The Photon Spectrum of Asymmetric Dark Stars
不对称暗星，即，如果暗物质粒子通过与普通光子动力学混合的暗光子自相互作用，则由不对称暗物质的坍缩形成的致密物体可能潜在地产生可检测的光子通量。发射光谱的形态是显着不同的，因此区别于一个典型的黑体。考虑到上述事实，以及不对称暗星的质量可能超出中子星的范围，探测到这样的光谱可以被认为是这些奇异星存在的确凿证据。
2020-12-07 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Accidental Composite Dark Matter
这项工作的目标是找到最简单的意外复合暗物质模型，可以动态地产生一个不对称的暗物质候选人，最轻的暗重子，同时湮灭对称分量的UV完成。在这个框架中，暗物质是一个封闭的$\mathrm{SU}(N)$规范群的偶然稳定的束缚态，可以与可见扇区发生微弱的相互作用。这种候选的不对称性的产生是通过重标量$ϕ$的两种味道的非平衡衰变发生的，质量为$M_ϕ> 10^{10}$ GeV。在这样的尺度之下，模型恢复了暗物质候选者的偶然稳定性或长寿命。当暗重子的质量小于75 TeV时，对称分量被剩余的约束相互作用湮没。
2022-05-17 hep-ph
Asymmetric WIMP dark matter
在现有的具有全局对称性的暗物质模型中，暗物质的残余丰度要么等于反暗物质（热WIMP）的残余丰度，要么大得多，基本上没有剩余的反暗物质（非对称暗物质）。通过探索耦合的暗物质和反暗物质玻尔兹曼方程的原始不对称性的后果，我们发现在这两个极端之间插值的参数空间的大区域。有趣的是，这种新的非对称WIMP框架可以容纳广泛的暗物质质量和湮灭截面。现今的暗物质数量通常是不对称的，但这种不对称性很弱，以至于暗物质湮灭的间接信号没有被完全抑制。我们将我们的结果应用于现有模型，并指出即将到来的直接检测实验将限制相关参数空间的大范围。
2011-08-03 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric dark matter in braneworld cosmology
我们研究了膜世界膨胀时期对非对称暗物质遗迹密度的影响。我们发现，在早期宇宙的兰德尔Sundrum II（RSII）模型预测的膨胀率增强导致早期粒子冻结和增强的遗物密度。Okada和Seto（2004）在对称暗物质模型中观察到了这种效应，这里我们将他们的结果推广到非对称暗物质的情况。我们还讨论了膜世界场景中增强的非对称湮灭率及其对间接探测实验的影响。
2014-05-07 astro-ph.CO 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
Asymmetric Dark Matter May Not Be Light
人们常说，与典型的弱相互作用大质量粒子相比，不对称的暗物质是轻的。在这里，我们指出了一个简单的计划与中微子门户和$\mathcal{O}(60 \text{ GeV})$不对称暗物质，这可能是“添加”到任何标准的重子生成的情况。暗区包含一个标准模型规范群的副本，以及（至少）一个物质家族，希格斯和右手中微子。在重子生成之后，一些轻子的不对称性通过中微子入口转移到暗扇区，在那里暗的球重子将其转化为暗的重子不对称性。暗强子形成不对称的暗物质，并且由于矢量入口而可以被直接检测到。令人惊讶的是，即使是暗反中子，如果它们具有相当大的电偶极矩，也可以直接检测到。暗光子在当前和未来的实验中明显衰减，这些实验探测暗物质直接探测搜索的互补参数空间。奇异的希格斯衰变是未来$e^+ e^-$希格斯工厂的绝佳信号。
2021-07-07 astro-ph.CO 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
Asymmetric Dark Matter and Effective Operators
为了在早期宇宙中湮灭到远低于测量到的暗物质密度的水平，非对称暗物质必须与标准模型有很大的耦合。在本文中，我们考虑有效的运营商，使非对称暗物质湮灭成夸克。除了从需要足够的湮灭的约束，这样的运营商的能量规模可以约束的限制，从直接检测和单喷流搜索在对撞机。我们表明，这些运营商的允许参数空间是高度约束，导致非平凡的要求，任何模型的非对称暗物质必须满足。
2011-09-10 astro-ph.CO hep-ph
Effects of gravitational confinement on bosonic asymmetric dark matter in stars
考虑到老中子星的存在，对玻色子非对称暗物质的暗物质/核子截面提出了严格的限制。这些边界的关键是形成一个玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的不对称暗物质粒子。我们考虑了宿主中子星的引力场对BEC跃迁的影响。我们发现这大大改变了转变温度，从而加强了截面上的边界。特别是，对于动机良好的质量范围为5-15 GeV，我们提高了以前的界限的数量级。
2014-01-08 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric dark matter annihilation as a test of non-standard cosmologies
我们表明，如果化学退耦发生在非标准大爆炸前核合成宇宙相和标准辐射主导相之间，那么非对称暗物质少数成分的遗迹丰度可能对宇宙的膨胀率以及非标准大爆炸前核合成宇宙相和标准辐射主导相之间的转变温度非常敏感。在此转变之前发生。特别是，由于非对称暗物质的湮灭截面通常大于标准宇宙学中对称暗物质的湮灭截面，因此非标准宇宙学中少数组分相对于多数组分的遗迹密度的降低可以通过湮灭截面的增加来补偿，因此与普遍认为的相反，可能比标准宇宙学中对称的暗物质的大。
2014-02-10 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter from Leptogenesis
我们提出了一种新的实现的非对称暗物质，其中的暗物质和轻子的不对称性同时产生通过两个部门leptogenesis。右手中微子既与标准模型耦合，又与暗物质所在的隐藏扇区耦合。这个框架同时解释了轻子不对称性、暗物质丰度和中微子质量。与以前实现的不对称暗物质，该模型允许范围广泛的暗物质质量，从千电子伏到10 TeV。特别是，非常轻的暗物质可以在不违反实验限制的情况下被容纳。我们讨论了我们的模型，突出有趣的现象学的可能性的几个变种。其中之一是，晚期衰变重新填充了对称的暗物质成分，提供了一种新的机制，可以在当前时期产生大的湮灭率，并允许混合的暖/冷暗物质。在第二种情况下，暗物质与活跃的中微子混合，从而提出了一种独特的方法，通过稀薄生成来填充无菌中微子暗物质。在后期，振荡和暗物质衰变导致有趣的间接探测信号。
2011-02-14 astro-ph.CO hep-ph
Possible Implications of Asymmetric Fermionic Dark Matter for Neutron Stars
我们考虑了费米子非对称暗物质对由普通重子和暗费米子组成的“混合中子星“的影响。我们找到了一些例子，在一定范围内的暗费米子质量-当它小于普通重子-这样的系统可以达到更高的质量比普通（“纯”）中子星允许的最大值。这是一个简化的，启发式的牛顿分析框架内与非相互作用的粒子和通过广义相对论的数值计算，在一定的假设下的暗物质状态方程。我们的工作适用于各种暗费米子模型，如镜像物质模型和其他模型的暗费米子有自我相互作用。
2013-05-29 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter from Spontaneous Cogenesis in the Supersymmetric Standard Model
宇宙中重子密度与暗物质密度的观测关系$Ω_{\rm DM}/Ω_B\simeq 5$是现代宇宙学中最难解决的问题之一。我们讨论的方案，解释这种关系相结合的非对称暗物质的情况下，自发重子生成与超对称标准模型中的平坦方向。如果在高温下发生的对称性破坏相互作用不仅破坏了$B-L$对称性，而且也破坏了$D$对称性，那么一部分重子不对称性将转移到暗物质所携带的电荷不对称性$D$上。在这种情况下，如果暗物质的对称部分充分湮灭，那么重子和暗物质的当前数密度可以是同一数量级。此外，在暗物质自发生成后，如果另一个$B-L$破坏相互作用仍处于热平衡状态，则重子数密度相对于暗物质的重子数密度会有所增加，这符合TeV尺度的非对称暗物质模型.
2012-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter via Spontaneous Co-Genesis
在非对称暗物质（DM）的背景下，我们研究了DM和重子非对称性自发共生的一种新机制，解释了观测到的DM和重子密度之间的关系Omega_DM/Omega_B ~ 5.共生机制需要一个质量低于5 eV的轻标量场（phi），它与DM进行衍生耦合，很像一个“暗轴子”。场φ本身可以提供最终状态，其中剩余对称DM分量可以湮灭。
2011-09-07 astro-ph.CO hep-ph
Two-component asymmetric dark matter via bound states and freeze-in decay
我们提出了一种新的机制，通过束缚态的形成和后期冻结衰变来实现质量尺度非常不同的双组分非对称暗物质。假设SM重子和两个暗物质组分最初共享粒子-反粒子不对称性，我们证明了由重组分形成的束缚态的存在可以有效地通过后期衰变将不对称性从重组分转移到轻组分.在这种情况下，两个分量的能量密度可以是可比的，并且再现了正确的遗迹密度。
2020-04-29 astro-ph.CO hep-ph
Excluding Light Asymmetric Bosonic Dark Matter
我们认为，目前的中子星观测不包括非对称玻色子非相互作用的暗物质的范围从2千电子伏至16 GeV，包括5-15 GeV的DAMA和CoGeNT青睐的范围。如果玻色子弱相互作用粒子是费米子的复合粒子，那么只要复合尺度大于~10^12 GeV（弱相互作用粒子的质量为~1 GeV），同样的限制也适用。在排斥性自相互作用的情况下，我们排除了大范围的WIMP质量和相互作用截面，这补充了子弹状星系团的观测所施加的约束。
2011-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Light asymmetric dark matter from new strong dynamics
具有与重子相似的宇宙不对称性的~ 5GeV“暗重子”是暗物质的天然候选者。我们研究了通过动力学电弱对称性破缺产生这种态的可能性，并表明即使它没有电弱相互作用，它也可以通过sphaleron相互作用共享残余重子不对称性。核子上的散射截面，类似于QCD估计，是在地下直接探测实验的范围内。
2011-03-22 astro-ph.CO hep-ph
Balancing asymmetric dark matter with baryon asymmetry and dilution of frozen dark matter by sphaleron transition
本文研究了电弱裂子跃迁或电弱相变（EWPT）在平衡重子过剩对$4^{th}$代过剩稳定夸克中的作用。考虑到所有量子数和电荷守恒，重子、轻子和$4^{th}$族轻子、夸克之间的sphaleron跃迁是可能的。在二阶EWPT框架下，我们试图建立一种可能的确定性关系，即$4^{th}$族过剩值与重子不对称性之间的关系。在路过的时候，我们显示了小的，但可以忽略不计的稀释预先存在的暗物质密度由于sphaleron过渡。
2021-06-22 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter
我们回顾了非对称暗物质模型的理论框架，描述了中子星观测中产生的天体物理约束，并讨论了探测非对称暗物质的前景。
2013-09-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Very Light Asymmetric Dark Matter
非常轻的暗物质通常被认为是由不带电的玻色子组成的，如轴子状粒子或暗光子。在这里，我们考虑非常轻的前景，甚至可能亚电子伏的暗物质携带的净电荷是（近似）保守的。通过利用阿弗莱克-戴恩机制的生产，我们表明，相当大的一部分的能量密度可以存储在不对称的组件。我们还认为，存在的参数空间的区域中的能量密度包含在对称的粒子-反粒子对没有净电荷可以在一定程度上耗尽考虑耦合到额外的字段。最后，我们通过考虑暗物质通过希格斯门耦合到可见部分的可能性，对这种情况的现象学进行了初步的探索。
2019-09-02 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Twin Dark Matter
我们研究了双希格斯模型中非对称暗物质的自然实现。标准模型强扇区的镜像表明，一旦产生了与SM不对称性相当的孪生重子数量不对称性，质量约为5 GeV的孪生重子是自然的暗物质候选者。我们在两种不同的情况下探索孪生重子暗物质，一个是在孪生扇区中的最小内容，另一个是SM的完整副本，包括一个轻的孪生光子。成功的热历史的基本要求，并在这样做，我们解决了一些共同的许多双希格斯模型的宇宙学问题。所需的相互作用，我们介绍预测签名在直接检测实验和大型强子对撞机。
2015-11-09 astro-ph.CO hep-ph
Annihilating Asymmetric Dark Matter
在热不对称暗物质（ADM）模型中，粒子和反粒子暗物质（DM）的残余丰度不需要有很大的不同。通过考虑原始不对称性对耦合DM和反DM的热玻尔兹曼演化的影响，我们导出了所需的湮灭截面。这与CMB和Fermi-LAT伽马射线数据结合使用，以限制在热冻结中存活的反DM粒子的数量密度。在热ADM框架下重新分析银河系中心的扩展γ射线辐射时，我们发现湮没成$τ$轻子的反DM数密度比DM的更倾向于1-4 $\%$，而$b$ -夸克通道的反DM数密度比DM的更倾向于50-100 $\%$。
2014-08-21 astro-ph.CO hep-ph
Gluequark Dark Matter
我们介绍了胶夸克暗物质候选者，一个偶然稳定的束缚态的伴随费米子和胶子从一个新的限制规范力。这样的场景显示了一个不寻常的宇宙学历史，微扰冻结之后是一个非微扰的再湮灭期间，可能的熵注入。当胶夸克具有电弱量子数时，临界密度可由PeV的质量得到。不依赖于它的质量，胶夸克的大小是由理论的限制尺度决定的，导致在低能量下的湮灭率和弹性截面对于粒子物理标准来说是大的，并且在间接检测实验中可能是可观察的。
2019-02-21 hep-ph
Asymmetric Matters from a Dark First-Order Phase Transition
我们介绍了一个模型的物质起源重子和暗物质的不对称性起源于一个一阶相变在一个黑暗的部门与$SU(3)\times SU(2)\times U(1)$规范群和最小的物质含量。在最简单的情况下，我们预测暗物质是一种暗反中子，质量为$m_{\bar{n}} = 1.36$ GeV或$m_{\bar{n}} = 1.63$ GeV。或者，暗物质可能由相同数量的暗反质子和π介子组成。这个模型，在任何一种情况下，都是高度可验证的，通过暗物质直接检测和暗光子搜索实验。强的暗物质自相互作用可能会改善小尺度结构问题，而强的一阶相变可能会在未来的引力波观测中得到证实。
2023-03-09 astro-ph.CO hep-ph
Discovering Asymmetric Dark Matter with Anti-Neutrinos
我们讨论了非对称暗物质（ADM）通过暗物质衰变为中微子的可能特征。我们特别关注的情况下，标准模型（SM）的重子不对称性转移到暗区（DS）通过高维运营商在化学平衡。在这种情况下，暗物质（DM）携带轻子和/或重子数，我们指出，对于广泛的量子数分配，到目前为止，最强的约束暗物质衰变来自通过“中微子门户”运营商HL衰变到中微子。再加上ADM倾向于更轻的DM质量~几个GeV的事实，衰变将只导致反中微子和中微子（反之亦然），在中微子望远镜检测到这样的衰变将提供令人信服的证据ADM。我们讨论当前和未来的边界模型，DM衰变到中微子通过运营商的维度<= 6。对于6维算符，抑制衰变的尺度有界为>~ 10^12 - 10^13 GeV。
2010-03-29 astro-ph.CO hep-ph
Decaying Asymmetric Dark Matter Relaxes the AMS-Fermi Tension
AMS-02的第一个结果证实了PAMELA观测到的正电子分数过剩，但光谱比PAMELA的要软一些。在暗物质（DM）的解释中，它在AMS-02和费米-LAT之间产生了紧张关系，后者报告了过量的电子加正电子通量。本文指出，非对称暗物质（ADM）衰变产生的非对称宇宙线使张力松弛。发现在二体衰变的情况下，玻色子ADM在2.4 TeV附近并衰变为$μ^-τ^+$可以显着改善拟合。基于含$LLE^c$算符的$R-$宇称破缺超对称性，提出了一个实现ADM的极小模型，该模型只引入一对单态$(X,\bar X)$和一个微小的耦合$LH_uX$，使ADM共享轻子不对称性，并沿算符$LLE^c$衰变为$μ^-τ^+$.
2014-01-22 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Cannibal Dark Matter: Constraints from Neutron Star
Indian Institute of Science Education and Research Berhampur（印度科学教育研究学院布尔汉普尔分校）
本文研究了非对称暗物质在中子星中的捕获与自相互作用，提出通过Z3对称性实现3→2的数变相互作用，导致暗物质在中子星核心的衰减并产生热信号，为未来红外望远镜提供可检测的热特征。
2026-04-15 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter and Dark Radiation
非对称暗物质（ADM）模型引用了粒子-反粒子的非对称性，类似于在重子扇区中观察到的，以解释暗物质（DM）的丰度。这两种不对称性通常是由相同的机制产生的，并且通常是相关的，因此预测DM质量在5 GeV左右，以获得正确的密度。成功的模型的主要挑战是，以确保有效的湮灭的热产生的对称分量，这样一个轻DM候选人，而不违反碰撞或直接搜索的约束。克服这一点的一种常见方法涉及光介质，DM可以有效地湮灭到光介质中，随后衰变成标准模型粒子。在这里，我们探讨的情况下，光介质衰减，而不是在黑暗的部门，作为辐射在早期宇宙中较轻的自由度。虽然这一假设使得间接DM搜索具有挑战性，但它导致BBN和CMB处的额外辐射信号。在某些条件下，精确测量相对论性物质的数量，如普朗克卫星所预期的，可以提供有关暗区结构的信息。我们还讨论了DM和暗辐射之间的相互作用的限制，从它们在物质功率谱中的印记。
2012-06-19 astro-ph.CO hep-ph
Stable Bound States of Asymmetric Dark Matter
最简单的非对称暗物质束缚态的可重正化有效场论包含两个额外的规范单重场，一个是暗物质，另一个是暗物质湮灭成的介体粒子。我们研究这样一个模型的物理与狄拉克费米子的暗物质和一个真正的标量介体。在一定的参数范围内，暗物质与介质的汤川耦合产生稳定的非对称暗物质束缚态。我们推导出包括由$N\gg1$暗物质粒子形成的块金在内的束缚态的性质。我们还考虑了早期宇宙中束缚态的形成和暗物质束缚态的直接探测。我们的许多结果也适用于对称的暗物质。
2016-08-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Leptonic Indirect Detection Signals from Strongly Interacting Asymmetric Dark Matter
具有TeV质量和强自相互作用的粒子通常具有正确的湮灭截面，如果湮灭的最终产物是带电轻子，则可以解释观测到的宇宙电子和正电子过剩。我们提出了一个明确的强耦合TeV尺度的暗物质的模型，其遗迹丰度与观测宇宙的物质-反物质不对称性有关。利用带有标准模型轻子数的算符将标准模型的B-L不对称性转移到暗区。轻子数的破坏自然会在后期引起暗物质粒子-反粒子的振荡，使得今天的暗物质-反物质湮灭。暗物质在暗区湮灭为较轻的强相互作用粒子，通过转移算符衰变为轻子。由于超对称破缺，暗区的强动力学处于弱尺度。正确的暗物质丰度是自动获得的自然值的无量纲参数，类似于传统的WIMP的情况。
2010-08-11 astro-ph.CO hep-ph
Oscillating Asymmetric Sneutrino Dark Matter from the Maximally $U(1)_L$ Supersymmetric Inverse Seesaw
反跷跷板机制提供了一种有吸引力的方法来产生小的中微子质量，它起源于一个微小的$U(1)_L$破裂。在本文中，我们的工作在超对称版本的这种机制，单重态sneutrino可能是一个不对称的暗物质（ADM）的候选人在最大的$U(1)_{L}$对称限制。然而，即使是微小的$δm$，即微小的$U(1)_{L}$破缺效应导致的中微子和反中微子之间的质量分裂，也可能导致中微子和反中微子之间的快速振荡，从而破坏ADM方案。我们研究了这种振荡的演化，发现一个弱尺度的sneutrino，它容忍一个相对较大的$δm\sim 10^{-5}$ eV，是强烈的青睐。我们还研究了可能的自然方式来实现模型中的小$δm$。
2016-09-18 astro-ph.CO hep-ph
Self-interacting asymmetric dark matter coupled to a light massive dark photon
暗物质（DM）与相当大的自相互作用介导的一个轻的物种提供了一个令人信服的解释所观察到的银河系的子结构，此外，DM和轻粒子之间的直接耦合有助于DM湮灭在早期宇宙。如果DM丰度是由于暗粒子-反粒子的不对称性，则DM湮灭截面可以任意大，并且DM与轻物质的耦合可以是显著的。我们考虑的情况下，非对称DM通过光（但不一定是无质量）阿贝尔规范矢量玻色子，暗光子相互作用。在无质量暗光子极限下，规范不变性要求DM是多组分的，由不同种类的正负暗离子组成，它们部分地结合在中性暗原子中。我们认为，一个类似的结论适用于光暗光子，特别是，我们建立的DM的多组分和原子的字符持续在大部分的参数空间中，暗光子是足够轻的调解相当大的DM自相互作用。我们讨论了在这种情况下的宇宙学事件序列，包括暗不对称的产生，冻结的湮灭，暗复合和相变，使质量的暗光子。我们估计DM晕的自相互作用的效果，考虑到这一宇宙学的历史。我们放置的基础上观察到的椭圆形的大晕的约束，并确定DM自散射的制度，可以影响较小的晕的动态，使理论与观测更好地吻合。此外，我们估计宇宙学丰度的暗光子在各种制度，并得出相关的界限。
2014-07-17 astro-ph.CO hep-ph
Balancing Asymmetric Dark Matter with Baryon Asymmetry by Sphaleron Transitions
本文研究了在重子过剩与四代稳定夸克过剩之间的平衡中，电弱裂子跃迁的作用。考虑到$SU(2)$对称性的非破坏性以及电弱和新电荷以及新族量子数的守恒性，使得重子、轻子以及第四族轻子和夸克之间的sphaleron跃迁成为可能。本文试图在第四族超数与重子不对称性的值和符号之间建立一种可能的确定关系。如果$U$型夸克是第四族中最轻的夸克，并且sphaleron跃迁提供了过量的$\bar U$反夸克，那么以（$\bar{U} \bar{U} \bar{U}$）与原始He核的暗原子束缚态形式存在的不对称暗物质与重子不对称性相平衡.
2021-07-27 astro-ph.CO 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
Review of asymmetric dark matter
非对称暗物质模型是基于这样一个假设：现今的暗物质丰度与普通物质或可见物质的丰度具有相同的起源：粒子和反粒子的数量密度不对称。它们的主要动机是观察到暗物质和可见物质的质量密度相似，前者大约是后者的五倍。这篇综述讨论了非对称暗物质模型的构建，总结了宇宙学和天体物理学的意义和界限，并触及直接探测前景和对撞机签名。
2013-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Balancing baryon and asymmetric dark matter excess
本文通过sphaleron跃迁将不对称暗原子暗物质密度与重子不对称性联系起来，并在最小行走人工色模型中研究其宇宙学后果，给出人工粒子质量上限，为LHC寻找多重带电稳定粒子提供约束。
2024-01-12 astro-ph.CO hep-ph
Unified Origin of Dirac Neutrino and Asymmetric Dark Matter Masses via a Dirac-Type Leptogenesis
Nara Women’s University（奈良女子大学）；Nara University of Education（奈良教育大学）
本文提出一种统一框架，通过Dirac型莱顿生成解释中微子质量、暗物质质量和宇宙质子不对称性的起源。
2026-03-06 astro-ph.CO hep-ph
The Maximal $U(1)_L$ Inverse Seesaw from $d=5$ Operator and Oscillating Asymmetric Sneutrino Dark Matter
最大$U(1)_L$超对称反跷跷板机制（$L$ SIS）提供了一种将非对称暗物质（ADM）与中微子物理联系起来的自然方法。本文指出，如果在次极小超对称标准模型（NMSSM）中通过五维算符$(N)^2S^2/M_*$动态实现逆跷跷板机制，则$L$ SIS是一个自然的结果，其中$S$是NMSSM单态发展TeV尺度VEV的结果;由于基本尺度$M_*$的抑制，它略微违反轻子数，从而最大限度地保持了$U(1)_L$.由此产生的超中微子是一个可区分的ADM候选者，振荡并倾向于具有弱标度质量。由于单重态的存在，这种重ADM的湮灭截面相当大。
2016-05-18 astro-ph.CO hep-ph
Realistic neutron star constraints on bosonic asymmetric dark matter
有人认为，老中子星的存在排除了非湮灭轻玻色子暗物质的可能性，例如在不对称暗物质的情况下产生的。如果非湮灭性的暗物质被中子星捕获，其密度最终将足以形成黑洞。然而，坍缩的动力学对暗物质的自相互作用非常敏感。排斥性的自相互作用，即使非常微弱，也能阻止黑洞的形成。我们认为，自我相互作用将必然存在，并估计其强度的代表性模型。我们还考虑了暗物质与核子的共湮灭，这在许多非对称暗物质模型中自然产生，并且再次起到防止黑洞形成的作用。我们演示了如何排除区域的暗物质参数空间收缩，这种相互作用的强度增加，并得出结论，中子星的观测不排除最现实的玻色子非对称暗物质模型。
2013-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Minimal Left-Right Symmetric Dark Matter
我们发现，左右对称模型可以很容易地容纳稳定的TeV尺度的暗物质粒子，而不需要一个特设的稳定对称性。一个新引入的多重态的稳定性要么是偶然出现的，就像在最小暗物质框架中一样，要么是由于$B-L$中剩下的未被破坏的$\mathbb{Z}_2$子组。只有一个新的参数被引入：新多重态的质量。作为最小的例子，我们研究左右费米子三重态和五重态，并表明它们可以形成可行的双组分暗物质。这种方法是特别有效的$SU(2)\times SU(2)\times U(1)$模型，解释最近diboson过剩在ATLAS方面的一个新的收费规范玻色子的质量2 TeV。
2015-09-03 hep-ex hep-ph
Oscillating Asymmetric Dark Matter
本文研究了非对称暗物质背景下暗物质粒子-反粒子振荡的动力学。振荡的出现是由于小DM数违反马约拉纳型质量项，并可能导致重新耦合的湮灭后冻结和清洗的DM密度。我们利用非平衡场论从第一性原理导出了DM振荡和冻结的密度矩阵方程，我们的结果与以前的研究有质的不同。DM动力学表现出粒子对反粒子的“味道”效应，这取决于相互作用的类型，类似于介质中的中微子振荡。“味敏”DM相互作用包括通过新的矢量玻色子的散射或湮灭，而“味盲”相互作用包括通过新的标量玻色子的散射或s通道湮灭，或湮灭到玻色子对。特别是，我们发现，味道敏感的湮灭不重新耦合时，相干振荡开始，味盲散射不会导致退相干。
2012-02-13 astro-ph.CO hep-ph
Electroweak-Skyrmion as Asymmetric Dark Matter
我们提出了一种方案，即由希格斯场和电弱规范场组成的孤立子对象，被确定为非对称暗物质。在这种情况下，暗物质的残余丰度通过类似于斯佩勒子的过程与宇宙的重子不对称性有关。我们发现，所观察到的比率的暗物质丰度的重子不对称性可以解释这种情况下，适当选择的模型参数，是允许由目前可用的实验约束。
2022-02-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Originally Asymmetric Dark Matter
我们提出了一个费米子暗物质的方案，其中的暗物质粒子曾经是狄拉克费米子，但它采取的形式马约拉纳费米子在较晚的时间。当暗物质是狄拉克费米子时，暗物质的残留数密度由通过与稀薄发生相同的机制产生的暗物质不对称性决定。在有效的暗物质湮灭过程冻结之后，标量场发生相变，并产生马约拉纳质量项，将暗物质粒子变成马约拉纳费米子。为了详细描述这种情况，我们提出了两个简单的模型。第一种是基于标准模型（SM）规范群和暗物质起源于$SU(2)_L$二重态狄拉克费米子，类似于超对称模型中的类希格斯诺中性伴子。我们估计了这种晚期Majorana暗物质与质子的自旋独立/依赖弹性散射截面，并发现了在不久的将来通过直接和/或间接暗物质搜索实验发现它的可能性.第二个模型是基于$B-L$规范扩展的SM，其中的暗物质是SM单线态。虽然这个模型类似于所谓的希格斯门暗物质场景，但自旋无关的弹性散射截面可以足够大，以在未来的实验中检测到这种暗物质。
2012-09-28 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Scalar Asymmetric Dark Matter from Black Hole Formation in Neutron Stars
我们考虑了在中子星中可能观测到的非对称暗物质（ADM）效应。由于暗物质在ADM方案中不会自我湮灭，因此暗物质会在中子星中积累，最终达到克拉塞卡极限，形成黑洞。我们重点讨论了标量ADM的情况，其中由于没有费米简并压力，玻色-爱因斯坦凝聚和随后的黑洞形成的约束是最严重的。我们还注意到，在这个受约束的参数空间的某些部分，来自霍金辐射的非平凡效应可以修改我们的限制。我们发现，对于质量在100 keV到10^5 GeV之间的标量ADM，球状星团中的中子对散射截面的约束范围为σ_n < 10^{-45} cm ^2到10^{-52} cm}^2。特别是，对于质量在1 GeV和1 TeV之间的标量ADM（在由于霍金辐射导致的黑洞蒸发不重要的情况下），对散射截面的约束低于吨级直接探测实验所能达到的。
2012-01-26 astro-ph.CO 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
Filtered asymmetric dark matter during the Peccei-Quinn phase transition
在本文中，我们提出了一个泡沫过滤机制的非对称暗物质的情况下，在Peccei-Quinn（PQ）相变。基于一个QCD轴子模型，通过引入额外的手征中微子，我们证明了PQ相变在模型参数空间中可以是一级的，并且考虑到PQ对称性破缺尺度，该机制可以产生PeV尺度的重中微子作为暗物质的候选者.考虑CP破坏源，在相变过程中，通过区分中微子和反中微子的数密度，得到了暗物质残余丰度的观测值，从而使该方法适用于不同强度的一级相变.然后，我们计算有效耦合的QCD轴子解决强CP模型内的问题。我们还研究了由一级相变产生的引力波的能量密度谱，并表明这些信号可以被未来的地基探测器如爱因斯坦望远镜探测到。特别是，对于一个可见的重轴子模型的情况下，它表明，引力波可以探测DECIGO和BBO干涉仪。此外，我们讨论了暗物质-标准模型中微子湮灭过程作为PeV尺度中微子产生的来源。
2021-10-16 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Dark Matter in the Shear--dominated Universe
我们在假设宇宙各向异性膨胀的情况下，探讨了剪切主导宇宙中非对称暗物质的残余丰度。如果非对称暗物质粒子在剪切主导的年代中解耦，则修正后的膨胀率会对非对称暗物质粒子的残余密度产生影响。我们发现，粒子和反粒子的残余丰度增加。粒子和反粒子的丰度几乎是在相同的量为较大的值的剪切因子$x_e$，这使得间接检测不对称的暗物质。我们使用目前的暗物质密度的观测，找到在这个模型中的参数空间的约束。
2016-08-01 hep-ph
An Asymmetric SIMP Dark Matter Model
构造了第一个非对称强相互作用大质量粒子（SIMP）暗物质（DM）模型，其中一个新的类矢量费米子和一个新的复标量都具有非零化学势，可以是非对称DM粒子.在U（1）$^{}_\textsf{D}$暗规范对称性自发破缺后，这两个粒子可以有偶然的$\mathbb{Z}^{}_4$电荷使它们稳定。通过在SIMP DM之间增加一个复标量，DM的残余密度由$3 \to 2$和双环诱导$2 \to 2$湮灭决定.另一方面，SIMP DM可以通过新的规范相互作用与热浴保持动力学平衡，直到DM冻结温度。有趣的是，该模型可以对DM具有弹跳效应，由此DM数密度在DM的化学冻结之后上升。在此效应下，模型中DM自相互作用截面的预测结果与天体物理观测结果一致，DM能量密度与重子物质能量密度的比值可用原始不对称性来解释.我们还预测了DM-电子弹性散射截面，可用于测试这个模型在未来的投影实验。
2022-10-28 astro-ph.CO hep-ph
Consequences of DM/antiDM Oscillations for Asymmetric WIMP Dark Matter
假设在暗区存在一个原始的不对称性，一个通常被称为非对称暗物质（aDM）的场景，我们研究了暗物质和它的反粒子之间的振荡对冻结之前的初始不对称性的重新平衡的影响，这使得有效的湮灭重新耦合。我们计算的DM遗迹丰度的演变，并显示如何振荡重新打开的aDM模型的参数空间，特别是在允许大（WIMP规模）DM群众的方向。一个质量在EW尺度（\sim 100 GeV - 1 TeV）的典型弱相互作用粒子，其原始不对称性与重子不对称性具有相同的量级，如果DM数破坏的Delta（DM）= 2质量项在\sim meV范围内，那么它自然会得到正确的残余丰度。湮灭的重建意味着回避了天体物理体中aDM积累的约束。另一方面，必须考虑BBN、CMB和间接检测信号对零化DM的普通界限。
2012-01-23 astro-ph.CO hep-ph
Chilly Dark Sectors and Asymmetric Reheating
在一大类理论中，暗物质的残余丰度是由热化暗扇区内部的相互作用决定的，标准模型（SM）没有直接参与。我们指出，这些理论提出了一个直接的宇宙学问题：暗区最初是如何在早期宇宙中的人口？部分原因是由于难以容纳大量的熵进行暗辐射与宇宙微波背景测量的有效数量的相对论性物种在重组，$N_{\mathrm{eff}}$，我们的目标是建立哪些可接受的宇宙学历史可以填充一个热黑暗的部门，永远不会达到热平衡与SM。这种暗区的最小宇宙学起源是不对称再加热，在早期宇宙中填充SM的相同机制也在较低温度下填充暗区。在这里，我们证明了由此产生的不可避免的暴胀介导的散射之间的黑暗部门和SM可以洗出一个可能的温度不对称性，并建立参数空间的区域，温度不对称性可以产生在最小的再加热方案。因此，获得给定尺寸的温度不对称性要么限制了可能的暴胀子质量和耦合，要么需要一个或两个扇区的非最小宇宙学。作为一个附带的好处，我们开发的技术，用于评估碰撞条款的相对论玻尔兹曼方程时，必须保留玻色-爱因斯坦或费米-狄拉克相空间分布的充分依赖，并提出了几个新的结果相对论热平均在附录中。
2016-06-01 astro-ph.CO 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随索末菲增强效应的变化。本文从数值和解析两方面详细分析了$s$ -和$p$ -波索末菲增强湮灭截面对非对称暗物质粒子和反粒子残余丰度的影响。利用暗物质残余密度的观测数据，给出了对耦合和非对称因子的约束条件。
2020-09-01 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
Asymmetric Dark Matter May Alter the Evolution of Low-mass Stars and Brown Dwarfs
我们研究能量传输的非对称暗物质在内部的非常低质量的恒星和褐矮星。我们的动机是探索非对称暗物质的天体物理特征，否则可能无法接受传统的间接暗物质搜索。在可行的模型中，极低质量恒星核心的额外冷却可以改变恒星的性质。质量4 < Mx/GeV < 10的非对称暗物质和自旋相关（自旋无关）的σ \sim 10^{-37} cm ^2（σ \sim 10^{-40} cm ^2）的横截面可以增加主序氢燃烧的最小质量，部分决定了物体是否是恒星。类似的暗物质候选者降低了低质量恒星的光度，加速了褐矮星的冷却。这种轻暗物质是特别感兴趣的DAMA，CoGeNT和CRESST暗物质搜索的结果。我们讨论的可能性，观察暗物质的影响，在太阳附近的恒星，球状星团，特别是承诺，本地矮星系，在其他环境中，以及利用这些影响来约束暗物质属性。
2011-11-18 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Relic Density of Asymmetric Dark Matter in Modified Cosmological Scenarios
我们讨论了遗迹丰度的非对称暗物质粒子在修改后的宇宙学方案，哈勃率是改变相对于标准的宇宙学方案。如果不对称暗物质粒子在这个时代冻结，修改后的哈勃速率会对不对称暗物质粒子的残余丰度留下印记。一般来说，我们参数化的修改哈勃率，然后计算的遗迹丰度的非对称暗物质粒子和反粒子。我们发现在修正后的宇宙学模型中，暗物质粒子和反粒子的丰度都得到了增强。在修正的宇宙学模型中，由于湮灭率的增加，非对称暗物质粒子的间接探测信号是可能的。应用普朗克数据，我们找到了修改后的宇宙学模型的参数的约束。
2018-11-01 hep-ph
