Direct detection of finite-size dark matter via electron recoil
本研究探讨通过电子反冲直接探测不同半径的puffy DM粒子,发现大半径粒子的散射截面约束弱于XENON实验现有排除限,而小半径粒子约束与类点状DM相似。
2023-09-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Constraints on cosmic-ray boosted dark matter with realistic cross section
本文研究宇宙线加速亚MeV暗物质机制,在含额外U(1)'规范对称性的模型中利用XENONnT和LUX-ZEPLIN等直接探测实验显著改善低质量暗物质排除极限,并系统考虑地球屏蔽效应。
2024-07-19 astro-ph.HE 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
A congruous approach with realistic cross section towards limiting sub-GeV dark matter from LUX-ZEPLIN
本研究利用LUX-ZEPLIN实验的核反冲数据,基于宇宙线加速冷暗物质的机制,结合两类规范模型分析散射截面特性,并考虑地球屏蔽效应,给出亚GeV暗物质相互作用截面的上限约束。
2025-09-02 astro-ph.HE hep-ph
Dark Stars: A Review
暗星是(几乎完全)由氢和氦组成的恒星,但由暗物质湮灭产生的热量提供动力,而不是通过聚变。它们处于流体静力学和热平衡状态,但有一个不寻常的动力源。弱相互作用大质量粒子(WIMP)是暗物质的最佳候选者之一,它可以是自己的反物质,可以在恒星内部湮灭,从而提供热源。虽然暗物质只占恒星质量的$\lesssim 0.1\%$,但这一数量足以为恒星提供数百万至数十亿年的能量。因此,宇宙历史上恒星演化的第一阶段可能是暗星。我们回顾了暗恒星是如何形成的,只要暗物质燃料存在,它们是如何成长的,以及它们的恒星结构和演化。这些研究是以两种不同的方式进行的,首先假设多变的内部,最近使用MESA恒星演化代码;基本结果是相同的。暗星是巨大的、膨胀的($\sim$ 10 AU)和凉爽的(表面温度$\sim$ 10,000 K)天体。我们从$\sim 1 M_\odot$开始跟踪暗恒星的演化,因为它们从周围环境中吸积质量成为超大质量恒星,有些甚至达到质量$> 10^6 M_\odot$和光度$>10^{10} L_\odot$,使它们能够用即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜探测到。一旦暗物质耗尽,暗恒星死亡,它可能坍缩成黑洞;因此暗恒星可能为整个宇宙和早期观测到的超大质量黑洞提供种子。在今天的宇宙中,在暗物质密度高的区域,如星系的中心,可能存在着其他暗恒星形成的场所。目前的综述简要讨论了今天存在的暗星,但重点是早期的暗…
2016-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
A Realistic Cosmology Without Cold Dark Matter
我们提出了一个新的框架统一冷暗物质(CDM)和修正牛顿动力学(MOND),以解决各自的问题,在银河系尺度和大尺度结构的形成。在我们的框架中,暗物质在大尺度上成团,但在银河系尺度上却不是。这种暗物质行为的环境依赖性是由一个矢量场控制的,这也产生了星系中的MOND效应。我们发现,在这个框架中,只有一个单一的质量尺度需要被引入到CDM,MOND和暗能量的现象。
2009-05-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The dark matter effect on realistic equation of state in neutron stars
在这项工作中,我们将相对论平均场论应用于中子星,假设费米暗物质被困在恒星内部,并通过交换标准模型希格斯玻色子与中子直接相互作用。对于模型参数的实际值,我们数值计算状态方程,并将其与标准状态方程进行比较。此外,两种状态方程(纯中子物质以及混合DM-中子星)的质量-半径关系,并报告了两种情况下的最高恒星质量。
2017-09-19 hep-ph
Dark matter and LHC: Complementarities and limitations
众所周知,暗物质密度测量,间接和直接探测实验,重要地补充了大型强子对撞机在新的物理场景设置强有力的约束。然而,暗物质搜索受到限制,需要考虑现实的分析。为了说明,我们探索的参数空间的唯象MSSM和讨论的相互作用的限制,从暗物质搜索和大型强子对撞机,并分析天体物理的不确定性的影响在一定程度上的细节。
2017-10-10 astro-ph.HE hep-ph
Naturalness and Dark Matter in a Realistic Intersecting D6-Brane Model
我们重新审视了一个三族Pati-Salam模型与一个现实的现象学从相交的D 6-膜在IIA型弦论紧化的$\mathbf{T}^6/(\mathbb{Z}_2 \times \mathbb{Z}_2)$ orientifold,并研究其自然鉴于当前的LHC和暗物质搜索。我们讨论了这种情况下的光谱和现象学特征,要求微调优于1\%。这个要求限制了最轻的中性伴子的质量小于600 GeV。我们观察到,可行的参数空间是严格约束的自然性和一致性的要求与所观察到的暗物质遗迹密度,使其在当前和未来的暗物质搜索是完全可测试的,除非非热生产机制的暗物质是在工作。我们发现,$Z$ -共振,$h$ -共振,$A$ -漏斗和轻stau/stop-neutralino共湮灭的解决方案是一致的,目前的LHC和暗物质的限制,而在我们的模型中排除了“回火”的中性伴子的情况。此外,我们观察到只有Bino,Higgsinos,右手态和停止可以有低于1 TeV的质量。
2017-11-28 hep-ph
A Realistic Particle Physics Dark Energy Model
我们提出了一个现实的暗能量模型从粒子物理学。我们的模型基本上没有自由参数,与观测数据(CMB,SN 1a和LSS)的拟合与LCDM相当,并且比最有效的$w(z)$模型拟合得更好。由于缺乏对宇宙学参数的明确确定,理论上的考虑应该被认真对待,以区分暗能量模型。
2004-09-22 astro-ph hep-ph hep-th
A realistic assessment of the CTA sensitivity to dark matter annihilation
我们估计即将到来的CTA伽马射线望远镜DM湮灭在银河系中心的灵敏度,在许多重要的方式改进以前的分析。首先,我们对所有背景进行了详细的分析,包括在这种类型的研究中首次进行的漫射天体物理发射。其次,我们提出了一个统计框架,包括系统误差和估计随之而来的灵敏度下降。这些误差可能来自事件重建、有效面积的蒙特卡罗确定或大气条件的不确定性。第三,我们表明,执行一组适当优化的感兴趣的区域的分析,使其能够部分补偿系统学和漫发射引起的灵敏度下降。为了探测具有典型热湮灭截面的暗物质,CTA系统学就像在单个视场上接受的非均匀变化必须保持在0.3%的水平以下,除非银河系中心的暗物质密度比典型的Navarro-Frenk-White或Einasto轮廓所预测的更陡峭。对于收缩的$r^{-1.3}$配置文件,在1%的水平和系统学,CTA可以探测湮灭$b\bar{b}$在规范的热水平之间的暗物质质量为100 GeV和10 TeV。
2016-09-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A realistic model for Dark Matter interactions in the neutrino portal paradigm
我们讨论了一个简单的扩展的标准模型(SM),提供了一个明确的实现暗物质(DM)中微子门户范例。暗区由标量$ Φ$和狄拉克费米子$ Ψ$组成,后者被认为比前者轻。这些粒子通过交换一组重狄拉克费米子介体与SM相互作用,这些介体在所有局部SM对称性下都是中性的,并且在暗扇区对称性下也是中性的,暗扇区对称性使$ Ψ$稳定以防衰变。我们表明,只要DM质量低于$\sim 35\, \gev $或处于Higgs或$Z$玻色子的共振区域,该模型就可以适应所有实验和观测约束。我们还表明,如果暗标量和暗费米子几乎简并的质量,更重的DM费米子不排除。我们注意到,在这种情况下,DM湮灭在天体的核心和星系晕产生一个单色中微子束的能量$ \mfe $,这提供了一个明确的签名,这种范式。其他实验签名也进行了讨论。
2016-07-15 hep-ph
Dark matter indirect detection limits from complete annihilation patterns
虽然宇宙学和天体物理学探测表明,暗物质将占宇宙总物质含量的85%,但确定其性质仍然是基础物理学的最大挑战之一。假设采用$Λ$ CDM宇宙学模型,弱相互作用的大质量粒子会湮灭为标准模型粒子,产生$γ$-射线,可以被地面望远镜探测到。矮球状星系代表了这种间接搜索的有希望的目标,因为它们被认为是高度暗物质为主,附近没有天体物理源。以往的研究已经导致上限的湮没截面假设单一的排他性湮没通道。在这项工作中,我们考虑一个更现实的情况,并考虑到在一个给定的粒子物理模型的完全湮灭模式。这使我们能够研究从一个完整的湮灭模式相比,一个单一的湮灭通道的情况下,推导出的上限上的暗物质湮灭横截面的影响。我们使用模拟数据的切伦科夫望远镜阵列模拟观测的有前途的矮球状星系雕塑。我们展示了在一个简单的框架内考虑完全湮灭模式的影响,其中粒子物理学的标准模型由单重标量扩展。这样的模型显示了新的功能,在预测的上限,达到$\langle σv \rangle = 3.8\times10^{-24}~\rm{cm}^{-3}\rm{s}^{-1}$值的暗物质质量为1 TeV的95%的置信水平的形状。我们建议考虑完整的粒子物理信息,以获得更现实的限制。
2022-11-24 astro-ph.HE hep-ph
Effects of Residue Background Events in Direct Detection Experiments on Determining Properties of Halo Dark Matter
我们重新检查的模型独立的数据分析方法提取的弱相互作用大质量粒子(WIMP)的属性,直接使用数据(测量反冲能量)从直接的暗物质探测实验,作为一个更现实的研究,考虑一小部分残留的背景事件,通过所有的歧视标准,然后与其他真正的WIMP诱导的信号在分析的数据集中。在这次演讲中,残余背景的影响,确定晕暗物质粒子的质量,以及其一维速度分布函数的重建将被讨论。
2010-11-09 astro-ph.HE hep-ph
Unitarizing SIMP scenario with dark vector resonances
在强相互作用大质量粒子(SIMP)模型中,暗π介子是使$3 \rightarrow 2$接触相互作用最自然、最真实的模型之一。在这个模型中,有一个微扰性问题,以满足遗迹密度与自湮灭。因此,我们表明,微扰性问题可以得到缓解,SIMP π介子模型变得更加现实,通过包括暗矢量介子。
2018-11-07 hep-ph
Dissipative dark matter halos: The steady state solution
耗散暗物质,其中暗物质粒子的性质非常类似于熟悉的重子物质,被认为是。镜像暗物质来自于一个同构的隐藏扇区,是一个特定的、理论上受限制的场景。其他的可能性包括具有更一般的隐藏扇区的模型,这些隐藏扇区包含无质量的暗光子(不间断的$U(1)$规范相互作用)。这种暗物质不仅具有耗散冷却过程,而且还被认为具有来自普通超新星的非平凡加热(由动力学混合相互作用促进)。旋转支撑星系周围的耗散暗物质晕的动力学,受加热和冷却过程的影响,可以用流体方程模拟。对于一个足够孤立的星系,稳定的恒星形成率,耗散的暗物质晕预计将演变到一个稳态的配置,这是在流体静力学平衡和加热和冷却速率局部平衡。在这里,我们考虑到主要的冷却和加热过程,并数值求解的稳定状态下的解决方案的假设球对称,可以忽略不计的暗磁场,和超新星源能量通过暗辐射传输到晕。对于所考虑的参数和所做的假设,我们无法找到一个物理上现实的解决方案,为约束情况下的镜像暗物质晕。在实际的晕圈质量密度下,晕圈冷却通常超过加热。这个问题可以在更一般的耗散暗物质模型中得到纠正,我们将详细讨论一个具体的例子。
2018-01-29 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Realistic sterile neutrino dark matter with keV mass does not contradict cosmological bounds
以前的无菌中微子暗物质模型与宇宙学数据的拟合假设了一种特殊的产生机制,这并不代表当前中微子振荡数据中最有动机的粒子物理模型。这些分析排除了小于8-10 keV的无菌中微子质量。在这里,我们专注于共振产生的无菌中微子。我们表明,它们的宇宙学签名可以近似的混合冷加暖暗物质(CWDM)。我们使用最近的结果LambdaCWDM模型表明,对于每个质量大于或等于2 keV,至少存在一个模型的不育中微子占的全部暗物质,并符合莱曼α和其他宇宙学数据。共振产生发生在nuMSM(标准模型的三个右手中微子的扩展)的框架内。我们检查允许的模型对应于与中微子振荡数据、重子生成和所有其他暗物质边界一致的参数值。
2008-12-17 astro-ph hep-ph
Simulation of thermal conduction by asymmetric dark matter in realistic stars and planets
本研究使用真实物理分布模拟暗物质在太阳、地球和褐矮星中的热传输,验证了arXiv:2111.06895的形式体系在多物种散射等条件下的准确性,并确认了太阳暗物质蒸发率计算的稳健性,同时发布了Cosmion模拟软件。
2024-12-18 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
New Analysis of SUSY Dark Matter Scenarios at ILC
应用现实的否决效率的低角度电磁量能器位于未来的国际直线对撞机的非常向前的方向,我们重新研究了标准模型的背景贡献,以前在stau分析与超对称暗物质的情况下研究。
2008-01-31 hep-ph
Pragmatic approach to the little hierarchy problem: the case for Dark Matter and neutrino physics
我们表明,除了真正的标量(规范单线态)的标准模型可以改善小层次的问题,并提供现实的暗物质的候选人。为此,新标量与标准希格斯玻色子玻色子的耦合必须相对较强,其质量应在1-3 TeV范围内,而紫外线完成的最低截止值(未指定)必须>~ 5 TeV,这取决于希格斯玻色子玻色子的质量和存在的单线态的数量。单态的存在也导致了现实的和令人惊讶的中微子物理学。由此得到的轻中微子质量谱和混合角与中微子振荡的约束一致。
2009-08-20 hep-ph
Direct Detection of Dark Matter Rates for Various Wimps
事件率的直接检测的暗物质的候选人,这是一个卡鲁扎-克莱因规范玻色子,评估了一些核目标。采用真实的形状因子以及自旋ME和响应函数。
2007-01-23 hep-ph
Observational constraint on axion dark matter in a realistic halo profile with gravitational waves
本文研究了在更真实的core NFW暗物质晕轮廓下,利用引力波次级信号对轴子暗物质的观测约束,发现先前研究获得的轴子质量与耦合约束对暗物质分布轮廓具有鲁棒性。
2023-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dirac Neutrino Mass Matrix and its Link to Freeze-in Dark Matter
利用一种允许自然小狄拉克中微子质量的机制及其与暗规范$U(1)_D$对称性的联系,从$S_3$导出了一个真实的狄拉克中微子质量矩阵.暗区自然包含一个具有小的跷跷板质量的费米子单线态。因此,它是一个很好的候选者冻结在暗物质从衰变的$U(1)_D$希格斯玻色子玻色子。
2021-02-09 hep-ph
Towards a Realistic Model of Dark Atoms to Resolve the Hubble Tension
最近的研究表明,在早期宇宙中,暗物质原子的一个次显性隐藏部分提供了一个新的途径,解决哈勃($H_0$)紧张,同时保持良好的协议与宇宙微波背景时代的观测。然而,这样的机制需要一个隐藏的扇区,其能量密度比与我们的扇区相同,并且其重组也发生在红移$z \approx 1100$,这呈现出明显的微调。我们引入了一个现实的模型,这种情况下,动态地执行这些巧合,而无需微调。在我们的设置中,隐藏扇区包含标准模型(SM)场的相同副本,但具有较小的希格斯真空期望值(VEV)和较低的温度。两个扇区的重子不对称性和再加热温度都是由阿弗莱克-戴恩标量场的衰变引起的,阿弗莱克-戴恩标量场的分支比自动确保每个扇区的再加热温度与相应的希格斯VEV成正比。相同的设置也自然地确保每个扇区中的氢结合能与对应的VEV成比例,因此结合能与温度的比率在两个扇区中近似相等。此外,我们的方案预测的SM/隐藏的温度比和原子暗物质丰度之间的相关性,并自动产生这些数量的一致的早期和晚期宇宙测量的$H_0$青睐的值。
2022-05-11 astro-ph.CO hep-ph
Hybrid Inflation, Dark Energy And Dark Matter
有人提出,宇宙中的暗能量密度ρ_v ~ 10^{-12} eV ^[4]与亚稳态(假)真空有关,而真真空的宇宙学常数为零。通过包括超引力修正,我们展示了如何在现实的超对称混合暴胀模型中自然地实现这一点。由于超对称性破缺的基本尺度约为TeV,LSP并不是冷暗物质的合适候选者。我们考虑轴子物理来克服这一点,同时提供MSSM μ问题的解决方案。
2005-02-28 hep-ph
Exploring Fermionic Dark Matter Admixed Neutron Stars in the Light of Astrophysical Observations
本研究通过求解双流体TOV方程结合贝叶斯推断分析天体物理观测数据,发现当前观测主要约束DMANS的暗物质分数,且该分数主要由高密度下强子EoS的硬度决定。
2025-06-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter and Electroweak Symmetry Breaking in Models with Warped Extra Dimensions
我们表明,一个离散的交换对称性可以产生现实的暗物质候选人的模型与扭曲的额外维度。我们展示了如何实现我们的建设在各种模型与扭曲的额外的维度和详细研究的现实模型的规范-希格斯统一/复合希格斯粒子中所观察到的量的暗物质是自然再现。在这个模型中,电弱对称性破缺的现实模式通常发生在参数空间的一个区域,在该区域中,电弱精确观测量的拟合得到改善,希格斯粒子比实验束缚重,新的轻夸克共振被预测。我们还量化了这种情况下的微调,并讨论在何种意义上规范-希格斯统一模型导致自然理论的电弱对称性破缺。
2008-06-17 astro-ph hep-ph hep-th
Dark matter mounds from the collapse of supermassive stars: a general-relativistic analysis
Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA)(高等高级研究国际学院);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);Institute for Fundamental Physics of the Universe (IFPU)(宇宙基础物理研究所);Instituto de Fisica de Cantabria (CSIC-UC)(坎塔布里亚物理研究所);INFN Sezione di Pisa(意大利国家核物理研究所比萨分部)
研究通过广义相对论分析超大质量恒星坍缩形成暗物质丘的相空间分布,发现非绝热坍缩下暗物质分布显著变化,为未来EMRI观测提供更真实的暗物质性质和黑洞形成历史信息。
2026-03-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Singlet fermion dark matter and electroweak baryogenesis with radiative neutrino mass
本文将我们提出的含有暗物质的辐射中微子质量模型推广到实单重态标量场。由此产生了两个重要的新后果。一个是最轻的中性单态费米子(而不是暗标量偶态中最轻的中性成分)作为宇宙的暗物质的现实可能性。另一种是对标准模型中的有效希格斯势的修正,与电弱重子生成一致。
2007-09-06 hep-ph
Radiative Model of Neutrino Mass with Neutrino Interacting MeV Dark Matter
我们考虑中微子与MeV暗物质相互作用产生中微子质量的辐射过程。我们构造了一个现实的重正化模型,其中包含一个标量二重态和一个复单重态以及三个轻单重态Majorana费米子,所有这些费米子都在暗U(1)对称性下变换,该对称性柔和地破缺到Z_2。我们详细研究了标量部门,支持这一特定的情况下,其丰富的现象。
2016-07-14 hep-ph
Self-interacting dark matter from an SU(3)_L \otimes U(1)_N electroweak model
最近已经表明,考虑自相互作用粒子作为暗物质候选者的模型能够解释N体模拟和星系结构天文观测之间的所有差异。在目前的工作中,我们表明,3-3-1-电弱模型可以提供一个现实的候选人,这种暗物质。这种暗物质粒子不是任意强加的,也不需要新的对称性来稳定它。
2003-01-29 hep-ph
Gauge-Higgs Unification, Neutrino Masses and Dark Matter in Warped Extra Dimensions
规范希格斯统一在弯曲额外的维度提供了一个有吸引力的解决方案的层次问题。将标准模型规范对称性扩展到$SO(5)xU(1)_X$,就可以在规范群下加入保管对称性$SU(2)_R$和一个具有正确量子数的希格斯玻色子二重态。在极小模型中,希格斯粒子的质量在110-150 GeV的范围内,而顶夸克的轻卡鲁扎克莱因(KK)激发出现在光谱中,提供了与精密电弱测量的一致性,并可能在高光度LHC上测试该模型。把这个模型推广到轻子扇区有几个有趣的特点。我们讨论了获得实际带电轻子和中微子质量的必要条件。后增加了交换对称性的散装,我们表明,奇中微子KK模式提供了一个现实的暗物质候选人,质量的顺序为1 TeV,这将是探测直接暗物质探测实验在不久的将来。
2009-01-06 hep-ph
Proton Stability and Dark Matter in a Realistic String MSSM
我们证明了在T^6/(Z_2 \times Z_2)定向折叠上用IIA型弦论中相交的D 6-膜构造的三代Pati-Salam模型中存在额外的非反常U(1)规范对称性.这个额外的U(1)禁止了所有在MSSM中介导质子衰变的4维、5维和6维算符。此外,这导致了重子和轻子数对局域规范对称性的有效提升,这可能导致在LHC上可观察到的疏轻子和亲轻子$Z'$玻色子。此外,没有必要调用R宇称来禁止允许快速质子衰变的4维算符。然而,R宇称也可以从自发破缺的U(1)_{B-L}中自然产生。假设存在的R-宇称,然后我们研究的直接检测截面中性伴暗物质,包括从氙100实验的最新限制。我们发现这些限制现在在开始测试模型所需的范围内。
2011-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark bubble cosmology and the equivalence principle
本文研究暗气泡宇宙学中电弱与强相互作用部分同诱导膜世界引力的耦合,发现质子引力质量与惯性质量显著不同,从而严重违反等效原理。
2025-07-04 hep-ph hep-th
Dirac neutrino mass generation from dark matter
在2006年,标准模型的一个简单的扩展被提出,其中中微子通过与暗物质的耦合在单圈水平上获得辐射马约拉纳质量,因此术语“scotogenic”,来自希腊语“scotos”,意思是黑暗。本文在一个极小模型中讨论了狄拉克中微子质量的类似机制。在不同的参数空间范围内,各种候选的暗物质是可能的。特别是,最轻的狄拉克费米子出现在圈图中产生中微子质量可以是一个可行的暗物质候选人。马约拉纳案不存在这种可能性。本文讨论了在$A_4$背景下的中微子混合。一个可能的超对称扩展也简要讨论。
2012-08-04 hep-ph
Production of Dark Matter in Warped Higgsless Models with Composite Sector Supersymmetry
我们探讨了扭曲希格斯模型的扩展的LHC现象学。该模型在体和IR膜上是超对称的,如[arXiv:0805.1379]中所介绍的,对应于无希格斯模型的复合扇区中出现的超对称谱。特别是,最轻的中性伴子由于R宇称而变得稳定,并成为现实的冷暗物质候选者。基于WHIZARD模拟,讨论了在LHC中从LSP和NLSP产生中观察到的与第三代夸克有关的能量信号丢失。
2009-09-29 hep-ph
The E6 route to multicomponent dark matter
本研究在标准模型的E6嵌入框架下构建暗区与可见区统一模型,证明真空期望值层级会产生红外多组分暗物质,验证了该框架可嵌入现实E6模型。
2025-11-18 hep-ph
The impact of going beyond the Maxwell distribution in direct dark matter detection rates
我们考虑直接的暗物质检测率和调查之间的差异标准麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布和“现实”的分布,如从数值N体模拟中提取的。当将这些结果与标准麦克斯韦-玻尔兹曼分布进行比较时,观察到了相当大的差异。对于轻目标,总速率和年调制都降低了~ 25%。对于一个重目标的总速率几乎是不变的,而每年调制修改高达50%,这取决于WIMP的质量和探测器的能量阈值。我们还考虑了一个可能的速度各向异性的影响,和效果被发现是最大的轻目标对于现实的速度分布的各向异性可能会减少每年的调制,在麦克斯韦-玻尔兹曼的情况下。
2007-11-30 astro-ph hep-ph
Sparticle Spectroscopy with Neutralino Dark matter from t-b-tau Quasi-Yukawa Unification
本文考虑了两类由超对称SO(10)和SU(4)_C × SU(2)_L × SU(2)_R模型产生的t-b-tau拟汤川统一情形。我们表明,这些方案可以成功地实施CMSSM和NUHM 1框架,并产生各种sparticle光谱与WMAP兼容的中性伴子暗物质。在NUHM 1中,我们发现了双希格西诺暗物质以及Stau共湮灭和A漏斗解。CMSSM情形给出了Stau共湮灭解和A漏斗解。发现胶子和夸克的质量在TeV范围内。
2011-10-12 hep-ph
Novel Spectral Features in MeV Gamma Rays from Dark Matter
对伽马射线的天体物理搜索是探测暗物质粒子湮灭或衰变的主要策略之一。我们提出了一类新的独特的亚GeV的光谱特征,一般出现在运动学的情况下,在这样的过程中,可用的质心能量是刚刚超过阈值产生激发介子状态。使用Fisher预测与现实的天体物理学背景,我们证明,对于即将到来的实验,如e-ASTROGAM和Compair,这些信号可以变成搜索粒子暗物质的吸烟枪。
2017-02-16 hep-ph
Revisit a realistic intersecting D6-brane with modified soft SUSY terms
本文修正了软SUSY项的排版错误,重新审视了IIA型弦论中相交D6-branes上的三族Pati-Salam模型,研究了符合LHC和Planck 2018暗物质数据的参数空间,给出了粒子质量范围并探讨了暗物质遗迹密度的实现途径。
2023-10-19 hep-ph hep-th
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
Reevaluating the Cosmological Origin of Dark Matter
暗物质作为热遗迹的起源提供了一种令人信服的方式,即早期宇宙最初由暗物质构成。与简单的热生产相比,其他解释通常显得很奇怪。然而,最近的观察和理论进展表明,可能有必要更加严格。这一点很重要,因为正在进行的探索暗物质微观特性的研究通常依赖于暗物质作为单一、独特的热遗迹的假设。在一般的基础上,我会认为,非热产生的暗物质似乎是一个强大的预测物理学超越了标准模型。然而,如果这样的模型是导致现实的现象学,他们必须坐在一个限制性的理论框架。正如我们将展示的,由于这些限制,可行的模型将导致具体和可检验的预测。虽然还有许多挑战,但这种模型的非热成分可能提供一种新的方法来测试弦论,这些理论是为了提供接近电弱尺度的现实粒子物理学而制定的。
2009-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal Misalignment of Scalar Dark Matter
标量暗物质的传统失调机制取决于初始场值,这决定了振荡幅度和现今丰度。我们提出了一种机制,通过这种机制,一个微弱的(普朗克抑制)耦合的暗物质的费米子在热平衡驱动器的标量对它的高温潜在的最小值在大的字段值,动态产生振荡开始前的错位。与传统的错位生产不同,暗物质丰度是由微观物理决定的,而不是由初始条件决定的。作为通用机制的应用,我们讨论了一个现实的情况下,暗物质耦合到μ子。
2021-09-09 astro-ph.CO hep-ph
The Galactic positron flux and dark matter substructures
本文在超对称框架下计算了银河系暗物质湮灭产生的正电子流,并考虑了暗物质子结构对正电子流的增强。在一个现实的数值模型GALPROP中求解了正电子在银河系磁场中的传播。在GLAPROP模型中重新计算了次级正电子通量。当采用尖点密度剖面时,次级产物和暗物质湮灭产生的正电子总通量与HEAT数据拟合较好。
2007-04-16 astro-ph hep-ph
Cosmology with massive neutrinos I: towards a realistic modeling of the relation between matter, haloes and galaxies
通过使用一套大盒子大小的N体模拟,将大量的中微子作为一组额外的粒子,我们调查的影响中微子质量的空间分布的暗物质晕和星系。我们使用统计工具,如功率谱和两点关联函数计算暗物质晕的空间分布和整体物质和冷暗物质分布之间的偏差。总的来说,我们发现了一个规模依赖的大尺度上的宇宙学与大质量中微子的偏见。然而,我们的研究结果表明,规模依赖的偏见减少,如果后者是相对于冷暗物质分布计算。我们发现,一旦使用线性冷暗物质功率谱,而不是总物质功率谱,廷克拟合公式可以合理地再现大尺度上的偏差值。我们调查是否真的是来自纯粹的中微子效应或从非线性引力坍缩晕的尺度依赖的偏见。为此,我们讨论了$Ω_ν$ - $σ_8$简并,发现这种简并不是完美的,这意味着中微子的印记轻微的规模依赖于大规模的偏见。最后,利用一个简单的晕占据分布(HOD)模型,我们研究了大质量中微子对星系在暗物质晕中分布的影响。我们使用斯隆数字巡天II数据发布7中的主要星系样本来研究是否可以单独使用小尺度星系聚类来区分具有不同中微子质量的不同宇宙学模型。我们的研究结果表明,不同的选择的HOD参数可以重现观测测量相对较好,我们量化的HOD参数的值之间的差异无质量和大质量中微子宇宙学。
2013-11-04 astro-ph.CO hep-ph
Can bosenovae deplete the galactic dark matter?
Universitat de les Illes Balears(巴利阿里群岛大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
本研究针对暗物质由带吸引自相互作用的超轻玻色子构成的情况,计算恒星引力原子、中心黑洞及星系晕中玻色星等形成的玻色新星的质量抛射量,发现其对银河系及其他星系暗物质的耗尽作用可忽略。
2026-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dynamical evolution of fermion-boson stars with realistic equations of state
费米子玻色子星是普通中子星的核物质和玻色子暗物质的混合物。我们第一次用一个现实的核物质状态方程动态地演化费米子玻色子星。我们使用我们的动力学解,使弱和强扰动静态解的演化进行了详细的研究。作为我们的研究结果的例子,我们确定了一个区域的参数空间弱扰动不稳定的静态解决方案迁移到一个稳定的配置,我们确定的标准下,强扰动稳定的静态解决方案将始终移动到一个稳定的配置,而不是崩溃的黑洞。
2022-06-15 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Production of Purely Gravitational Dark Matter
在纯粹的引力暗物质场景中,除了引力相互作用之外,暗物质粒子不存在任何相互作用。我们研究了在这样一个最小的设置中的暗物质粒子的引力粒子产生,并表明根据膨胀模型和暗物质质量可以产生正确数量的暗物质。特别地,我们仔细地评估了在一个现实的暴胀模型中从过渡时期到暴胀子振荡时期的粒子产生率,并指出,在暴胀过程中,即使暗物质质量远大于哈勃尺度,只要它小于暴胀子质量,引力粒子的产生也是有效的.
2018-04-20 astro-ph.CO hep-ph
Indirect searches for realistic sub-GeV Dark Matter models
Sorbonne Université(索邦大学);CNRS(法国国家科学研究中心)
研究亚GeV暗物质模型通过间接探测方法,分析现有观测数据及未来COSI望远镜的探测潜力,探讨其对暗物质湮灭截面的限制和可能的发现。
2026-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Can the Higgs field feel a dark force?
该研究探讨携带暗规范荷的电弱希格斯场可同时解释W玻色子质量偏差与中微子质量,考察了简单希格斯二重态模型的局限,并寻求能通过暗非阿贝尔规范对称性自然给出中微子质量和暗物质的现实模型。
2023-08-26 hep-ph hep-th
Stable dark matter from Pauli blocking in the degenerate fermion background with Quantum Field Theory
本文提出利用费米子背景下的泡利阻塞机制阻止暗物质衰变以实现其稳定性,在量子场论框架下推导分布函数演化方程并与玻尔兹曼方程比较,最终应用于中微子和暗物质的真实模型。
2025-06-30 astro-ph.CO hep-ph
Dark Baryons in Galactic Halos
众所周知,大多数重子在观测上是无法计算的。此外,最近的某些发展表明,暗重子大部分被锁在星系晕中--无论如何,星系晕主要由非重子暗物质组成--其中相当大的一部分由气体云组成。虽然可以设想星系中的重子暗物质的各种先验形式,但观测限制排除了大多数可能性,只剩下棕矮星和主要由H_2组成的冷气体云作为唯一可行的候选者。因此,我们很自然地认为星系中的重子暗物质是由棕矮星和冷H_2云组成的暗星系团构成的。我们讨论了一个现实的黑暗团簇形成机制。我们还讨论了各种分歧的黑暗集群的情况下,特别注意其观测的影响。
2003-01-27 astro-ph hep-ph
Implications of hydrodynamical simulations for the interpretation of direct dark matter searches
近年来,像银河系这样的星系的真实流体动力学模拟已经成为可能,从而能够可靠地估计太阳附近的暗物质密度和速度分布。我们在这里回顾流体动力学模拟的状态和它们的影响,直接暗物质搜索的解释。我们特别关注:识别类银河系星系的标准;重子物理学对暗物质速度分布的影响;可能存在的子结构,如团块,流,或暗盘;以及对直接检测暗物质与标准和非标准相互作用的影响。
2017-07-19 astro-ph.CO hep-ph