Recent Results from the HDMS Experiment
综述了HDMS实验在寻找暗物质方面的研究现状。在Gran Sasso地下实验室运行HDMS原型探测器一年后，探测器的内部晶体已更换为富含73 Ge的HPGe晶体。HDMS原型探测器的操作的结果进行了讨论。
2001-03-07 hep-ph
One trick to treat them all: SuperEasy linear response for any hot dark matter in $N$-body simulations
本研究将SuperEasy线性响应方法推广至任意热暗物质，通过代数修正因子模拟HDM效应，实验验证其精度较高，且发现非标准HDM宇宙学的非线性特征与标准模型无本质差异，但多红移观测或可区分。
2024-10-08 astro-ph.CO hep-ph
$νΛ$MDM: A Model for Sterile Neutrino and Dark Matter Reconciles Cosmological and Neutrino Oscillation Data after BICEP2
本文提出了一个冷暗物质（CDM）和无菌中微子的紫外完备理论，该理论可以同时容纳宇宙学数据和中微子振荡实验的$1σ$水平.引入了一种新的$U(1)_X$暗规范对称性，并假设其在$\sim \mathcal{O}$（MeV）尺度下破缺.这样一个光介质的DM的自散射和散射的无菌中微子可以解决三个争议冷DM在小宇宙尺度上，尖与核心，太大而不能失败和丢失的卫星问题。我们还可以容纳$\sim$ eV尺度的不育中微子作为热暗物质（HDM），并可以拟合中微子振荡实验中的一些中微子异常在$1σ$。最后，适量的HDM可以对暗辐射做出相当大的贡献，也有助于调和普朗克和BICEP 2合作报告的张量与标量比数据之间的矛盾。
2014-08-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Constraining the parameters of heavy dark matter and memory-burdened primordial black holes with DAMPE electron measurements
本文利用DAMPE高能电子测量，在95%置信水平下约束重暗物质衰变寿命及承载记忆的原初黑洞熵指数和丰度，并探讨电子能谱高能尾部上行能否归因于这些暗物质信号。
2025-03-17 astro-ph.HE hep-ph
Breakdown of chiral perturbation theory for the axion hot dark matter bound
我们表明，通常采用的热暗物质（HDM）的轴子质量$m_a \lesssim$ 1 eV的约束是不可靠的，因为它是通过外推的手征膨胀的区域中的有效场论故障。这是明确显示，通过计算的轴子π热化率在下一个领先的手征微扰理论。最后，我们提出了一种通过格点量子色动力学技术来提取轴子HDM束缚的方法。
2021-05-21 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Measurement of high energy dark matter from the Sun at IceCube
假设质量为O（TeV）的重暗物质粒子（HDM）被太阳捕获。HDM可以衰变为相对论性的轻暗物质粒子（LDM），这可以通过km $^3$中微子望远镜（如冰立方探测器）测量。在IceCube用$Z^{\prime}$门户暗物质模型评估了预期的LDM和中微子的数量和通量。基于冰立方6年内没有观测到任何事件的假设，计算了90 ℃时LDM通量的相应上限。L..这些结果表明，在IceCube上用100 GeV $\lesssim m_{Z^{\prime}} \lesssim$ 350 GeV和$τ_ϕ \lesssim 5\times10^{22}$ s能区可以直接探测到O（1 TeV）-O（10 TeV）能区的LDM。
2021-12-08 astro-ph.HE hep-ph
Compact objects and dark matter dynamics in astroparticle physics
本研究围绕天体粒子物理中的夸克星、原初黑洞、暗物质等致密天体与暗物质相关对象，开展了解析推导、参数约束、多信使信号分析及重子不对称性估算等研究。
2024-11-02 astro-ph.CO hep-ph
Everything hot everywhere all at once: Neutrinos and hot dark matter as a single effective species
本研究拓展有效分布方法，证明多种热暗物质组分可等效为单一有效组分，提升了FlowsForTheMasses微扰理论精度，量化了中微子质量序近似误差并公开相关代码。
2024-10-08 astro-ph.CO hep-ph
Is it possible to tell the difference between fermionic and bosonic hot dark matter?
我们详细研究了热产生的费米子和玻色子热暗物质之间的差异。在结构形成的线性状态下，它们独特的自由流行为可能导致物质功率谱的显著差异。虽然用目前的宇宙学数据无法检测到，但这种差异将在即将到来的大规模弱透镜调查中清楚地观察到，这些调查的粒子轻至m_HDM ~ 0.2 eV。在非线性状态下，玻色子热暗物质不受严格限制费米热暗物质进入冷暗物质晕的量的相同相空间约束。因此，在晕的中心部分，相同粒子质量的费米子和玻色子热暗物质的过密度可能相差五倍以上。然而，这种量子统计的独特表现可能被证明是非常难以检测的，除非热暗物质粒子的质量和它的退耦温度落在一个非常窄的窗口内，1 < m_HDM/eV < 4和g* < 30。在这种情况下，热暗物质的下落可能会对非线性功率谱产生一些可观察到的影响，从而在1 ~ 10^3 - 10^4的百分比水平上产生弱透镜收敛功率谱。
2005-07-22 astro-ph hep-ph
Clustering, Anisotropy, Spectra of Ultra High Energy Cosmic Ray: Finger-prints of Relic Neutrinos Masses in Dark Halos
超高能宇宙线UHECR是由UHE中微子-遗迹中微子Z在热暗晕HDM中的簇射产生的，它的能谱和各向异性反映了遗迹中微子的质量和它们的HDM晕簇。双轻中微子的质量分裂可能会反映到双Z共振，并在最高GZK能量截止处的边缘处形成复杂的UHECR谱调制，即双凸。由于我们在暗物质分布中的特殊位置，每个可能的中微子质量都与一个特征性的暗晕大小（星系、局部、超星系团）及其局部各向异性有关。Mpc周围的中微子HDM晕将允许E_n> 10^{20} eV（由于Z衰变）的UHECR中子次级分量出现，其作用与带电p-反{p}中子相当。它们的未偏转的n-反{n}（或衰减的p-反{p}）飞行较短，导致指向原始UHECR源方向的提示和硬UHECR迹线。直接的p -反{p}对被随机磁场分裂和扩展成围绕原始源方向的更稀释和模糊的UHECR信号。由同步辐射发出的TeV信号也必须标记Z-WW簇射。UHE中微子Z簇射特征可能已经在AGASA（和Auger）数据中的最近（和未来）事件中发现。观测到的硬二重态和三重态谱，它们的时间和空间聚集已经支持了Z尾簇射引起的UHECR中子秒的上升的关键作用。
2001-08-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Do Galactic Systems Form Too Late in Cold+Hot Dark Matter Models?
高红移星系的丰富性对冷+热暗物质（CDM+HDM）模型有很强的约束作用。热分量降低了COBE归一化CDM模型中过多的小尺度能量，但也延迟了星系形成的时间。我们目前的结果，从第一个数值模拟，有足够的动态范围，以准确地解决问题的高红移晕丰度CDM+HDM模型。对空间平坦的模型用$Ω_ν=0.3$和0.2（用$H_0=50$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$和$Ω_b=0.05$）进行了等效的高分辨率粒子-粒子/粒子-网格$N$ -体模拟。我们研究了高红移类星体的空间密度和中性稠密气体的质量分数对模型的约束。我们发现，即使有乐观的假设，研究较多的$Ω_ν=0.3$模型没有产生足够的质量晕来解释观测到的类星体丰度在$z>4$。如果$Ω_ν$降至0.2，则模型通过该检验。两个模型都没有产生足够高的柱密度晕，以解释$z\go 3$的阻尼Ly $α$系统中的气体量：$Ω_ν=0.3$模型的系数$\sim$为80; $Ω_ν=0.2$模型的系数$\sim$为3。我们的结论是，只有CDM+HDM模型与$Ω_ν\lo 0.2$可以匹配的观测在高红移，这意味着最大质量的轻中微子（大概是$τ$）的上限为4.7 eV。
1994-07-26 astro-ph hep-ph
The Paleoclimatic evidence for Strongly Interacting Dark Matter Present in the Galactic Disk
利用最近的地球化学重建的中生代气候，表现出一个32 Ma的振荡与相位和二次调制预期从垂直的太阳系的运动垂直于银道面（shaviv等。2014），我们表明，一个运动学冷的强烈相互作用盘暗物质（dDM）的组成部分是必然存在的磁盘。其局部密度为$ρ_\mathrm{dDM} = 0.11 \pm 0.03$ M $_{\odot}/$ pc $^3$。它也与观测到的总引力质量和重子分量的约束一致，并且它是由Toomre稳定性判据所产生的自然值。它的表面密度为$Σ_\mathrm{dDM} = 15 \pm 5$ M $_{\odot}/$ pc $^2$，垂直速度分散度为$σ_{W} = 8.0 \pm 4.5$ km/s。一个致密的（“恐龙杀戮”）薄盘被排除在外。“正常的”晕暗物质（hDM）成分的局部密度应为$ρ_\mathrm{hDM} \lesssim 0.01$ M $_{\odot}/$ pc $^3$。如果dDM分量跟在重子后面，它的平均密度参数是$Ω_\mathrm{dDM} = 1.5 \pm 0.5\%$，它在太阳圈内的质量约为银河系质量的1/8到1/4。
2016-06-09 astro-ph.GA hep-ph
Complementary Probes of Two-component Dark Matter
我们研究了一个$Z_2 \times Z'_2$对称的3-Higgs双重态模型（3 HDM），其中两个双重态是惰性的，一个是活性的（文献中记为I（2+1）HDM），产生了一个双组分暗物质（DM）扇区.两个DM候选者作为不同惰性双重态的最轻标量分量出现，每个具有不同的奇离散宇称，并且合作以实现正确的遗迹密度。当两个DM候选者之间存在足够的质量差时，可以测试当前和/或即将到来的设施中两者的存在，因为相应的质量通常处于电弱尺度。在直接探测实验中，轻DM分量可以通过核反冲能探测到，而在间接探测实验中，重DM分量可以通过光子通量探测到。事实上，两种实验装置可以实现的DM质量灵敏度应该足以确定两种不同DM信号的存在。这一结果是在对我们的I（2+1）HDM结构中出现的真空结构的稳定性条件进行彻底的理论分析的情况下获得的，确保所采用的模型配置是物理的，并且来自空间和地面实验收集的数据的最新约束，确保所研究的耦合和质谱在现象学上是可行的。
2020-12-21 hep-ph
Intermediate Scales in SUSY SO(10), b-τunification and Hot Dark Matter Neutrinos
在大统一理论框架下对大质量中微子、重子生成和费米子质量结构的考虑为超对称SO（10）理论作为超越标准模型的理论提供了强有力的理论依据。如果想通过佩切-奎因机制同时解决强CP问题，在超对称SO（10）模型的框架内实现它的最自然的方法是在大约10 $^{11}$ - 10 $^{12}$ GeV的不可见轴子尺度附近有一个中间尺度（$v_{BL}$）（对应于B-L对称破缺）。如果$ν_τ$要构成宇宙的热暗物质（HDM），这样的尺度也是可取的。在本文中，我们讨论的例子超弦启发超对称SO（10）模型与标准模型规范耦合的低能量精度测量一致的中间尺度。假设的$b-τ$统一，这是一个成功的预测，许多大统一理论，然后需要这些模型和由此产生的预测$b$夸克质量被用作衡量这些计划的可行性。详细分析了一个模型与$v_{BL}\simeq 10^{11}$ GeV，这满足了不可见的轴子和$ν_τ$的HDM的要求，并导致$m_b\simeq 4.9$ GeV的单圈近似。
1995-02-01 hep-ph
Non-thermal neutrino-like hot dark matter in light of the $S_8$ tension
$Λ$ CDM对$S_8\equivσ_8(Ω_m/0.3)^{0.5}$的预测--其中$σ_8$是8 $h^{-1}$ Mpc尺度上物质波动的均方根--一旦在普朗克CMB数据上校准，$2-3σ$就低于一些弱透镜测量的直接估计。在本文中，我们探讨的可能性，“$S_8$ -张力”是由于非热暗物质（HDM）的宇宙能量密度的部分贡献，导致在小尺度的物质功率谱的功率抑制。任何HDM模型都可以用它的有效质量$ m_{sp}^{\rm eff}$和它对CMB退耦时相对论自由度的贡献$ΔN_{\rm eff}$来表征。以物质主导时代暴胀子衰变产生的无菌粒子为例，我们发现，从普朗克那里只有张力可以降低到$2σ$以下，但普朗克不赞成非零的${m_{sp}^{\rm eff},ΔN_{\rm eff}}$。结合来自KIDS 1000 +BOSS+2dfLenS的PDMATHAMR测量，PDMATHAMR-张力将暗示存在质量为$ m_{sp}^{\rm eff} \simeq 0.67_{-0.48}^{+0.26}$ PDMATHAMX的粒子，其对$ΔN_{\rm eff} \simeq0.06\pm0.05$有贡献。然而，Pantheon和BOSS BAO/ $fσ_8$数据将粒子质量限制为$m_{sp}^{\rm eff} \simeq 0.48_{-0.36}^{+0.17}$，并将贡献限制为$…
2022-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lepton collider signatures of dark CP violation
我们研究了标准模型（SM）的一个扩展，其中两个副本的SM希格斯偶极子添加到标量部门。这些额外的双峰不产生真空期望值，因此，它们是\textit{inert}。这基本上导致了一个3-希格斯双重模型（3 HDM），其中有2个惰性和1个活性标量双重，我们将其表示为I（2+1）HDM。我们允许在\textit{inert}扇区中的CP违反，其中最轻的\textit{inert}状态通过$Z_2$对称性的守恒而被保护免于衰变为SM粒子，因此它是暗物质（DM）候选者。对于这种情况下，我们确定了一个吸烟枪签名的形式的生产阈值的\textit{inert}中性希格斯玻色子在$e^+e^-$对撞机的暗CP违反。
2020-04-07 hep-ph
Inert dark matter in three Higgs doublet model: a blind spot narrative
本文研究带 $\mathbb{Z}_3$ 对称性的两希格斯加惰性希格斯双峰模型，发现暗物质直接探测存在盲点，并通过真空稳定性、幺正性、遗迹丰度及轮廓似然分析约束参数空间。
2025-08-19 hep-ph
Is it possible to unify three kinds of Dark Matters into a Kaluza-Klein Neutrino?
本文讨论了把各种暗物质包含在一个单一种类（场）中的统一理论。特别是，它被认为是温暖的暗物质（WDM），它的存在可能需要的详细的$N$体模拟的星系使用$Λ$ CDM模型，是右手中微子，热暗物质（HDM）是左手中微子，和冷暗物质（CDM）是第一卡鲁扎-克莱因（KK）模式的中微子。介绍了利用LHC、SuperK和IceCube探测第一个KK中微子模CDM的研究。不仅这些探测器，而且最近的实验，如DAMA/LIBRA，PAMELA，XENON 100和XMASS以及包括普朗克在内的各种卫星探测器都应该受到审查。
2014-08-06 astro-ph.CO hep-ph
Hot Dark Matter in Cosmology
宇宙学上的暗物质以中微子的形式存在，质量高达几个电子伏特，被称为热暗物质。经过历史回顾的主题，本文认为热暗物质的限制，从目前的数据中微子振荡和宇宙学。大气中微子振荡数据暗示了HDM对宇宙学密度$Ω_ν\gsim 0.001$贡献的下限。加入轻中微子对低$Ω_m$平坦（$Λ$ CDM）宇宙学模型的可能改进似乎相当有限，但加入$Ω_ν\lsim 0.1$的$Λ$ CDM模型可能与目前可用的数据一致。预计不久的数据可能会允许检测这样一个热暗物质的贡献，或者提供更强的上限$Ω_ν$和中微子的质量。
2000-07-12 astro-ph hep-ph
The Cold Plus Hot Dark Matter Model From Supersymmetric Inflation
冷加热暗物质（CHDM）模型可以说是我们目前对观测到的大尺度结构形成的一致描述的最好理论。如果假设原始密度涨落基本上是标度不变的，在这种情况下，20- 25%的HDM，5- 10%的重子和其余的CDM的混合物正确地预测了（在1989年）几年后由COBE卫星测量的四极各向异性。在简要的历史介绍之后，我们提出了一个超对称暴胀模型，其中CHDM模型以光谱指数n= 0.98巧妙地实现，而暗物质由几个eV的“τ”中微子和LSP（本质上是“双星”）组成。我们还提供了一个比较这个模型对观察。
1996-12-27 astro-ph hep-ph
From Extended theories of Gravity to Dark Matter
在这项工作中，我们提出了不同的模型的扩展理论的重力，这是最低限度地耦合到SM领域，解释的可能性，一个暗物质（DM）的候选人，没有特设的补充标准模型（SM）。我们修改了引力扇区，允许量子修正激发本地$f(R)$引力，和非最小耦合引力与SM扇区和介子场。使用有效场论（EFT）的框架，我们约束的EFT和DM质量的规模。我们考虑了轻DM（LDM）和重DM（HDM）两种情况，推导了SM粒子的DM湮没截面的上界。
2016-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Direct Search for Dark Matter - Striking the Balance - and the Future
弱相互作用大质量粒子（WIMPs）是遗迹暗物质（DM）的主要候选者之一。直接DM检测的想法依赖于WIMP与靶核的弹性自旋相关（SD）和自旋无关（SI）相互作用。本文综述了WIMP事件率计算的有关公式。为了估计WIMP-质子和WIMP-中子SD和SI截面，使用有效低能最小超对称标准模型。传统的一个耦合优势的排斥曲线的评价方法进行了说明。进一步讨论了混合自旋-标量耦合方法。以高自旋Ge-73暗物质实验HDMS为例，说明了如何通过混合自旋-标量耦合方法以及从测量光谱中扣除背景的新方法，大幅度提高排斥曲线的灵敏度。一般的讨论从排斥曲线获得的信息。明确的WIMP直接检测签名的暗物质问题的解决方案的必要性，指出。
2008-06-24 hep-ph
Attenuation of Boosted Dark Matter in Two Component Dark Matter Scenario
本研究在双组分暗物质框架下，探究助推暗物质穿越大气和地壳时的动能衰减规律，分析不同截面、散射类型等的影响，明确电子散射的作用及通量峰的偏移情况。
2025-03-24 hep-ex hep-ph
Dark matter pair production in the MSSM and in simplified dark matter models at the LHC
我们在简化的暗物质模型和MSSM中研究了LHC中产生暗物质对的对撞机现象。在大空间的暗物质模型中，我们专注于两个特定的模型，其中一个费米子暗物质候选人通过交换的矢量介质中的s-通道或彩色标量介质中的t-通道与标准模型相互作用。我们发现，简化的模型是能够再现MSSM的预测在一定程度上在简化的超对称的情况下，但缺乏的复杂性，以描述完整的理论在整个超对称参数空间。
2019-05-21 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrino Hot, Warm, and Cold Dark Matter
计算了早期宇宙中无菌中微子的非相干共振和非共振散射产生。我们发现范围内的不育中微子质量，真空混合角，和初始轻子数，使这些物种构成可行的热，暖，冷暗物质（HDM，WDM，CDM）的候选人，满足观测的限制。这里考虑的约束包括核心坍缩超新星的能量损失，大爆炸核合成时的能量密度极限，以及来自无菌中微子衰变的限制：来自观测到的宇宙微波背景各向异性，弥漫的河外背景辐射和Li-6/D的过量生产。我们的计算明确包括物质效应，有效的混合角抑制和增强（MSW共振），以及量子阻尼。我们第一次正确地包括所有有限的温度效应，相对论自由度的湮灭或消失所导致的稀释，以及粒子-反粒子对（μ子，τ子，夸克）在早期宇宙高温下的散射率增强效应。
2001-05-11 astro-ph hep-ex hep-ph
Sterile neutrino fits to dark matter mass profiles in the Milky Way and in galaxy clusters
在最近的几篇论文中，SN 1987 A数据支持4.0 eV和21.4 eV活性中微子质量本征态的存在，并且表明这样大的质量可以与现有的约束相一致，包括中微子振荡数据和中微子味态质量的上限，条件是还存在一对质量几乎与活跃中微子简并的不育中微子质量态，加上第三个活跃-不育的双重态，即快子（$m^2 <0$）。在这里，提出了独立的证据与先前声称的质量适合的暗物质分布在银河系和四个星系团的基础上，不育中微子的存在。拟合结果与观测结果非常吻合。此外，具有建议质量的不育中微子解决了“尖点”问题和丢失卫星问题，以及结构形成的“自上而下”场景-以前HDM粒子的主要缺点。尽管如此，这一说法的高度争议性，以及暗物质需要两个自由参数，在被认为是证明之前，还需要额外的证实证据。
2015-12-08 astro-ph.CO hep-ph
Heavy decaying dark matter and IceCube high energy neutrinos
我们研究的背景下，冰立方最高能量中微子事件和最近的限制扩散通量的高能量光子的衰变重暗物质（HDM）的假设。我们考虑质量为$10^{6}\leq M_X\leq~10^{16}$ GeV的暗物质粒子$X$在树水平上衰变为$X \rightarrow ν\barν$、$X \rightarrow e^+e^-$和$X \rightarrow q \bar{q}$ .强子和电弱衰变级联和随后通过星际介质的衰变产物的传播的全面模拟，使我们能够确定允许值的$M_X$。我们表明，轻子衰变通道，它是可能的解释冰立方最高能量中微子信号没有过度产生高能量光子的$M_X~\lesssim~5.5 \cdot 10^{7}$ GeV和$1.5 \cdot 10^{8}~\lesssim~M_X~\lesssim~1.5 \cdot 10^{9}$ GeV，而强子衰变矛盾的伽马射线的限制几乎整个范围内的$M_X$值考虑。轻子假说可以通过运行和计划中的伽马射线观测站来探测。例如，目前正在升级的地毯实验将能够在一年的观察期内测试剩余参数窗口的很大一部分。
2018-11-30 astro-ph.HE hep-ph
A New Direction in Dark-Matter Complementarity: Dark-Matter Decay as a Complementary Probe of Multi-Component Dark Sectors
在暗物质的单组分理论中，暗物质产生、湮灭和散射的$2\to 2$振幅可以通过各种交叉对称性相互关联。这些交叉关系是著名的互补性的核心，而互补性是现有不同暗物质搜索技术和策略的基础。相比之下，在暗物质的多组分理论中，可能有许多不同质量的不同暗物质组分。这就为暗物质的互补性开辟了一个新的“对角线”方向：暗物质从较重的成分衰变到较轻的暗物质成分的可能性。在这项工作中，我们讨论了这个新的方向可能与其他相关，并表明，增强互补性出现可以是一个重要的成分，在探测和约束参数空间的这种模型。
2015-02-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Directional Direct Detection of MeV Scale Boosted Dark Matter in Two Component Dark Matter Scenario via Dark Photon Interaction
本研究针对双组分暗物质模型中较重暗物质湮灭产生的MeV尺度助推轻暗物质，探索定向直接探测（如核乳胶探测器NEWSdm）的有效性，聚焦质子、碳等轻核靶，为探测常规方法无法覆盖的低质量暗物质参数空间提供新途径。
2025-04-17 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Electroweak Symmetric Dark Matter Balls
在具有守恒暗物质数的简单Higgs-portal暗物质模型中，我们证明了暗物质存在非拓扑孤子态.这种状态的每暗物质数的能量比自由粒子状态小，并且其内部在电弱对称真空中。它可能产生于早期宇宙的一级电弱相变，并贡献了大部分的暗物质。这种电弱对称暗物质球是一种新的宏观暗物质候选者，其能量密度为电弱尺度，质量为1克或以上。由于它的电弱对称内部，暗物质球具有一个大的几何散射截面的核子或核。利用Xenon 1 T、BOREXINO和JUNO等大尺寸探测器进行的暗物质和中微子实验具有发现电弱对称暗物质球的巨大潜力。我们还讨论了暗物质球和普通物质束缚态的形成。
2019-06-25 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Superheavy dark matter and IceCube neutrino signals:bounds on decaying dark matter
超重暗物质可能会在地球上探测到的高能中微子信号中显示出它的存在。从冰立方的最新结果来看，我们可以在$10^{28} {\rm sec}$附近设定超过100 TeV的暗物质寿命的最强下限。PeV周围的过量被注意到，并且可以被解释为DM的第一信号，即使邀请进一步的确认和专门的搜索。
2015-07-27 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Dark Matter Detection in Space
我回顾了在天基实验中探测暗物质的前景，重点是最近的发展。我提出了"玛莎·斯图尔特准则“，用于确定特别值得研究的暗物质候选者，并重点关注满足该准则的三种物质：中性伴子暗物质、卡鲁扎-克莱因暗物质和超级WIMP引力伴子暗物质。
2004-05-24 astro-ph hep-ex 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
Direct detection of boosted dark matter in two component dark matter scenario
本研究针对含隐藏$U(1)_D$对称性的双组分暗物质模型，探究银心重暗物质湮灭助推轻暗物质的探测问题，提出利用NEWSdm等定向直接探测实验检验该场景，算出5千克探测器年预期事例率最高达O(10)个。
2024-12-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark matter astrometry at underground detectors with multiscatter events
我们表明，目前和即将到来的地下探测器能够精确的天体测量的暗物质。首先，我们表明，银河系暗物质的速度分布，可以得到从重建轨道的暗物质散射多个核在运输过程中，使用液体闪烁中微子探测器SNO+作为一个例子，我们发现，暗物质速度矢量可以重建事件的事件，这样一个小的不确定性，暗物质天体测量的精度将主要受到统计的限制。然后，我们确定所需的暗物质事件的数量，以确定分散速度，逃逸速度和速度各向异性的本地暗物质晕，也发现，与$\mathcal{O}(10)$事件少，暗物质信号可能会被区分从潜在的背景所产生的幂律分布。最后，我们讨论了暗物质天体测量在其他液体闪烁体探测器，暗物质实验，和最近提出的MATHUSLA探测器的前景。
2019-12-21 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Can Dark Matter be an artifact of extended theories of gravity?
在这篇文章中，我们提出了不同的背景模型的扩展理论的重力，这是最低限度地耦合到SM领域，解释的可能性成因的暗物质不影响SM粒子部门。我们修改了引力扇区，允许量子修正的动机（1）本地$f(R)$引力和（2）非最小耦合引力与SM扇区和介子场。接下来，我们对度规应用保角变换，将作用量变换回爱因斯坦坐标系。我们还表明，一个有效的理论，从这些扩展理论的引力和SM部门看起来完全相同。使用普朗克2015年观测到的遗迹约束，我们约束了有效场论的尺度（$Λ_{UV}$）以及暗物质质量（$M$）。考虑了（1）轻暗物质（LDM）和（2）重暗物质（HDM）两种情况，推导了暗物质湮灭为SM粒子的热平均截面的上界.此外，我们表明，我们的模型自然地纳入了自相互作用的暗物质。利用这些自相互作用，我们导出了（1）局部$f(R)$引力和（2）来自暗物质自相互作用的非最小耦合引力的参数约束。最后，我们从粒子物理学的角度提出了一些不同的UV完全模型，这些模型可以产生与我们从扩展的引力理论推导出的相同的有效理论。
2016-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Saving supersymmetry and dark matter WIMPs -- a new kind of dark matter candidate with well-defined mass and couplings
由于超对称性和暗物质WIMP都还没有被观测到，人们对它们的真实性越来越悲观。在这里，我们讨论一个新的超对称理论和一个新的暗物质候选人，这是自然与目前的实验结果相一致，但这意味着大量的新现象等待发现在可预见的未来。
2018-11-01 hep-ph
Natural GeV Dark Matter and the Baryon-Dark Matter Coincidence Puzzle
我们提出了一个简单的扩展标准模型，引起重子生成有一个暗物质候选人O（GeV）的质量。重子生成所需的新领域的最小集合包括两个O（TeV）色标量和一个单态费米子。当费米子的质量与质子接近简并时，它也成为一种可行的暗物质候选者。重标量衰变产生了暗物质和重子不对称性，从而可以对重子-暗物质符合问题作出自然的解释。暗物质候选者逃脱了直接和间接的探测，但可以在大型强子对撞机上探测。该模型的超对称扩展是直接的，并导致多组分暗物质的情况下，这提高了直接和间接的检测前景。
2013-04-02 hep-ph
Unified picture for Dirac neutrinos, dark matter, dark energy and matter-antimatter asymmetry
我们提出了一个统一的方案，以产生质量的狄拉克中微子和冷暗物质在TeV的规模，了解的起源暗能量和解释的物质-反物质的不对称性的宇宙。这个模型可能会对LHC的希格斯粒子搜索产生重大影响。
2007-10-27 hep-ph
Quasi-degenerate dark photon and dark matter
我们引入了一个不含费米子的$SU(2)_X^{}$暗扇区，实现了$SU(2)_X^{}$暗规范场与标准模型$SU(2)_L^{}\times U(1)_Y^{}$规范场之间的非阿贝尔动力学混合.当其中一个暗规范玻色子成为暗光子时，其他玻色子可以保持稳定，形成暗物质粒子。如果将来能同时观测到暗光子和暗物质，就可以检验暗光子和暗物质的近简并质量。
2022-09-19 hep-ph
Dark Energy and Dark Matter
简要介绍了我们目前对暗能量和暗物质丰度和性质的认识。下面是对超对称暗物质更集中的讨论。包括一个频率论方法的超对称参数空间和后果的直接检测暗物质。
2010-01-27 hep-ph
Inflation and Dark Matter in the $Z_5$ Model
本文研究 $Z_5$ 双组分暗物质模型中统一暴胀与暗物质物理的可能性，重点分析混合暗物质暴胀情形，并给出同时满足理论约束和暗物质遗迹密度约束的可行参数空间。
2023-04-28 hep-ph
Majorana Neutrinos as the Dark Matters in the Cold plus Hot Dark Matter Model
在冷加热暗物质的宇宙学模型中，假设两个轻中微子是等质量的热暗物质，质量为2.4 eV，研究了具有跷跷板机制的Majorana中微子的一个简单模型.我们发现，重中微子，这是跷跷板的合作伙伴与其余的一个轻中微子，可以是冷暗物质，如果轻中微子是完全无质量。这种冷的暗物质中微子的质量可以在5.9 x 10^2 eV到2.2 x 10^7 eV的宽范围内。
1996-02-01 hep-ph
The dark-matter world: Are there dark-matter galaxies?
我们试图回答中微子和反中微子，如宇宙中微子背景中的中微子，是否会在一定的时间跨度下，比如说1 Gyr，在它们之间甚至与其他暗物质粒子发生团簇。随着中微子质量的增加，与普通物质的相似性增加，如果时间足够长，我们对中微子成团的信心也会增加。特别是，聚类可能发生在一些种子上（参见。定义见正文），则暗物质世界形成暗物质星系的机会增加。如果暗物质星系在1 Gyr的时间跨度内存在，那么它们甚至可能决定普通星系的形成（即暗物质星系首先形成）;因此，对我们宇宙结构的影响将是巨大的。
2011-10-26 hep-ph
An Elusive Vector Dark Matter
尽管直接暗物质搜索实验的灵敏度达到了$10^{-45}~{\rm cm}^2$的水平，但仍然没有观测到可靠的暗物质信号。我们指出，如果暗物质是矢量玻色子，直接暗物质搜索实验中的零结果可能是由于暗物质-核子弹性散射中的破坏性效应。我们说明的情况下，使用修改后的希格斯门模型，包括奇异夸克。当重夸克和暗物质之间存在一定的质量间隙时，可以发生显著的相互抵消。结果，自旋无关的暗物质-核子弹性散射被抑制，使得未来的直接搜索实验很难观测到暗物质的信号。
2014-10-03 hep-ph
Generating the Dark Matter mass from the QCD vacuum: A new approach to the Dark Matter-Baryon coincidence problem
本文提出了一种基于强耦合手性暗物质领域的解决方案，通过QCD真空触发的错位生成暗物质质量，实现暗物质与重子质量的相等。
2025-12-08 hep-ph
The annihilation cross section of dark matter which is driven by scalar unparticle
分析了在标量非粒子传播子上与标准模型扇区相互作用的暗物质的湮灭截面。我们观察到暗物质对的湮灭截面对暗物质质量和标量非粒子的标度维数敏感。我们利用现有的暗物质丰度估计了暗物质质量和标量非粒子的标度维数的范围。
2013-07-26 hep-ph
How Heavy can Neutralino Dark Matter be?
热遗迹与观测结果一致的中性伴子暗物质的质量上限是多少？如果中性伴子暗物质和有色粒子的质量极度简并，质量差小于QCD标度，则暗物质湮灭显著增加，并在QCD相变后享受“二次冻结”。在这种情况下，质量远大于100 TeV的中性伴子暗物质可以实现正确的暗物质丰度。我们研究了中性伴子暗物质和有色超对称粒子在这种高度简并的质量谱下的暗物质丰度及其探测。
2020-01-05 hep-ph
Exploring the dark annihilation: multi-component asymmetric and symmetric dark matter
本文用模型无关方法建立含对称与非对称组分的多粒子暗物质Boltzmann方程，研究仅通过隐藏扇区发生“暗湮灭”的不可见候选者，并考虑宇宙非标准膨胀对暗物质丰度的影响。
2024-08-04 hep-ph
Decaying Dark Matter from Dark Instantons
我们构建了一个明确的，TeV尺度的衰减暗物质模型，其中的暗物质候选人的近似稳定性是一个全球对称性的结果，只有由非阿贝尔暗规范群产生的瞬子诱导的运营商被打破。主要的暗物质衰变通道是到标准模型轻子。暗物质湮灭到标准模型态主要通过希格斯门发生。我们表明，在这个模型中的暗物质候选人的质量和寿命可以选择符合PAMELA和费米LAT实验的数据拟合青睐的值。
2010-09-22 hep-ph
Majorana Dark Matter Cross Sections with Nucleons at High Energies
非相对论性暗物质与核子的散射受到直接探测实验的限制。利用XENON对暗物质与核子散射的自旋无关和自旋相关截面的约束，对假设的Majorana费米子暗物质粒子与希格斯玻色子和Z玻色子的耦合进行了约束.在这个过程中，我们说明了变化的暗物质核子截面，因为一个去从非相对论，相干散射相对论，非相干散射。虽然Z不可见衰变宽度排除了暗物质与普通物质的直接耦合，但通过将光Z'门户引入暗区，即使在加速器实验约束下，也可以保留相对较大的暗物质核子截面质量约为10 GeV的暗物质
2012-10-17 hep-ph
Quark Seesaw, Dark $U(1)$ symmetry and Baryon-Dark Matter Coincidence
我们试图理解的重子暗物质符合问题内的标准模型，宇称不变性是用来解决强CP问题的夸克跷跷板扩展。这个模型的$SU(2)_L\times SU(2)_R\times U(1)_{B-L}$规范对称性是由一个黑暗的$U(1)_X$群加上包含一个重中性矢量费米子$χ_{L,R}$下的黑暗集团起着暗物质的作用。在这个模型中，所有的费米子都是狄拉克型的。在考虑了闪锌矿效应后，重标量在$U(1)_X$下的衰变导致了暗物质和重子的同时不对称产生。$U(1)_X$基团不仅有助于稳定暗物质，还有助于通过$χ-\barχ$湮灭消除暗物质的对称部分。对于质量接近质子质量的暗物质，它解释了为什么重子和暗物质丰度具有相似的量级（重子-暗物质重合问题）。该模型在低阈值（亚千电子伏）直接暗物质搜索实验中是可检验的。
2017-08-10 hep-ph
Identifying Minimal Composite Dark Matter
本文从强动力学中识别最小复合标量暗物质，通过直接探测和对撞机限制，对比基本标量暗物质，提出区分两种模型的关键特征。
2022-07-31 hep-ph
Hybrid Dark Matter
暗物质可以在早期宇宙中通过冻入或冻出机制产生。这两种情况都在参考文献中进行了研究，但通过这两种机制的组合产生的暗物质没有得到解决。在本文中，我们提出了一个混合的暗物质模型，其中暗物质有两个组成部分，一个热产生的和另一个产生的非热。首次给出了Higgs门混合暗物质残余丰度的解析计算，并从暗物质的直接和间接探测实验中考察了模型参数空间的约束条件.
2018-05-13 hep-ph
