Dark Sunshine: Detecting Dark Matter through Dark Photons from the Sun
暗物质可能通过暗光子$A'$与标准模型光子的动力学混合与标准模型相互作用。这样的暗物质会在太阳中积累并湮灭成暗光子。然后暗光子可能离开太阳，衰变成可以被阿尔法磁谱仪探测到的带电标准模型粒子对。这种“暗阳光”的方向性与所有天体物理背景都不同，这为AMS发现明确的暗物质提供了机会。我们执行一个完整的分析，这种情况下，包括索末菲增强的暗物质湮灭和太阳的磁场对信号的影响，我们定义了一组削减，以优化信号的概率。利用已经收集的三年数据，AMS可能会发现质量为1 TeV $\lesssim m_X \lesssim$ 10 TeV的暗物质，暗光子质量为$m_{A'} \sim \mathcal O(100)$ MeV，动力学混合参数为$10^{-10} \lesssim \varepsilon \lesssim 10^{-8}$。建议的搜索扩展到现有的束流收集器和超新星的界限，它是互补的直接检测，探测弹性暗物质的参数空间的同一区域，但可能远远超过在非弹性暗物质的情况下。
2017-10-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Constraining vector dark matter and dark photon with degenerate mass in a hidden local SU(2) model
本文在隐藏SU(2)模型中研究简并矢量暗物质与暗光子，通过维度六算子产生动力学混合，分析湮灭过程并确定遗迹密度，发现直接探测实验对暗光子相互作用给出最强约束。
2024-05-29 hep-ex hep-ph
X-Ray Constraints on Dark Photon Tridents
本文利用INTEGRAL/SPI的16年X射线数据约束亚MeV暗光子的三光子衰变，在61–1022 keV质量范围内刷新了动力学混合参数的世界最佳上限。
2025-07-21 astro-ph.HE hep-ph
Searching for Dark Photons with Existing Haloscope Data
暗光子（或隐藏光子）是一种大质量的U（1）规范玻色子，理论上它是暗力的媒介，也是暗物质的候选者。暗光子可以通过探测暗光子与标准模型光子的动力学混合所引起的功率过剩来用轴子腔Haloscope检测。因此，通过计算相应的暗光子与光子耦合因子，可以将Haloscope轴子排除极限转换为竞争性暗光子参数极限。这种计算允许相对于其他暗光子排除的灵敏度提高大约四个数量级，并且可以使用现有数据来实现。我们提出了如何转换haloscope轴子搜索限制和相关的实验参数的摘要从已发表的搜索。此外，我们已经包括了代码，可以用来生成我们的暗光子排除限制的情况下，本文中描述的。最后，我们提出了限制暗光子和标准模型光子之间的动力学混合系数的基础上现有的haloscope轴子搜索。
2021-11-30 hep-ex hep-ph
Dark Photons from Captured Inelastic Dark Matter Annihilation: Charged Particle Signatures
暗扇区可能包含一个暗光子，它与标准模型光子动力学混合，使暗物质与正常物质发生微弱的相互作用。在以前的工作中，我们分析了太阳捕获暗物质的这种情况的影响。暗物质将聚集在太阳的核心并湮灭为暗光子。这些暗光子从太阳中心向外传播，可能会衰变产生正电子，这些正电子可以被国际空间站上的阿尔法磁谱仪（AMS-02）探测到。我们发现，这种分析的暗光子参数空间在很大程度上受到强限制的自旋无关的WIMP-核子截面从直接检测实验。在本文中，我们建立在以前的工作，考虑的情况下，暗扇区包含两个物种的狄拉克费米子，几乎是质量简并耦合到暗光子的非弹性。我们发现，对于质量分裂$Δ\sim 100 ~\text{keV}$的小值，AMS-02处的预测正电子信号与先前考虑的弹性情况相比基本保持不变，而来自直接探测的约束被放松，留下一个具有暗物质质量$100 ~\text{GeV} \lesssim m_X \lesssim 10 ~\text{TeV}$，暗光子质量$1 ~\text{MeV} \lesssim m_{A'} \lesssim 100 ~\text{MeV}$，和动力学混合参数$10^{-9} \lesssim \varepsilon \lesssim 10^{-8}$，它不受超新星观测和固定目标实验的影响，但使用现有的AMS仍然可以发现非弹性暗扇区-02数据。
2017-10-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
First Results from a Broadband Search for Dark Photon Dark Matter in the $44$ to $52\,μ$eV range with a coaxial dish antenna
本文利用GigaBREAD室温碟形天线在44至52 μeV范围搜寻暗光子暗物质，未发现信号，将暗光子-光子混合参数χ的排除限提升至10⁻¹²量级，比现有约束强约两个数量级。
2024-05-03 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Dark Photon Bremsstrahlung and Ultra-High-Energy Cosmic Ray
本文提出利用超高能宇宙线的轫致辐射效应探测暗光子，通过标准软光子计算表明超轻暗光子可导致质子显著能量损失，并给出可与现有观测比较的排除界限。
2024-02-11 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on the dark photon from deep inelastic scattering
我们调查的暗光子所产生的深度非弹性散射（DIS）数据的分析约束。我们进行提取的部分子分布函数（PDF）与和不存在的暗光子，并允许暗光子混合参数和质量的变化。我们还包括矢量介子优势的影响，以确保正确的光生极限。通过考虑从这样的提取所产生的总$χ^2$的变化，我们推断排除限制暗光子的动力学混合参数的暗光子质量高达$80\ {\rm GeV}$。
2022-02-05 hep-ex hep-ph
Dark photon search with a gyrotron and a transition edge sensor
利用回旋管在0.1 meV附近探测光暗物质的候选者之一暗光子。过渡边缘传感器的使用是本实验的关键，预期的结果是有希望的。这项研究将为未来使用类似仪器进行轴子研究铺平道路。
2020-08-20 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Search for dark matter in the hidden-photon sector with a large spherical mirror
如果暗物质是由隐藏的扇形光子组成的，这些光子与规则光子在动力学上混合，那么无论我们在哪里有暗物质，都会出现一个微小的振荡电场分量。在导电材料的表面，这导致几乎垂直于表面发射单个光子的小概率，相应的光子频率与隐藏光子的质量相匹配。我们报告了一个实验装置的建设与一个大的~14平方米的球形金属镜，将允许搜索隐藏的光子暗物质在电子伏特和亚电子伏特范围内的应用程序不同的电磁辐射探测器。我们讨论的灵敏度和可访问的区域中的暗物质参数空间。
2015-09-09 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Dark Photons from the Center of the Earth: Smoking-Gun Signals of Dark Matter
暗物质可能在暗电磁作用下被一个暗光子充电，该暗光子与标准模型光子动力学混合。在这个框架下，暗物质将在地球中心聚集并湮灭成暗光子，暗光子可能到达地球表面并衰变成可观测的粒子。我们确定由此产生的信号率，包括索末菲增强，其中发挥了重要作用，使地球的暗物质人口的最大，平衡值。对于暗物质质量$m_X \sim$ 100 GeV - 10 TeV、暗光子质量$m_{A'} \sim$ MeV-GeV和动力学混合参数$\varepsilon \sim 10^{-10} - 10^{-8}$，指向地球中心的所产生的电子、μ子、光子和强子是暗物质的冒烟的信号，其可以通过各种实验检测到，包括中微子望远镜（例如IceCube）和基于空间的宇宙射线检测器，例如费米LAT和AMS。我们确定的信号率和特性，并表明，大和惊人的信号-如平行μ子轨道-是可能的，在区域的$(m_{A'}, \varepsilon)$平面不探测直接检测，加速器实验，或天体物理观测。
2017-10-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Superradiant Searches for Dark Photons in Two Stage Atomic Transitions
我们研究了一种发现暗光子场的新机制，即在冷气体制备中共振触发双光子跃迁。使用相干制备的冷仲氢，亚毫电子伏质量暗光子场的耦合灵敏度可以提高几个数量级，与修改后的光照射通过墙壁设置。计算了背景暗光子场对反向传输激光泵浦冷仲氢到第一振动激发态的偶极矩和跃迁速率的影响。数值模拟了低温仲氢样品中暗光子激发的双光子辐射的非线性放大，获得了预期的暗光子耦合灵敏度。
2020-03-19 hep-ex hep-ph
Detecting dark photon dark matter with Gaia-like astrometry observations
一类具有超轻质量的暗光子暗物质模型通过与重子或$B-L$电荷的耦合会导致试验体的振荡。观测者的这种周期性振荡会导致恒星视位置的摆动，这是由于光行差的影响，这可以通过对银河系中恒星的高精度天体测量观测来探测。我们建议利用盖亚观测到的一些恒星的恒星位置来寻找这种暗光子暗物质。我们表明，这种天体测量方法是能够提供有前途的灵敏度，以寻找暗光子暗物质的质量范围内的$10^{-23}\sim10^{-21}$ eV。
2019-05-04 astro-ph.HE hep-ph
Observable signatures of dark photons from supernovae
暗光子是一种动机良好的新粒子，作为相关暗扇区的组成部分，它可以解释暗物质。暗光子的一个强限制来自超新星的过度冷却。我们指出，即使在超新星中产生的暗光子太少而不能违反冷却约束的耦合中，它们也可以通过衰变直接观察到。超新星产生的暗光子衰变为正电子，在SPI/INTEGRAL观测到的511 keV湮灭线中给出信号。此外，这些衰变的暗光子发出的伽马射线也为伽马射线望远镜提供了一个信号。现有的GRS对SN 1987 a的观测已经限制了这一点，未来附近的SN可能会提供检测。最后，来自河外SN的暗光子衰变会产生一个伽马射线的扩散通量，可以被SMM和HEAO-1等探测器观测到。这些观测结果可以探测到暗光子耦合的几个数量级，超出了大约1 - 100 MeV的质量的电流限制。
2020-07-03 astro-ph.HE hep-ph
Hunting for Dark Photon-Photon Tridents
本研究利用INTEGRAL/SPI的16年X射线数据，结合先进背景建模与完整单圈衰变振幅，对61–1022 keV质量范围的暗光子动力学混合参数给出国际领先约束，缩小了暗光子暗物质模型参数空间，凸显X射线探测潜力。
2025-06-13 astro-ph.HE hep-ph
Relaxing constraints on a broad dark photon
本文研究宽暗光子在衰变为轻暗物质时对混合参数约束的放宽效应，并以CMS数据为例，证明暗光子与暗物质的适度耦合可使混合参数上限提高一个数量级。
2025-08-18 hep-ex hep-ph
The Dark Photon
暗光子是一种新的规范玻色子，它的存在已被证实。它是暗的，因为它来自于一个假想的暗扇区的对称性，该暗扇区包括在标准模型相互作用下完全中性的粒子。尽管这种新的规范玻色子很暗，但由于它与普通可见光子的动力学混合，它可以被探测到。我们从理论和实验的角度来回顾它的物理。我们讨论有质量和无质量情况的区别。我们解释了暗光子如何进入实验室，天体物理学和宇宙学观测以及暗物质物理。我们调查了当前和未来的实验限制的参数的无质量和大质量的暗光子，以及相关的界限毫荷费米子。
2020-10-16 hep-ex hep-ph
Cavity as Radio Telescope for Galactic Dark Photon
本文提出用超导射频谐振腔作为射电望远镜探测银河系暗光子背景，通过每日信号变化区分偏振，并获得了暗光子与光子动力学混合系数迄今最严格的限制，开辟了多信使间接探测暗物质的新途径。
2025-01-12 astro-ph.HE gr-qc hep-ex
Direct Detection Constraints on Dark Photon Dark Matter
暗物质探测器主要用于探测WIMP在原子核上的弹性散射，同时也可以精确探测可能被探测器材料吸收的轻、弱耦合粒子。在本文中，我们推导出的极小模型的暗物质组成的长寿矢量态V（暗光子）在0.01-100 keV的质量范围内的约束。假设暗光子构成了暗物质的主要部分，在诸如XENON 10和XENON 100的直接探测实验中电离信号的缺失对暗光子混合角施加了非常强的约束，直到$O(10^{-15})$。这种对暗光子暗物质的敏感性超过了从恒星能量损失考虑得出的间接界限，超过了可用质量范围的很大一部分。我们还重新审视了间接约束$V\to 3γ$衰变，并表明，从修改宇宙电离历史的限制是可比的更新的限制从弥漫的伽马射线通量。
2015-07-22 hep-ex hep-ph
Measuring properties of a dark photon from semi-invisible decay of the Higgs boson
通过希格斯玻色子衰变为光子和不可见粒子，人们已经付出了相当大的努力来发现暗光子。一个尚未探索的问题是，如果在这个通道中发现过量的暗光子，那么在LHC上可以测量暗光子的哪些特性，以及我们是否可以确定这个信号是否确实是暗光子的信号。在本文中，我们试图解决这些问题的两个希格斯生产渠道：胶子融合和$Z$相关。首先，对无质量暗光子的质量上限和有质量暗光子的质量不确定性进行了展望。其次，我们研究了区分这个信号的希格斯衰变到一个引力伴子和一个中性伴子，衰变到一个光子和另一个引力伴子。最后，研究了观测希格斯粒子衰变为暗光子和$Z$玻色子的互补可能性。
2022-04-27 hep-ex hep-ph
Dark Photon Search at Yemilab, Korea
暗光子是一种动机很好的假想暗区粒子，可以解释粒子物理学的标准模型无法解释的观测结果。提出了一种寻找暗光子的方法，这种暗光子是由电子束撞击厚钨靶产生的，随后在韩国新的地下实验室Yemilab的3千吨级中微子探测器中相互作用。暗光子可以通过“暗辐射”或通过在目标中产生的普通光子的振荡产生，并通过它们的可见衰变、“吸收”或通过它们对普通光子的振荡来检测。通过探测吸收过程或振荡产生的光子，在95%置信水平（C.L.）下，获得了世界上最好的测量$ε^2 > 1.5 \times 10^{-13} (6.1 \times 10^{-13})$暗光子动力学混合参数的灵敏度。可以获得暗光子质量之间的80 eV和1 MeV的一年之久的曝光，以100 MeV-100 kW的电子束与零（$10^3$）的背景事件。平行地，从质量在1 MeV和$\sim$ 86 MeV之间的暗光子的衰变中探测$e^+e^-$对将在95% C. L.处具有$ε^2 > \mathcal{O}(10^{-17}) (\mathcal{O}(10^{-16}))$的灵敏度。具有零（$10^3$）背景事件。
2021-04-15 hep-ex hep-ph
Is the decay of the Higgs boson to a photon and a dark photon currently observable at the LHC?
本研究通过希格斯信号强度、斜参数等多方面约束，得出希格斯玻色子衰变产生光子和暗光子的分支比远低于当前LHC搜索灵敏度的结论，提示需重新考量相关实验方向。
2023-05-06 hep-ex hep-ph
Dark photon superradiance quenched by dark matter
黑洞的超辐射已经被用来对超轻玻色子的各种模型，如轴子，新的光标量和暗光子，施加非常强的限制。人们普遍认为，超辐射边界与模型无关，因此相当可靠。然而，在这项工作中，我们表明，暗光子的超辐射边界可以通过简单的，引人注目的扩展极小模型的挑战。特别是，如果暗光子占据了一个更大的暗扇区，并耦合到扮演暗物质角色的暗费米子，那么超辐射边界可以很容易地绕过，这取决于暗物质的质量和（暗）电荷。
2022-06-24 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Don't be left in the dark: Improving LHC searches for dark photons using lepton-jet substructure
暗光子的对撞机信号是对新规范力的一个令人兴奋的探测，其特征是伴随着增强的轻子喷流的事件。现有的技术是有效的，在寻找μ轻子喷流，但由于大量的背景有困难约束轻子喷流只包含电子。这是不幸的，因为即将到来的强度前沿实验是敏感的暗光子质量，只允许电子衰变。分析最近提出的动力学混合模型，与新的标量粒子衰变成暗光子，我们发现，现有的电子射流技术可以大大改善。我们表明，使用轻子喷流子结构变量，与提升决策树，提高了背景拒绝，显着增加了大型强子对撞机的达到暗光子在该区域的参数空间。
2017-03-10 hep-ex hep-ph
Detecting Dark Photon with Reactor Neutrino Experiments
我们建议寻找光$U(1)$暗光子，$A'$，通过与普通光子通过康普顿类过程，$γe^- \rightarrow A' e^-$，在核反应堆中的动力学混合产生的，并通过它们与反应堆中微子实验的活性体积中的材料的相互作用来检测。我们分别从近地天体和TEXONO的实验数据中推导出了$ε~< ~1.3\times 10^{-5}$和$ε~<~2.1\times 10^{-5}$暗光子质量低于1 $\sim$ MeV时$ε$的95%置信度上限，即$A'$-$γ$混合参数$ε$。这项研究证明了核反应堆作为低质量暗光子强通量的潜在来源的适用性。
2017-08-02 hep-ex hep-ph
Evidence for and implications of a dark photon
首次全局QCD分析包含暗光子的电子-核子深度非弹性散射数据，发现拟合优度显著提升，暗光子假设比标准模型更受青睐，提供了暗光子存在的间接线索，并探讨了其在多物理过程中的影响及作为暗物质门户的作用。
2025-06-27 hep-ex hep-ph
Inclusive Dark Photon Search at LHCb
我们提出了一个包容性的搜索暗光子$A'$在LHCb实验的基础上提示和位移双μ子共振。因为暗光子的耦合是通过动力学混合从光子继承的，所以暗光子$A' \to μ^+ μ^-$速率可以直接从离壳光子$γ^* \to μ^+ μ^-$速率推断，使得这是完全数据驱动的搜索。对于LHC的运行3，我们估计LHCb将对未探索的暗光子参数空间的大区域具有灵敏度，特别是在210-520 MeV和10-40 GeV的质量范围内。该搜索利用LHCb的优秀不变质量和顶点分辨率，以及其独特的粒子识别和实时数据分析能力。
2016-06-21 hep-ex hep-ph
Dark photon search status in $τ-c$ energy region
School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）
本文综述了τ-c能区暗光子实验现状，指出该区域暗光子仍具潜力，需更大数据或新方法进一步研究暗物质相关基准。
2026-04-30 hep-ex hep-ph
Detecting Boosted Dark Photons with Gaseous Detectors
本文研究keV级暗物质湮灭或衰变产生的增强暗光子信号，指出当前实验无法探测，但未来低背景气体探测器（如CYGNUS、NEXT、PANDAX-III）在湮灭截面大时可能敏感。
2024-05-22 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
Observing dark photon with dark matter detectors
在各种新物理模型的推动下，一种新的轻中性矢量玻色子（暗光子）通过U（1）_Y因子的动力学混合与粒子物理的标准模型联系起来，得到了广泛的研究。对于质量小于10 keV的暗光子，可以在太阳内部大量产生，然后被地球上的探测器探测到。结果表明，XENON 10实验的结果在10^{-5} eV <mV < 10^3 eV：kappa mV < 3 × 10^{-12} eV的范围内提供了迄今为止最严格的极限，其中kappa是动力学混合，mV是暗光子的质量.如果存在轻希格斯玻色子玻色子和暗光子，XENON 10实验的灵敏度为kappa × e' < 10^{-13}，这仍然仅次于水平分支起始寿命的限制，即kappa × e' < 3 × 10 ^{-14}。
2014-01-31 hep-ex hep-ph
Probing invisible dark photon models via atmospheric collisions
本文利用超级神冈探测器探测大气碰撞产生的暗扇区粒子，在0.5-1.4 GeV质量范围内为不可见暗光子提供了超越BaBar和NA64的新约束。
2025-09-10 astro-ph.HE hep-ph
$Z$-boson decays into an invisible dark photon at the LHC, HL-LHC and future lepton colliders
研究了高能碰撞中$Z$矢量玻色子衰变为光子和无质量暗光子的过程。光子可以被用作事件的触发器，而暗光子被间接地检测为事件终态中的丢失动量。我们研究了在LHC、HL-LHC和未来的轻子对撞机上寻找这种暗光子的可能性，并比较了各自的灵敏度。正如预期的那样，最好的结果是在$Z$质量，FCC-ee和CEPC运行的轻子对撞机，最终灵敏度为$O(10^{-11})$阶的分支比。我们还讨论了如何利用轻子碰撞事件的光子角分布来区分暗光子和赝标量态（如轴子）。
2020-06-29 hep-ex hep-ph
Dark photon and U(1)$_{B-L}$ gauge boson from dark Higgs boson decays at FASER and SHiP
Faculty of Dentistry, Ohu University（奥羽大学齿学部）；Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）；Institute for Cosmic Ray Research (ICRR), The University of Tokyo（东京大学宇宙线研究所）；Department of Physics, Kyushu University（九州大学物理学部）；Department of Physics, Hokkaido University（北海道大学物理学部）；Faculty of Education, Miyazaki University（宫崎大学教育学部）；Institute of Particle Physics and Key Laboratory of Quark and Lepton Physics (MOE), Central China Normal University（华中师范大学粒子物理研究所及夸克与轻子物理教育部重点实验室）；State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, Institute of Quantum Matter, South China Normal University（华南师范大学量子物质研究所及核物理与技术国家重点实验室）；Guangdong Basic Research Center of Excellence for Structure and Fundamental Interactions of Matter, Guangdong Provincial Key Laboratory of Nuclear Science（广东省物质结构与基本相互作用卓越基础研究中心及广东省核科学重点实验室）
研究FASER和SHiP实验对暗光子和U(1)_{B-L}规范玻色子的灵敏度，包括暗Higgs玻色子衰变中矢量玻色子的对产生及新单矢量玻色子产生过程，讨论暗光子参数空间约束及未来实验的灵敏度区域。
2026-03-30 hep-ex hep-ph
Searching for dark photons from dark-scalar decays at CEPC and FCC-ee
Hefei University of Technology（合肥工业大学）；National Tsing Hua University（国立清华大学）；Konkuk University（建国大学）
在CEPC和FCC-ee上通过暗标量衰变探测暗光子，利用两种策略提高灵敏度，探测暗光子动能混合参数。
2025-12-19 hep-ex hep-ph
Improved Dark Photon Sensitivity from the Dark SRF Experiment
University of Minnesota（明尼苏达大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；IBM Research（IBM研究部）
暗SRF实验通过改进的理论建模提升了高频不稳定性的分析，得出比之前强一个数量级的暗光子排除界，对应信号噪声比高四数量级，为非暗物质暗光子在6μeV以下质量范围内的最严格限制。
2026-03-20 hep-ex hep-ph
Axion and dark photon limits from Crab Nebula high energy gamma-rays
对蟹状星云宇宙亚PeV伽马射线的观测开启了在数百TeV尺度上测试宇宙射线光子透明度的可能性。假设没有偏离源伽马射线发射由于加速电子逆康普顿散射，更高的事件能量可以扩展新物理的影响的约束;我们考虑伽马射线和轴子/暗光子之间的振荡，加上暗光子暗物质的情况下伽马射线吸收的衰减效应。结合最近的AS $γ$和HAWC亚PeV数据与早期的MAGIC和HEGRA数据，类轴子粒子在$10^{-7}-10^{-6}$ eV质量范围内最受约束，其中耦合$g_{aγ}$被约束为低于${1.8}\times 10^{-10}$ GeV $^{-1}$。相比之下，伽马射线通量衰减由于振荡与暗光子导致一个非常弱的约束的混合参数; $ε\lesssim$ 0.2之间的$10^{-7}$和$10^{-6}$ eV的暗光子质量。来自暗光子暗物质的直接散射将质量在$6$和$400$ eV之间的$ε\lesssim$限制为$ε\lesssim$ 0.01。
2021-02-20 astro-ph.HE hep-ph
WIMP Dark Matter within the dark photon portal
ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics and CSSM, Department of Physics, University of Adelaide（阿德莱德大学物理系暗物质粒子物理卓越研究中心和CSSM）
研究通过暗光子连接暗物质领域，探讨Dirac费米子和复标量暗物质在1 TeV范围内的湮灭和散射过程，结合热 relic 密度确定参数下限，并与直接探测实验限制进行比较。
2026-04-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark magnetohydrodynamics: Black hole accretion in superradiant dark photon clouds
本研究将广义相对论磁流体动力学方程扩展至暗光子成分，通过全数值相对论求解耦合系统，首次探讨了超辐射暗光子云与黑洞吸积流的相互作用，发现耦合强度会增强风发射并引发盘内振荡模式。
2024-06-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Search for dark photon, axion-like particles, dark scalar, or light dark matter in Compton-like processes
我们提出了一种寻找暗光子的新方法（$A'$），类轴子赝标量（$a$），暗标量（$ϕ$）和亮暗物质（$χ$）在类康普顿过程中，具有$A'/a/ϕ$的$γ+ e^- \rightarrow A'/a/ϕ+ e^-$衰变成轻子、光子，或质量范围为$m_{A'/a/ϕ} \leq$ 100 MeV/ $c^2$和$m_χ \leq $ 50 MeV/ $c^2$的$χ$（允许时）。我们研究了过去，现在和未来的固定目标实验如何使用这种未被探索的暗粒子产生机制。我们表明，现有的和计划中的标记光子束固定目标实验（GSTX，LEPS 2，LEPS，和森林）是有竞争力的电子束固定目标实验，特别是搜索一个不可见的粒子。我们还表明，在束流收集器实验中产生的光子通量显着增加暗粒子通量，因此这些实验的灵敏度。通过只考虑类康普顿过程，我们确定了几个束流收集器和主动束流收集器实验的新限制和预期灵敏度（E774、E141、KEK、Orsay、E137、NA 64、BDX和LDMX）对动力学混合参数的影响（$ε$）之间的暗光子和标准模型光子，轴子类赝标量耦合到电子（$g_{ae}$）、暗标量与电子的耦合（$y_e$）和无量纲与轻暗物质的相互作用强度（$y$）。
2019-03-14 hep-ex hep-ph nucl-ex
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 Photon Decay Beyond The Euler-Heisenberg Limit
我们计算了暗光子质量m'低于e+e-产生阈值2m_e时，暗光子以一个圈级衰减为三个光子的精确宽度。在m_e < m' < 2m_e的范围内，我们发现与以前由最低阶Euler-Heisenberg有效拉格朗日量导出的结果有很大的偏差，其中导数展开式中的高阶项是不可忽略的。这个质量范围正是三光子衰变在宇宙学相关时间尺度上发生的地方。我们改进后的分析为暗光子打开了一个窗口，其能量范围为850 keV < m' < 2m_e，10^-5 <λ < 10^-4。
2017-05-01 astro-ph.HE hep-ph hep-th
The Spectrum of Darkonium in the Sun
在太阳中被捕获的暗物质如果通过光暗光子进行自我相互作用，可能会形成类似正电子素的束缚态。在这种情况下，暗物质可以湮灭为暗光子，也可以在束缚态中重组，随后也衰变为暗光子。离开太阳而没有衰变为标准模型粒子的暗光子的部分具有特征能谱，该能谱是直接湮灭过程、邻束缚态和对位束缚态的衰变以及复合过程的混合。这些暗光子在太阳外最终衰变为正电子-电子对（通过动力学混合），产生了一个独特的信号，可以识别暗光子模型或对暗光子模型设置严格的约束。
2016-07-01 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Indirect Searches for Dark Photon-Photon Tridents in Celestial Objects
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；The Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics（奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心）；Institute of Physics, Academia Sinica（中央研究院物理研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine（加州大学欧文分校物理与天文学系）
该研究通过建模暗物质经U(1)规范对称湮灭产生暗光子再衰变为三光子的间接探测信号，利用天体γ射线探测对暗物质-重子散射截面施加了优于部分直接探测的强约束，部分情形可穿透中微子雾区。
2026-08-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A Bound on Light Dark Photon Dark Matter
本文通过要求暗U(1)对称性破缺足够早发生，推导出希格斯机制产生质量的轻暗光子暗物质参数界限，并论证晚期破缺对暗物质丰度和动量分布影响轻微。
2025-02-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The Positivity Geometry of Photon--Dark-Photon Effective Field Theories
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Pune（印度科学教育研究所浦那分校）
研究光子与无质量暗光子八维有效场论的正性边界，利用修正的前向极限色散关系得到相关约束并定义谱面体几何，分析其对非前向振幅的影响及在不同紫外完备化中的分布。
2026-07-09 hep-ex hep-ph hep-th
Dipole Radiation and Kinetic Mixing from Dark Photon Solitons
Facultad de Ingeniería, Universidad San Sebastián（圣塞巴斯蒂安大学工程学院）；Department of Physics and Astronomy, Rice University（莱斯大学物理与天文学系）
研究探讨了暗光子溶iton通过外部电磁场或电荷密度产生光子的机制，并分析了其在银河系晕中可能的贡献，提出了一种新的暗物质发现途径。
2026-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Photon Dark Matter from a Network of Cosmic Strings
我们研究了从一个近全球的阿贝尔-希格斯宇宙弦网络中产生超轻暗光子。我们发现，以这种方式产生的暗光子是非相对论的今天，可以弥补所有的暗物质的暗光子质量小到$m_A \sim 10^{-22} \, \mathrm{eV}$。
2019-03-18 hep-ph
Dark photon searches in the photon channel
Universidad Técnica Federico Santa María（智利联邦圣马利亚技术大学）；Universidad EIA（EIA大学）；Purdue University（普渡大学）
通过比较π⁰→γ+γ和π⁰→γ+A_D产生的光子光谱差异，提出新的黑暗光子探测方法。利用GEANT4模型估算光子产生与探测，结果显示多轮实验可探测未被探索的参数空间。
2026-05-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
Sub-MHz Radio Background from Ultralight Dark Photon Dark Matter
本文提出通过超轻暗光子与宇宙线轻子的暗逆康普顿散射产生亚兆赫兹背景辐射，并结合银河系射电观测对超轻暗光子暗物质的动力学混合给出领先限制。
2025-01-02 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
First results of the SUPAX Experiment: Probing Dark Photons
SUPAX实验利用8.3 GHz低温铜腔haloscope搜寻约34 μeV暗光子，并在单频给出动力学混合参数上限，完成概念验证。
2023-08-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
New Exclusion Limit for Dark Photons from an SRF Cavity-Based Search (Dark SRF)
我们使用两个最先进的高品质因数超导射频（SRF）腔进行了第一次"光穿透墙”（LSW）搜索暗光子，并报告了其探路者运行的结果。我们新的实验设置使灵敏度比以前的搜索，并涵盖了新的暗光子参数空间的改进。我们设计了精密的校准和测量协议，以利用Dark SRF的高$Q$设置。使用腔在$1.3 \ \text{GHz}$操作，我们建立了一个新的排斥限制动力学混合小{ $ε= 1.6\times 10^{-9}$ }，并提供了世界上最好的约束暗光子在$2.1\times 10^{-7} \ \text{eV} - 5.7\times10^{-6} \ \text{eV}$质量范围。我们的结果是SRF腔在LSW设置中的启用作用的第一个概念验证，有足够的机会进一步改进。此外，我们的数据设置了一个有竞争力的实验室为基础的限制标准模型光子质量的纵向光子偏振搜索。
2023-01-27 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Relic Abundance of Dark Photon Dark Matter
我们提出了一种新的机制，用于产生正确的遗迹丰富的暗光子暗物质在其广泛的质量范围内，延伸到$10^{-20}\,\mathrm{eV}$。暗物质丰度最初储存在一个轴子中，这个轴子与它的最小值不一致。当轴子开始振荡时，它通过快子不稳定性有效地将其能量转化为暗光子。如果暗光子的质量与轴子的质量$m_{γ'}/m_a = {\cal O}(10^{-3} - 1)$相差几个数量级，那么暗光子就构成了当今暗物质的主要形式。我们提出了一个数值晶格模拟的基准模型，明确实现我们的机制。这一机制坚定了许多寻找暗光子暗物质的实验的动机。
2018-10-16 hep-ph
Dark photon relic dark matter production through the dark axion portal
利用最近提出的暗轴子门，提出了一种在早期宇宙中借助轴子（$a$）产生暗光子（$γ'$）的新机制。暗光子是暗区的一种轻规范玻色子，如果它的寿命足够长，它可以成为一种遗迹暗物质。我们考虑的主要过程是由光子介导的Primakoff过程$f a \to f γ'$的变体，这是可能的轴子-光子-暗光子耦合。在早期宇宙中，由于强相互作用的存在，轴子被热化，通过暗轴子门耦合，轴子参与了非热暗光子的产生。它提供了一个双组分的暗物质扇区，轴子暗物质的残余密度亏损问题可以通过暗光子的补偿来解决。暗光子暗物质也可以通过$γ' \to γa$衰变来解决报告的3.5 keV $X$ -射线过剩。
2017-06-02 astro-ph.CO hep-ph
Closing the dark photon window to thermal dark matter
本文利用PICO-60、XENON-1T和PANDAX-4T等直接探测实验结果，证明暗光子作为标准模型与暗电子之间媒介粒子的隐逸暗物质情景受到严格约束，从而关闭了热暗物质暗光子门户的实验室搜寻窗口，并呼吁探索替代模型。
2023-11-29 hep-ex hep-ph hep-th
