Probing dark energy using anisotropies in the clustering of post-EoR HI distribution
本文提出将再电离后HI 21-cm信号的各向异性作为暗能量探针，利用其BAO特征测量哈勃参数和角直径距离，并验证了含负宇宙学常数的quintessence暗能量模型与未来观测相符。
2024-05-06 astro-ph.CO gr-qc
Probing two approaches to Unified Dark Dynamics
暗物质和暗能量是描述晚期宇宙的基本要素，至少在平等时代是这样。另一方面，暴胀也是必要的，并且需要一个“暗”成分，通常与一个标量场有关，这个场在非常早期的宇宙中主导着动力学和运动学。然而，宇宙学标准模型的这三个暗成分是相互独立的，尽管有其他模型追求实现三重统一，或者至少是双重统一。在目前的工作中，我们提出了一个更新的两个模型，我们已经考虑在最近几年。第一个是“暗流体”模型，在这个模型中，暗物质和暗能量是同一个东西，实现了具有特定性质的双重统一，精确地模拟了宇宙学的标准模型，给出了LCDM模型中存在的暗简并。第二个模型由一个F（X）标量场拉格朗日量给出，用它可以模拟从暴胀到今天的整个宇宙动力学，代表一个三重统一模型。我们强调这些模型的主要属性，以及我们测试他们对已知的宇宙学探测器。
2013-03-11 astro-ph.CO gr-qc
Probing dark energy using convergence power spectrum and bi-spectrum
弱透镜收敛统计量是研究暗能量的有力工具。暗能量对结构的形成起着重要的作用，其影响可以通过收敛功率谱、双谱等来检测。$ Λ$ CDM是最有前途和最简单的暗能量模型之一。然而，随着暗能量状态方程的演化，研究不同的暗能量模型是值得的。本文从$ Λ$ CDM模型出发，通过收敛功率谱和双谱研究了不同暗能量模型的可探测性。
2017-09-14 astro-ph.CO
Probing the Dark Matter density with gravitational waves from super-massive binary black holes
本文提出超大质量双黑洞引力波频谱在nHz处的抑制效应可用于限制暗物质密度，进而约束星系中心间接探测信号，并有望通过精确频谱实现暗物质密度剖面层析成像以探测粒子物理效应。
2023-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Isospin-Violating Dark Matter
我们讨论了同位旋破坏的暗物质（IVDM）的实验探针，包括直接和间接的检测策略。我们指出的重要作用，IVDM在理解最近的数据低质量暗物质，并描述在当前和即将到来的实验中寻找IVDM的证据的策略。
2011-12-31 astro-ph.CO hep-ph
Probing dark energy beyond $z=2$ with CODEX
精确测量自然界的基本耦合和宇宙学红移漂移的第一次测量是未来高分辨率超稳定光谱仪（如CODEX）的两个关键目标。能够做到这两点给了CODEX一个独特的优势，允许它探测物质时代深处的动态暗能量模型（通过测量它们的状态方程的行为），从而测试那些难以与标准$Λ$ CDM范式区分开的模型。我们用两个简单的案例来说明这一点。
2012-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Dark Energy with Lensing Magnification in Photometric Surveys
我提出了一个估计的角度互相关的两个示踪剂的宇宙大尺度结构，利用红移信息隔离单独的物理贡献。估计器是通过求解Limber方程来获得的，用于前景示踪剂的重新加权，该前景示踪剂使对交叉关联函数的聚类或透镜贡献为零。应用于未来的测光调查，估计器可以提高引力透镜放大效应的测量，以提供一个有竞争力的独立约束的暗能量状态方程。
2014-01-02 astro-ph.CO
Probing interaction and spatial curvature in the holographic dark energy model
在本文中，我们放置在全息暗能量模型的相互作用和空间曲率的观测约束。我们考虑全息暗能量与物质之间的三种唯象相互作用，即，相互作用项$Q$与暗能量（$ρ_Λ$）、物质（$ρ_{m}$）和物质加暗能量（$ρ_m+ρ_Λ$）的能量密度成比例。为了探讨全息暗能量模型中的相互作用和空间曲率，我们使用了最新的观测数据，包括Ia型超新星（SNIa）的组成数据、威尔金森微波各向异性探测器（WMAP 5）5年观测给出的宇宙微波背景（CMB）的位移参数和斯隆数字巡天（SDSS）的重子声学振荡（BAO）测量.结果表明，全息暗能量模型中的相互作用和空间曲率都很小。此外，有趣的是发现在全息暗能量模型中，唯象相互作用与空间曲率之间存在着显著的简并。
2009-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Lorentz-violating scalar forces and dark matter with precision matter and antimatter experiments
本文探索洛伦兹破缺标量场模型，其可增强对标量场对反物质的影响，并指出通过光谱学、干涉测量及反物质实验进行暗物质搜寻等精密测试的机会。
2026-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper: Probing dark matter with small-scale astrophysical observations
目前对暗物质的理解主要来自于对宇宙中总物质含量的测量，来自于引力物质在非常大尺度上的分布，以及来自于次星系尺度上的旋转曲线和速度色散。然而，小尺度结构很可能是解开宇宙中仍然神秘的85%物质的粒子物理学的关键。利用下一代引力波探测器和先进的天体测量仪器提供的大量高精度测量数据，将有可能对新粒子和暗物质进行新型小尺度天体物理探测。宇宙微波背景和大尺度结构调查将提供互补的限制暗物质模型与独特的小尺度签名。我们列出了小尺度结构和致密物体作为暗物质探测器的研究，并总结了实现目标的要求。
2022-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing a minimal dark gauge sector via microlensing of compact dark objects
Universidad de Guanajuato（瓜纳华托大学）；Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo（米却肯圣尼古拉斯自治大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学）；Universitat de València（瓦伦西亚大学）
通过微透镜效应探测最小的暗规范对称性领域，利用引力观测约束暗规范参数并探索更广泛的DSM场景。
2026-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Dark Energy on the Moon
Vanderbilt University（范德堡大学）
利用月球激光干涉仪探测暗能量EFT的动能部分，以约束其微物理参数和声速。
2026-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing Dark matter-Baryon Interaction with S301--the Fastest Known Star in the Milky Way
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
本研究利用银河系最快恒星S301的极端轨道特性，通过计算暗物质-质子散射的能量沉积，证明其可作为探测暗物质-重子相互作用的灵敏探针。
2026-09-09 astro-ph.CO
Probing Dark Energy with the Kunlun Dark Universe Survey Telescope
暗能量是许多即将到来的大规模调查的重要科学驱动力。南极洲的Dome A具有小而稳定的可见度和低热红外背景，为揭示宇宙的基本问题提供了独特的机会。我们表明，深，高分辨率的成像调查\emph{ugrizyJH}带10,000平方度可以提供竞争性的约束暗能量状态方程参数使用Ia型超新星，重子声学振荡，和弱透镜技术。通过昆仑暗宇宙巡天望远镜（KDUST）在\emph{yJH}波段5000- 10，000度$^2$和大型综合巡天望远镜在\emph{ugrizy}波段相同区域的协调努力，可以部分实现这样的巡天。此外，联合调查可以利用圆顶A的高分辨率成像，进一步收紧对暗能量的限制，并测量具有强透镜和星系-星系弱透镜的暗物质特性。
2010-05-24 astro-ph.CO
Probing ultra-light dark photon from inverse Compton-like scattering
暗光子不仅提供了一个连接暗区粒子和普通物质的入口，而且也是一个很好的暗物质候选者。我们提出通过逆类康普顿散射过程$p+γ^\prime \to p+γ$探测暗光子暗物质。由于超高能初级宇宙射线，我们发现这样的方法能够探测从$10^{-2}$ eV到$10^{-19}$ eV的暗光子质量，具有eROSITA $X$射线望远镜的预期灵敏度，这可以将木星磁场实验的暗光子质量下限扩展约三个数量级。
2022-03-16 astro-ph.CO hep-ph
Probing the Sound Speed of Dark Energy with a Lunar Laser Interferometer
Vanderbilt University（范德堡大学）
本文提出利用月球激光干涉仪探测暗能量声速，通过测量宇宙学尺度引力势的实时演化，揭示暗能量微物理特性，建立声速与可观测应变信号的联系。
2026-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing interaction in the dark sector
一个现象学的尝试是让暗物质和暗能量相互作用，以缓解所谓的巧合问题。通过假设一个耦合的精髓的情况下，其特征在于由一个相互作用参数$ε$，我们调查的精度在测量的膨胀率$H(z)$所需的未来的实验，以检测可能的偏差从标准的$Λ$ CDM模型（$ε= 0$）。我们进行我们的分析在两个层面上，即：通过蒙特卡罗模拟$ε$ CDM模型的基础上，其中$H(z)$样本具有不同的准确性，并通过分析方法，计算$ε$的误差传播的函数中的错误$H(z)$。我们表明，我们的分析方法准确地跟踪模拟，并发现，以检测交互{仅使用$H(z)$数据，这些必须达到优于1%的准确度。
2012-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing dark energy with redshift-drift
未来的红移漂移测量（也称为Sandage-Loeb信号）将是探测所谓的“红移沙漠”的关键，从而为宇宙学研究提供新的工具。在本文中，我们量化的能力，未来的测量Sandage-Loeb信号的CODEX样光谱仪约束动力学暗能量的唯象参数化，特别是通过获得$w_0$和$w_a$的约束。我们还证明，如果与CMB数据一起使用，Sandage-Loeb测量将能够打破膨胀参数之间的简并性，从而大大改善宇宙学约束。
2012-11-19 astro-ph.CO
Probing Dark Energy with Neutrino Number
通过对宇宙微波背景辐射（CMB）的测量，发现中微子的有效数接近于\LambdaCDM宇宙学的标准模型值Neff = 3.046。通过使用不同的暗能量模型（即，对于不同的w值），可以获得与\LambdaCDM相同的CMB角功率谱。在未来的星系巡天中，可以利用物质功率谱来打破宇宙微波背景辐射中Neff和w之间的简并性。
2014-10-06 astro-ph.CO hep-ph
Probing the imprint of interacting dark energy on very large scales
观测到的星系功率谱获得了光锥效应的相对论修正，这些修正在非常大的尺度上增长。未来在光学、红外和无线电波段的星系巡天将探测越来越大的波长模式，并达到更高的红移。为了在大尺度上利用新的数据，准确的分析需要包括相对论效应。对于原始非高斯性和将暗能量模型的测试扩展到视界尺度的情况尤其如此。在这里，我们调查后者，专注于模型的暗能量相互作用的非引力与暗物质。暗区中的相互作用也会导致功率谱的大规模偏差。如果忽略相对论效应，相互作用暗能量的印记将被错误地识别，从而导致在非常大的尺度上对相互作用暗能量的约束的偏差。
2015-03-07 astro-ph.CO
Probing Dark Matter Isocurvature with Primordial Non-Gaussianity
本研究探讨暴胀中轻场产生的等曲率涨落与绝热扇区相互作用形成的混合非高斯性，其运动学依赖不同于局域形状，并针对QCD轴子场景提出可显著提升普朗克灵敏度的搜索参数空间。
2024-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the effects of primordial black holes on 21-cm EDGES signal along with interacting dark energy and dark matter - baryon scattering
21厘米射电信号已成为研究宇宙黑暗时代（复合到再电离）的重要探针。在目前的分析中，我们探讨了原始黑洞（PBH），冷却的重子物质由于暗物质（DM）-重子碰撞和暗物质-暗能量（DE）流体的相互作用对21厘米的亮度温度的综合影响。亮温的变化对DM质量（$m_χ$）和暗物质-重子散射截面（$σ_0$）有显著的依赖性。对于不同的可能PBH质量和不同的相互作用暗能量（IDE）模型，得到了$m_χ$ - $σ_0$参数空间的界。这些界限估计的基础上观察到的过剩（$-500^{+200}_{-500}$ mK）的21厘米亮度温度的边缘实验。最后，对不同的暗物质质量值和不同的IDE模型耦合参数的PBH质量的界限也得到了。IDE模型的约束条件的兼容性，在估计的界限也解决了。
2021-11-01 astro-ph.CO
Probing Spin-2 Ultralight Dark Matter with Space-based Gravitational Wave Detectors in the mHz Regime
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院，中国科学院大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Ningbo University（宁波大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
本文研究了利用空间引力波探测器探测自旋2超轻暗物质的可行性，通过分析不同干涉仪通道的灵敏度曲线，发现其在特定质量范围内可达到更高的耦合常数限制。
2026-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Unified Origin of Dark Matter and Baryon Asymmetry at PAMELA/Fermi
本文提出了一个在电弱标度以上的亲轻世界中的暗物质和重子不对称性的统一模型。我们提供了一个例子，暴胀子衰变产物随后产生轻子不对称性和暗物质丰度与一个独特的耦合在早期宇宙中，而今天的暗物质通过相同的耦合衰变引起了在PAMELA和费米大面积望远镜观测到的宇宙射线异常。
2009-09-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing Interacting Dark Energy and Scattering of Baryons with Dark Matter in Light of EDGES 21cm Signal
EDGES实验观测到中性氢原子（HI）在宇宙黎明期21厘米吸收线（$z \simeq 17.2$）亮温$T_{21}$存在一个过剩谷（$-500^{+200}_{-500}$ mK）。我们考虑了暗物质和暗能量流体的相互作用以及重子物质与暗物质的碰撞冷却来解释观测到的$T_{21}$过剩谷。我们利用三种不同的暗物质-暗能量（DM-DE）相互作用模型来尝试这些模型在解释EDGES结果中的可行性。哈勃参数的演化被DM-DE相互作用修正，这也是在这项工作中解决的。这反过来又影响HI 21 cm的光学深度以及重子温度，从而影响$T_{21}$的亮度温度。此外，我们还发现，DM-DE相互作用使我们能够探索暗物质与不同的质量制度和他们的生活能力方面，满足EDGES结果。
2021-03-15 astro-ph.CO
Out of the darkness: probing the inflationary era with dark photon dark matter
本研究提出结合 TASEH haloscope、下一代 light-shining-through-a-wall 实验与宇宙学数据，重建暗光子性质并首次直接探测暴胀时期。
2025-07-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing dark radiation with inflationary gravitational waves
最近的宇宙学观测表明存在额外的轻物质，即，暗辐射在本文中，我们表明暗辐射的签名是印在暴胀引力波的频谱。如果暗辐射是由大质量粒子衰变产生的，则引力波的高频模被抑制。此外，由于暗辐射引起的各向异性应力的影响，引力波谱可能在暗辐射产生时进入视界的频率处出现下降。一旦对引力波谱进行了详细的实验研究，我们就可以推断出宇宙中暗辐射是如何以及何时产生的信息。
2012-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Probing the interaction between dark energy and dark matter with the parametrized post-Friedmann approach
在暗能量和暗物质之间可能存在某种直接的、非引力的耦合。这种可能性需要通过观测来认真检验，这就要求我们从膨胀历史和结构生长两个方面来理解这种情况。研究发现，在计算相互作用暗能量（IDE）宇宙学中的微扰时，在大多数情况下超视界尺度上的曲率微扰是发散的，这对IDE宇宙学来说是一个灾难。我们找到了解决这个问题的办法，那就是完全从暗能量的基本事实出发，建立一个有效的理论来处理暗能量扰动。该方案概括了非耦合暗能量的参数化后弗里德曼框架，可用于解决IDE宇宙学的不稳定性。IDE模式的整个参数空间从此可以通过观测数据来探索。因此，IDE情景可以通过使用PPF方法用当前和未来的观测数据进行检验或证伪。我们期待未来高精度的观测数据能为暗能量与暗物质之间是否存在直接耦合提供一定的答案。
2017-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Ricci dark energy model with perturbations by using WMAP seven-year cosmic microwave background measurements, BAO and Type Ia supernovae
本文通过对现有宇宙学数据的联合约束，从动力学和几何的角度研究了具有微扰的Ricci暗能量模型。我们使用完整的宇宙微波背景信息从WMAP 7年的数据，重子声学振荡从斯隆数字巡天和2度星系红移巡天，和Ia型超新星从超新星宇宙学项目合作联盟2汇编。采用马尔可夫链蒙特卡罗方法进行全局约束。利用最佳拟合的结果，给出了宇宙学常数模型和Ricci暗能量模型在微扰下的宇宙微波背景功率谱和背景演化的差异。
2011-10-19 astro-ph.CO
Probing the Type 3 interacting dark-energy model using matter pairwise velocity
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；Institut d’Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, Sorbonne Université（巴黎天体物理研究所，UMR 7095，法国国家科学研究中心，索邦大学）
通过分析物质成对速度统计，研究类型3模型参数对大尺度结构观测的影响，揭示速度统计作为暗物质相互作用探测工具的潜力。
2026-04-06 astro-ph.CO
Prospects for probing dark matter particles and primordial black holes with the Hongmeng mission using the 21 cm global spectrum at cosmic dawn
本文评估了Hongmeng mission利用21 cm全局谱探测暗物质粒子与原初黑洞的潜力，发现其能将现有探测限制提升近两个数量级，并具备探测亚GeV暗物质及大质量PBH霍金辐射的能力。
2025-07-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing Self-Interacting Dark Matter via Gravitational-Wave Background from Eccentric Supermassive Black Hole Mergers
本研究利用偏心超大质量黑洞双星并合产生的随机引力波背景，结合改进的动力学摩擦与轨道演化模型，证明脉冲星计时阵列可约束自相互作用暗物质截面。
2025-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Probing dynamics of dark energy with latest observations
我们检验了$Λ$ CDM模型的有效性，并利用最新的天文观测资料对暗能量的动力学进行了探索。使用$Om(z)$诊断，我们发现不同类型的观测数据在$Λ$ CDM框架内处于紧张状态。然后，我们允许暗能量的动力学和调查的约束暗能量参数。我们发现，对于两种不同类型的状态方程参数$w$的参数化，目前的数据的组合温和地有利于一个不断发展的$w$，虽然意义是不够的贝叶斯证据支持。DESI调查的预测表明，暗能量的动力学可以检测到在$7σ$的置信水平，并将决定性地支持贝叶斯证据，如果最佳拟合模型的$w$来自当前的数据是真正的模型。
2017-04-06 astro-ph.CO
Probing Bosonic Stars with Atomic Clocks
暗物质可能以不对称暗星的形式表现出来。在本文中，我们考虑使用原子钟探测这种不对称玻色子暗物质星的可能性。如果暗区通过希格斯玻色子或光子入口与标准模型区相连，那么处于玻色-爱因斯坦凝聚体状态的玻色子星的内部就可以改变控制原子钟装置计时的物理常数的值。通过地球的稀释不对称暗物质玻色子星可以引起频率偏移，可以在分离的地球原子钟中观察到。这就给了我们机会去探测一类暗物质候选者，而这些候选者目前还不能用任何不同的传统方法来探测。
2020-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the dark Universe with gravitational waves
本文提出用依赖极化、频率和时间的等效速度来建模引力波与暗能量、暗物质的相互作用，并利用不同极化引力波的传播时间和光度距离在不同频率和红移处探测暗宇宙。
2024-03-28 astro-ph.CO
New Method for Probing Dark Energy using the Rees-Sciama Effect
积分的Sachs-Wolfe（ISW）效应为我们提供了引力势随时间演化的信息。利用宇宙微波背景（CMB）与大尺度结构（LSS）之间的互相关关系来提取ISW效应是一种很有前途的方法。与CMB相比，物质涨落可以非线性增长，这在引力势中表现出来。与线性ISW效应相比，这种非线性ISW效应（Rees-Sciama效应）表现出独特的行为，它将CMB与质量示踪剂之间的反相关互相关转变为正相关互相关。我们证明了这种翻转尺度对暗能量模型的依赖性，它可以作为研究暗能量模型的一种新方法。
2015-09-22 astro-ph.CO
Probing photophobic (rel)axion dark matter
我们研究早期宇宙宇宙学和暗物质直接探测之间的相互作用，考虑自然抑制耦合光子的轴子模型。在电弱尺度宇宙学弛豫的背景下，我们专注于\emph{Relaxion Dark Matter}的方案，其中弛豫场构成了所有观测到的暗物质遗迹密度，其允许的质量范围被固定到几个$\mathrm{keV}$的建设。特别是，我们表明，一个弛豫粒子与质量$m_ϕ= 3.0 \,\mathrm{keV}$耦合到电子与$g_{ϕ, e}= 6.8 \times 10^{-14}$是一致的XENON 1 T过剩，同时占所观察到的暗物质和令人满意的天文/宇宙探测。这种情况下使用的电弱尺度作为链接的弛豫生产在早期的暗物质吸收率直接检测。
2021-01-25 astro-ph.CO hep-ph
Neutron Stars with Baryon Number Violation, Probing Dark Sectors
中子寿命异常被用来激发新物理学的引入，新物理学中隐藏的扇形粒子与重子数相耦合，而中子星对新物理学提供了强有力的约束。虽然中子寿命异常可能最终被证明是平凡的起源，我们用它作为动机的重子数违反，无论是真实的或明显的，和黑暗的部门可以interrupt和如何中子星观测，现在和未来，可以约束他们的方式进行更广泛的审查。
2022-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing the freeze-in mechanism in dark matter models with $U(1)^\prime$ gauge extensions
具有微小规范耦合的MeV尺度的新规范玻色子（所谓的暗光子）可能是暗物质冻结产生的原因，并为目前和未来的实验提供了明确的目标。我们研究了暗光子和标准模型规范玻色子之间的热混合以及由此产生的等离激元衰变对电弱相变前后暗物质产生的影响。在观测到的暗物质遗迹丰度所偏好的参数区域中，暗光子的寿命足够长，可以用固定目标实验进行探测，而光则足以引起直接探测信号。事实上，XENON1T的电流限制已经将狄拉克费米子暗物质限制在GeV到TeV的范围内，这些物质是通过冻结机制产生的。我们说明了我们的研究结果的情况下，$U(1)_{B-L}$规范扩展，并讨论可能的概括。
2019-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Rydberg Single Photon Detection for Probing 0.1-10 meV Dark Matter with BREAD
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Delaware（特拉华大学）
提出一种基于里德伯的单光子探测器，通过BREAD天线聚焦光子并转化为可探测电子，利用态选择电离和直接电离探测0.1-10 meV质量范围的暗物质。
2025-10-31 astro-ph.CO hep-ph quant-ph
Polarized target as a tool for probing the non-standard properties of dark matter
讨论了利用极化核靶测试费米子暗物质非标准性质的可能性。假设入射的暗物质在存在矢量、轴向、标量和张量相互作用的极化核上散射。标量和张量耦合被假定为复数。根据关于暗物质极化和反冲核自旋测量的假设，测试了各种类型的测量设置。特别是，我们解决的问题，发现和区分理论上可能的情况下，混合三重产品之间的各种偏振矢量，动量的传入暗物质和反冲核出现在截面的影响。它们的存在表明在极化的暗物质-核散射中可能存在时间反演对称性破坏。我们的考虑是独立于模型的，并在非相对论性暗物质和反冲核限制。
2022-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Probing Dark Matter with Future CMB Measurements
暗时代中的暗物质湮灭和衰变会影响宇宙电离历史，并在宇宙微波背景各向异性谱中留下印记。CMB偏振各向异性在较高的红移下对这种能量注入敏感，并有助于减少再电离期间$Λ$ CDM和天体物理电离过程中原始光谱参数的简并。根据一些即将到来的CMB偏振实验，如AdvACTPol，AliCPT，CLASS，Simons Observatory，Simons Array，SPT-3G，我们估计了它们在探测暗物质湮灭和衰变信号方面的潜在灵敏度。我们发现，未来的任务有95%的C. L。分别将DM衰变和湮灭速率限制在$Γ_χ(τ_χ^{-1}) \sim 10^{-27}{\rm{s}}^{-1}$和$\left<σv \right>/m_χ \sim 10^{-29}{\rm{cm^3s^{-1}GeV^{-1}}}$的数量级，显著提高了当前实验范围对DM的灵敏度。
2020-10-24 astro-ph.CO hep-ph
Probing Electroweak Dark Matter at 14 TeV LHC
动机良好的电弱暗物质通常由一个扩展的电弱扇区承载，该扇区也包含质量接近弱标度的新轻子对。在本文中，我们通过结合暗物质直接探测和高亮度LHC探测新轻子对来探索这种电弱暗物质。使用$Z$ -和$W$ -相关的电弱过程与两个或三个轻子的最终状态，我们表明，依赖于整体的耦合常数，暗物质质量高达$170-210$ GeV可以排除在$2σ$水平和高达$175-205$ GeV可以发现在$5σ$水平在14 TeV的大型强子对撞机与集成的亮度300 fb $^{-1}$和3000 fb $^{-1}$，分别。
2020-07-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing Sub-GeV Dark Matter with the Migdal Effect at JUNO
Sogang University（西江大学）；Center for Quantum Spacetime, Sogang University（西江大学时空量子中心）
本研究探讨JUNO探测器对亚GeV WIMPs引发的米格达尔电离信号的灵敏度，利用其大靶质量和年调制效应分离信号，有望在亚GeV质量范围实现自旋相关相互作用的世界领先探测灵敏度。
2026-08-20 astro-ph.CO hep-ph
Probing Dark Matter Self-interaction with Ultra-faint Dwarf Galaxies
自相互作用暗物质（SIDM）作为解决无碰撞冷暗物质（DM）小尺度问题的一种方法，受到越来越多的关注。利用唯象SIDM晕模型研究了23个超暗矮星系的SIDM。UFD是DM占主导地位，并有较少的活跃的恒星形成历史。因此，它们是检验SIDM的理想对象，因为它们的晕轮廓受重子反馈过程的影响最小。我们发现没有UFD有利于非零自相互作用和一些简单的SIDM建模内提供严格的约束。我们的结果挑战了简单的模拟SIDM，这促使进一步调查的SIDM的晕下动力学演化。
2020-08-06 astro-ph.CO hep-ph
Probing sub-eV Dark Matter decays with PTOLEMY
当暗物质的质量低于eV尺度时，它的宇宙学占据数超过了来自宇宙微波背景的光子以及残余中微子的宇宙学占据数。如果这样的暗物质衰变为中微子对，这意味着试图探测宇宙中微子背景的实验也可能对这种额外形式的“暗辐射”敏感。在这里，我们研究的前景，检测考虑到各种选项的预测性能的未来PAPOMY实验。从一个详细的轮廓似然分析，我们发现，暗物质衰变的寿命大$10^4$陀螺仪或一个子%的暗物质分数衰减今天可以发现。从银河系和宇宙学中微子暗辐射通量引入的独特的光谱事件形状有助于前景。在这个过程中，我们还澄清了保利阻塞的重要性，在暗物质衰变。在这项工作中提出的方案可以被认为是早期的物理目标，在这些仪器的发展与放松的要求，性能和能量分辨率。
2020-12-17 astro-ph.CO hep-ph
Probing the stability of superheavy dark matter particles with high-energy neutrinos
暗物质粒子的两个最基本的性质，质量和寿命，仅仅受到暗物质的天文学和宇宙学证据的微弱约束。本文从AMANDA、IceCube、Auger和ANITA实验中未观测到的高能中微子出发，推导出质量在10 TeV-10^15 TeV范围内的暗物质粒子寿命的下限。对于在二体或三体衰变中产生中微子的暗物质粒子，我们发现质量在10 TeV和大统一尺度之间的暗物质寿命必须大于O（10^26-10^28）s。最后，我们还计算了具体的粒子物理方案，对强度的相互作用，诱导的暗物质衰变的限制。
2013-03-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing Self-interacting Dark Matter with Disk Galaxies in Cluster Environments
自相互作用暗物质（SIDM）长期以来一直被提出来作为标准冷暗物质（CDM）所带来的小尺度问题的解决方案。我们用数值模拟的方法研究了暗物质相互作用对盘状星系落入星系团形态的影响。作用在暗物质上的有效拖曳力导致恒星盘相对于周围晕的偏移，从而导致盘的扭曲。对于各向异性散射截面为0.5和1.0 $\,\textrm{cm}^{2}\textrm{g}^{-1}$，我们表明，潜在的可观察到的翘曲，不对称性，增厚的磁盘发生在模拟。我们讨论了SIDM的观测测试与星系调查和更现实的模拟需要获得详细的预测。
2018-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Probing dark matter particles at CEPC
本研究评估了未来电子对撞机CEPC通过单光子末态和$Z'$玻色子可见衰变通道探测多种暗物质模型的能力，发现其灵敏度显著优于现有实验，可将毫电荷限制提升一个数量级。
2023-09-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Probing the nature of dark matter particles with stellar streams
标准宇宙学模型的一个关键预测--它依赖于暗物质是冷的假设，即在结构形成的时期是非相对论性的--是在亚星系尺度上存在大量的暗物质子结构。这一假设可以通过研究暗物质亚结构对冷恒星流的扰动来检验。在这里，我们研究的前景，从温暖的冷暗物质的歧视，通过生成模拟数据，为即将到来的天文调查，如大型综合巡天望远镜（LSST），并重建的暗物质粒子的属性从恒星密度分布的流引起的扰动。我们讨论了统计和系统的不确定性，并表明，该方法应允许设置严格的限制热暗物质遗物的质量，并可能产生一个实际测量的暗物质粒子质量，如果它是在$\mathcal{O}(1)$千电子伏范围。
2018-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Probing sub-GeV Dark Matter-Baryon Scattering with Cosmological Observables
利用普朗克卫星的宇宙微波背景数据和斯隆数字巡天的莱曼-α森林通量功率谱，我们推导了重子和暗物质之间弹性散射截面的新极限。我们的分析地址的形式$σ\propto v^n$，其中v是暗物质重子的相对速度，允许独立于特定的粒子物理模型的截面上的约束通用的横截面。我们包括高$\ell$极化数据从普朗克在我们的分析，改善了以前的限制。我们应用了一个更仔细的治疗暗物质热演化比以前做的，使我们能够扩展我们的约束到暗物质质量的$\sim$兆电子伏。我们在这项工作中表明，宇宙学探测是目前的直接探测和天体物理搜索的补充。
2018-03-23 astro-ph.CO hep-ph
Two coincidences are a clue: Probing a GeV-scale dark QCD sector
Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）
研究通过暗物质与质子能量密度相似性及小尺度结构异常，提出GeV尺度暗QCD领域模型，探讨其参数空间及实验探测可能性。
2026-03-29 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Probing Gravitino Dark Matter with PAMELA and Fermi
我们分析了衰变引力子暗物质的宇宙射线签名的模型独立的方式的基础上的运营商分析。热leptogenesis和通用的边界条件在大统一体规模限制引力子质量低于600 GeV。来自引力子衰变的电子和正电子通量，加上标准的GALPROP背景，不能解释费米LAT最近测量的PAMELA正电子分数和电子+正电子通量。对于引力子暗物质，观测到的通量需要天体物理源。测得的反质子通量允许衰变的引力子对伽马射线谱有相当大的贡献，特别是能量低于300 GeV的谱线。未来对伽马射线通量的测量将对LHC中可能存在的衰变引力子暗物质的特征提供重要的限制。
2009-08-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing Quadratically Coupled Ultralight Dark Matter with the Laser Interferometer Space Antenna
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；Université Paris-Saclay, CNRS, CEA, Institut de Physique Théorique（巴黎萨克雷大学）；Abdus Salam Centre for Theoretical Physics, Imperial College（阿卜杜斯·萨拉姆理论物理中心，帝国理工学院）
研究用LISA探测与标准模型二次耦合的超轻暗物质，因耦合二次性质信号出现在两个频率，分析表明LISA在特定质量范围能超现有探测限制，且无屏蔽效应，提升探测灵敏度。
2026-07-10 astro-ph.CO hep-ph
