Solar Reflected Dark Matter under the Influence of a Dark Magnetic Field
Tsinghua University（清华大学）
研究暗物质在太阳热等离子体中散射加速产生的太阳反射暗物质通量，基于矢量门户模型，探讨暗光子介导的相互作用及太阳等离子体产生的暗磁场对其的影响，发现强暗磁力会抑制反射通量，修正探测灵敏度。
2026-07-13 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Dark matter bound to the Solar System: consequences for annihilation searches
寻找粒子暗物质的一种方法是寻找它的湮灭产物。在太阳系中，已经确定了三种可能的湮灭信号：来自太阳的中微子和伽马射线，以及来自地球的中微子。一旦暗物质被束缚在太阳系中，这些信号中的每一个都敏感地依赖于暗物质的轨道演化。我将审查进展的基础上表征这些信号的最新进展，在确定绑定暗物质人口的属性。
2009-05-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Speeding Up Dark Matter With Solar Neutrinos
我们提出了一种新的机制，利用太阳中微子加速暗物质，灵感来自中微子是最有活力的粒子从太阳与一个很好的理解的光谱。在中微子门户暗扇区模型中，我们表明，暗物质与亚GeV的质量可以加速的$pp$中微子的速度远高于$10^{-3}c$，并能够沉积足够大的能量在直接检测实验。这种机制的一个关键成分是存在于自然界中的稳定的暗物质束缚态的解离。由此产生的暗物质速度分布在形状上与太阳中微子光谱非常相似。作为应用，我们通过重新解释最近的PICO实验结果，导出了光暗物质相互作用的一个超前极限。
2021-11-24 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Solar constraints on captured electrophilic dark matter
通过与太阳内部的电子相互作用捕获的暗物质可能会通过长寿命介质湮灭，产生可观测的伽马射线信号。我们利用费米大面积望远镜和高海拔水切伦科夫天文台的太阳伽玛射线通量测量把界限上的暗物质电子散射截面。我们发现，我们的限制是四到六个数量级强于现有的限制暗物质质量范围之间的GeV到PeV规模。
2022-06-14 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Solar Reflection of Inelastic Dark Matter
Tsinghua University（清华大学）
本文研究太阳反射的inelastic暗物质，通过太阳内部高能电子激发暗物质粒子，产生高速尾部，增强直接探测实验信号。通过蒙特卡洛模拟生成暗物质粒子的速度和能量分布，计算现有氙和半导体实验的事件率和能量沉积，为MeV尺度的inelastic暗物质参数空间提供新约束。
2026-04-23 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Nuclear Production and Analytic Attenuation of Energetic MeV Solar Dark Matter
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；China University of Petroleum (East China)（中国石油大学（华东））
本文提出通过太阳中的核反应产生MeV暗物质，并利用玻尔兹曼方程分析其衰减效应，以克服直接探测实验中的能量阈值问题。
2025-12-08 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Dark Solar Wind
我们研究了太阳光暗区粒子的发射，这些粒子的自相互作用足够强，可以自热化。由此产生的外流表现得像一种流体，在太阳系中在其自身的热压力下加速到高度相对论的整体速度。与普通的非相互作用情形相比，局部流出具有至少$\sim 10^3$更高的数密度和相应地至少$\sim 10^3$更低的每个粒子的平均能量。我们展示了这种普遍的现象是如何出现在一个黑暗的部门组成的毫荷电粒子强烈的自相互作用，通过一个暗光子。在这个模型中出现的毫荷电等离子体风具有新颖但预测的特征，鼓励新的实验方向。这一现象表明，离最简单的模型仅一小步，就能导致截然不同的结果，从而激发了对暗扇区粒子的更广泛的研究。
2022-05-23 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Solar Gamma Ray Constraints on Dark Matter Annihilation to Secluded Mediators
我们认为间接检测的暗物质是在太阳中捕获，随后湮灭的长寿暗介质。如果这些介质在衰变之前逃离太阳，它们可以通过介质直接衰变为光子或通过介质衰变产物的韧致辐射和强子化产生引人注目的伽马射线信号。使用最近的测量从HAWC天文台，我们确定模型独立的限制重暗物质的数量级更强大的比直接检测实验，自旋相关和自旋无关的散射。我们还考虑了一个很好的动机模型，其中费米暗物质湮灭暗光子。对于这样一个现实的情况下，太阳伽马射线约束的强度降低，相比理想的情况下，因为暗物质捕获截面和介质寿命相关。尽管如此，太阳伽马射线的约束使我们能够排除以前不受约束的暗光子参数空间的区域。
2021-09-19 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Powerful Solar Signatures of Long-Lived Dark Mediators
暗物质在太阳中的捕获和湮灭可以产生可探测的高能中微子，这为暗物质-质子散射截面提供了一个探测器。我们考虑的情况下，湮灭收益通过长寿命的暗介质，这使得伽马射线逃离太阳，减少中微子的衰减。对于伽马射线，由于费米对GeV太阳伽马射线的详细测量，以及HAWC和LHAASO在TeV范围内前所未有的灵敏度，有令人兴奋的新机会。对于中微子，增强的通量，特别是在更高的能量（$\sim$ TeV），允许更灵敏的暗物质搜索与冰立方和KM 3 NeT。我们发现，这些搜索通道可以是非常强大的，潜在的提高灵敏度的暗物质自旋相关的散射截面的几个数量级相对于目前的搜索高能量太阳中微子，以及直接检测实验。
2017-06-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Solar Reflection of Dark Matter
本文通过太阳内部暗物质-电子散射模拟，研究轻媒介子诱导的暗物质太阳反射通量，并指出 XENON1T 等氙基实验可对数 MeV 以下暗物质给出最强直接限制。
2023-09-26 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Solar Spin-Dependent Dark Matter-Neutron Cross Section Constraints: The Lost Case
Stockholm University and The Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics（斯德哥尔摩大学与奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心）；Institute for Gravitation and the Cosmos, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学引力与宇宙研究所）；Department of Physics, Princeton University（普林斯顿大学物理系）
该研究首次计算太阳中自旋依赖的暗物质-中子散射的捕获与蒸发率，将预测的湮灭信号与观测对比，发现太阳对多个湮灭通道的约束超直接探测极限，还可延伸至中微子雾区以下。
2026-09-02 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Prospects on the Detection of Solar Dark Photons by the International Axion Observatory
本文研究仅通过动力学混合与普通物质耦合的暗光子模型，计算太阳暗光子到达地球的通量，从太阳暗光子来源分析和IAXO充气阶段可探参数空间预测两方面拓展理论，为国际轴子天文台探测太阳暗光子提供前景分析。
2024-07-11 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Solar System Dark Matter
我回顾了太阳系束缚的暗物质的限制，并讨论了暗物质可能被地球和其他行星引力束缚的可能性。我简要地调查了各种经验的限制，这样的行星约束暗物质，并讨论它可能产生的影响，如果存在，包括异常的行星加热和飞越速度的变化。
2009-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR hep-ph
Solar Extreme UV radiation and quark nugget dark matter model
我们主张这样一种观点，即来自太阳的极紫外（EUV）辐射和软X射线的惊人发射是由入射的暗物质（DM）粒子提供外部动力的。在夸克块金暗物质模型中估计了这一意想不到的太阳辐射的能量和光谱形状。这个模型最初是作为一个自然的解释，观察到的比例$Ω_{\rm dark} \sim Ω_{\rm visible}$时，DM和可见物质密度假设相同的数量级值。这个模型的一般结果是两种类型的物质的共同起源的结果，这两种物质在相同的QCD跃迁过程中形成，并且都与相同的基本维度参数$Λ_{\rm QCD}$成比例。我们还提出的论点表明，在太阳的瞬态增亮样的“纳米耀斑”可能与湮灭事件，不可避免地发生在太阳大气中的这种暗物质的情况。
2017-10-19 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Dark matter in the solar system I: The distribution function of WIMPs at the Earth from solar capture
下一代暗物质（DM）直接探测实验和中微子望远镜将探测大片的暗物质参数空间。为了解释这些实验中的信号，有必要有一个好的模型，既有晕DM流通过太阳系和DM的人口绑定到太阳系。在本文中，第一个在一系列的三个DM在太阳系中，我们提出了模拟的轨道DM绑定到太阳系的太阳能捕获在一个玩具太阳系中只包括太阳和木星，假设DM由一个单一的物种的弱相互作用大质量粒子（WIMP）。我们描述了如何绑定的WIMP人口的大小取决于WIMP质量，自旋无关的截面，和自旋相关的截面。使用银河DM晕的标准描述，我们发现，与当前实验对WIMP-核子截面的限制一致，直接探测事件率的最大增强相对于来自晕WIMP的事件率< 1%，而来自地球中心WIMP湮灭的中微子的事件率不太可能满足下一代km^3大小的阈值。（IceCube，KM 3 NeT）中微子望远镜。
2009-02-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Searching for Ultralight Dark Matter Conversion in Solar Corona using Low Frequency Array Data
本研究利用LOFAR望远镜观测数据搜寻日冕中超轻暗物质共振转化的单色射电信号，给出暗光子-光子动力学混合耦合及轴子-光子耦合的新上限，其中暗光子耦合约束较此前提升约一个数量级。
2024-01-31 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Linking solar bosonic dark matter halos and active neutrinos
本研究探讨了活性中微子与环绕太阳的超轻玻色子暗物质晕的相互作用，发现基于现有太阳中微子通量数据，新模型未超越常规中微子味振荡模型，并指出下一代探测器有望验证该暗物质晕的存在。
2023-10-21 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ex
Effect of electromagnetic dipole dark matter on energy transport in the solar interior
近年来，一套经修订的太阳丰度导致日震学和理论太阳模型之间的声速剖面存在差异。传统的解决方案需要额外的机制来实现太阳内部的能量传输。文森特等人最近提出，具有动量或速度依赖的截面的暗物质可以提供一种解决方案。在这项工作中，我们考虑了三个模型的暗物质与这样的截面和它们对恒星结构的影响。特别是，这三个模型结合了暗物质粒子通过电磁偶极矩相互作用：电偶极子，磁偶极子或anapole。每个模型都在\texttt{DarkStec}恒星演化程序中实现，该程序包含太阳内部暗物质捕获和热传输的影响。我们表明，暗物质的一个$\sim1\mathrm{GeV}^{-2}$或磁偶极矩的$\sim10^{-3}μ_p$的顶点可以改善声速剖面，小的频率分离和对流区半径相对于标准太阳模型。然而，所需的偶极矩强烈排除直接检测实验。
2017-02-28 astro-ph.SR hep-ph
Solar $γ$-rays as a Complementary Probe of Dark Matter
我们发现，太阳$γ$ -射线的观测提供了一种新的探测暗物质的情况下，通过一个长寿命的调解人进行与可见部门的相互作用。作为一个原则的证明，我们证明了存在一类模型，产生太阳$γ$射线通量观测与下一代的$γ$射线望远镜，同时允许由各种当前的实验约束。大爆炸核合成和束流收集实验所允许的参数空间自然会产生足以产生可观测的太阳$γ$射线信号的介质寿命。该模型允许太阳$γ$ -射线通量的数量级更大的矮球状星系相比，没有达到平衡之间的暗物质湮灭和捕获率。我们的研究结果表明，太阳$γ$射线观测是互补的，在某些情况下，优于现有的和未来的暗物质探测工作。
2017-09-20 astro-ph.HE hep-ph
Solar Atmospheric Neutrinos: A New Neutrino Floor for Dark Matter Searches
众所周知，暗物质直接探测实验最终将受到“中微子地板”的限制，这是由于MeV中微子对原子核的散射，例如，太阳的核聚变在这里，我们指出了一个新的“中微子地板”的存在，这将同样限制与太阳的间接检测，由于宇宙射线与太阳大气相互作用的高能中微子。我们有两个关键发现。首先，太阳大气中微子$\lesssim 1$ TeV导致标准WIMP场景的灵敏度下限，其中更高能量的中微子被太阳吸收。只要目前的敏感度提高一个数量级，就将达到这一下限。第二，对于中微子$\gtrsim 1$ TeV，它可以通过μ子能量损失率分离出来，太阳大气中微子应该很快就可以在冰立方中探测到。这一发现将有助于探索太阳磁场对宇宙射线的复杂影响。这些事件将成为具有长寿命介质的WIMP场景的背景，因为更高能量的中微子可以从太阳逃逸。
2017-11-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Probing Dark Matter Long-lived Mediators with Solar $γ$ rays
我们表明，太阳$γ$ -射线观测可以提供一个互补的探测暗物质的情况下，与标准模型的相互作用进行通过长寿命的介质。为了说明，我们考虑一个简化的模型，它提供了太阳$γ$射线通量观测与下一代$γ$射线望远镜，同时遵守现有的实验约束。我们的研究结果表明，太阳$γ$射线通量可以比来自银河系中心的大几个数量级，同时受到低背景的影响。
2017-10-11 astro-ph.HE hep-ph
Radio-frequency Dark Photon Dark Matter across the Sun
暗光子作为超轻暗物质的候选者，可以通过动力学混合与标准模型粒子相互作用。我们建议利用射电望远镜和太阳观测来寻找超轻暗光子暗物质。暗光子暗物质可以在太阳大气层的最外层区域，即日冕中有效地转换成光子，在那里光子的等离子体质量接近暗光子静止质量。由于强烈的共振转换，并受益于太阳和地球之间的短距离，射电望远镜可以在$4 \times 10^{-8} - 4\times 10^{-6} \, \rm{eV}$的质量范围内领先暗光子搜索灵敏度，对应于频率$10 - 1000 \, {\rm MHz}$。作为一个有希望的例子，运行中的射电望远镜LOFAR可以在1（100）小时的太阳观测内达到动力学混合$ε\sim 10^{-13}$（$10^{-14}$）。未来的实验SKA第1阶段可以通过$1$小时太阳观测达到$ε\sim 10^{-16} - 10^{-14}$。
2021-04-20 astro-ph.SR hep-ph
A Solar Investigation of Multicomponent Dark Matter
本文研究多种热WIMP候选者在太阳内的捕获与湮灭，通过修正DM数量丰度的时间演化，揭示湮灭通量受截面、内部转换及遗迹丰度贡献的显著影响。
2023-04-24 astro-ph.SR hep-ph
Solar Active-Sterile Neutrino Conversion with Atomic Effects at Dark Matter Direct Detection Experiments
最近的XENON 1 T过剩可以解释为太阳活动-无菌中微子通过光介体与束缚电子的转换。然而，在太阳中微子的解释中，原子效应通常被忽略。我们系统地建立了束缚电子和电离电子的二次量子化形式，以考虑原子效应。这种形式具有很大的通用性，可以包含中微子和暗物质散射的各种相互作用。计算结果表明，原子效应引起的截面的变化对微分截面有重要影响。在暗物质直接探测实验中，即使是高能太阳中微子，低能电子反冲信号中也必须包含原子效应。利用XENON 1 T数据的最佳拟合值，我们还预测了PandaX-4 T，XENONnT和LZ实验的事件率。
2022-05-19 hep-ex hep-ph
Testing the dark side of neutrino oscillations with the solar neutrino fog at Dark Matter experiments
Colorado State University（科罗拉多州立大学）
本文研究了通过暗物质实验中的太阳中微子背景探测中微子振荡中新的向量相互作用，探讨了LMA-暗简并性的可能性及未来实验方案。
2025-11-28 hep-ex hep-ph
Solar Neutrinos as a Probe of Dark Matter-Neutrino Interactions
eV尺度的惰性中微子长期以来一直在短基线中微子实验的异常背景下进行研究。只要无菌中微子区具有奇异相互作用的非平凡动力学，它们的宇宙学就可以与我们对早期宇宙的理解相兼容，这可能为暗物质（DM）之谜提供了一个联系。DM和中微子之间的相互作用也被提出来解决大尺度结构形成领域中长期存在的“丢失卫星”问题。出于这些考虑，在本文中，我们讨论了现实的情况下，光灭菌耦合DM。我们指出，在这个框架内，主动中微子获得有效的耦合DM表现为一个新的物质潜力的传播介质内的不对称DM。假设至少有一小部分的非对称DM已被太阳捕获，我们表明，这些方案的参数空间的一个相当大的区域可以探测太阳中微子实验，特别是在小耦合和光介质的制度，所有其他探头变得低效。在后一种情况下，这些方案在所有通道中的行为与熟悉的$3+1$模型相同，但太阳数据除外，其中发生了太阳暗MSW效应。太阳暗MSW的特点是最具活力的$^8$ B和CNO中微子的修改，而其他通量基本上不受影响。
2017-06-23 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ex
Non-standard interactions of solar neutrinos in dark matter experiments
非标准中微子相互作用（NSI）影响它们通过物质的传播和它们的检测，NSI参数的界限来自各种天体物理和地球中微子实验。在本文中，我们表明，NSI可以探测在未来的直接暗物质探测实验，通过弹性中微子-电子散射和相干中微子-核散射，这些渠道提供了NSI的互补探针。我们表明，NSI可以增加由于太阳中微子的事件率，与较低的核反冲能量阈值，即将到来的探测器可以达到一个急剧增加。我们还确定了NSI参数的干扰范围，其速率降低了约40%。最后，我们表明，太阳中微子混合角的“黑暗面”的解决方案可能会发现在即将到来的直接检测实验。
2017-08-30 astro-ph.HE hep-ph
Experiments to test the hypothesis for solar and dark matter axions
本文教学性地介绍暗物质轴子与太阳轴子的直接搜寻实验，基于轴子-双光子耦合，并展望近期潜在变革性进展。
2025-07-08 hep-ex hep-ph
The Sun's Dark Core: Helioseismic and neutrino flux constraints on a compact solar center
本研究探讨了宏观暗物质在太阳核心聚集对太阳结构的影响，通过校准包含致密暗核心的标准太阳演化模型，发现日震观测比中微子通量提供更强约束，并指出未来太阳g模测量可进一步限制暗核心质量。
2025-05-02 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Indirect Signals from Solar Dark Matter Annihilation to Long-lived Right-handed Neutrinos
我们研究间接检测信号从太阳湮灭的暗物质（DM）粒子到轻右手（RH）中微子的质量在$1-5$ GeV的范围。这些RH中微子可以有足够长的寿命，使它们能够在太阳之外衰变，它们的延迟衰变可以导致来自太阳方向的伽马射线信号，以及不会被与太阳介质的相互作用抑制的中微子信号。我们发现，最新的费米-LAT和冰立方的结果，分别对伽马射线和中微子信号的限制。结合光子和中微子的约束可以约束自旋无关的DM-核子弹性散射截面比直接检测实验DM质量从200 GeV到几TeV。自旋相关散射的界限也比直接检测实验的最强限制要严格得多。
2016-12-09 astro-ph.HE hep-ph
Direct detection signatures of a primordial Solar dark matter halo
一小部分暗物质被引力束缚在原太阳的气体云上，可以被压缩到穿越地球的轨道上，其局部密度相当于（甚至超过）星系晕的密度。我们发现，相当一部分（约25%）的“日晕”将保留到今天，在木星的扰动和与地球的近距离接触中幸存下来，并可能在直接探测实验中被观察到。星群会有独特的特征，包括非标准的年度调制和与星系晕相比极低的速度色散，使其成为超轻粒子（如轴子或暗光子）的相干或共振探测的特别有趣的目标。
2020-07-21 astro-ph.EP hep-ex hep-ph
Is the Conventional Picture of Coherence Time Complete? Dark Matter Recoherence
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
研究发现暗物质在长时尺度下出现重相干现象，其相干时间显著超出传统估计，对暗物质探测有增强灵敏度的影响。
2026-04-14 astro-ph.SR hep-ph quant-ph
Solar Neutrino Constraints on Inelastic Dark Matter Scattering in Light of Recent LUX-ZEPLIN Observations
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；The Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics（奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心）；University of Wisconsin, Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
利用IceCube太阳高能中微子数据约束LZ事件偏好的非弹性暗物质模型，确认并推广了Pospelov & Ramani的结果。
2026-09-11 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Sensitivities for coherent elastic scattering of solar and supernova neutrinos with future NaI(Tl) dark matter search detectors of COSINE-200/1T
本研究探究未来NaI(Tl)暗物质探测实验测量太阳和超新星中微子相干弹性散射的前景，证实银河系内超新星中微子可获3σ以上观测灵敏度，1吨级实验在特定条件下对太阳中微子达边际观测水平。
2023-08-28 hep-ex hep-ph
Shedding light on LMA-Dark solar neutrino solution by medium baseline reactor experiments: JUNO and RENO-50
在存在非标准中性流相互作用（NSI）的情况下，用$\cos 2θ_{12}<0$给出了太阳中微子异常的一个新的解。我们研究如何通过即将到来的中间基线反应堆实验，JUNO和RENO-50测试这种解决方案。我们指出了两个解决方案之间的退化时，两个层次和$θ_{12}$八分圆翻转。然后，我们评论如何可以部分解除这种简并性的长期基线实验敏感的物质效应，如NOVA实验。
2014-07-02 hep-ex hep-ph
Detection of sub-GeV Dark Matter and Solar Neutrinos via Chemical-Bond Breaking
我们探索了一种新的低阈值直接探测暗物质的概念，基于原子之间的化学键的断裂。这包括分子的解离和晶格中缺陷的产生。由于阈值为几到几十电子伏，这样的实验可以探测到暗物质粒子的核耦合，其强度为几兆电子伏。我们计算了暗物质分裂双原子分子的预期速率，我们将其作为更一般系统的案例研究。我们简要地提一下如何在实践中检测化学键断裂的想法。我们还讨论了利用这个实验概念探测太阳中微子，包括pp中微子的可能性。在事件率为$\mathcal{O}$（0.1/千克-年）的情况下，需要大量的曝光，但测量低能太阳中微子将为太阳模型提供关键的测试。
2016-08-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
KM3NeT upper bounds of detection rates of solar neutrinos from annihilations of dark matter at the solar core
到目前为止，弱相互作用大质量粒子（WIMP）仍然是暗物质最受欢迎的候选者之一。如果这些弱相互作用粒子在太阳核心内被引力捕获，它们可能会产生高能中微子作为最终产物，以防它们在太阳核心发生自湮灭。在这项工作中，我们解决了这种中微子在拟议的KM 3 NeT探测器的可探测性。在KM 3 NeT的这种中微子的检测率的上限计算的情况下，一个通用的暗物质的情况下，也当粒子暗物质的特定模型被选择。在这项工作中，不同的湮灭暗物质质量的μ子事件率的上限计算的情况下，暗物质湮灭通道（例如$b\bar{b}~, W^+W^-, Z\bar{Z} $等）。这些上限也计算通过考虑暗物质散射截面使用上限从PandaX-4 T直接暗物质搜索实验获得。
2023-03-14 hep-ph
Capture of dark matter by the Solar System. Simple estimates
我们考虑捕获银河系暗物质的太阳系，由于引力三体相互作用的太阳，行星，和暗物质粒子。简单的估计提出的捕获截面，以及捕获的暗物质粒子的密度和速度分布接近地球。
2010-04-19 astro-ph.EP astro-ph.GA hep-ph
Solar Gamma Rays Powered by Secluded Dark Matter
在隐蔽的暗物质模型中，WIMP首先湮灭成亚稳态介质，可以以伽马射线和带电粒子通量的形式呈现新的间接探测特征，这些粒子来自与太阳系内大型天体物理体（如太阳和较大的行星）中心相关的方向。这自然会发生，如果调解人的平均自由程是在超过太阳（或行星）半径。我们表明，现有的限制水切伦科夫探测器已经提供了一种新的探测这些模型的参数空间，与其他来源的互补，具有显着的范围为未来的改进，从高角分辨率伽马射线望远镜，如费米-LAT。介质衰变产生的带电粒子通量也能够对高能电子和正电子的光谱做出重要的太阳系成分，这种可能性可以用PAMELA和费米的方向和时间信息来测试。
2009-10-08 astro-ph.HE hep-ph
Solar constraints on asymmetric dark matter
宇宙中的暗物质很可能是物质和反物质的混合物，也许可以与测量到的重子和反重子的不对称混合物相媲美。在宇宙的早期阶段，暗物质粒子的产生过程类似于重子生成，暗物质的冻结取决于暗物质的不对称性和湮灭截面（s波和p波湮灭通道）。在这些η参数化的非对称暗物质模型（η-ADM）中，暗物质粒子的湮灭截面接近于弱相互作用截面，η-暗物质的非对称性值接近于重子非对称性η_B。此外，我们假设，暗物质散射的重子，即自旋无关的散射截面，是相同的数量级的几个理论粒子物理模型所建议的值的范围，用于解释目前的无法解释的事件中报道的DAMA/LIBRA，CoGeNT和CRESST实验。在这里，我们通过研究这种类型的暗物质对太阳演化的影响，即太阳中微子通量和日震学来约束η-ADM模型。我们发现，质量小于15 GeV的暗物质粒子，与自旋无关的皮巴量级的重子散射截面，以及在10^{-12}-10 ^{-10}范围内的η-暗物质不对称性，将引起太阳中微子通量的变化，这与目前的中微子通量测量结果不一致。这种模型的一个自然结果是抑制湮灭，从而减少了间接和直接暗物质探测实验之间的紧张关系，但该模型也允许大大增强湮灭截面。我们讨论的所有宇宙学η-非对称暗物质方案都与当前WMAP的测量值相一致。
2012-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Solar Corona Heating by the Axion Quark Nugget Dark Matter
在这项工作中，我们提倡这样一种观点，即两个看似无关的80年之久的谜团--暗物质的性质和百万度日冕的高温--可能在同一个物理框架内有解决方案。目前的范例是日冕被纳米耀斑加热，纳米耀斑最初被认为是观测到的太阳耀斑的微型版本。最近有人提出，纳米耀斑可以被确定为从轴子夸克块金（AQN）暗物质模型的块金湮灭事件。这个模型是为了解释观测到的比率$Ω_{\rm dark} \sim Ω_{\rm visible}$而发明的，仅仅基于宇宙学和粒子物理学的考虑。在这个新的范例中，AQN粒子穿过日冕等离子体并与正常物质湮灭，可以导致太阳过渡区（TR）的温度急剧变化，并显着有助于极紫外线（EUV）过量的$10^{27}~{\rm erg~s^{-1}}$。为了测试这个建议，我们进行数值模拟与现实建模AQN粒子分布，并探讨如何与日冕等离子体的金块相互作用。值得注意的是，我们的模拟预测了日冕的正确能量收支，并表明能量注入主要发生在2000公里左右的高度，这是TR所在的地方。因此，我们认为这些长期未解之谜可能是同一枚硬币的两面。我们根据这个建议做出了几个预测，其中一些可以通过最近发射的NASA任务帕克太阳探测器进行测试。
2018-11-05 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Dark matter in the solar system III: The distribution function of WIMPs at the Earth from gravitational capture
在这最后一个系列的三个弱相互作用大质量粒子（WIMP）的暗物质在太阳系中，我们专注于WIMP绑定到系统的引力散射了行星。我们提出了一个玩具太阳系中的WIMP轨道模拟只包括太阳和木星。正如以前的工作所建议的，我们发现，在地球上的引力捕获的WIMP的密度是小的，在很大程度上不敏感的弹性散射在太阳的细节。然而，我们发现引力捕获的WIMP的密度可能会受到外部银河系引力场的影响。如果这些场不重要，那么地球上引力捕获的WIMP的密度应该与太阳系中弹性散射捕获的WIMP的最大密度相似。使用标准的假设晕WIMP分布函数，我们发现，引力捕获的WIMP的直接检测事件率的贡献可以忽略不计。虽然这些WIMP确实主导了地球中WIMP的湮灭率，但中微子望远镜中的事件率太低，无法在下一代中微子望远镜中观察到。
2009-02-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Thermal transport of the solar captured dark matter and its impact on the indirect dark matter search
我们研究了太阳捕获的暗物质（DM）系统中发生的热输运，并探讨了它对DM间接搜索信号的影响。我们特别关注自交互DM（SIDM）的情况。能量的流入和流出是由DM-核子和DM-DM散射引起的太阳俘获、DM湮灭引起的能量耗散以及DM与太阳核之间的热交换引起的。我们研究了DM温度的演化，并表明，DM温度可以高于核心温度的太阳，如果DM-核子截面是足够小的能量流由于DM自相互作用变得相对重要。我们认为，正确的DM温度应该被用来准确地预测DM湮灭率，这是相关的DM的间接检测。
2015-09-01 hep-ph
New limits on dark photons from solar emission and keV scale dark matter
我们提供更新的限制太阳发射的暗光子，或更一般的任何光矢量粒子耦合到电子矢量电流。最近2019年和2020年来自XENON 1 T的电子反冲数据现在对这些模型提供了比亚keV质量区域的恒星能量损失更严格的约束。我们还表明，太阳发射的暗光子不提供一个很好的适合最近的氙1 T过剩的2-5千电子伏的能量箱。相比之下，2-4 keV质量的暗光子的吸收，饱和的本地暗物质质量密度提供了一个很好的适合过剩，混合角的范围$ε\in (4-12)\times 10^{-16}$，同时满足天体物理学的约束。类似地，利用矢量门的其他模型可以拟合过量，包括那些具有将暗光子场强度直接耦合到电子自旋的算子的模型。
2020-12-07 hep-ph
Terrestrial and Solar Limits on Long-Lived Particles in a Dark Sector
暗物质下收取一个新的规范部门，最近的数据的动机，表明一个丰富的GeV规模的“暗部门”弱耦合到标准模型的规范动力学混合。新的规范玻色子可以衰变为标准模型轻子，但如果运动学允许衰变为较轻的暗扇区粒子，这种模式就会被抑制。反过来，这些粒子通常有宏观衰变寿命，这是由两类实验，我们讨论的约束。10 cm < c tau < 10^8 cm的寿命受到现有地面束流收集实验的限制。此外，如果在太阳（或地球）中捕获的暗物质湮灭为这些粒子，则太阳观测结果将限制其寿命达到10 ^15 cm。这些界限跨越寿命的14个数量级，但它们并不详尽。因此，我们确定了有前途的新方向的实验，包括在B工厂的位移双μ子搜索，在高能量和高强度质子束转储，太阳的精确伽马射线和电子测量的研究，并在这个新的背景下重新分析毫电荷搜索。
2009-11-04 astro-ph.HE hep-ph
Upper limits on density of dark matter in Solar system
根据EPM2004星历表对水星、地球和火星长期近日点岁差的观测数据进行分析，得出太阳系中暗物质密度的新上限。
2006-05-11 astro-ph gr-qc hep-ph
CNO Solar Neutrinos in Next-Generation Dark Matter Experiments
我们研究了在未来的直接暗物质探测实验中测量太阳中微子通量的低能成分的前景。我们表明，$^{136}$的损耗相对于其自然丰度的100倍，并扩展到电子反冲能量的$\sim$兆电子伏，未来的氙实验与曝光$\sim 200$吨-年可以检测到太阳中微子通量的CNO组件在$\sim 3 σ$的意义。CNO探测将为太阳内部的金属丰度提供重要的见解。精确测量低能太阳中微子，包括$pp$、$^7$ Be和$pep$组分，将进一步改善对太阳“中微子光度”的限制，从而对替代能源生产提供限制。我们发现，测量$L_ν/L_{\odot}$的百分之一的顺序是可能的，与上述曝光，改善目前的界限从太阳中微子数据的全球分析约7倍。
2019-02-16 astro-ph.SR hep-ph physics.ins-det
The Sun: Light Dark Matter and Sterile Neutrinos
下一代实验允许测试中微子味振荡模型的可能性，以非常高的精度。在这里，我们探索了当前宇宙中的暗物质是由两种粒子组成的可能性，一种是无菌中微子，另一种是非常轻的暗物质粒子。利用3+1中微子味振荡模型，我们研究了这种类型的暗物质如何影响太阳中微子的通量、光谱和电子中微子的存活几率。目前的太阳中微子测量使我们能够定义一个上限的质量比的轻暗物质粒子$m_ϕ$和费米常数$G_ϕ$，这样$G_ϕ/m_ϕ$必须小于$10^{30}\; G_{\rm F}\; eV^{-1}$是符合当前的太阳中微子数据从Borexino，萨德伯里中微子天文台，和超级神冈探测器。此外，对于费米常数非常小的模型，时间变化的幅度必须低于$3\%$，才能与当前的太阳中微子数据相一致。我们还发现，像达尔文这样的太阳中微子探测器，能够以高精度测量低能量范围内的中微子通量，将为这类模型提供额外的约束，补充从当前太阳中微子探测器获得的约束。
2021-01-01 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ex
Can Solar Neutrinos be a Serious Background in Direct Dark Matter Searches?
考虑硼太阳中微子，研究了中性流对中微子核散射的相干贡献。这些中微子可能成为未来暗物质搜索的背景源，目标是在远低于每年每吨几个事件的区域内寻找核子截面。
2008-05-30 hep-ph nucl-ex
Solar Neutrinos as Background in Direct Dark Matter Searches
考虑硼太阳中微子，研究了中性流对中微子核散射的相干贡献。这些中微子可能成为未来暗物质搜索的背景源，目标是在远低于每年每吨几个事件的区域内寻找核子截面。
2008-09-16 hep-ph
In Situ Measurements of Dark Photon Dark Matter Using Parker Solar Probe: Going beyond the Radio Window
该研究利用 Parker Solar Probe 在日冕内的原位电场测量，探测 10 kHz–20 MHz 频段的暗光子暗物质共振转化信号，并对动力学混合参数给出超越现有宇宙微波背景限制的最新约束。
2025-07-28 astro-ph.CO astro-ph.IM astro-ph.SR
Gravitational Waves from Binary Mergers of Sub-solar Mass Dark Black Holes
我们探讨了由暗物质粒子通过暗电磁相互作用形成的亚太阳质量黑洞的二元合并的可能光谱。我们估计这些黑暗的黑洞的性质，假设它们的形成过程是平行的人口III恒星的形成，除了暗分子冷却可以产生较小的不透明度限制。我们估计了先进LIGO和爱因斯坦望远镜的二进制合并率，并发现与所有当前约束兼容的情况下，可以产生暗黑洞的速度足够高，先进LIGO检测。
2018-12-13 astro-ph.CO hep-ph
Interpreting the bounds on Solar Dark Matter induced muons at Super-Kamiokande in the light of CDMS results
利用CDMS实验中观测到的两个信号事件，通过对CDMS II合作的分析，讨论了最近对暗物质-核子弹性散射截面的限制。在这些限制下，我们试图解释由太阳中产生的中微子引起的上行μ子的检测率的超神冈（SK）界限，这些中微子来自太阳核心捕获的暗物质（WIMPs）的湮灭产物的衰变。在SK使用CDMS边界的不同湮灭通道的上行μ子的计算速率被发现是低于预测的上限，这样的上行μ子率在SK的订单。因此，存在的空间，用于解释SK边界的CDMS限制的计算速率的增强（提升）。预计该特征将代表具有当前CDMS限值的PAMELA数据。我们还显示了这种可能的增强因子（升压）对WIMP质量不同的WIMP湮没通道的依赖性。
2010-03-02 astro-ph.HE hep-ph
Solar neutrino physics with low-threshold dark matter detectors
暗物质探测器很快将通过两个不同的通道对太阳中微子敏感：相干中微子-核散射和中微子电子弹性散射。我们建立了一种分析方法，从这些测量中提取太阳模型性质和中微子性质，包括一些反应堆实验和宇宙学测量所暗示的无菌中微子的可能影响。即使包括无菌中微子，通过相干散射通道，用低阈值锗探测器进行1吨/年的曝光也可以将$^8$ B太阳中微子通量的归一化测量提高到3%或更低。结合弹性散射数据将提供对高能和低能生存概率的约束，并且将活性物质与无菌物质混合角的不确定性提高两倍。这种对活性到无菌转变的敏感性与即将到来的专门的短基线无菌中微子搜索核衰变是竞争性的和互补的。
2014-08-29 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
