Relic density and CMB constraints on dark matter annihilation with Sommerfeld enhancement
我们计算了暗物质粒子的遗迹密度是如何改变的，当它们的湮灭是由索末菲机制增强由于汤川相互作用的湮灭粒子。保持暗物质丰度与目前的观测范围一致，需要标准化的s-波湮灭截面相比，没有增强模型减少。抑制的水平取决于颗粒模型的具体参数，动力学解耦温度具有最大的影响。我们发现，截面可以减少多达一个数量级的极端情况下。我们还计算了这种Sommercury增强湮灭的能量注入所引起的CMB能谱的μ型畸变。我们的结果表明，在共振附近，与束缚态，扭曲可以足够大，以排除由COBE/FIRAS实验发现的上限|mu| <9.0 × 10 ^（-5）。
2010-03-04 astro-ph.CO hep-ph
Sommerfeld Enhancements for Thermal Relic Dark Matter
热遗迹暗物质的湮灭截面决定了其遗迹密度和间接探测信号。我们确定有多大的间接信号可能是在场景中与萨默托增强湮灭，受约束的暗物质有正确的遗物密度。这项工作完善了我们以前的分析，通过详细的治疗共振索末菲增强和索末菲增强冻结的效果。索末菲增强提出了许多有趣的问题，在冻结计算中，我们发现，截止的共振增强，力载体的平衡，动力学解耦的温度，和效率的自我相互作用，以保持热速度分布都发挥了作用。这些效应可能会产生惊人的后果;例如，对于共振增强的索末菲湮灭，暗物质冻结出来，但随后可能发生化学重新耦合，这意味着与天真的预期相反，间接信号受到高度抑制。在最小的情况下，与标准的天体物理学假设，并调整所有参数，以最大限度地提高信号，我们发现，力载体质量m_phi = 250 MeV和暗物质质量m_X = 0.1，0.3和1 TeV，最大索末菲增强因子S_eff = 7，30和90，分别。这样的提升太小，无法解释PAMELA和费米的过度。非极小模型可能需要较小的升压，但S_eff的界限也可能更严格，并且需要专门的冻结分析。具体来说，我们专注于4亩的最终状态，但我们也讨论了4 e和其他模式，偏离标准的天体物理假设和非最小粒子物理模型，我们概述了所需的步骤，以确定这些考虑可能会导致一个自洽的解释PAMELA或费米过剩。
2010-09-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Relic Density of Asymmetric Dark Matter with Sommerfeld enhancement
我们研究了非对称热暗物质在化学退耦时的湮灭率被索末菲增强效应提高时的丰度演化。然后讨论了当相互作用速率依赖于速度时，动力学解耦对非对称暗物质残余丰度的影响。非对称暗物质的残余密度通常是在化学退耦的框架下分析的。事实上，在脱离化学平衡之后，不对称的暗物质粒子和反粒子仍然处于动力学平衡状态一段时间。它对$s-$波湮灭的情况没有影响，因为在这种情况下没有温度依赖性。然而，动力学解耦的情况下，$p-$波湮灭和索末菲增强$s-$和$p-$波湮灭的影响。我们详细研究了动力学退耦对非对称暗物质粒子和反粒子残余丰度的影响程度。利用暗物质残余密度的观测数据，找到了对散射截面和不对称因子的约束条件。
2020-08-27 hep-ph
Relic densities including Sommerfeld enhancements in the MSSM
我们已经开发了一个通用的形式主义计算索末菲增强（SE）因子的多状态系统的费米子，在所有可能的自旋配置和通用的长程相互作用。我们展示了如何包括这样的SE效应在一个精确的计算的热遗迹密度的WIMP暗物质候选人。我们应用该方法的MSSM和执行的任意组成的中性伴子的遗迹丰度的数值研究，包括SE由于交换的W和Z玻色子，光子和Higgses。我们发现，遗迹密度可以抑制的几个因素在一个seizable区域的参数空间，主要是Wino类中性伴子的质量为几个TeV的，并高达一个数量级接近共振。
2011-03-29 hep-ph
Relic density and PAMELA events in a heavy wino dark matter model with Sommerfeld effect
在wino LSP方案中，星系中引力束缚winos的湮灭截面可以被Sommerfeld增强因子所增强，而Sommerfeld增强因子是由于初始态之间的W玻色子交换阶梯而产生的.如果质量接近M ~ 4 TeV的共振值，则得到的助推因子可达S ~ 10^4。在本文中，我们表明，如果一个考虑到索末菲增强的遗迹丰度计算，然后正确的遗迹密度得到4 TeV维诺质量由于增强湮灭后，他们的动力学解耦。与此同时，在χχ-> W^+ W^-湮灭通道中的索末菲增强足以解释PAMELA数据中看到的正电子通量，而不会明显超过观测到的反质子信号。我们还表明，（e^- + e^+）和伽马射线信号与费米LAT观测结果基本一致。总之，我们表明，4 TeV的维诺DM可以解释PAMELA观测到的正电子和反质子通量，同时给出了与WMAP观测一致的CDM热遗迹丰度。
2013-06-06 hep-ph
Sommerfeld Enhancements for Asymmetric Dark Matter
我们扩展了不对称的暗物质遗迹密度与索末菲增强的情况下，调解人是巨大的分析。在非对称暗物质模型中，假设非对称暗物质与轻标量或矢量玻色子耦合。非对称暗物质湮灭截面被Sommerfeld效应所增强，Sommerfeld效应是由于非对称暗物质粒子和反粒子的波函数在长程相互作用下发生畸变而产生的。讨论了索末菲增强对非对称暗物质粒子和反粒子残余密度的影响。还探讨了索末菲增强增强湮灭截面时，动力学解耦对残骸密度的影响。最后，利用暗物质的观测数据给出了参数空间的约束条件。
2020-09-28 hep-ph
The Sommerfeld enhancement for scalar particles and application to sfermion co-annihilation regions
我们研究了索末菲增强效应对最轻中性伴子热遗迹密度的影响。适当的方式，包括索末菲效应在这种情况下进行了讨论，并提供了适当的公式与一组粒子与任意质量和（非）对角相互作用的一般情况。我们实现这些结果来计算mSUGRA框架中的中性伴子sfermion共湮灭区域的遗迹密度。我们发现不可忽略的影响，在整个sfermion共湮灭制度。对于stau共同湮灭的修正的遗迹密度是百分之几的顺序，而停止共同湮灭是大得多，达到一个因素的5在某些地区的参数空间。一个数值包计算的中性伴子遗迹密度，包括索末菲效应在一般MSSM设置公开。
2011-04-13 hep-ph
Modification of the Sommerfeld effect due to coannihilator decays
本文研究了共湮灭子衰变对Sommerfeld效应的修正，发现考虑衰变后该效应不如传统假设无限初始间距时显著，可能导致暗物质热遗迹丰度的变化远超百分比水平。
2024-11-16 hep-ph
Non-standard cosmological scenarios, Sommerfeld enhancement and asymmetric dark matter
本文研究非标准宇宙学中修正哈勃膨胀率与Sommerfeld增强对非对称暗物质遗迹密度的混合影响，并给出相关参数约束和质量上限。
2025-06-06 hep-ph
Sommerfeld enhancements with vector, scalar and pseudoscalar force-carriers
第一次AMS-02测量证实了PAMELA和Fermi-LAT实验先前报告的宇宙射线正电子部分存在过量。如果用热暗物质（DM）湮灭来解释，AMS-02的结果仍然表明，当今的DM湮灭截面应该比冻结时大得多。DM湮没截面的Sommerfeld增强作为一个可能的解释所观察到的过剩是受到约束的DM热遗迹密度，主要是由于DM粒子的湮灭到力载体粒子的机制。我们发现，索末菲增强和遗物密度约束的效果显着依赖于性质的力载体。研究了矢量玻色子、标量粒子和赝标量粒子三种情况，并进行了比较。结果表明，对于矢量力载体，索末菲增强可以勉强解释AMS-02数据的$2μ$的最终状态，而标量力载体的索末菲增强可以大的两倍。对于赝标量力载体的情况下，索末菲增强可以足够大，以适应AMS-02和费米-LAT结果的各种DM湮灭的最终状态。
2013-06-07 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter and Sommerfeld Enhancement
本研究分析长程相互作用下不对称暗物质的 Sommerfeld 增强效应，结合 Planck 数据约束不对称因子与耦合，并给出 s 波和 p 波湮灭时的质量上限。
2024-03-04 hep-ph
SUSY-QCD corrected and Sommerfeld enhanced stau annihilation into heavy quarks with scheme and scale uncertainties
我们在DM@NLO项目中的唯象最小超对称标准模型中研究了stau-antistau湮灭成重夸克的过程。我们给出了相应截面的计算，包括$\mathcal{O}(α_s)$和QED索末菲增强的修正。这些修正的数值影响进行了讨论的截面和暗物质遗迹密度，我们专注于顶夸克的最终状态，并考虑中性伴子或引力伴子暗物质。与以前的工作类似，我们发现，在计算遗迹密度或从宇宙学观测中提取参数时，应该包括所提出的修正。考虑到方案和尺度的变化，我们估计的理论不确定性，影响湮灭截面的预测，从而预测的遗迹密度。
2019-11-26 hep-ph
The 130 GeV gamma-ray line and Sommerfeld enhancements
最近，可能的迹象表明，在费米-LAT光子光谱朝向银河系中心的线光谱特征已被报道。如果明显的线特征来自暗物质（DM）湮灭到$γX (X=γ, Z^{0} or h^{0})$中，则对于典型的环诱导辐射过程，相应的湮灭截面不自然地大。另一方面，它仍然太小，无法对观测到的DM遗迹密度负责。我们表明，索末菲增强标量力载体的机制可以提供一个简单的解决方案，这些难题。可能的大索末菲增强的横截面的s波DM湮灭可以显着减少所需的有效耦合DM和带电粒子之间的典型的回路图。DM粒子必然会通过三能级p波过程湮灭为标量力载流子，在冻结时，p波过程可以主导DM湮灭截面，得到正确的热遗迹密度，但由于速度抑制，对今天的DM湮灭贡献较小。本文详细分析了p波索末菲增强对冻结的影响。结果表明，在热遗迹密度的约束下，所需的有效耦合可以减少一个数量级。
2013-03-22 hep-ph
Asymmetric thermal-relic dark matter: Sommerfeld-enhanced freeze-out, annihilation signals and unitarity bounds
暗物质具有粒子-反粒子不对称性，并且在早期宇宙中已经热化，与对称的暗物质相比，需要更大的湮灭截面，以便耗尽暗反粒子并解释观察到的暗物质密度。湮灭截面决定了暗物质的剩余对称分量，这可能会在CMB期间和今天的晕内产生湮灭信号。我们认为暗物质与长程相互作用，特别是暗物质耦合到一个光矢量或标量力介质。我们计算所需的耦合，以达到最终的反粒子-粒子比后，在早期宇宙中的湮灭过程的热冻结，然后估计后期的湮灭信号。我们发现，由于索末菲增强，高度不对称的暗物质与远程相互作用可以有一个显着的湮灭率，可能大于对称的暗物质相同的质量与接触相互作用。我们讨论在这个估计，有关稳定的束缚态的形成的警告。最后，我们考虑非相对论分波么正性约束的非弹性截面，我们讨论了为什么它可以实现只有远程相互作用，并展示了更高的分波在这个制度的大非弹性的重要性。我们推导出对称和不对称的热遗迹暗物质的s-波和p-波湮灭的质量上界，并展示了这些边界如何加强黑暗的不对称性增加。
2017-09-21 hep-ph
Prospects and Limitations for Constraining Light Relics with Primordial Abundance Measurements
光遗迹密度影响早期宇宙的热和膨胀历史，留下许多可观察到的印记。我们着重讨论了大爆炸核合成过程中产生的轻元素的原始丰度，这些丰度受光遗迹密度的影响。原始丰度可以用来推断光遗迹的密度，从而作为标准模型之外的物理学的探针。我们计算的观测不确定性的原始轻元素丰度和相关的数量，将需要为了这些测量，以实现灵敏度的轻遗物密度从即将到来的宇宙微波背景调查的预期。我们确定的核反应率，需要更好地测量，以最大限度地利用未来的观测。我们表明，改进的原始氦-4丰度的测量可以改善对轻遗物的约束，而更精确的测量原始氘丰度是不可能有竞争力的宇宙微波背景测量轻遗物密度。
2019-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Sommerfeld effect in freeze-in dark matter
本研究探讨索末菲效应对冻结产生暗物质不同阶段遗迹密度的影响，明确了不同区域中吸引/排斥力索末菲效应的作用规律，指出纳入该效应会修正模型参数并形成带状可行参数空间。
2023-10-08 hep-ph
Relic Abundance of Asymmetric Dark Matter
我们研究了早期宇宙中处于热平衡的非对称暗物质粒子的遗迹丰度。将对称暗物质的标准解析计算推广到非对称情形。我们计算所需的不对称性来解释观测到的暗物质遗迹丰度作为湮灭截面的函数。我们发现，引入不对称总是减少间接检测信号从WIMP湮灭，虽然它有一个更大的湮灭截面比对称的暗物质。这为构建MeV暗物质的现实模型开辟了新的可能性。
2011-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Consistent explanation for the cosmic-ray positron excess in p-wave Sommerfeld-enhanced dark matter annihilation
暗物质通过$s$波的湮灭被广泛认为是宇宙线正电子过剩和暗物质热遗迹密度的一致解释。然而，由于$s$波Sommerd-enhanced湮灭截面随着DM速度的降低而单调增加，来自矮球状卫星星系（dSphs）和宇宙微波背景（CMB）的伽马射线数据出现了严重的限制，因为相关的典型DM速度甚至低于星系晕中的速度。在这项工作中，我们考虑Sommerdos增强的$p$波DM湮灭的DM湮灭截面可以在一定的速度，但最终被高度抑制时，DM速度变得非常低。我们计算的速度依赖的天体物理因子（$J$ -因子）的Sommerdos增强$p$ -波DM湮灭十五dSphs附近。以DM通过两个光介质湮灭为$4μ$的通道为例，我们证明了存在一些参数区域，在这些参数区域中，该机制可以解释CR正电子过剩和DM残余密度，同时与Fermi-LAT测量的dSphs γ射线和普朗克测量的CMB的约束相兼容。
2021-08-10 hep-ph
Sommerfeld Enhancement of DM Annihilation: Resonance Structure, Freeze-Out and CMB Spectral Bound
在过去的几年里，人们对WIMP暗物质模型产生了一些兴趣，该模型具有通过索末菲增强机制的速度依赖截面，索末菲增强机制是由于暗区中的大质量玻色子引起的非相对论效应。在本文的第一部分中，我们找到了三种不同模型势，库仑势，球势和球锥势的助推因子的解析表达式，并与Yukawa势的数值解进行了比较。我们发现，所有的潜力的共振模式可以被铸造成相同的普遍形式。在文章的第二部分中，我们通过数值求解玻尔兹曼方程，对索末菲增强模型的暗物质遗迹密度进行了详细的计算。我们计算预期的扭曲的CMB黑体光谱从WIMP湮灭，并比较这些由FIRAS设置的界限。我们的结论是，只有一小部分的参数空间可以排除由FIRAS的意见。
2011-01-05 astro-ph.CO hep-ph
Relic density of wino-like dark matter in the MSSM
由于索末菲效应的影响，MSSM中TeV级类似维诺的中性伴子暗物质的遗迹密度可能会受到很大的修正。最近开发的框架，使我们能够计算在一般MSSM方案的Sommerdos增强的遗物密度，适当地处理混合状态和多个共湮灭通道，以及包括非对角贡献。使用这个框架，包括对壳单圈质量分裂和运行耦合，并考虑到最新的实验约束，我们进行了彻底的研究周围的区域参数空间的著名的pure-wino方案：即影响的sfermion质量是非去耦和允许不可忽略的希格斯诺或比诺组件中最轻的中性伴子。我们进一步进行调查的热修正的影响，并表明，这些可以安全地忽略不计。结果揭示了一些现象学上有趣的，但到目前为止尚未探索的领域，索末菲效应是相当大的。我们发现，特别是，遗迹密度可以同意与实验占主导地位的维诺中性伴子暗物质的质量范围从1.7到超过4 TeV。根据这些结果，应该重新审视间接探测类酒暗物质的界限。
2016-01-18 astro-ph.HE hep-ph
Effects of QCD bound states on dark matter relic abundance
我们研究了在早期宇宙中存在一个奇异的大质量带电粒子的情形。我们计算了这些粒子对形成的束缚态的形成和解离速率，并将结果应用于暗物质（DM）的共湮灭场景，包括索末菲效应。我们发现，索末菲增强的顶部，束缚态效应可以进一步显着增加最大可能的DM质量，可以给观察到的DM遗迹丰度，由$\sim 30 - 100\%$相对于通过只考虑索末菲效应获得的值，对于我们考虑的彩色三重态或八重态奇异粒子。特别是，它表明在最小超对称扩展的标准模型（MSSM）的右手停止-比诺共湮灭场景中的比诺DM质量可以达到$\sim 2.5$ TeV，即使在形成束缚态之前停止和反停止之间的电势是排斥的。我们还将束缚态效应应用于长寿命或亚稳态大质量有色粒子的残余丰度的计算，并讨论了BBN约束和超弱相互作用DM丰度的影响。讨论了奇异大质量有色粒子也带电荷时对束缚态效应的修正以及碰撞机边界。
2017-03-10 hep-ph
The Thermal Abundance of Semi-Relativistic Relics
玻尔兹曼方程的近似解析解的粒子，无论是极端的相对论性或非相对论性时，他们从热浴解耦是公认的。然而，还没有已知的半相对论性退耦粒子的残余密度的解析公式。本文提出了一种新的湮没截面热平均值的计算方法，并找到了一种计算其残余密度的半解析方法。作为例子，我们考虑马约拉纳和狄拉克型中微子。我们表明，这样的半相对论遗迹不能很好的冷暗物质的候选人。然而，亚稳定的半相对论性遗迹的晚期衰变可能释放了大量的熵，从而稀释了其他不需要的遗迹的密度。
2009-08-11 astro-ph.CO hep-ph
Stau relic density at the Big-Bang nucleosynthesis era consistent with the abundance of the light element nuclei in the coannihilation scenario
在最小超对称标准模型的共湮灭方案下，计算了大爆炸核合成（BBN）时代开始时的Stau残余密度。在这种情况下，stau可以是长寿命的，并与原子核形成束缚态。通过将残余星密度的计算与对残余星密度有很强依赖性的轻元素丰度观测联系起来，对MSSM参数空间进行约束。暗物质丰度和轻元素丰度的理论预测与观测结果的一致性要求较轻的Stau和最轻的中性伴子的质量差在100 MeV左右，Stau质量在300 - 400 GeV之间，左右手Stau的混合角为$\sinθ_τ = (0.65 \textrm{--} 1)$。
2010-01-11 astro-ph.CO hep-ph
Impact of dark matter self-scattering on its relic abundance
弹性自散射不会改变暗物质粒子的数量，因此在计算其遗迹丰度时被忽略了。在这项工作中，我们强调的情况下，自散射的存在有显着的影响，通过修改的暗物质动量分布的湮灭过程的有效性。我们研究了几个例子冻结出的情况下，涉及共振和亚阈值湮灭，以及一个模型与一个额外的来源，暗物质粒子从一个较重的介质状态的衰变。有趣的是，当在暗物质动量分布函数的水平上进行计算时，我们发现额外的高能暗物质粒子注入到热布居上可以导致其最终遗迹丰度的$\textit{decrease}$。
2022-10-10 astro-ph.CO hep-ph
Precise dark matter relic abundance in decoupled sectors
暗物质（DM）作为原始等离子体的热遗迹越来越受到直接和间接搜索的压力，而在解耦扇区中的相同产生机制则受到较少的限制。我们扩展的冻结过程的标准治疗，这样的情况下，并进行精确计算所需的湮灭截面，以匹配所观察到的DM丰度。我们表明，这个“热截面”的典型值的差异一般是相当大的，可以达到数量级。我们的研究结果直接影响DM搜索在隐藏部门的情况下的解释。
2021-05-18 astro-ph.CO hep-ph
Dilaton dominance in the early Universe dilutes Dark Matter relic abundances
暗子场的作用及其与物质的耦合可能导致暗物质（DM）遗迹密度的稀释。这与经典的场景形成对比，在经典的场景中，由于膨胀率的修改，遗迹密度增加，因为宇宙在DM去耦时不是辐射主导的。此外，膨胀子场还通过与尘埃的耦合作用影响遗迹密度，使遗迹丰度降低。因此，两个独立的机制相互竞争，导致，在一般情况下，减少的遗迹密度。如果直接暗物质实验指向小的中性伴子-核子截面，这意味着小的中性伴子湮灭率和大的遗迹密度，至少在流行的超对称场景中，这个特征可能是受欢迎的，可以挽救这种情况。在存在稀释机制的情况下，可以满足两个实验约束。在非临界弦论的背景下，已经研究了介子在这种机制中的作用，但在这项工作中，我们遵循一个相当普遍的方法，假设介子只在大爆炸核合成之前的早期时代占主导地位。
2011-04-30 astro-ph.CO hep-ph
The Role of Electroweak Corrections for the Dark Matter Relic Abundance
分析了在早期宇宙中暗物质冻结的情况下红外发散和共线发散相消定理的有效性。特别地，我们计算了红外源对作为SU（2）_L多重态中性分量的暗物质粒子湮灭截面的电弱对数修正。包含具有最终状态W的过程可以显著地修改仅用虚拟W交换计算的截面。我们的研究结果表明，红外测井的列入是必要的精确计算的暗物质遗迹丰度。
2013-10-30 astro-ph.CO hep-ph
A Fourth Exception in the Calculation of Relic Abundances
我们认为，暗物质丰度是由非弹性散射的退耦而不是湮灭决定的。如果暗物质从热浴中散射到质量相当的状态，这种共散射机制通常就会实现。共散射指向比弱标度指数轻的暗物质，并且具有抑制的湮灭率，避免了间接检测的严格限制。暗物质向上散射到一些状态，这些状态的晚期衰变会导致宇宙微波背景的黑体光谱发生可观测到的扭曲。
2017-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Sommerfeld enhancement from unstable final-state particles in dark matter annihilation
Tokyo University of Science（东京科学大学）；The University of Osaka（大阪大学）
暗物质湮灭中，不稳定末态粒子的窄衰变宽度通过共振效应显著增强湮灭截面，影响暗物质 relic abundance 预测。
2026-09-30 astro-ph.CO hep-ph
DRAKE: Dark matter Relic Abundance beyond Kinetic Equilibrium
我们介绍德雷克，一个数值精度工具预测的暗物质遗迹丰度也在冻结过程中的动力学平衡的标准假设的情况下，可能不会得到满足。德雷克配备了一套三个专用的玻尔兹曼方程求解器，分别实现了传统上采用的暗物质数密度方程，耦合数密度和速度色散演化的类流体方程，以及相空间分布的完整数值演化。我们回顾这些方法的一般动机，并举例说明，突出三个具体类别的模型，动力学和化学解耦交织在一起的方式，定量影响的遗迹密度：i）暗物质湮灭通过一个狭窄的共振，ii）Sommercant-enhanced湮灭和iii）“禁止”湮灭的最终状态是运动学上无法进入的阈值。我们讨论了所有这些情况下的一些细节，表明普遍采用的，传统的治疗方法可能会导致在估计的遗物密度是错误的高达一个数量级。公开发布的德雷克，以及如何计算混凝土模型中的遗迹密度的几个例子，提供在drake.hepforge.org
2021-08-04 astro-ph.CO hep-ph
Relic Abundance Predicts Universal Mass-Width Relations for Dark Matter Interactions
我们发现新的和普遍的关系符合标准遗迹丰度的暗物质粒子的属性。分析是基于第一次表征的$s$通道共振湮灭过程中非常详细，跟踪所有的速度依赖性，存在多个尺度和治疗每个物理制度以上，以下，并分别接近阈值。共振政权以及扩展到包括非共振过程，然后减少到分析公式和不等式，描述了全方位的多维数值计算工作。这些结果消除了逐个模型重新计算遗迹丰度模型的需要，并减少了验证某些尺度和参数组合一致性的计算。非常简单的公式描述了$s$通道中间粒子的总宽度、质量和所涉及的耦合之间的关系。消除了质量的宽度，在暗物质质量和中间质量之间产生了新的一致性关系。这些公式足够通用，可以直接测试新粒子是否可以被识别为暗物质。共振质量和总宽度是在大型强子对撞机等加速器上直接观测到的量，它们足以确定新发现是否与暗物质的宇宙学界限一致。
2010-06-09 astro-ph.CO hep-ph
Resonant Dark Forces and Small Scale Structure
暗力可以影响暗物质（DM）的宇宙学历史，既可以解释矮星系中观测到的核心，也可以通过湮灭暗力玻色子来确定DM遗迹密度。对于GeV-TeV的DM质量，DM自散射在矮星系晕表现出量子力学共振，类似于索末菲增强湮灭。我们表明，一个简单的模型DM与暗力可以容纳所有的天体物理界的自相互作用晕和解释所观察到的遗物密度，通过一个单一的耦合常数。
2012-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Coannihilation Effects and Relic Abundance of Higgsino-Dominant LSPs
考虑到与最轻的超粒子几乎简并的超粒子的共湮灭，我们计算了以希格斯诺为主导的最轻超粒子的剩余丰度。我们表明，他们的遗迹丰度急剧减少的共同湮灭过程，因此他们是没有兴趣的宇宙学。
1992-08-26 hep-ph
Relic Abundances and the Boltzmann Equation
我讨论的有效性的量子玻尔兹曼方程的计算WIMP遗迹密度。
2000-07-10 hep-ph
Relic abundance and detection prospects of neutralino dark matter in mirage mediation
我们分析了中性伴子暗物质的热遗迹丰度，并讨论了它在海市蜃楼调解中的直接和间接探测的未来前景。
2006-10-27 hep-ph
From direct detection to relic abundance: the case of proton-philic spin-dependent inelastic Dark Matter
我们讨论的策略，使推断的热遗迹丰度的弱相互作用大质量粒子（WIMP）时，相同的有效的六维算子，解释了实验过量的直接检测假设驱动去耦冻结，并将其应用到亲质子自旋依赖非弹性暗物质（PSIDM）的情况下，一个唯象的设置包含两个状态$χ_1$和$χ_2$与$m_{χ_2}>m_{χ_1}$，我们已经表明在以前的文件中解释DAMA效应符合其他检测器的约束。我们更新pSIDM的实验约束，扩展分析到最一般的自旋相关的动量相关的相互作用允许的非相对论性有效场论（EFT），并考虑在我们的银河系中的WIMP速度分布的一个halo独立的方法和一个标准的麦克斯韦。利用直接探测数据确定模型参数计算遗迹丰度的问题受到$f(v)$的强烈敏感性和WIMP局域密度与WIMP-核子散射截面之间的简并性的影响。因此，DM直接探测实验对EFT的物理截止尺度不直接敏感，而是对不依赖于遗迹丰度的实际值的某些维度组合敏感。然而，这种简并性可以用来发展一个一致性测试的可能性，即WIMP是一个热遗迹摆在首位。当我们把它应用到pSIDM的情况下，我们发现，只有一个WIMP与夸克的标准自旋相关的相互作用${\cal O}_{spin}$可以是一个热遗迹，银河系的速度分布，从麦克斯韦。然而，所有的$χ_2$状态今天必须已经衰减，这需要除了由${\cal O}_{spin}$操作符提供的机制之外的一些附加机制。
2017-04-24 astro-ph.CO hep-ph
Relic abundance of dark matter particles: new formulation and new result of abundance calculation
本文提出了一个计算冷暗物质粒子（如LSP）残余丰度的新理论框架，并讨论了新结果的一些一般特征。最重要的是玻尔兹曼方程的推广，包括离壳效应和宇宙介质的热平均。结果表明，在非常低的温度下，远低于质量的湮灭粒子，平衡丰度被抑制，而不是指数玻尔兹曼因子的温度的权力。当重粒子在如此低的温度下冻结时，这种变化会产生更大的残余丰度。
2000-02-10 hep-ph
Manual for SE+BSF4DM -- A micrOMEGAs package for Sommerfeld Effect and Bound State Formation in colored Dark Sectors
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；Johannes Gutenberg-Universität Mainz（美因茨约翰内斯古腾堡大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
SE+BSF4DM是一个用于计算QCD彩色暗物质领域暗物质 relic 密度的micrOMEGAs扩展包，通过整合Sommerfeld效应和束缚态形成效应，提供简便的使用指南。
2026-01-06 hep-ph
Thermal Relics in Modified Cosmologies: Bounds on Evolution Histories of the Early Universe and Cosmological Boosts for PAMELA
基于广义相对论扩展的替代宇宙学预测了大爆炸前核合成（BBN）时代早期宇宙中修改的热历史，该时代不直接受宇宙学观测的约束。当膨胀率相对于标准情况提高时，热遗迹通常与较大的遗迹丰度解耦。因此，与标准宇宙学相比，对于较大的湮灭截面，可以得到遗迹丰度的正确值。一个直接的结果是间接检测率提高。扩展我们以前的分析，我们得到更新的天体物理界的暗物质湮灭截面，并使用它们来约束替代宇宙学在前-BBN时代。我们还确定了这些替代宇宙学的特点，以提供正确的价值遗物丰度的热遗物的（大）湮灭截面所需的解释PAMELA结果的正电子分数，因此提供了一个“宇宙学提升”的解决方案的暗物质解释的PAMELA数据。
2010-06-21 astro-ph.CO hep-ph
Impact of Sommerfeld Effect and Bound State Formation in Simplified $t$-Channel Dark Matter Models
一个具有丰富暗区的暗物质模型的存在可能是WIMP暗物质迄今未能被探测到的原因。例如，有色共湮灭自然导致预测更重的暗物质质量。重要的是，在这种情况下，索末菲效应和束缚态的形成必须考虑，以准确地预测遗迹丰度。基于目前广泛研究的$t$通道简化模型与有色介质的例子，我们证明了正确推断可行的模型参数考虑这些非微扰效应的重要性。我们强调，在这种情况下，对遗迹丰度的平坦校正系数是不够的。此外，我们发现，参数空间被认为是排除在直接检测实验和大型强子对撞机搜索仍然是可行的。此外，我们说明了在LHC的长寿命粒子搜索和束缚态搜索可以发挥至关重要的作用，在探测这样的模型。我们展示了未来的直接检测实验将如何能够关闭几乎所有剩余的窗口冻结生产，使其成为一个高度可测试的场景。
2023-01-20 hep-ex hep-ph
Relic Abundance of Asymmetric Dark Matter in Quintessence
我们研究了在具有一个激活相的精粹模型中非对称暗物质粒子的遗迹丰度。将标准宇宙学情形下的非对称暗物质的解析计算推广到非标准宇宙学情形，并具体讨论了具有激子相的精粹模型.我们发现哈勃率的增加改变了粒子和反粒子的残余密度。我们利用现今的暗物质丰度来限制非对称暗物质在一个动能相位的精粹模型中的哈勃率。
2013-08-01 hep-ph
Cosmological Abundance of Colored Relics
稳定或长寿命中性色粒子的宇宙学剩余丰度由于QCD禁闭后发生的湮灭而减少了几个数量级。我们计算了残余胶子的丰度和宇宙学边界。同样的后约束效应强烈地增强了与较轻的暗物质粒子的共湮灭，只要它们的质量差低于几个GeV。带电的有色粒子（如停止）可以形成重子，在某些模型中重子可以是（准）稳定的。
2018-11-20 hep-ph
Higgs Enhancement for the Dark Matter Relic Density
我们考虑了希格斯粒子对热遗迹暗物质密度的长程效应。虽然电弱规范玻色子和胶子交换以前已经被研究过，但希格斯玻色子通常被认为只介导接触相互作用。我们表明，索末菲增强由于125 GeV的希格斯粒子可以耗尽TeV级的暗物质显着，并描述希格斯粒子和其他介质之间的相互作用如何影响这种效果。我们讨论了最小超对称标准模型中希格斯粒子增强的重要性及其对实验的影响。
2018-05-17 hep-ph
Precision calculations of dark matter relic abundance
暗物质湮灭通道有时会产生尖锐的共振。在这种情况下，通常的动量平均近似计算DM丰度可能是不准确的。我们开发了一个易于访问的动量依赖的框架计算DM丰度准确和有效地接近这些功能。我们将该方法应用于单重标量暗物质$s$通过希格斯门$λ_{\rm hs}s^2 h^2$与SM相互作用的情况，并与不同的动量平均方法的结果进行了比较。后者的准确性强烈依赖于弹性相互作用的强度和修正是大的，如果WIMP具有可忽略的相互作用以外的主要湮灭通道。然而，在单重标量模型中，标准模型散射诱导了有效的动力学平衡，验证了动量平均计算的20%的准确度。我们更新的光单重标量暗物质的允许区域的当前范围为$m_{\rm S} \in [56,62.5]$ GeV。
2020-09-14 astro-ph.CO hep-ph
Relic abundance of dark matter in the minimal universal extra dimension model
在包含第二Kaluza-Klein（KK）粒子共振过程的最小宇宙额外维模型中，研究了暗物质的残余丰度.在包括第二次KK共振过程后，暗物质的残余丰度减少了约30%。因此，与WMAP观测一致的额外维度的紧致化尺度1/R增加了几百GeV。因此，当λ R = 20时，宇宙学允许的紧化尺度是600 GeV < 1/R < 1400 GeV。
2006-05-26 hep-ph
Relic Abundance of Asymmetric Dark Matter and the Scalar--Tensor Model
本文在标量-张量模型下分析了非对称暗物质粒子的残余丰度。我们将标准宇宙学情形下非对称暗物质残余密度的数值和解析计算推广到非标准宇宙学情形。我们专注于标量-张量模型。哈勃膨胀率在非标准宇宙学假设中是变化的。这在暗物质粒子的残余密度上留下了印记。本文研究了标量-张量模型中非对称暗物质粒子的残余密度变化的程度。我们利用观测到的现今暗物质丰度来寻找这个模型中参数空间的约束。
2015-08-19 hep-ph
Late-Time Entropy Production and Relic Abundances of Neutralinos
许多模型都有不需要的残余物，这些残余物应该在大爆炸核合成之前被熵产生所稀释。一个负责熵产生的场可能会产生稳定的弱相互作用的大质量粒子，如果运动学上可以接近的话。我们计算他们的遗物丰度积分耦合方程数值。将我们的结果应用于超对称标准模型，我们认为，如果再热温度为10 MeV量级，中性伴子最轻的超粒子将在大部分参数空间中过接近宇宙。
1998-05-01 hep-ph
WIMP abundance and lepton (flavour) asymmetry
我们调查如何大轻子不对称性影响早期宇宙的演化在大爆炸核合成之前的时间，特别是它们如何影响的残骸密度的WIMP暗物质。与标准计算的遗迹WIMP丰度相比，我们发现减少，这取决于轻子味不对称性。我们发现轻子味不对称$l_f= {\cal O}(0.1)$的影响高达20%。
2012-03-02 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Relic Abundance and Light Sterile Neutrinos
本文在一个简单的模型中计算了暗物质粒子湮灭为质量为$\lesssim 100 \text{ GeV}$的无菌中微子时的剩余丰度。与通常的标准计算不同，无菌中微子可能会在暗物质冻结之前脱离与热浴的热平衡。在这种情况下，如果希格斯粒子和不育中微子之间的汤川耦合$y_N$很小，这个过程会产生更大的$Ω_{\text{DM}} h^2$，所以我们需要暗物质和不育中微子之间更大的耦合来获得正确的残余丰度。
2017-01-18 hep-ph
Non-perturbative Effect on Thermal Relic Abundance of Dark Matter
我们指出，当暗物质的组成粒子在SU（2）_L规范相互作用下是非单态的并且比弱规范玻色子重得多时，一种称为索末菲增强的非微扰效应会强烈地改变暗物质的热遗迹丰度.这类暗物质粒子的典型候选者是重的维诺和希金森类中性伴子。以类维诺中性伴子为例，研究了非微扰效应对暗物质残余丰度的影响。我们发现，它的热丰度减少了50%相比，微扰的结果。与观测到的暗物质丰度一致的类维诺中性伴子质量为2.7 TeV < m < 3.0 TeV。
2006-10-19 hep-ph
Relic abundance of dark matter with coannihilation in non-standard cosmological scenarios
研究非标准宇宙学（quintessence与膜世界）中共湮灭对暗物质剩余丰度的影响，发现其减小速度略慢于标准场景。
2024-02-11 hep-ph
Enhanced One-Loop Corrections to WIMP Annihilation and their Thermal Relic Density in the Coannihilation Region
我们考虑了由于初始态中光玻色子交换引起的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）共湮灭过程的量子修正（“索末菲修正”）。我们在单循环水平上工作，即我们假设这些校正可以微扰地处理。如果至少有一个质量接近最轻的WIMP的新粒子，这是一个暗物质候选者，那么共湮灭是很重要的。在这种情况下，初始状态下（相对较轻的）玻色子的交换可以改变湮灭粒子的身份。我们感兴趣的修正因式分解，在WIMP自湮没的情况下，前面处理，但它们可以混合不同的树级振幅。此外，即使外部粒子和环中粒子之间的质量分裂很小，也会显著改变相关的环功能。我们发现这些功能的精确解析表达式，并说明考虑的情况下，作为例子的wino或希格西诺类中性伴子的效果。
2013-03-15 astro-ph.CO hep-ph
SUSY Dark Matter in Nonuniversal Gaugino Mass Models
我们讨论了超对称暗物质现象在一些简单的和预测模型的非普适的高根质量在大统一尺度。假设高吉诺质量变换为大统一理论群SU（5）的单重态和非单重态表示之和，人们可以避开LEP约束，进入双暗物质遗迹密度的体湮灭区域。此外，在这个假设下，人们也可以有一个混合的高吉诺-希格西诺暗物质，在参数空间的大部分给出正确的遗迹密度。我们认为在这两种情况下的LHC和暗物质实验的模型预测。最后，我们考虑AMSB模型预测的维诺暗物质，给出正确的遗迹密度TeV规模维诺质量。假设这个维诺暗物质的质量是在第一索末菲共振大约4 TeV，我们可以同时重现正确的遗迹密度以及PAMELA实验观察到的硬正电子谱。
2012-11-15 astro-ph.CO hep-ph
Dark Energy and the Dark Matter relic abundance
两种机制，精粹标量可以提高遗迹丰富的暗物质粒子进行了讨论。这种效应会对暗物质的超对称候选者产生影响。
2004-09-22 astro-ph hep-ph
