Markov Chain Monte Carlo Exploration of Minimal Supergravity with Implications for Dark Matter
我们探索了最小超引力（mSUGRA）的完整参数空间，允许所有四个连续参数（标量质量m_0，Gaugino质量m_1/2，三线性耦合A_0和Higgs真空期望值比tan β）自由变化。我们目前的加速器上的sparticle和希格斯质量的限制，并对b -> s γ分支比，并讨论了g_mu-2的约束的影响。为了研究暗物质，我们将WMAP约束应用于冷暗物质密度。我们开发马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）技术，探索与WMAP一致的参数区域，发现它们是相当优于以前使用的方法探索超对称参数空间。最后，我们研究了当前和未来的直接检测实验的WMAP约束的光。
2004-07-03 astro-ph hep-ph
Explorations of pseudo-Dirac dark matter having keV splittings and interacting via transition electric and magnetic dipole moments
本文研究了通过跃迁电偶极矩和磁偶极矩相互作用的伪狄拉克暗物质极简模型，考虑了 keV 量级质量劈裂，通过冻入机制产生，发现 XENONnT 结果排除了部分参数空间，下一代氙实验可进一步约束其相互作用强度。
2023-05-23 hep-ph
Exploration of Elastic Scattering Rates for Supersymmetric Dark Matter
在最小超对称扩展的标准模型（MSSM）中，研究了中性伴子chi与核子p，n弹性散射的可能截面.希格斯多重态的软超光速破缺标量质量的普适性并没有被假定，但是MSSM参数仍然需要一致地导致电弱真空。我们系统地研究了MSSM参数空间中的LEP和其他加速器约束，以及宇宙学所偏好的残余中性伴子密度在0.1 <Ω_χ h ^2 < 0.3的区域。我们还讨论了Ω_chi h ^2 < 0.1的模型，在这种情况下，我们将星系晕中超对称暗物质的密度标度为Ω_chi h ^2/ 0.1，从而考虑到可能存在某种互补形式的冷暗物质。我们发现的值的截面，大大低于目前的实验灵敏度。在低质量的中性伴子中，m_chi < 100 GeV，截面可能比具有普适软希格斯质量的受约束MSSM中的截面稍高，尽管它们通常较低。在大m_chi的情况下，我们发现的截面可能比约束模型中的大得多，但仍远低于目前的实验灵敏度。
2000-07-12 astro-ph hep-ex hep-ph
Toward a Comprehensive Exploration of Flavored Dark Matter Models
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
本文提出一种综合框架，用于研究风味暗物质模型，结合 relic 密度、探测限制、对撞机约束和风味可观测分析，探讨了 Majorana 暗物质与轻子和夸克的耦合情况，以及层级化的风味结构。
2026-07-23 hep-ph
Exploration of decaying dark matter in a left-right symmetric model
$SU(2)_L$三重标量出现在左右对称性、中微子质量和暗物质（DM）等激发的模型中。如果三重态是DM粒子的主要衰变产物，并且携带非零轻子数，它们可能主要衰变为轻子对，这自然可以解释PAMELA和Fermi-LAT或ATIC报道的当前实验结果。我们在一个扩展的左右对称模型中讨论了这种可能性，其中DM粒子的衰变是由微小的软电荷共轭（$C$）破坏相互作用引起的，并计算了宇宙线正电子、中微子和γ射线的能谱.我们发现，DM信号的高能量中微子的流量可以显着增强，作为三胞胎耦合到带电轻子和中微子具有相同的强度。在这种情况下，预测的中微子诱导的μ介子通量可以比DM粒子直接衰变为带电轻子的情况大几倍。此外，三重态的带电组分可能通过内部韧致辐射过程对高能γ射线产生额外的贡献，这取决于DM粒子和三重态标量之间的质量等级。
2010-01-03 hep-ph
Quantum field theory approach to neutrino oscillations in dark matter and implications at JUNO
Key Laboratory of Multi-scale Spin Physics, Ministry of Education, Beijing Normal University（北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室）；Center of Advanced Quantum Studies, School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院先进量子研究中心）
本文利用量子场论方法研究了超轻暗物质中中微子振荡，并探讨了JUNO实验的相关预测。
2025-11-20 hep-ph
Exploration of the Muon $g-2$ and Light Dark Matter explanations in NA64 with the CERN SPS high energy muon beam
本研究在NA64实验中利用160 GeV/c高能μ子束和缺失能量技术寻找 $Z'$ ($L_μ-L_τ$) 矢量玻色子，未观察到信号事件，从而对可能解释μ子 $g-2$ 反常及热暗物质遗迹丰度的参数空间设定了新限制，为探索暗物质铺平了道路。
2024-01-03 hep-ex hep-ph
Exploration of interacting dynamical dark energy model with interaction term including the equation-of-state parameter: alleviation of the $H_{0}$ tension
我们研究了相互作用项$Q$包含状态方程参数$w$的相互作用动力学暗能量模型.利用宇宙微波背景、重子声学振荡和Ia型超新星的数据组合，对相互作用动力学暗能量模型进行全局拟合，发现在$Q$函数中加入一个$w$变化因子，可以改变耦合常数$β$与其他参数之间的关联，从而对$β$的拟合结果产生巨大影响.在该模型中，$H_{0}$在$3.54 σ$水平的拟合值低于$H_{0}$的直接测量值。相对于$Q$不包含$w$的相互作用动力学暗能量模型，包含常数$w$的$Q$模型更受当前主流观测的青睐.为了获得更高的$H_{0}$拟合值，缩小不同观测值之间的$H_{0}$差异，在相互作用动力学暗能量宇宙学中考虑了相对论性粒子有效数、中微子总质量和大质量无菌中微子等附加参数.我们发现，在这些模型中，$H_{0}$张力可以进一步降低，但仍处于约$3 σ$水平。
2021-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark sector search at BESIII
针对标准模型之外的粒子物理未解难题，BESIII实验开展暗区寻找，覆盖类轴子粒子、亲μ子粒子、无质量暗光子及$K^0_S$不可见衰变等多个方向并给出近期结果。
2025-07-30 hep-ex hep-ph
Bayesian exploration of weakly interacting models of dark matter admixed neutron stars based on multi-density constraints
Dharampeth M. P. Deo Memorial Science College（达拉姆佩特 M.P. 迪奥纪念科学学院）；BITS-Pilani Hyderabad Campus（比拉尼理工学院海德拉巴校区）；Yonsei University（延世大学）
该研究通过贝叶斯分析，结合多类观测与实验数据探索三种暗物质模型对中子星的影响，发现中子衰变暗物质模型的贝叶斯证据最高，未来观测或可区分不同模型。
2026-10-14 astro-ph.HE hep-ph
On the efficiency of parameter space exploration: A scotogenic case study
Univ. Savoie Mont Blanc, CNRS（萨瓦蒙布朗大学，法国国家科学研究中心）；LAPTh（理论物理实验室）；LAPP（粒子物理实验室）
本文通过比较MCMC和DNN方法在scotogenic框架中的应用，探讨了参数空间探索效率及暗物质质量分布的差异。
2025-12-06 hep-ph
Early or phantom dark energy, self-interacting, extra, or massive neutrinos, primordial magnetic fields, or a curved universe: An exploration of possible solutions to the $H_0$ and $σ_8$ problems
在本文中，我们探讨了现有的紧张局势的局部宇宙膨胀率，$H_0$，和振幅的集群大规模结构在$8\, h^{-1}\mathrm{Mpc}$，$σ_8$，以及模型，声称要减轻这些紧张局势。我们考虑七种模型：演化暗能量（$w$ CDM）、额外辐射（$N_\mathrm{eff}$）、大质量中微子、曲率、原始磁场（PMF）、自相互作用中微子模型和早期暗能量（EDE）。我们用三个数据集来测试这些模型，这些数据集涵盖了可测量的宇宙学时代的全部范围，具有显著的精度，并且对系统效应进行了充分的测试：普朗克2018年宇宙微波背景数据，斯隆数字巡天重子声学振荡尺度测量，以及Ia型超新星的万神殿目录。我们使用最近的SH0ES $H_0$测量和$σ_8$（及其相关参数$S_8=σ_8\sqrt{Ω_\mathrm{m}/0.3}$）的几种测量。我们发现四个模型在贝叶斯模型选择中高于“强”阈值，$w$ CDM，$N_\mathrm{eff}$，PMF和EDE。然而，只有EDE还将完整数据集中的$H_0$张力缓解至低于2 $σ$。因此，没有模型在全数据集中对$S_8/σ_8$张力进行描述，在$H_0$和$S_8/σ_8$张力的组合情况下，也没有模型比$Λ$ CDM更好。
2022-11-14 astro-ph.CO hep-ph
Holographic dark energy in a universe with spatial curvature and massive neutrinos: a full Markov Chain Monte Carlo exploration
本文报道了基于马尔可夫链蒙特卡罗整体拟合技术，用空间曲率和大质量中微子约束全息暗能量模型的结果。宇宙观测数据包括WMAP 7年的温度和偏振数据、Union 2.1样品的Ia型超新星数据、SDSS DR 7和WiggleZ暗能量巡天的重子声振荡数据以及HST最新的$H_0$测量数据。为了处理暗能量的微扰，我们采用了参数化后Friedmann方法。我们发现，对于没有空间曲率和大质量中微子的最简单全息暗能量模型，唯象参数$c<1$在大于$4σ$的置信水平.空间曲率的引入增大了误差条，导致$c<1$仅在大约$2.5σ$范围内;相反，大质量中微子的引入对$c$没有显著影响。我们还发现，对于具有空间曲率但没有大质量中微子的全息暗能量模型，当前分数曲率密度$Ω_{k0}$的$3σ$误差棒仍为$10^{-2}$的量级;对于具有大质量中微子但没有空间曲率的模型，中微子总质量的$2σ$上界为$\sum m_ν < 0.48$ eV.此外，全息暗能量模型中空间曲率与大质量中微子之间存在明显的简并，这使得$\sum m_ν$的上界扩大了2倍以上。此外，我们证明，利用完整的WMAP数据可以给全息暗能量模型更好的约束，与使用WMAP "距离先验“的情况相比。
2013-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploration of new experimental strategies for the detection of ultralight dark matter : laboratory searches on ground and in space
本论文研究地面与空间实验中探测超轻暗物质的新策略，针对暗光子-电磁耦合、标量场引起的质量与频率振荡、以及轴子-光子耦合导致的真空双折射等三种现象，建立理论模型并评估各实验方案的探测灵敏度。
2024-11-21 gr-qc hep-ph
GeV-scale dark matter: production at the Main Injector
假设暗物质粒子通过GeV尺度的介体与夸克相互作用，我们研究了固定靶碰撞中暗物质的产生。在中微子近探测器中，随后的信号由中性电流事件组成，其能量分布峰值高于中微子背景。我们发现，$Z'$玻色子的质量约为几个GeV，衰变为暗物质粒子，暗物质光束在费米实验室的主注入器产生的允许探索的范围内的值的规范耦合，目前满足所有的实验约束。NO $ν$ A探测器很适合探测暗物质束的存在，而未来的LBNF近探测器将提供更灵敏的探测器。
2014-10-06 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Dark photon superradiance: Electrodynamics and multimessenger signals
本文研究旋转黑洞周围暗光子超辐射云的动力学混合电动力学，采用电阻磁流体力学和脉冲星磁层模拟技术，指出湍动磁重联产生可达10^43 erg/s的周期性X射线辐射，并提出多信使搜索策略。
2023-04-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
AEDGE: Atomic Experiment for Dark Matter and Gravity Exploration in Space
在本白皮书中，我们提出了一个使用冷原子搜索超轻暗物质的空间实验概念，并在LISA和陆地LIGO/Virgo/KAGRA/INDIGO实验最敏感范围之间的频率范围内检测引力波。这项跨学科的实验被称为暗物质原子实验和引力探测（AEDGE），也将补充其他计划中的暗物质搜索，并利用与其他引力波探测器的协同作用。我们给出了AEDGE提供的超轻暗物质的扩展范围的灵敏度的例子，以及它的引力波测量如何可以探索超大质量黑洞的组装，早期宇宙和宇宙弦的一阶相变。AEDGE将以目前正在开发的利用冷原子进行地面实验的技术为基础，并将受益于从以下方面获得的空间经验：微重力下的LISA和冷原子实验。本文是基于响应欧空局科学计划中2050年航行长期计划白皮书的要求而提交的（v1）。欧空局将白皮书作者的人数限制在30人。然而，在这个版本（v2）中，我们欢迎参加在CERN举行的暗物质和引力探索原子实验研讨会的支持作者：（{ \tt https：//indico.cern.ch/event/830432/}），以及其他感兴趣的科学家，并纳入了额外的材料。
2019-10-10 astro-ph.IM gr-qc hep-ex
LHC Searches for Dark Sector Showers
本文提出了一种在大型强子对撞机（LHC）上寻找暗扇形部分子簇射的新方案。这些签名出现在以隐藏部门的强动态为特征的理论中，例如隐藏谷模型。暗部分子簇可以由不可见的暗物质粒子和暗扇区态组成，暗扇区态通过入口衰变为标准模型粒子。这里的重点是“半可见喷流”的具体情况，喷流状的对撞机对象，在淋浴中的可见状态是标准模型强子。我们提出了一个简化的模型参数化的大型强子对撞机观测，并提出了有针对性的搜索策略的参数空间区域，不包括现有的分析。在“单$X$”文献之后，使用有效场理论接触算子方法或两个紫外线完成中的一个来模拟门户;为所有三种情况提供灵敏度预测。我们还强调，大型强子对撞机有一个独特的优势，在寻找这类暗物质理论的直接检测实验。
2017-11-25 hep-ph
Machine Learning in the 2HDM2S model for Dark Matter
Universidade de Lisboa（里斯本大学）
本文探讨了2HDM2S模型的真空结构、边界条件及实验约束，通过机器学习方法高效搜索可行的暗物质参数空间。
2026-04-24 hep-ph
A detailed exploration of the EDGES 21 cm absorption anomaly and axion-induced cooling
EDGES合作对宇宙黎明时代周围21厘米处强烈吸收特征的观测，通过提出宇宙氢冷却过程中暗物质的新特征，为宇宙学界注入了活力。在最近的一封信中，我们认为，凭借在凝聚相时调解冷却过程的能力，少量的轴子暗物质可以在轴子和轴子类粒子的标准模型的背景下解释这些观察结果。这些轴子和类轴子粒子（ALP）可以通过引力自相互作用而热化，最终形成玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），于是大规模的长程关联可以产生实验上可观察到的信号。在这种情况下，EDGES的最佳拟合结果有利于在（6，400）meV范围内的轴子状粒子的质量。未来的实验和星系调查，特别是国际轴子天文台（IAXO）和EUCLID，应该有能力直接测试这种情况。在本文中，我们将详细探讨这一机制，并给出某些关键点的更彻底的计算细节。
2021-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Swampland Bounds on Dark Sectors
我们使用沼泽地原则，理论上不赞成暗物质和其他暗带电粒子可能存在的参数空间的区域。Festina Lente界是de Sitter弱引力猜想的类似物，它对暗粒子的质量和电荷进行了限制，在这里我们展示了参数空间中目前观测所允许的覆盖区域。因此，一系列新的超轻粒子在沼泽地，独立于它们的宇宙丰度，显示出量子引力极限与实验室和天体物理学研究的互补性。与此同时，一个束缚在紫外截止线上的沼泽地，与给予施托克伯光子纵向模式的轴子有关，这就转化为对暗光子的动力学混合和质量的新约束。这涵盖了即将到来的暗光子直接探测实验的参数空间的一部分。此外，它还在沼泽地建立了天体物理学上有趣的模型，包括通过超轻暗光子冻结的暗物质，以及用来解释21厘米边缘异常的射电模型。
2022-07-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Searching for Decaying and Annihilating Dark Matter with Line Intensity Mapping
谱线强度测绘（IM）是一种新兴的河外天文学和宇宙学工具，其目的是测量星系和星系际介质发射的谱线沿视线的积分发射。然后，观测到的线的频率提供距离确定，允许映射发射器的三维分布。在这里，我们讨论的可能性，使用这些测量寻求辐射衰变或湮灭的暗物质粒子。来自单能衰变的光子将与质量分布相关，质量分布可以通过星系巡天、弱透镜巡天或IM映射实验本身来确定。我们将讨论如何寻求这种互相关，然后估计各种IM实验中的暗物质质量寿命参数空间的灵敏度。我们发现，在针对IM实验的频带中，对衰减/湮灭暗物质的灵敏度提高了十个数量级。
2018-06-28 astro-ph.CO hep-ph
Modeling the flyby anomalies with dark matter scattering
我们继续探索飞越异常是否可以解释为宇宙飞船核子从引力束缚在地球上的暗物质散射。我们制定和分析一个简单的模型，其中非弹性和弹性散射填充壳所产生的进动的圆形轨道与法线相对于地球的轴倾斜。获得了与Anderson等人发表的数据的良好拟合。
2009-09-08 astro-ph.EP gr-qc hep-ph
Dark energy, gravitation and supernovae
宇宙膨胀速度加速的发现促进了对宇宙学背景下引力理论行为的新探索。无论是GR框架是有效的，但一个宇宙的组成部分与负的状态方程是占主导地位的能量-物质的内容或宇宙是更好地描述在大的理论，从GR出发。在这篇评论中，我们解决理论的替代品，已通过超新星探索。
2007-06-26 astro-ph gr-qc hep-ph
The Sun as a target for axion dark matter detection
提出探测暗物质轴子在太阳磁场中转换产生的射电辐射策略，证明近未来低频射电望远镜可触及质量 $m_a\lesssim 10^{-6}$ eV 的未探索参数空间。
2024-06-05 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
