根据理论上的动机嵌入。这允许在未来的实验设施中预测信号，这些实验设施可用于测试和可能区分不同的实现。
2015-11-10 hep-ph
Simplified Models for Dark Matter Interacting with Quarks
我们研究简化的模型，其中暗物质粒子，采取狄拉克或马约拉纳费米子，通过色介质耦合到夸克。我们确定碰撞机和直接检测实验的界限，并展示了两者的相互作用如何导致这类暗物质模型的互补观点。根据目前的限制，未来的搜索预测。
2013-12-30 hep-ph
Scalar Simplified Models for Dark Matter
我们介绍了一组最小的简化模型的暗物质与标准模型的相互作用，连接两个部门通过标量或赝标量粒子。这些模型有一个更广泛的制度的有效性暗物质搜索在大型强子对撞机比有效场论的方法，同时仍然允许直接比较，从非碰撞暗物质探测实验的结果。这样的模型也激发了暗物质在多个相关通道中的搜索。在本文中，我们约束标量和赝标量简化模型与直接和间接的检测实验，以及从现有的LHC搜索与丢失的能量加上顶部，底部，或喷流，使用确切的环诱导耦合胶子。这个计算对大型强子对撞机的关键微分截面有很大的影响，必须正确地计算在内。我们与希格斯部门的连接，并在LHC的未来搜索的讨论结束。
2014-12-21 hep-ph
Revisiting simplified dark matter models in terms of AMS-02 and Fermi-LAT
我们利用AMS-02和Fermi-LAT的宇宙线观测值对简化的暗物质模型进行了分析。我们假设费米子，标量或矢量暗物质粒子与疏轻子自旋为0的调解人，仅耦合到标准模型夸克和暗物质通过标量和/或伪标量双线性。利用AMS-02观测到的原子核通量，确定了宇宙射线的传播和注入参数。我们发现AMS-02的观测结果在不确定性范围内与暗物质框架是一致的。AMS-02的反质子数据更倾向于30（50）GeV - 5 TeV的暗物质质量，并且对于简化的费米子（标量和矢量）暗物质模型，需要在4 × 10 ^{-27}（7 × 10 ^{-27}）-4 × 10 ^{-24} cm ^3/s范围内的有效湮灭截面。对于大约100 GeV的暗物质质量，2 × 10 ^{-26} cm ^3/s以下的截面可以避开费米-LAT矮星系的约束。
2017-08-12 hep-ph
Simplified Dark Matter Models Confront the Gamma Ray Excess
受银河系中心过量伽马射线的启发，我们面对一些简化的暗物质模型与实验数据。假设一个单一的暗物质粒子耦合到标准物质通过自旋0调解人，我们比较模型的证据马约拉纳费米子，真正的标量和真正的矢量暗物质候选人。我们考虑暗物质湮灭到各种费米子最终状态有助于观察到的差分伽马射线通量。我们的似然函数还包括暗物质遗迹密度，它的弹性散射截面与核，和对撞机的限制。使用贝叶斯推断，我们限制的质量和耦合强度的暗物质和介质粒子。我们的结果表明，如果伽马射线过剩是由于暗物质的上述参数很好地约束的观测。我们发现，马约拉纳费米子暗物质模型是支持的数据。
2014-09-22 hep-ph
A Simplified Model for Dark Matter Interacting Primarily with Gluons
我们考虑一个简单的可重正化模型，它为暗物质提供了一个UV完备，暗物质与标准模型的相互作用主要是通过胶子。该模型由标量暗物质与标量有色介质粒子相互作用组成。一个新的特征是（与包含暗物质的更典型的模型相比，其相互作用是通过有色标量介导的）有色标量通常会衰减到多夸克的最终状态，没有相关的能量丢失。我们构建了这类模型，并研究了相关的现象与暗物质湮灭，与核散射，并在对撞机生产。
2015-06-17 hep-ph
Simplified dark matter models in the light of AMS-02 antiproton data
在这项工作中，我们进行了分析，最近AMS-02的反质子通量和反质子比的简化的暗物质模型的框架。为了预测AMS-02观测值，我们采用了由观测到的核通量确定的传播和注入参数。我们假设暗物质粒子是狄拉克费米子暗物质，具有疏轻子赝标或轴向矢量介体，仅耦合到标准模型夸克和暗物质粒子。我们发现AMS-02的观测结果在不确定性范围内与暗物质假说是一致的。在68%的置信水平下，对于赝标介质的湮灭，反质子数据倾向于暗物质（介质）质量在700 GeV-5 TeV之间，对于轴矢量介质的湮灭，反质子数据倾向于大于700 GeV（200 GeV-1 TeV）。AMS-02的数据要求在赝标量（轴向矢量）介质的简化模型中，有效的暗物质湮灭截面在1 × 10 ^{-25} --1 × 10 ^{-24}（1 × 10 ^{-25} --4 × 10 ^{-24}）cm ^3/s范围内。本文还讨论了LHC和Fermi-LAT的限制。
2016-12-30 hep-ph
A bonus complementarity in Simplified Models of Dark Matter
现在有一个积极的讨论的定义简化模型的暗物质（SMDM）作为一种工具来解释大型强子对撞机的搜索。在这里，我们指出一个额外的简化设置，它捕获了一个非常好的动机机制，超越了标准模型：动力学混合的额外U '（1）规范对称性。除此之外，即使大部分的注意力都集中在LHC的“单信号”上，在这里我们强调了一个不可避免的签名出现在SMDM中的s通道介质：没有丢失能量的双射流或双轻子。我们将这些搜索转化为DM耦合到可见扇区的下界，显示出与先前分析的良好互补性，使得DM的参数空间从上到下减小。
2015-05-19 hep-ph
Simplified dark matter models with loop effects in direct detection and the constraints from indirect detection and collider search
我们重新研究了含有费米子暗物质粒子和自旋为0介质的简化暗物质模型。这些模型的DM-核子散射截面在树能级上受到低动量的抑制，但得到了相当大的与自旋无关的贡献。我们对标量型和扭曲2的DM夸克算符进行了单圈计算，对标量型DM胶子算符进行了双圈计算。通过分析新算子的循环级贡献，我们发现未来的直接检测实验可能对参数空间的一小部分敏感。间接检测和碰撞搜索也提供了这些模型的补充约束。
2019-04-06 hep-ph
Impact of cosmological and astrophysical constraints on dark matter simplified models
对暗物质模型的研究处于天体物理学、宇宙学、核物理学和对撞机物理学的交叉点上。约束这些模型需要将其预测与广泛的观测进行比较的能力。在这篇综述中，我们提出了全球约束的影响，一类特定的模型，称为暗物质简化模型。这些模型已被采用的背景下，对撞机的研究，分类可能的签名，由于暗物质生产，自由参数的数量减少。我们分类的模型，已经分析到目前为止，对于每一个我们详细审查的遗迹密度，直接和间接搜索的LHC搜索的互补性。我们还讨论了每种类型的搜索能力，以确定区域的个人方法，暗物质检测是最相关的约束模型参数空间。最后，我们提供了一个关键的概述的有效性的暗物质简化模型，并讨论了解释这些模型提取的实验结果的警告。
2018-10-19 hep-ph
Boosting invisible searches via $\boldsymbol{ZH}$: From the Higgs Boson to Dark Matter Simplified Models
在标准模型和暗物质的简化模型扩展中，分析了LHC中与$Z$ -玻色子相关的希格斯玻色子的产生。我们专注于$H\rightarrow$无形的搜索，并表明循环引起的组件的信号和背景呈现现象学相关的贡献的$\mathcal{BR}(H\rightarrow\textit{inv})$限制。此外，该通道的约束能力的简化模型的暗物质与标量和赝标量介质$ϕ$和$A$进行了讨论，并与非碰撞器的约束。我们发现，与$100~fb^{-1}$的大型强子对撞机数据，这个通道提供了竞争性的约束，非碰撞机的界限，对于大多数的参数空间，我们认为，约束的通用标准模型费米子介体强度在$g_v < 1$中等质量的范围内的${100~\text{GeV}<m_{ϕ/A}<400}$ GeV。
2016-05-25 hep-ph
Simplified Phenomenology for Colored Dark Sectors
我们对暗物质与强相互作用粒子X共湮灭的简化模型进行了遗迹密度和LHC约束的一般研究。在这些模型中，暗物质耗尽是由X通过强相互作用自湮灭为夸克和胶子对驱动的。因此，这些场景的现象学只取决于暗物质质量和暗物质与X之间的质量分裂以及X的量子数。在本文中，我们考虑简化模型，其中X可以是标量，费米子或矢量，以及颜色三重态，六重态或八重态。我们计算的暗物质遗迹密度的限制，考虑到索末菲修正和束缚态的形成。此外，我们还考察了X对产生的热平衡限制、X的寿命以及当前和未来LHC的限制。所有的限制都在质量分裂与暗物质质量平面中得到了全面的呈现。虽然遗迹密度的限制，可以导致上界的暗物质质量范围从2 TeV到超过10 TeV在我们的模型，预期的LHC边界范围从800到1500 GeV。因此，要完全覆盖强共湮灭暗物质的参数空间，就需要具有高得多的质心能量的强子对撞机。
2017-05-03 hep-ph
Global fits of simplified models for dark matter with GAMBIT II. Vector dark matter with an $s$-channel vector mediator
本文为具有 s 通道矢量媒介子的简化矢量暗物质模型推导幺正性界限，并利用 GAMBIT 进行全局拟合以正确解释 LHC 丢失能量搜寻，识别出两个与实验约束一致的参数区域。
2023-08-08 hep-ph
Impact of Dark Matter Direct and Indirect Detection on Simplified Dark Matter Models
我们讨论简单的扩展标准模型具有（费米子）稳定DM候选人通过$Z^{'}$调解人与SM费米子相互作用。这类模型提供了一个广泛的现象学，但结果，在同一时间，特别易于管理，给定的自由参数的数量有限，并提供了一个广泛的LHC现象学。我们将讨论直接和间接暗物质搜索的影响，假设后者是热WIMP。我们将特别表明，DM自旋无关和自旋相关的散射截面的限制的组合已经排除了大部分的参数空间有利于DM遗迹密度，特别是如果，此外，DM间接信号，如银河系中心伽马射线过剩是必需的。
2015-10-08 hep-ph
Global fits of simplified models for dark matter with GAMBIT I. Scalar and fermionic models with s-channel vector mediators
本文利用GAMBIT对通过s通道矢量媒介子与夸克耦合的标量和费米子暗物质简化模型进行全局拟合，发现LHC单喷注超出和遗迹密度限制偏好暗物质质量约为媒介子一半的共振区域，并揭示了矢量与轴矢量耦合带来的竞争性约束。
2023-08-08 hep-ph
Dark matter pair production in the MSSM and in simplified dark matter models at the LHC
我们在简化的暗物质模型和MSSM中研究了LHC中产生暗物质对的对撞机现象。在大空间的暗物质模型中，我们专注于两个特定的模型，其中一个费米子暗物质候选人通过交换的矢量介质中的s-通道或彩色标量介质中的t-通道与标准模型相互作用。我们发现，简化的模型是能够再现MSSM的预测在一定程度上在简化的超对称的情况下，但缺乏的复杂性，以描述完整的理论在整个超对称参数空间。
2019-05-21 hep-ex hep-ph
Simplified dark matter models with a spin-2 mediator at the LHC
我们考虑简化的暗物质模型，其中一个暗物质候选人耦合到标准模型（SM）粒子通过$s$通道自旋-2调解人，并研究从目前的大型强子对撞机数据的模型参数空间的约束。我们的重点在于不同的搜索之间的互补性，特别是单喷流和多喷流加上丢失的能量搜索和共振搜索。对于介质与SM粒子的普遍耦合，丢失能量搜索可以给出比$WW$、$ZZ$、dijet、dihiggs、$t\bar t$、$b\bar b$共振搜索更强的约束，在低质量区域和/或当介质与暗物质的耦合比其与SM粒子的耦合大得多时。然而，最强的约束来自双光子和双轻子共振搜索。只有当这些模式被抑制时，丢失能量搜索才能在用自旋2介质约束暗物质模型中具有竞争力。
2017-05-02 hep-ph
Simplified Models for Dark Matter Face their Consistent Completions
简化的暗物质模型最近被提倡作为一个强有力的工具，利用暗物质直接探测，间接探测和LHC实验探针之间的互补性。专注于赝标量介质之间的黑暗和可见的部门，我们表明，简化的暗物质模型的现象学偏离一致的${SU(2)_{\mathrm{L}} \times U(1)_{\mathrm{Y}}}$规范不变完成显着。我们讨论了简化模型未能捕捉到的关键物理，以及它对LHC搜索的影响。值得注意的是，我们表明，共振单Z搜索提供竞争力的灵敏度，标准的单射流分析在$13$ TeV LHC。
2016-11-14 hep-ex hep-ph
Strong electroweak phase transition in $t$-channel simplified dark matter models
超越标准模型的物理学需要解释暗物质和宇宙的重子不对称性，后者可能是在强的一阶电弱相变中产生的。虽然许多提出的模型独立地解决了这些问题，但有趣的是，同一个模型是否可以解释这两个问题。在这种情况下，我们联系国家的最先进的微扰评估的相变热力学与提取的暗物质能量密度。这些技术被应用到一个次最小的暗物质模型包含一个惰性的马约拉纳费米子耦合到标准模型轻子通过标量介体，介体直接与希格斯玻色子相互作用。对于暗物质质量180 GeV $ < M_χ<$ 300 GeV，我们辨别区域的模型参数空间，再现所观察到的暗物质的能量密度，并允许一阶相变，同时逃避最严格的对撞机约束。
2022-10-14 hep-ph
Simplified dark matter models with charged mediators
我们回顾简化模型中，一个单重马约拉纳暗物质候选夫妇的标准模型（SM）费米子介导的标量费米子合作伙伴通过相互作用。我们总结了在这些情况下的两个主要的生产机制：暗物质湮灭介导的第一或第二代标量费米子合作伙伴具有显着的左右手征混合和共湮灭与标量费米子合作伙伴几乎退化的质量与暗物质。然后，我们强调了最有趣的现象学方面的带电介质模型相关的当前和未来的搜索新的物理。我们描述精确测量SM费米子偶极矩，包括模型与标量μ子的合作伙伴，可以占$g_μ-2$。我们讨论了在大型强子对撞机和未来轻子对撞机的预计灵敏度带电介质的新的搜索策略。我们总结了直接检测的限制，并展示了下一代实验可能如何探测量子色动力学带电介质在质量尺度超出了大型强子对撞机的灵敏度。我们还回顾了间接检测模型与标量轻子合作伙伴的前景，专注于γ射线搜索的灵敏度，内部韧致辐射。
2022-03-15 hep-ph
Multi-component Dark Matter in a Simplified E$_6$SSM Model
我们在例外超对称标准模型（E $_6$ SSM）中研究了暗物质（DM）.该模型既有活跃的希格斯超场，也有惰性的希格斯超场，通过施加离散对称性，可以产生两个DM候选者。我们发现，最轻的希格斯的活动和惰性部门给一个可行的设置为两个组件DM。我们还说明了在提取这样的DM部门的直接和间接检测实验的范围。未来的前一种实验很有可能找到活性组分，而惰性希格斯玻色子将很难被探测到，而后一种实验对任何一种候选物都不敏感。
2020-09-18 hep-ph
Simplified leptoquark models for precision $l_i \rightarrow l_f γ$ experiments: two-loop structure of $O(α_S Y^2)$ corrections
我们提出了简化的leptoquark模型的框架：标准模型的简单扩展，作为基准来测试轻子与新的有色自由度的相互作用，例如，在leptoquark或大统一模型。作为该方案的第一个应用程序，我们分析的权力，精确的轻子可观的计算规范不变的双回路辐射修正轻子光子顶点，这里产生的轻子和新的有色自由度之间的汤川相互作用。结果，详细的显式表达式所涉及的形状因子，提高了文献中考虑的较高的环路阶数，并强调了存在的区域中的参数空间的模型，两个环路校正不能被忽略。
2021-01-06 hep-ph
Effective Theory of WIMP Dark Matter supplemented by Simplified Models: Singlet-like Majorana fermion case
我们列举了一套简化的模型，它匹配到完整的一套规范不变的有效运营商，以六维描述的单态类马约拉纳费米子暗物质与标准模型的相互作用。树级匹配条件，为每种情况下，制定了在大介质质量限制，定义一个一对一的对应关系之间的有效算子系数和简化的模型参数弱相互作用的模型。利用这样的映射，我们计算了早期宇宙中的暗物质湮灭率，以及其他低能量的可观测量，如核反冲率使用的有效运营商，而简化的模型被用来计算暗物质的生产率在高能对撞机，如LEP，LHC和未来的轻子对撞机。结合所有相关的约束与配置文件的似然分析，然后，我们讨论了目前允许的参数区域和前景，为未来的搜索在有效的运营商参数，减少模型的依赖性到最低水平。在这种模型无关分析适用的参数区域中，并且撇开湮灭通过s通道Z或希格斯玻色子极进行的特殊暗物质质量区域，电流约束允许对于$95\%$ C.L.的暗物质质量$m_χ>$ 20 GeV的有效算符抑制尺度（$Λ$）为几百GeV的量级，而对于$m_χ\sim \mathcal{O}(1\,{\rm TeV})$，最大允许的尺度大约是$3$ TeV。对吨级直接探测实验和计划中的电子-正电子对撞机的未来范围的估计表明，除了质量接近Z玻色子质量一半的暗物质（使用$500\,{\rm GeV} < Λ< 2\,{\rm TeV} $）和那些超出未来轻子对撞机运动学范围的物质之外，其余大部分区域都可以探测。
2016-04-08 hep-ph
Interpreting the Fermi-LAT gamma ray excess in the simplified framework
我们测试的可解释性，马约拉纳费米子暗物质候选人与标量介体解释的伽马射线过剩从银河系中心。假设调解人耦合到所有第三代费米子，我们计算暗物质丰度和散射的原子核，伽马，正电子和反质子宇宙射线通量，从暗物质湮灭的无线电发射，以及暗物质湮灭的CMB上的效果观测。在排除了有争议的射电观测之后，其余的数据倾向于暗物质（介质）质量在10-100（3-1000）GeV范围内，与底夸克和τ轻子的弱关联耦合在68%的可信度水平上为10^{-3}-1。
2015-05-25 hep-ph
Searches for dark matter signals in simplified models at future hadron colliders
我们研究了在未来的$pp$对撞机上，在单喷流通道中寻找暗物质（DM）的前景，质心能量分别为33、50和100 TeV。我们考虑一类简化模型，其中引入了一个连接DM粒子和夸克的矢量玻色子。与有效场论的研究相比，该框架给出了更合理的DM签名的生产率和运动学。我们估计未来的对撞机的灵敏度与3 $ab^{-1}$的DM诱导的单喷流签名的积分亮度，并显示可以探索的参数空间。直接和间接DM探测实验的约束条件进行了比较与未来的碰撞机的灵敏度。我们发现，未来的对撞机检测将是更灵敏的比间接检测的矢量相互作用，并有更好的灵敏度比直接检测的几个数量级的轴向矢量相互作用。
2015-03-10 hep-ph
Higher-order QCD predictions for dark matter production at the LHC in simplified models with s-channel mediators
弱相互作用的暗物质粒子可以在对撞机上成对产生，并通过与QCD/EW辐射或重夸克相关的能量缺失特征来检测。为了约束质量和耦合到标准模型粒子，准确和精确的预测生产截面和分布是至关重要的。在这项工作中，我们考虑各种简化模型与s-通道介质。我们在FeynRules/MadGraph5_aMC@NLO框架中实现了这样的模型，该框架允许在真实的模拟中包括高阶QCD校正，并系统地研究它们的效果。作为第一个唯象的应用，我们提出的预测暗物质生产与喷气机和顶夸克对在大型强子对撞机，在下一个领先的QCD阶精度，包括匹配/合并到部分子淋浴。我们的研究表明，高阶QCD修正暗物质生产通过s-通道介质有显着的影响，不仅对总的生产率，而且对形状的分布。我们还表明，列入下一个领先的顺序的影响结果在相当大的减少理论的不确定性。
2015-10-02 hep-ph
Exploring Constraints on Simplified Dark Matter Model Through Flavour and Electroweak Observables
本文联合味过程、电弱、遗迹密度及探测数据，约束含自旋0媒介子与费米子DM的SDM模型参数，并给出100–1000 GeV质量区间及高维算符耦合界限。
2024-10-25 hep-ph
Expectations for the muon g-2 in simplified models with dark matter
我们研究了新物理学的简化模型，它可以容纳μ子的异常磁矩和暗物质的遗迹密度的测量值。我们定义了一组标准模型的可重正化的SU（2）$\times$ U（1）不变扩展，每个扩展都包括一个惰性的$Z_2$-奇标量场和一个或多个通过Yukawa型相互作用与μ子通信的无色费米子对。新的部门进行分类，根据他们的标准模型规范组下的转换属性和所有的模型系统地面对各种实验的限制：LEP质量界限，直接LHC搜索，电弱精密观测，并直接搜索暗物质。我们发现，只有一种类型的新费米子的场景变得非常具有预测性，一旦考虑到遗迹密度和对撞机的限制，在这种情况下，$g-2$不增强手征翻转。相反，对于通过费米子混合产生手征对称破坏的额外来源的模型，约束要宽松得多，并且可能需要具有高度抑制的系统不确定性的新的精确实验来测试参数空间。
2017-09-22 hep-ph
Simplified Models vs. Effective Field Theory Approaches in Dark Matter Searches
在这篇综述中，我们讨论和比较使用简化模型和有效场论（EFT）方法在暗物质搜索。我们提供了一个国家的最先进的描述EFT和简化模型的主题，特别是在对撞机搜索的背景下，暗物质，但也与直接和间接检测搜索的影响，构成一个共同的语言，为未来不同的策略之间的比较的目的。材料以尽可能独立的形式提出，以便它可以作为新来者的介绍性评论以及从业者的参考指南。
2016-07-13 hep-ex hep-ph
Implications of unitarity and gauge invariance for simplified dark matter models
我们表明，简化模型用于描述暗物质与标准模型粒子的相互作用一般不尊重规范不变性和微扰幺正性可能会违反在大区域的参数空间。纠正这些不一致所需的修改可能意味着更丰富的现象学，并导致对模型的严格约束。我们通过考虑一个费米子暗物质粒子和一个矢量介质的简化模型来说明这些观测结果。施加规范不变性，然后导致双轻子共振搜索和电弱精密测试的强约束。此外，恢复微扰么正性所需的新态可以与标准模型态混合，并介导暗区和可见区之间的相互作用，从而产生新的实验特征，如不可见的希格斯衰变。由此产生的约束通常比DM简化模型的“经典”约束更强，例如单喷射搜索，并且难以避免暗物质的热过剩。
2016-01-25 astro-ph.CO hep-ph
Bounds on Cosmic Ray-Boosted Dark Matter in Simplified Models and its Corresponding Neutrino-Floor
我们研究宇宙射线上散射的暗物质在简化模型，包括光介质的直接检测范围。我们发现，在散射截面的能量依赖性是显着的，并产生更强的边界比以前发现的（假设恒定的截面）在低DM质量的许多数量级。最后，我们计算的“中微子地板”，将限制未来的直接探测宇宙射线向上散射的暗物质的搜索。虽然我们专注于矢量相互作用的说明，我们强调，能量依赖性是至关重要的，在确定准确的界限任何粒子物理模型的暗物质-CR相互作用的实验数据在这种情况下。
2019-07-30 astro-ph.CO hep-ph
Simplified Models for Dark Matter Searches at the LHC
本文件概述了一套简化模型的暗物质及其相互作用的标准模型粒子。本文旨在总结这些简化模型在应用于大型强子对撞机的暗物质研究时所具有的主要特征，并提供一些有用的表达式以供参考。模型列表包括s通道和t通道场景。对于s-通道，自旋0和自旋1调解进行了讨论，也实现了希格斯粒子提供了一个黑暗和可见扇区之间的门户。本文阐述了拟议简化模式的指导原则，并提出了一些实施建议。
2016-03-23 hep-ph
Dark Matter Microhalos From Simplified Models
我们介绍了简化模型的增强在小尺度的物质功率谱和研究它们的影响暗物质子结构和引力观测。这些模型捕捉到了早期宇宙各种情景的显著方面，这些情景预测了增强的小尺度结构，如轴子状粒子暗物质、光矢量暗物质和早期物质支配时代。我们使用一个独立的模型，半解析处理映射颠簸的物质功率谱早期形成的太阳下的质量暗物质晕，并估计其演变，中断，并在后期的集群和星系的子结构的贡献。我们讨论的敏感性的引力观测，包括脉冲星定时阵列和焦散微透镜，在功率谱和其基本属性的变化的颠簸的存在。
2021-02-09 astro-ph.CO hep-ph
Recommendations on presenting LHC searches for missing transverse energy signals using simplified $s$-channel models of dark matter
本文总结了大型强子对撞机暗物质工作组关于如何在$s$通道简化的暗物质模型上展示大型强子对撞机结果并将其与直接（间接）探测实验进行比较的建议。
2016-03-14 hep-ex hep-ph
Simplified Models for Displaced Dark Matter Signatures
我们提出了一个系统的方案，通过一组最小的位移搜索需要显着的失踪横向能量（dMET）的长寿命中性粒子签名搜索。我们的方法是扩展完善的暗物质简化模型，包括位移顶点。用暗物质简化模型描述了初级产生顶点。一个位移的次级顶点，其特征在于长寿命粒子的质量和它的寿命，被添加为位移签名。我们展示了这些模型是如何被激发的，并映射到完整的模型，如规范介导的超对称性打破和中性自然的模型。我们还概述了如何使用这种方法来扩展其他简化模型，将位移签名和搜索长寿命的带电粒子。位移顶点是一个引人注目的签名，几乎没有来自SM过程的背景，因此为大型强子对撞机的高亮度运行提供了一个很好的目标。拟议的模型和搜索提供了第一步，系统地扩大位移暗物质搜索计划。
2017-04-21 hep-ex hep-ph
Indirect Detection Constraints on s and t Channel Simplified Models of Dark Matter
最近对银河系中矮球状星系的费米-LAT观测对来自暗物质湮灭的伽马射线通量有很强的限制。为了对暗物质湮灭截面产生最强的限制，每个矮星系的观测通常被“叠加”在一个联合似然分析中，利用光学观测来限制每个矮星系中的暗物质密度分布。这些极限通常仅针对奇异湮灭终态（诸如$b\bar{b}$或$τ^+τ^-$）计算。在本文中，我们推广这种方法，通过产生一个独立的联合似然分析设置约束模型的暗物质粒子湮灭到多个最终状态费米子。我们解释这些结果的背景下，最流行的简化模型，包括与s-和t-通道暗物质湮灭通过标量和矢量介质。我们提出我们的结果作为最小暗物质质量和介质扇区参数的约束。此外，我们还将简化模型的结果与高质量极限下的有效场论接触相互作用的结果进行了比较。
2016-06-13 astro-ph.HE hep-ph
Mapping monojet constraints onto Simplified Dark Matter Models
LHC运行II的简化模型将允许对暗区进行更强和更鲁棒的约束。然而，已经存在大量的运行I数据，在运行II的准备阶段不应忽略这些数据。在这里，我们重新解释通用超越标准模型截面上的公共约束，以在简化模型上设置新的约束。我们利用ATLAS搜索的单喷流$+$丢失的能量通道，以约束一个代表性的简化模型与暗物质耦合到一个轴向矢量$Z'$。我们扫描我们所选择的模型的整个参数空间，以使用完整的20.3 fb $^{-1}$ ATLAS 8 TeV数据集对我们的模型设置最强的当前对撞机约束，并提供可以使用14 TeV数据的20 fb $^{-1}$设置的约束的预测。我们的技术也可以用于解释运行II数据，并提供了一个广泛的基准比较未来的约束简化模型。
2015-06-22 hep-ex hep-ph
Flavour and Electroweak Precision Constraints on a Simplified Dark Matter Model with a Light Spin-0 Mediator
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
本文研究了轻自旋0中介子暗物质模型的参数空间，结合味变化电荷和中性流过程及电弱精确观测，探讨其对B和K赝标量介子稀有和半轻子衰变的影响，并分析其对B介子不可见衰变数据的解释能力。
2026-06-04 hep-ph
Self-consistent Dark Matter Simplified Models with an s-channel scalar mediator
我们研究简化模型中，费米子DM相互作用的标准模型（SM）费米子通过交换的$s$通道标量介质。这个模型的单介质版本不是规范不变的，相反，我们必须考虑两个标量介质的混合和干扰的模型。最小规范不变的情况涉及到一个新的单重标量与标准模型希格斯玻色子的混合，并且受到严格的约束。我们构建了两个希格斯二重态模型（2HDM）的扩展，这种情况下，单重态与第二希格斯二重态混合。与单偶模型相比，这为标量介质的质量和混合角以及它们与SM费米子的耦合提供了更大的自由度。我们概述了这些模型的约束，并讨论汤川结构，允许增强耦合，但保持潜在的危险味道违反过程的控制。我们研究这些模型的直接检测现象，占标量介质的干扰，和不同的夸克在核中的干扰。确定与直接检测测量一致的参数空间区域。
2017-03-13 hep-ph
Constraining the Strength and CP Structure of Dark Production at the LHC: the Associated Top-Pair Channel
我们考虑在一个通用的简化模型中，由标量或赝标量粒子介导的与一对顶夸克相关联的暗物质的产生。我们证明了在双轻子顶衰变模式下，两轻子$Δϕ_{ll}$之间的方位角差可以直接探测介体的CP性质。我们估计这些动机良好的简化模型从LHC运行II的暗物质生产的强度和CP结构的约束。
2015-11-19 hep-ph
Mono-X Versus Direct Searches: Simplified Models for Dark Matter at the LHC
我们认为简化模型的暗物质（DM）在大型强子对撞机，专注于单希格斯，-Z，或-b产生的最终状态。我们的主要目的是研究这些最终状态的一组相对完整的简化模型的LHC范围，同时比较单X DM搜索与直接搜索中介粒子的范围。我们发现，直接搜索的中介粒子，无论是在双喷气机，喷气机+MET，多b +MET，或双玻色子+MET，通常更强。我们提请注意的情况下，单X搜索是最强的，其中包括区域的参数空间中的非弹性DM，两个希格斯偶极子，和squark介导的生产模型与压缩频谱。
2017-11-03 hep-ex hep-ph
Collide and Conquer: Constraints on Simplified Dark Matter Models using Mono-X Collider Searches
使用简化模型作为解释暗物质对撞机搜索的工具已经变得越来越普遍，虽然早期的Run II结果开始出现，但我们希望看到可以从Run I数据集中提取更多的信息。我们考虑三个“标准”的简化模型，耦合夸克费米子单线态暗物质：一个$s$通道矢量介体与矢量或轴向矢量耦合，和一个$t$通道标量介体。耦合的上限计算和比较跨三个备用通道，即单喷流，单$Z$（轻子）和单$W/Z$（强子）。在单射流通道中观察到最强的限制，然而，计算简单性和在单玻色子通道中不存在显著的$t$通道模型宽度效应使得这些成为直接和有竞争力的替代方案。我们还包括一个比较遗迹密度和直接检测的限制。
2016-05-24 hep-ex hep-ph
A comprehensive approach to dark matter studies: exploration of simplified top-philic models
对暗物质的研究处于对撞机物理学、天体物理学和宇宙学的交界处。以暗物质候选者为特征的约束模型需要能够为大量的可观测数据提供准确的预测，并将它们与广泛的数据进行比较。我们提出了一个框架，从一个模型拉格朗日，允许一个一贯的和系统地作出预测，以及面对这些预测与众多的实验结果。作为应用，我们考虑了一类简化的暗物质模型，其中标量介体只耦合到顶夸克和费米子暗扇区（即简化的亲顶暗物质模型）。我们详细研究了遗迹密度，直接/间接检测和碰撞器搜索约束的多维模型参数空间的互补性，并有效地识别区域的各个方法暗物质检测提供了最严格的界限。在暗物质的对撞机研究的背景下，我们指出的互补性，大型强子对撞机的搜索在探测不同区域的模型参数空间的最终状态，涉及顶夸克，光子，喷气机和/或丢失的能量。我们的研究暗物质生产在大型强子对撞机超越了树级近似，我们展示了如何高阶修正暗物质生产过程中的例子可以影响实验结果的解释。
2016-05-30 hep-ex hep-ph
Simplified Models of Mixed Dark Matter
我们探索简化模型的混合暗物质（DM），这里定义为一个稳定的遗迹组成的单线态和电弱荷电状态。我们的设置描述了一个广泛的热DM候选人，可以自然地容纳所观察到的DM丰度，但受到当前和即将到来的直接检测实验的实质性限制。我们确定的“盲点”，在该DM-希格斯耦合是相同的零，从而使直接检测限制自旋无关散射。此外，我们的特点微调混合角，即良好的回火，所需的热冻结，以适应所观察到的丰度。LUX和XENON 1 T的当前和预计限制迫使许多热遗迹模型进入盲点调整，良好回火或两者兼而有之。这个简化的模型框架概括了MSSM中的bino-Higgsino DM，NMSSM中的singlino-Higgsino DM，以及扩展希格斯扇区模型中出现的标量DM候选者。
2013-11-22 astro-ph.CO hep-ph
Simplified Dark Matter Models with Charged Mediators: Prospects for Direct Detection
我们考虑一类简化的费米子暗物质（DM）模型通过两个具有任意混合角的带电标量介体与左手和右手标准模型费米子耦合的直接检测前景$α$。DM与核的相互作用是由更高的电磁矩介导的，对于马约拉纳DM来说，这是阿那普尔矩。在给出了一个完整的解析计算的Anapole矩，包括其$α$的依赖性，并与文献中的限制相匹配，我们计算的DM-核子散射截面，并显示LUX和未来的LZ约束的参数空间的这些模型。然后，我们将这些结果与来自$Fermi$ -LAT连续体和线搜索的约束进行比较。在所有情况下，这些简化模型的超对称极限的结果。我们发现，未来的直接检测实验将能够探测这些模型的参数空间的$\mathcal{O}(100-200)$ GeV DM和最轻的介质质量$\lesssim \mathcal{O}(5\%)$大于DM质量。对于较大的DM质量和DM与最轻介质质量之间的较大质量差，直接检测前景减小，尽管对于$\mathcal{O}(200)$ GeV DM和大于DM质量的最轻介质质量$\lesssim \mathcal{O}(20\%)$仍探测到可观的区域。在参数空间中的某些“盲点”附近，直接检测边界也被衰减，其中由于不同项的消除，极大极矩被严重抑制。我们仔细研究了这些盲点和这些区域中相关的$Fermi$ -LAT信号。
2016-10-06 hep-ph
Strongly interacting dark sectors in the early Universe and at the LHC through a simplified portal
我们研究了通过一般矢量介质耦合到标准模型粒子的一致强相互作用暗扇区的宇宙学和LHC现象。我们列出了宇宙学上可行的模型的要求，确定湮灭到暗矢量介子作为主导的暗物质冻结过程，并讨论了直接检测的界限。在大型强子对撞机上，模型预测了暗阵雨，这可能会产生半可见的喷流或位移的顶点。现有的搜索di-jet共振和丢失的能量主要探测参数区域，其中预期会发生快速衰变，尽管没有针对暗阵雨进行优化，但仍限制了我们的模型。我们还估计了专用分析半可见喷流的敏感性，并强调不同搜索策略的互补性。
2020-03-01 astro-ph.CO hep-ph
Graviton spectrum in simplified Dark Matter models with graviton mediators in the de Sitter space
这是第二次在一系列的文件调查制定的简化暗物质模型与引力子介质在宇宙学背景。我们在这里解决的关键问题的基本观察的利益，即引力子谱在FRW宇宙学背景与任意暗物质背景组件。在de Sitter空间中，用引力子介体方法计算了简化的暗物质模型中的自由引力子两点函数对暗物质与引力子耦合常数的二阶修正.我们的结果是模型无关的，因为它不依赖于暗物质场的特定形式。由于暗物质与引力子相互作用的普遍性，本文的结果也适用于重子物质与引力子相互作用。作为应用，我们详细讨论了大质量标量暗物质模型，并计算了绝热区两个暗物质模对两点函数的一阶修正。
2019-01-17 gr-qc hep-ph hep-th
Simplified Dirac Dark Matter Models and Gamma-Ray Lines
我们研究简化的暗物质模型，其中的暗物质候选者是狄拉克费米子，只在一个新的规范对称性下带电。在这种背景下，人们可以动态地理解暗物质候选者的稳定性，并且通过新规范玻色子的湮灭不是速度抑制的。本文提出了在局域B-L规范对称性下荷电的最简单的狄拉克暗物质模型。我们详细讨论了理论预言的湮灭成两个光子，到标准模型希格斯粒子和一个光子，到Z规范玻色子和一个光子。我们的分析结果可用于任何荷电的狄拉克暗物质模型下的阿贝尔规范对称性。数值结果显示在B-L暗物质模型中。我们讨论了对撞机搜索和暗物质实验对模型的约束之间的相关性。
2015-10-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Simplified dark matter models with two Higgs doublets: I. Pseudoscalar mediators
我们研究了一类新的可重正化的简化模型的暗物质搜索在大型强子对撞机是基于两个希格斯偶极子模型与一个额外的赝标量介质。与运行I数据分析中采用的自旋为0的简化模型相反，这些模型是自洽的，统一的，希格斯物理的边界通常不构成约束。各种失踪的横向能量（$E_{T, \rm miss}$）搜索的预测进行了讨论，并探讨了13 TeV的LHC的范围。结果发现，所提出的模型提供了丰富的频谱互补的可观的，导致非平凡的约束。在这种情况下，我们强调的灵敏度的$t\bar t + E_{T, \rm miss}$，单- $Z$和单希格斯通道，产生更强的限制比单喷流搜索在大部分的参数空间。自旋0共振搜索，电弱精密测量和味观测的约束也来自和示出提供进一步的重要处理约束和测试所考虑的暗物质模型。
2017-06-08 hep-ex hep-ph
Leptophilic Dark Matter and the Anomalous Magnetic Moment of the Muon
我们考虑可重正化理论，使得暗物质从轻子的散射发生在树的水平，但从核的散射只发生在圈。在这个框架中，各种各样的暗物质候选者可以根据它们的自旋和它们与轻子的相互作用形式来分类。我们确定的异常磁矩的μ子，从这些相互作用所产生的修正。然后，我们考虑这些结果的一组简化模型的亲轻暗物质的影响。当一个暗物质候选者减少了标准模型预测的异常磁矩和实验测量之间的现有张力时，有利于完全消除差异的参数空间区域被突出显示。相反，当一致性恶化时，我们对相应简化模型的参数进行限制。这些边界和有利的区域进行比较，对实验的限制，从直接检测和碰撞机搜索的简化模型。虽然这些限制是严重的，我们发现，在这些简单的理论，可以解释所观察到的μ子磁矩的异常，同时保持与所有的实验界限一致的参数空间存在有限的区域。
2014-02-28 hep-ph
Impact of Mass Generation for Simplified Dark Matter Models
在通常研究的简化暗物质模型中，暗场的质量产生机制通常没有被指定。我们表明，暗物质的相互作用类型，因此湮灭过程的遗迹密度和间接检测相关的，是强烈的暗扇区粒子的质量产生机制，并要求规范不变性。我们专注于一类模型中，费米子暗物质耦合到一个自旋1矢量或轴向矢量介质。然而，为了产生暗扇区质量项，在大多数情况下需要引入暗希格斯场，因此自旋0标量介体也将存在。在所有暗扇形场通过耦合到单个暗扇形希格斯场而获得质量的情况下，自旋1介体到暗物质的轴向矢量耦合是强制性的;矢量耦合也可以根据电荷分配而存在。对于所有其他的质量生成选项，只允许自旋为1的介质和暗物质之间的纯矢量耦合。如果不遵守这些耦合限制，可能会得到非物理的结果，例如在高能量下破坏幺正性。这两个中介的情况下，导致重要的现象，不会出现在单一的中介模型。我们调查的双介质暗物质模型，其中包括矢量和标量介质，并探讨其遗迹密度和间接检测现象。
2016-10-10 astro-ph.CO hep-ph
A simplified 2HDM with a scalar dark matter and the galactic center gamma-ray excess
由于受到LUX实验的强烈限制，标量门暗物质理论不能解释星系中心由暗物质湮灭为$b\bar{b}$而产生的γ射线过剩。为了消除这种张力，我们在排列的两个Higgs-偶态模型中加入了一个标量暗物质，并着重讨论了一个简化的情形，它有两个主要特征：（i）重CP偶态Higgs是已发现的125 GeV的希格斯玻色子玻色子，它与规范玻色子和费米子的耦合与SM Higgs玻色子相同。(ii)只有轻CP偶Higgs介导了暗物质与SM粒子的相互作用，它与$WW$和$ZZ$没有耦合，而与上夸克、下夸克和带电轻子有独立的耦合.我们发现，当$-1.0< f^n/f^p<0.7$与同位旋破坏的暗物质-核子耦合时，由标量门暗物质引起的LUX约束与$<σv>_{SS\to b\bar{b}}$之间的张力可以消除，并且满足Higgs搜索实验和Planck残余密度的约束.
2015-01-05 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter phenomenology : from simplified WIMP models to refined alternative solutions
现代物理学中最令人困惑的问题之一是确定宇宙中存在的非相对论物质成分的性质，其贡献了总能量预算的25 $\%$以上，称为暗物质。弱相互作用大质量粒子（WIMP）是最有动机的暗物质候选者之一。然而，鉴于非决定性的探测信号和强大的约束，从对撞机，直接和间接的探测实验，本文提出了限制的几个实现的WIMP范式的背景下，简化的暗物质模型。更详细的模型考虑扩展规范结构进行了进一步讨论，如涉及广义陈-西蒙斯耦合和一个特定的WIMP的情况下，最近观察到的味道异常相关的$R_{K^{(*)}}$观察到的动机建设。本论文的第二部分致力于讨论另一种暗物质热产生机制，其中强相互作用大质量粒子（SIMPs）范式的明确实现讨论的背景下，一个非阿贝尔隐藏的规范结构。在最后一部分中，通过“冻结”机制产生非热的暗物质成分的可能性进行了研究，并通过除了标准引力子之外，还通过重自旋2场介导暗物质密度产生的具体情况说明了宇宙后暴胀再加热阶段对这种结构的强烈影响。
2019-01-17 astro-ph.CO hep-ph
Beyond the Dark matter effective field theory and a simplified model approach at colliders
考虑了在一个可重整化的模型中对具有Higgs门相互作用的单重态费米子暗物质（SFDM）模型的直接探测和LHC搜索，该模型通过引入一个单重态标量信使来实现完整的标准模型（SM）规范对称性.在这个模型中，直接探测通常用有效算符m_q \bar{q} q \bar χ χ来描述，但单喷流+ \not E_T的全振幅涉及两个中间标量传播子，这在有效场论（EFT）或没有完全SM规范对称性的简化模型中是看不到的。我们从ATLAS单喷流+ \not E_T以及CMS t \bar{t} + \not E_T数据导出了对撞机边界，发现边界和结果的解释与EFT或简化模型中得到的结果完全不同。指出了考虑SM的么正性、重整化性和定域规范不变性的重要性。
2016-03-24 hep-ex hep-ph
