WIMPless Dark Matter and Meson Decays with Missing Energy
无WIMP的暗物质提供了一个有吸引力的框架,在这个框架中,暗物质可以非常轻。我们调查的影响,这样的情况下看不见的衰变的bottomonium状态的暗物质的质量小于周围$5 {\rm GeV}$。我们把这些衰变与核子-暗物质弹性散射的测量联系起来。我们还研究了与$s$夸克的耦合对涉及丢失能量的味道改变$b\to s$过程的影响。
2009-12-06 hep-ph
$B$-meson decay into a proton and dark antibaryon from QCD light-cone sum rules
最近发展的$B$ -中生方案预言了$B$介子衰变为重子和假想的暗反重子$Ψ$。本文提出了一种计算最简单排他衰变模$B^+\to p Ψ$振幅的方法。考虑$B$ -Mesogenesis的两种模型,利用QCD光锥求和规则和质子光锥分布振幅,得到了$B\to p$强子矩阵元。我们估计了$B^+\to p Ψ$衰变宽度随暗反重子质量和有效耦合的变化。
2022-09-19 hep-ph
Tagging a jet from a dark sector with Jet-substructures at colliders
如果暗扇区是在一个封闭的隐规范群下带电的,那么暗扇区的现象就变得复杂了。在这种模型中,在高能对撞机上产生的暗部分子簇射并强子化为暗介子团。暗介子然后衰变为可见粒子,并产生类似喷流的信号,在这项工作中被称为“暗喷流”。暗喷流的对撞机信号依赖于暗介子的性质。例如,一个有限寿命的暗介子将提供位移的顶点或位移的径迹,因此人们可以用这些位移的物体来标记暗喷流。然而,如果暗介子的寿命是碰撞可忽略的(太短而不能表现出位移的顶点),那么将很难区分暗喷流和SM QCD喷流。在这项工作中,我们提出了一个新的标记策略,以确定暗喷从QCD背景。这种策略是基于射流子结构分析。我们研究了各种射流子结构变量,并找出具有良好的判别能力的变量。我们的结果表明,通过结合多个喷注子结构变量,可以区分暗喷注和QCD背景,从而提高了对撞机暗扇形搜索的灵敏度。
2020-04-19 hep-ph
Stopping Dark Mesons in Their Tracks with Long-Lived Particle and Resonant Signatures
University of Oregon(俄勒冈大学);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所);Cornell University(康奈尔大学)
研究通过长寿命粒子和共振特征探测暗物质粒子,利用 collider 搜索确定其质量下限,并通过异常现象约束模型参数。
2026-04-02 hep-ph
Dark Mesons at the LHC
一个新的,强耦合的暗区现在可以用于LHC搜索。这些暗区由在电弱群下带电并与希格斯粒子相互作用的成分组成,但在标准模型颜色下是中性的。在这些情况下,最有希望的目标是暗介子部门,包括暗矢量介子以及暗介子。在本文中,我们研究了在LHC的暗介子的产生和衰变的理论,保持一个整体的SU(2)暗味对称性。暗π介子可以通过共振暗矢量介子产生($p p\toρ_D\toπ_Dπ_D$)成对产生,并以两种不同的方式之一衰变:当$π_D\to f\bar{f}'$通常占主导地位时,是规范恐惧的;或者当$π_D\to W+h,Z+h$在运动学上开放时,是规范亲的。与QCD不同,衰变$π^0_D\toγγ$由于暗味对称性而几乎不存在。我们重铸了一个庞大的大型强子对撞机搜索,以确定目前的限制暗介子的生产和衰变。当$m_{ρ_D}$比$2 m_{π_D}$稍重,并且$ρ_D^{\pm,0}$与弱规范玻色子动力学混合时,8 TeV的同号轻子搜索策略设置最佳边界,$m_{π_D}>500$ GeV。然而,当只有$ρ^0_D$与超荷动力学混合时,我们发现最强的LHC束缚是$m_{π_D}>130$ GeV,这只比LEP II实现的略好。我们发现LHC搜索的相对不敏感性,特别是在13 TeV,主要可以归咎于他们对大质量物体或大MET的偏好。专门的搜索无疑会大大提高灵敏度。我们提供了一个GitHub页面,以加快未来LHC…
2018-11-12 hep-ph
Probing CP violation in dark scalar decays at the SHiP experiment
Institute for Theoretical Physics, Kanazawa University(金泽大学理论物理研究所);Faculty of Education, Miyazaki University(宫崎大学教育学部)
该研究提出通过观测SHiP实验中暗标量玻色子的双介子、三介子等衰变模式,利用事例数比值及互补衰变道,探测GeV尺度暗标量领域的CP破坏。
2026-10-28 hep-ph
Reconciling $B$-meson Anomalies, Neutrino Masses and Dark Matter
我们探讨了最近报道的$B$介子异常与中微子质量产生机制和一个可行的暗物质候选者的leptoquark解决方案的连接。我们考虑一个模型,由两个标量leptoquark和三代三重态费米子:中微子质量的辐射产生的3圈水平,并通过施加一个离散的$Z_2$对称性,可以得到一个可行的暗物质的候选人。我们讨论了这个模型的味道结构所产生的许多味道观测的约束。稀有衰变$K\to π^+ν\barν$和带电轻子味破坏$μ-e$转换被发现提供了这类模型的最严格的约束。
2018-11-27 hep-ph
Dark matter and $B$-meson anomalies in a flavor dependent gauge symmetry
本文在规范$U(1)_{μ-τ}$对称性的框架下探讨了半轻子$B$ -介子衰变$B \to K^{*} μ\barμ$中反常现象的可能性.除了μ子的反常磁矩和中微子扇区,我们制定了一个有效的拉格朗日模型开始,并考虑从中性介子混合的约束,直接检测的界限和玻色子暗物质候选人的遗迹密度扩增碰撞机的约束。我们搜索的参数空间,它容纳的$B \rightarrow K^* μ\bar μ$衰变的异常的大小,以满足所有的实验约束。我们发现,在平面上的暗物质和$Z'$质量的允许区域是一个相当狭窄的相比,以前的分析。
2019-03-09 hep-ph
Higher twist corrections to $B$-meson decays into a proton and dark antibaryon from QCD light-cone sum rules
本文基于QCD光锥求和规则框架研究了$B$介子衰变为质子和暗重子$Ψ$的过程,通过包含直至扭度六的核子分布振幅贡献来参数化非微扰效应,计算了衰变宽度和分支比。
2023-11-22 hep-ph
Hidden Local Symmetry and Effective Chiral Theory for Vector and Axial-vector Mesons
赝标、矢量和轴矢量介子的拉格朗日量由显式的整体手征对称性和隐式的局部手征对称性决定。协变导数的维度高达4的相互作用项有14个,而不是文献中根据隐藏局部对称方法给出的通常的11个相互作用项。只有两个独立的参数。这三个新术语在现象学中很重要。
2005-09-06 hep-ph
Effective Theories of Dark Mesons with Custodial Symmetry
暗介子是在标准模型之外的一个新的强耦合扇区的玻色子复合体。我们考虑几个暗扇区,费米子在电弱群下变换,这是从各种模型中产生的,包括暗物质的强耦合理论(例如,隐形暗物质),玻色technicolor(强耦合诱导的电弱对称性破缺),矢量约束等,我们认为在$SU(N)$强群下的两个和四个口味的理论,获得不同的手征,矢量样,和混合的贡献,他们的质量。我们构建了描述暗π子的非线性西格玛模型,并将紫外线理论与低能有效理论相匹配,该理论提供了最轻暗π子与标准模型的主要相互作用。我们发现了两种不同的有效理论,它们可以通过最轻的暗π介子如何衰变来区分:“Gaugephilic”:$π^0 \rightarrow Z h$,$π^\pm \rightarrow W h$占主导地位,一旦运动学开放,和“Gaugephobic”:$π^0 \rightarrow \bar{f} f$,$π^\pm \rightarrow \bar{f}' f$占主导地位。监护$SU(2)$在确定模型的“嗜性”或“恐惧性”性质方面起着关键作用。在保存保管$SU(2)$的暗扇区中,没有轴向异常,因此衰变$π^0 \rightarrow γγ$被高度抑制。在配套文件中,我们研究了暗π介子的生产和衰变在对撞机,获得的限制和灵敏度在大型强子对撞机。
2018-11-12 hep-ph
New rare meson decay constraints on a light vector in $U(1)_{B-L}, U(1)_R$ and the dark photon
本研究通过计算稀有味改变介子衰变产生轻矢量玻色子的单圈过程分支比,结合实验数据给出了对暗光子及两类额外U(1)规范模型的新约束。
2025-10-03 hep-ph
Search for Cosmic-Ray Produced Dark Meson via the $U(1)_\text{D}$ Portal at JUNO
College of Physics, Sichuan University(四川大学物理学院);Provincial Key Laboratory of Solid-State Optoelectronic Devices, Zhejiang Normal University(浙江师范大学固态光电器件省级重点实验室);Institute of Physics, Henan Academy of Sciences(河南省科学院物理研究所)
研究大气中暗介子的产生与探测,通过$U(1)_\text{D}$矢量门户耦合暗区与标准模型,采用夸克组合模型描述暗强子化,模拟JUNO中的暗介子通量与相互作用,给出耦合强度的预期灵敏度。
2026-06-16 hep-ph
Constraints on Dark Photon and Dark $Z$ Model Parameters in the $B$ and $K$ Meson Decays
本研究在暗$U(1)_D$模型下研究B和K介子FCNC衰变,发现原始模型被实验排除,扩展后仅精细调节电子耦合的方案与所有约束一致。
2024-12-16 hep-ph
Self-interacting hidden sector dark matter, small scale galaxy structure anomalies, and a dark force
暗物质(DM)在星系尺度下的短距离行为表现出一些典型的速度无关截面冷暗物质(CDM)所不能解释的特征。我们讨论了一个粒子物理模型,其中暗费米子通过暗力与作为介质的亮暗光子进行自相互作用,暗扇区与可见扇区微弱地相互作用。我们研究耦合玻尔兹曼方程涉及两个温度,一个为每个部门。我们拟合的速度依赖DM截面的数据从矮星系到星团的尺度与遗迹密度约束一致。
2021-04-08 hep-ph
Self-interacting dark matter and Higgs bosons in the SU(3)_C x SU(3)_L x U(1)_N model with right-handed neutrinos
研究了在含有右手中微子的SU(3)_C × SU(3)_L × U(1)_N(3-3-1)模型中,CP-偶和CP-奇希格斯玻色子玻色子形成暗物质的可能性.这种自相互作用的暗物质是稳定的,没有强加新的对称性,应该是弱相互作用的。
2003-09-04 hep-ph
Bottom baryon decays into light meson and dark baryon within perturbative QCD approach
本文在微扰QCD框架下研究底重子衰变产生暗重子的过程,计算了形状因子和分支比,预测在LHCb和B工厂可检验。
2025-08-07 hep-ph
Limit Temperatures for Meson and Diquark Resonances in a Strongly Interacting Quark Matter
在味SU(2)Nambu-Jona-Lasinio模型中,研究了手征临界温度$T_c$以上的介子和双夸克共振态.对于每一种共振,我们在复能量平面中求解共振质量的极点方程,并找到极点开始消失的极限温度。在$T-μ$平面内得到了包含这些极限温度的相图。$μ=0$的最高极限温度约为$T_c$的两倍。
2005-11-26 hep-ph nucl-th
Heavy states of hadron string as weak interacting massive particles for Dark Matter
强子弦(尺度为1 Gev)的大质量态(10 Gev或更高)与宇宙中常见的重子的耦合常数可以非常小。它们对应的平均时间是有序的,甚至比宇宙的年龄还要大。它们被认为是暗物质的弱相互作用大质量粒子(WIMP)的可能候选者。
2013-06-19 hep-ph
Vector Self-Interacting Dark Matter
我们提出了一个矢量暗物质的模型,通过一个低质量的矢量介体的基础上的SU(2)暗扇区的希格斯相互作用。暗物质在U(1)规范对称性下带电。即使这种对称性被打破,理论中剩余的全局对称性也阻止了暗物质的衰变。我们提出的行为模型的假设,即暗物质丰度是由于热冻结,包括自相互作用的小尺度结构异常的目标和相互作用的可能性与标准模型通过矢量介质。
2019-09-29 hep-ph
Self-interacting dark matter from an SU(3)_L \otimes U(1)_N electroweak model
最近已经表明,考虑自相互作用粒子作为暗物质候选者的模型能够解释N体模拟和星系结构天文观测之间的所有差异。在目前的工作中,我们表明,3-3-1-电弱模型可以提供一个现实的候选人,这种暗物质。这种暗物质粒子不是任意强加的,也不需要新的对称性来稳定它。
2003-01-29 hep-ph
Off-shell effects in dilepton production from hot interacting mesons
本文研究了α_1介子与π介子反应中双电子的产生。我们比较了与不同的唯象拉格朗日已被用于连接强子物质和有限核得到的结果。我们坚持这些相互作用必须满足强相互作用的已知经验性质。在双电子生产大的离壳效应被发现和一些后果的重离子数据的解释概述。我们还比较使用实验提取的光谱函数得到的结果。
1997-11-04 hep-ph nucl-th
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
Milli-interacting dark matter interpretation of the direct-search experiments
我们重新解释的结果直接搜索暗物质的毫相互作用的暗粒子。该模型再现了DAMA/LIBRA和CoGeNT的阳性结果,并且与XENON 100、CDMS-II/Ge和LUX探测器中没有信号一致。暗原子通过光子和暗光子之间的动力学混合以及σ介子与暗标量的质量混合与标准原子相互作用,在地球物质中弹性扩散,并将所有能量储存在那里。通过重力以热能到达地下探测器,它们通过辐射捕获与活性介质的原子核形成束缚态,这导致产生观测信号的光子的发射。探索模型的参数空间,并获得每个实验在2σ水平上再现结果的区域。
2014-01-24 hep-ph
Feebly-interacting dark matter
该研究简要回顾了弱相互作用粒子(FIMPs)作为暗物质候选者的场景,涵盖其早期宇宙产生问题及在多领域的信号,为暗物质研究提供相关理论参考。
2023-09-01 hep-ph
Resolving phenomenological problems with strongly-interacting-massive-particle models with dark vector resonances
我们考虑了一种由$3\rightarrow2$湮灭的冻结机制产生的轻暗物质候选者,即所谓的强相互作用大质量粒子(SIMPs)。SIMPs在暗手征微扰理论(ChPT)中被确定为暗π子,其中SIMPs所需的轻质量和强耦合都可以通过强动力学实现。在具有$SU(3)_L \times SU(3)_R /SU(3)_V$味对称性的类QCD理论中,在隐局域对称性方案中包含暗矢量介子,我们证明了暗矢量介子有效地使暗ChPT幺正化,从而在暗ChPT的有效性范围内确定了正确的残余密度条件.
2018-07-17 hep-ph
Lepto-Quark Portal Dark Matter
我们考虑扩展的标准模型与标量leptoquark作为一个门户暗物质(DM),最近的异常半轻子$B$介子衰变的动机。以单重态和三重态标量轻夸克作为解释$B$ -介子异常的最佳方案,讨论了稀有介子衰变、μ子$(g-2)_μ$和在大型强子对撞机(LHC)上寻找轻夸克的唯象约束.通过引入标量暗物质与轻夸克的耦合,我们发现轻夸克对的DM湮灭打开了一个很宽的参数空间,与XENON 1 T束缚相容,并表明LHC轻夸克搜索与暗物质级联湮灭的不同特征之间存在着有趣的相互作用.
2018-10-06 hep-ph
Self-Interacting Dark Matter With a Neutrinophilic Scalar Mediator
我们研究一个简化模型的费米子暗物质耦合到轻标量介体携带轻子数2的现象。我们发现,调解人可以很轻,仍然符合实验室和宇宙学的界限。该模型满足无量纲耦合常数的自然值的热遗迹条件,并承认介体在$10 - 100 ~\text{MeV}$质量范围内有利于小尺度结构观测。因此,这个模型为自相互作用的暗物质提供了一个很好的候选者。
2020-06-25 hep-ph
A nonlinear approach to NN interactions using self-interacting meson fields
基于NN相互作用中手征对称性模型的成功,我们研究了自相互作用的标量、赝标量和矢量介子场及其对NN力的影响。对相应的非线性场方程进行参数化,得到了解析的类波解。粒子状态的传播的概率幅度计算和应用的框架中的玻色子交换NN潜在的。介子场的适当归一化使所有的自散射振幅有限。同样的归一化能够取代传统玻色子交换势中使用的唯象形状因子,从而产生对NN相互作用这一部分的唯象理解。我们发现了一个经验标度律,它将介子自相互作用耦合与π质量和自相互作用耦合常数联系起来。我们的模型产生NP相移波恩B潜在的结果和氘核的属性,在很好的协议与实验数据。
1997-01-13 hep-ph nucl-th
Origin Of The Cosmic Ray Positrons Observed Near Earth- Meson Decay Or Dark Matter Decay?
我们证明了在地球附近观测到的高能宇宙线正电子的通量是由初级宇宙射线(CR)在本地星际介质中产生的介子衰变所预期的。
2015-10-07 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Dark matter relic density in strongly interacting dark sectors with light vector mesons
Fermilab(费米国家加速器实验室);Karlsruhe Institute of Technology (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院);University of Graz(格拉茨大学)
研究在强相互作用暗区中,暗物质作为赝戈德斯通玻色子通过暗矢量介子参与的3π_D→π_Dρ_D湮灭过程主导其遗迹丰度,从而推迟退耦并提高暗物质质量标度以规避子弹星团约束。
2024-05-22 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on light dark sector particles from lifetime difference of heavy neutral mesons
本文研究暗物质粒子通过维度六有效夸克相互作用对中性介子-反介子混合寿命差的影响,并利用最新混合数据约束相关算符,发现寿命差能提供与重介子衰变互补的新味道约束。
2024-09-30 hep-ex hep-ph
Models for SIMP dark matter and dark photon
本文对SIMP模型进行了回顾,并在味对称的暗QCD背景下讨论了SIMP暗介子的自洽模型。$Z'$ -门相互作用与稳定的暗介子相容,并使SIMP暗介子在冻结过程中与SM保持动力学平衡。$Z'$规范玻色子的SIMP参数空间可以通过未来的对撞机和直接探测实验来探测。
2015-10-17 astro-ph.CO hep-ph
Equation of state of a meson gas from the PNJL model for interacting quarks
本文采用Nambu-Jona-Lasinio模型,在均匀背景色规范场中,计算了有限温度下重子净密度为零的强子物质的状态方程.在低温约束相,通过强制背景规范场的“Polyakov环”期望值为零,消除了平均场近似中出现的非物理热夸克-反夸克激发,而在高温约束相,该期望值接近于1,允许自由夸克和反夸克的热激发。在低温相的介子激发出现在相关能的贡献集体激发。我们描述它们的辅助场的热涨落在一圈(高斯)近似,其中π介子出现与动力学对称性破缺的手征对称性的极限消失裸夸克质量的南武-戈德斯通模式。我们表明,状态方程减少到自由介子气体的数值小修正所产生的介子的复合性质。
2013-01-18 hep-ph nucl-th
Interacting mesons as degrees of freedom in a chiral model
本研究在扩展的手征平均场(CMF)模型框架中引入热激发介子的相互作用,通过计算介质内介子质量修正物态方程,发现改进后的mCMF模型在广泛的温度和重子化学势范围内与格点QCD数据具有更好的一致性。
2025-03-04 hep-ph nucl-th
Searching for light Dark Matter in heavy meson decays
在共振阈值下运行的e+电子工厂具有研究B_q(D)介子对衰变中轻暗物质粒子产生的独特能力。本文研究了末态能量缺失的重介子衰变中轻暗物质的产生,如B_q(D^0)->“缺失能量”和B_q(D^0)-> γ+“缺失能量”.我们认为,这样的转变可以在当前的味道工厂(和未来的超级味道工厂)通过标记与B_q(D^0)衰变的“另一边”的能量损失的衰变进行研究。
2010-05-12 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark photon and dark $Z$ mediated $B$ meson decays
在暗$U(1)_D$模型中研究了$B$和$K$介子的变味中性流衰变,暗光子/暗$Z$质量在10 MeV ~ 2 GeV之间.尽管该模型提供了对$B \to K^{(*)} \ell^+ \ell^-$、$\ell= μ, e$和$B_s \to ϕμ^+ μ^-$的微分衰变分布的改进的拟合(与标准模型相比),但是通过测量原子宇称违反、$K^+ \to μ^+ + invisible$衰变和$B_s - \overline{B}_s$混合等来排除允许的参数空间。为了避免低能数据的限制,我们扩展了模型,以允许(1)额外的不可见的$Z_D$衰变,(2)$Z_D$与μ子的直接矢量耦合,以及(3)$Z_D$与μ子和电子的直接耦合,电子耦合被微调以通过混合消除$Z_D$与电子的耦合。我们发现,只有后者的情况下生存的所有约束。
2023-03-02 hep-ex hep-ph
Baryogenesis and Dark Matter from $B$ Mesons
提出了一种新的重子生成和暗物质产生机制,其中暗物质残留丰度和重子不对称性都来自中性$B$介子振荡和随后的衰变.这种设置是可以在强子对撞机和$B$ -工厂测试的。在早期宇宙中,长寿命粒子的衰变产生了$B$介子和反介子的热平衡。这些介子/反介子然后经历CP破坏振荡,然后迅速衰变为可见和暗扇区粒子。暗物质将在重子数下带电,从而在不违反宇宙总重子数的情况下产生可见的扇形重子不对称性。所产生的重子不对称性将直接与中性$B$衰变中的轻子电荷不对称性相关;这是一个实验观测值。暗物质是由一个完整的离散对称性稳定的,而质子衰变只是通过运动学来避免。我们将用一个不受双核子衰变约束的模型来说明这一机制,该模型不需要很高的再热温度,并且将具有独特的实验信号--$B$介子衰变中的正轻子不对称性,$B$介子到重子和丢失能量的新衰变,以及$b$味重子到介子和丢失能量的新衰变。这三个观测值在当前和即将到来的对撞机实验中是可测试的,允许对这种机制进行不同的探测。
2019-02-21 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Singlet Mesons in Dark $Sp(4)$ Theories
我们探讨的$Sp(4)$规范理论与两个基本费米子的背景下,复合戈德斯通暗物质的某些方面。我们利用未改进的Wilson费米子和标准格元作用量给出了赝标等单重态介子$η'$质量的初步晶格结果。我们发现,$η'$是比赝标非单线态$π$稍重,比矢量介子$ρ$轻的多个系综与$m_π/m_ρ\geq 0.77$。这种模式可能与超越标准模型物理模型的构建相关。此外,我们表明,对于$N_f=1+1$味道的非连接的贡献无味的赝标量$π^0$是小的。我们补充这一测量的$ππ$散射长度$a_0$的计算表明,合奏研究可能是现象学相关的暗物质模型,如强相互作用的大质量粒子范例。
2022-10-20 hep-lat hep-ph
Probing gluons-enriched dark jets from Higgs boson exotic decays at the LHC
Nanjing Normal University(南京师范大学)
研究通过Higgs玻色子奇异衰变产生富含胶子的暗喷流,利用轻量赝标量介质连接暗物质领域与标准模型领域,探索暗物质粒子的长寿命特性及探测方法。
2025-12-31 hep-ex hep-ph
A Supersymmetric Theory of Baryogenesis and Sterile Sneutrino Dark Matter from $B$ Mesons
低尺度重子生成和暗物质生成可以通过在早期宇宙中MeV温度下产生中性$B$介子来实现,这些介子经历CP破坏振荡,随后衰变成暗扇区。在这项工作中,我们讨论了实现这一机制的后果,在一个超对称模型与完整的$U(1)_R$对称性,这是确定重子数。$B$介子通过TeV尺度的方子和GeV尺度的Dirac双星介导的重子数守恒算符衰变到暗扇区。在中微子质量的I型跷跷板框架中,暗扇区粒子可以与不育中微子及其超伴子相鉴别。无菌中微子的寿命足够长,构成了暗物质。所产生的物质-反物质不对称性与在$B$工厂和强子对撞机上可测量的观测值直接相关,其中最相关的是中性$B$介子系统中的半轻子-轻子不对称性和$B$介子到强子和丢失能量的包含分支分数。在引用超对称背景下的预测之前,我们讨论了这些实验观测值的模型独立约束。从天体物理学,中微子物理学和味观测的约束进行了研究,是潜在的LHC信号,重点是新的长寿粒子搜索,直接链接到属性的黑暗部门。
2020-03-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Scrutinizing dark-matter scenarios with $B\to(K,K^*)\barνν$ decays
D. V. Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, M. V. Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学德·V·斯科别尔琴核物理研究所);Institute for High Energy Physics, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院高能物理研究所);Marietta Blau Institute (MBI) for Particle Physics(玛丽亚·布劳粒子物理研究所);Joint Institute for Nuclear Research(联合核研究所);Faculty of Physics, University of Vienna(维也纳大学物理学院)
针对Belle-II观测到的B介子丢失能量衰变超出,研究提出通过同时分析$B\ o K$与$B\ o K^*$两类丢失能量衰变,在不依赖暗领域未知细节的前提下识别中介玻色子自旋等性质。
2025-10-23 hep-ex hep-ph
Pair production of dark particles in meson decays
$K$和$B$介子的罕见衰变提供了一个强有力的探测暗扇区与轻新粒子。我们发现,由于增强的二体运动学,$K_L\to X_1X_2$或$X_2X_2$,$O(100\,{\rm MeV})$暗态的对产生可以用$K_L$介子的衰变来探测。如果这两种粒子中有一种是不稳定的,例如$X_2\to X_1π^0$、$X_2\to X_1γ$或$X_{1,2}\to γγ$,这种衰变很容易模拟出$K_L\to π^0 ν\overlineν$的特征,同时不被带电K介子的衰变所排除。我们构建了明确的模型,增强了$K_L$衰变签名,并受到KOTO实验结果的约束。我们注意到,在满足所有其他约束($B$衰变、对撞机、束流倾倒)的情况下,也可以容纳最近报告的多余事件。这些模型是基于规范和/或标量部门的理论的扩展。最轻的$X_{1,2}$粒子,如果稳定的话,可能构成整个暗物质。
2020-09-21 hep-ex hep-ph
Indirect Detection of Self-Interacting Asymmetric Dark Matter
自相互作用的暗物质解决了在非相互作用的冷暗物质模拟中出现的尖形轮廓的问题;它还可以解决结构形成中所谓的“太大而不能倒”的问题。不对称的暗物质为重子物质和暗物质的可比密度提供了一个自然的解释。本文讨论了自相互作用非对称纯量暗物质的极小模型产生的独特间接检测信号。通过形成暗物质束缚态,可以发射出暗力介质粒子;该粒子的衰变可以产生可观测到的信号。我们估计产生的信号,并明确证明参数的信号超过目前的观察。
2013-05-30 astro-ph.CO hep-ph
Strongly Interacting Dark Matter from $Sp(4)$ Gauge Theory
在一个隐藏的新的非阿贝尔规范扇区中的稳定的强子束缚态为强相互作用的暗物质(DM)提供了有趣的候选者。一个特别的例子是理论中DM是由暗π介子设置DM遗迹丰度通过自我湮灭。最简单的实现之一是具有两个狄拉克费米子的$Sp(4)_c$规范理论。我们讨论了简并和非简并费米子的介子多重态,构造了一个低能有效理论,给出了赝标介子和矢量介子的晶格结果。
2022-11-21 hep-lat hep-ph
Classification of dark pion multiplets as dark matter candidates and collider phenomenology
新的限制扇区可以包含一组伪戈德斯通介子,它们在稳定性和相对质量方面表现出复杂的结构。稳定的暗物质可以作为暗物质的候选者,而它们与不稳定物质的相互作用决定了它们的遗迹丰度。整体结构,通过指定哪些通道是运动学禁止或没有,影响宇宙学,约束和对撞机现象。在本文中,我们提出了一个分类的这些赝戈德斯通介子结构。我们发现,结构可以分为三类,对应于强,抑制和基本上不存在的间接检测的限制。给出了几种基准模型的不稳定介子衰变长度和暗喷流性质的极限。
2020-03-11 hep-ex hep-ph
Has DAMA Detected Self-Interacting Dark Matter?
我们考虑一个模型,其中暗物质由一个大的自相互作用的组件(SIDM粒子)和一个小的组件与重子的强相互作用(SIMPs)。我们表明,DAMA年度调制信号可以引起的SIDM粒子与SIMPs捕获在碘核中的DAMA/NaI探测器相互作用。
2005-06-15 astro-ph hep-ph
Dark Matter Searches for Monoenergetic Neutrinos Arising from Stopped Meson Decay in the Sun
暗物质在被太阳核散射后可以被太阳引力捕获。在太阳中心捕获和积累的暗物质的湮灭可能会导致暗物质最可检测和识别的信号之一。对湮灭产物衰变中产生的高能中微子的研究对暗物质与原子核的自旋相关散射截面产生了极强的竞争性约束。近年来,由暗物质湮灭产生的低能中微子信号被认为是一种竞争和互补的搜索策略。这些高多重性的强子簇射产生了大量的π介子,它们将在太阳中停留并衰变,从而产生独特的亚GeV中微子信号。在这里,我们改进了以前的工作,考虑单能中微子信号所产生的π介子和K介子衰变。我们考虑在液体闪烁,液氩,水切伦科夫探测器搜索,并找到非常有竞争力的灵敏度为几个GeV的暗物质质量。
2015-11-25 astro-ph.HE hep-ph
Probing Invisible Vector Meson Decays with NA64 and LDMX
电子束固定靶实验,如NA 64和LDMX使用丢失的能量动量来检测暗物质和其他长寿命状态的产生。研究最多的产生机制是通过载体介体的暗韧致辐射。在这项工作中,我们探索了缺失的能量-动量信号的补充来源:韧致辐射光子可以在排他性的光生过程中转化为硬矢量介子,然后衰变为暗物质或其他不可见的粒子,如中微子。我们发现,现有的NA 64数据可以改善不可见光矢量介子衰变的主要限制,而未来运行的LDMX可以改善他们高达$5$数量级。对于暗光子和$U(1)_B$规范玻色子介质的例子,介子衰变的解释大大提高了这些实验的灵敏度,特别是对质量为$m_χ\gtrsim 0.1\ \mathrm{GeV}$的热遗迹暗物质。
2022-02-28 hep-ex hep-ph nucl-th
Velocity Dependence from Resonant Self-Interacting Dark Matter
小尺度天体中的暗物质密度分布可能表明暗物质是自相互作用的,而星系团的观测表明相应的截面取决于速度。使用模型无关的方法,我们表明,共振自相互作用暗物质(RSIDM)可以自然地解释这样的行为。与通常假设的相反,这不需要光介体。我们提出了明确的实现这一机制,并讨论了相应的天体物理约束。
2019-02-24 astro-ph.HE hep-ph
Semi-inclusive decays of $B$ meson into a dark anti-baryon and baryons
本研究基于$B$-Mesogenesis方案,计算$B$介子到暗反重子$ψ$与含指定夸克的单位重子数末态的半单举衰变分支比,并结合实验上限给出方案中耦合常数的约束。
2023-08-23 hep-ex hep-ph
The Effective Theory of Self-Interacting Dark Matter
我们提出了一个有效的自相互作用暗物质的非相对论理论。我们对长程相互作用进行了分类,并从量子场论的角度讨论了它们是如何产生的。一般的暗区可以产生奇异电位。我们展示了如何一致地重整化这样的潜力,并将其应用到索末菲增强的暗物质相互作用的计算。我们探讨进一步的应用,这种增强天体物理探测的暗物质,包括核心与尖点问题。
2013-07-03 astro-ph.CO hep-ph
Probing Higgs-Portal Dark Matter with Weakly Interacting Mediators
暗物质通过希格斯门与标准模型相互作用的假设受到了实验的严重挑战。然而,如果暗物质是费米子,希格斯门相互作用意味着介质的存在,这可以显着改变的现象。本文讨论了弱相互作用介质对暗物质遗迹丰度、直接探测和对撞机搜索的影响。在大型强子对撞机中,希格斯门费米子暗物质的典型特征是软轻子和丢失的能量,类似于超对称模型中的高吉诺产生。我们建议重新解释现有的高吉诺搜索的背景下,希格斯门模型和扩展未来的搜索到更广泛的类暗部门弱相互作用的费米子。
2016-05-17 hep-ex hep-ph
Boson Stars from Self-Interacting Dark Matter
我们研究的可能性,自我相互作用玻色子暗物质形成恒星般的对象。我们研究的情况下,吸引力和排斥性的自相互作用,我们特别关注的参数相空间中的自相互作用可以解决长期存在的问题的无碰撞的暗物质范例。我们发现这些暗物质玻色子恒星的质量半径关系,它们的密度分布以及它们可以支持的最大质量。
2015-12-11 astro-ph.CO hep-ph