Possible dark matter annihilation signal in the AMS-02 antiproton data
利用最新的AMS-02宇宙线反质子通量数据,寻找潜在的暗物质湮灭信号。关于传播、源注入和太阳调制的背景参数不是假定{ \it先验}的,而是基于从最近的B/C比和质子数据测量推断的结果。可能的暗物质信号被纳入模型自洽贝叶斯框架下。与只考虑天体物理背景的假设相比,我们发现暗物质信号更有利。暗物质粒子的静止质量为$\sim 20-80$ GeV,速度平均强子湮灭截面约为$(0.2-5)\times 10^{-26}$ cm $^{3}$ s $^{-1}$,与考虑银河系中心GeV过量和/或矮球状星系网状物2和杜鹃座III的弱GeV辐射所需的截面一致。对暗物质湮灭模型的严格约束也被设定在一个很宽的质量区域。
2017-05-11 astro-ph.HE hep-ph
Delta-Isobar Production in Antiproton Annihilation on the Deuteron
本文研究了在π-核子和π-δ-等压线对产生的情况下,反质子在静止氘核上的湮灭。两步机制进行了研究,通过分析这些过程时,无论是中性粒子和带电的。对分支比进行了预测。
1997-12-10 hep-ph
Radiative proton-antiproton annihilation to a lepton pair
考虑了质子和反质子对正负电子对的湮灭,包括虚光子和实光子发射引起的辐射修正。结果被推广到领导和次领导的近似。相关的分布推导和数值应用中给出的运动学范围内访问的PANDA实验在FAIR设施。
2010-06-16 hep-ph
Cosmic-Ray Antiprotons from Neutralino Annihilation into Gluons
我们估计了由中性伴子在星系晕中湮灭而产生的宇宙射线反质子的通量。在中性伴子湮灭主要进行到双胶子末态的情况下,反质子信号可能提供一个重要的替代探测方案。
1993-10-14 astro-ph hep-ph
Role of pentaquark components in $ϕ$ meson production proton-antiproton annihilation reactions
在质子波函数中引入五夸克分量,研究了φ介子产生质子-反质子湮灭反应。在给出描述质子奇异自旋和磁矩的uuds子系统的所有可能构型的基础上,利用结合3 P_0模型的有效夸克线图,估算了质子-反质子S波和P波在静止状态下湮灭反应到phi + X(X=pi,eta,rho,omega)的分支比.当质子波函数的五夸克组态具有味旋对称性时,理论预测与实验数据符合最好,[4]_FS [22]_F [22]_S.
2015-07-24 hep-ph
Antiproton Bounds on Dark Matter Annihilation from a Combined Analysis Using the DRAGON2 Code
本研究利用DRAGON2联合拟合AMS-02反质子比与多种次级宇宙线数据并进行贝叶斯扫描,未发现显著暗物质信号,仅得到低显著性的约70 GeV WIMP残差。
2024-01-24 astro-ph.HE hep-ph
QCD description of charmonium plus light meson production in antiproton-nucleon annihilation
在QCD共线因子分解框架下研究了反质子-核子湮灭过程中$J/ψ$和$π$ -介子的伴随产生.在这种方法中,一个负责生产重夸克-反夸克对的硬子过程从软强子矩阵元素,如反质子(核子)分布振幅和核子到π介子(反质子到π介子)跃迁分布振幅分解。这种反应机制应占主导地位的向前和向后的运动学区域,其中的截面预计将是可测量的设置中的PANDA实验在GSI-Fair设施。
2016-11-22 hep-ph
Prospects to verify a possible dark matter hint in cosmic antiprotons with antideuterons and antihelium
宇宙射线是研究银河系中暗物质湮灭的重要工具。最近,在AMS-02测量的反质子谱中发现了暗物质湮灭的可能线索,尽管结果可能受到理论不确定性的影响。另一个检验其暗物质解释的补充方法是观测宇宙射线中的低能反核。我们确定的机会,观察反氘核与GAPS和AMS-02,和正在进行的AMS-02反氦搜索的影响。我们发现,相应的反氘信号是在GAPS和AMS-02的检测电位。如果,更保守地说,假定的信号被认为是DM湮灭的上限,我们的结果将表明最高可能的反氘和反氦通量与当前的反质子数据兼容。
2018-05-03 astro-ph.HE hep-ph
Branching Ratios in Proton Antiproton Annihilation at Rest from Large Nc QCD
我们用经典或大Nc QCD把静止质子-反质子湮灭产生的介子(π,ρ,Ω)描述为经典场,然后把它们表示为相干态。这种处理给出了一个几乎参数自由帐户的π分支比湮灭。
1995-04-21 hep-ph nucl-th
Upper limits on DM annihilation cross sections from the first AMS-02 antiproton data
AMS-02合作组首次测量的反质子与质子比与常规宇宙线秒数在$\sim 10-100$ GeV动能范围内的预期一致,在$\sim 300$ GeV以上的动能范围内,它可以转化为暗物质湮灭截面的严格上限。使用GALPROP代码,我们推导出在各种传播模型和DM配置文件的上限。我们表明,在“传统”的传播模型,对于$q\bar q$,$b\bar b$,和$WW$的最终状态,约束可以更严格的比来自最近的费米-LAT伽玛射线数据的矮球状卫星星系。利用典型的最小值,中位数和最大值模型从以前的全球拟合,我们表明,上限的变化是大约五个因素。讨论了DM对高能$\bar p/p$数据贡献的可能性。
2015-08-27 astro-ph.HE hep-ph
Azimuthal correlation of gluon jets created in proton-antiproton annihilation
考虑了质子和反质子湮灭到保护反夸克对的过程,并伴随着两个附加的具有矢量介子中间态的胶子喷注的发射。揭示了两个胶子喷注在同一平面上产生的强方位角关联。讨论了它们在宇宙线事件和LHC实验中的一些应用。
2011-02-09 hep-ph nucl-ex
Extended Glauber Model of Antiproton-Nucleus Annihilation for All Energies and Mass Numbers
在考虑库仑相互作用和核相互作用的影响以及核内反质子动量变化的情况下,利用和推广了Wong提出的高能核-核碰撞Glauber模型中的解析公式,研究了高能和低能的反质子-核湮灭.扩展后的解析公式反映了所有能量和质量数下实验反质子-核湮灭截面的主要特征。在高的反质子能量下,它们对于最轻的核表现出颗粒性质,对于重核表现出黑盘极限。在较低的反质子能量下,它们表现出由于轻核的核相互作用引起的反质子动量增加的效应,以及由于重核的吸引库仑相互作用引起的放大效应。
2014-05-12 hep-ph nucl-ex nucl-th
Constraining dark matter annihilation with cosmic ray antiprotons using neural networks
Institute for Theoretical Particle Physics and Cosmology (TTK), RWTH Aachen University(亚琛工业大学理论粒子物理与宇宙学研究所)
对间接探测实验中寻找暗物质湮灭的数据进行解释,需要对宇宙射线传播进行昂贵的计算模拟。在这项工作中,我们提出了一种新的方法,基于递归神经网络,显着加快模拟次级和暗物质银河宇宙射线反质子,同时实现良好的精度。这种方法允许对宇宙射线传播模型的讨厌参数进行有效的剖析或边缘化,以便对宽范围的暗物质模型执行参数扫描。我们认为重要性抽样特别适合于确保网络仅在经过良好训练的参数区域中进行评估。我们提出了使用最新的AMS-02反质子数据的几种模型的弱相互作用大质量粒子的约束。经过完全训练的网络与这项工作一起作为DarkRayNet发布,与传统方法相比,运行速度至少提高了两个数量级。
2021-12-20 astro-ph.HE cs.LG hep-ph
Cosmic-ray antiproton constraints on light dark matter candidates
最近,一些直接探测实验收集到了多余的事件,这些事件可以被解释为暗物质(DM)信号,指向$\sim$ 10 GeV质量范围内的粒子。我们表明,DM可以自我湮灭与夸克的显着耦合的情况下,可能被排除的宇宙射线(CR)的反质子数据,提供的湮灭是S波占主导地位时,DM在早期宇宙中的湮灭。这些限制适用于大多数的超对称候选者,例如在最小超对称标准模型(MSSM)和在次-MSSM(NMSSM),更一般地说,任何热DM粒子强子化湮灭的最终状态。
2011-12-03 astro-ph.HE hep-ph
Antiprotons from dark matter annihilation in the Galaxy: astrophysical uncertainties
最近几年,WIMP暗物质(DM)的研究取得了稳步进展,直接和间接的探测实验都暗示了可能的信号。反质子可以发挥关键作用,验证这些解释,因为它们是丰富的产生的WIMP湮灭在星系晕,和次级反质子背景产生的宇宙射线(CR)相互作用的预测与公平的准确性和匹配的观测光谱非常好。使用公开可用的数字DRAGON代码,我们重新考虑反质子作为一种工具,以限制DM模型讨论其权力和局限性。我们提供了更新的约束条件,广泛的一类湮灭DM模型比较我们的预测对最新的AP测量,也考虑到最新的光谱信息的p,他和其他CR核通量。这样做,我们仔细探测的不确定性与次级和DM起源的反质子,通过使用各种截然不同的假设传播的CR和DM分布在银河系。我们发现,天体物理学的不确定性对DM属性的约束的影响可以更强,高达~50倍,比DM分布(~2-6)的不确定性。值得注意的是,即使减少由局部观测量导出的传播参数的不确定性,非局部效应仍然可以改变DM模型约束,甚至50%。然而,目前的ap数据对DM模型有严格的限制,不包括一些与间接和直接搜索有关的建议。最后,我们讨论了即将到来的CR光谱数据的AMS-02天文台的功率,以大大减少本文讨论的不确定性,并估计该仪器的预期灵敏度,一些套DM模型。
2012-06-28 astro-ph.HE hep-ph
Proton-antiproton annihilation into two photons at large s
在交叉通道中,质子-反质子完全湮灭为两个光子的过程可以看作是康普顿过程。在大s(~10 GeV^2)和|t|,|u| s下,这个过程可以用广义部分子图像来描述,类似于广角实康普顿散射中的“软机制”。这两个光子是在一个快夸克和反夸克的湮灭中发射出来的(“手提包图”)。p-pbar系统通过软相互作用转变为q-qbar对的过程可用双分布描述,这既与类时质子弹性形状因子有关,又与核子中常见的夸克-反夸克分布有关。我们估计,在建议的1.5. 15 GeV高光度反质子储存环(HESR)。
2002-06-28 hep-ph
Antiproton--proton annihilation into light neutral meson pairs within an effective meson theory
在对PANDA、FAIR现有实验数据和未来实验预测的基础上,研究了几GeV能域中的反质子-质子湮灭成轻中性介子的过程.本文将一个较早发展起来的有效介子模型应用于$π^0π^0$的产生,该模型在$s$、$t$和$u$通道中具有介子和重子自由度。应用具有对数$s$和$t(u)$依赖性的形状因子。一个公平的协议与现有的角分布。应用SU(3)对称性,可以直接恢复相同能量范围内$ π^0η$和$ηη$产生的角分布。与所有现有数据基本一致。
2017-06-01 hep-ph
Antiproton--proton annihilation into pion pairs within effective meson theory
反质子-质子湮灭成轻介子的几个GeV的能量域中重新审视,鉴于现有的数据的全球性的描述。本文发展了一个有效的介子模型,在$s$、$t$和$u$通道中具有介子和重子自由度。添加Regge因子以再现适当的能量行为以及前向和后向峰化行为。与现有的数据和预测的角分布和能量的依赖性进行了比较带电和中性π对生产。
2015-12-17 hep-ph nucl-th
Reanalysis of the Systematic Uncertainties in Cosmic-Ray Antiproton Flux
本研究通过全局贝叶斯分析全面评估宇宙射线反质子通量的系统不确定性,发现最新 AMS-02 数据支持纯次级起源,不支持 10 GeV 处的反质子超出及相关暗物质解释。
2024-02-12 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic-ray antiprotons from neutralino annihilation in the halo
我们报告的主要结果的一份文件,最近的低能量宇宙射线$\bar p$光谱数据进行了分析,在新计算的次级反质子通量和一个外来的信号,由于中性伴子湮灭在星系晕的可能贡献。我们还提出了一份文件中,我们已经证明了相当大的一部分的超对称中性伴子配置,挑选出的DAMA/NaI数据在WIMP直接搜索可能的年度调制效应,可能提供可检测的宇宙射线反质子信号。
1998-12-03 astro-ph hep-ph
Which fraction of the measured cosmic-ray antiprotons might be due to neutralino annihilation in the galactic halo?
我们分析了低能宇宙射线反质子谱的数据,最近公布的BESS合作,在新计算的次级反质子的流量和奇异的信号,由于中性伴子湮灭在星系晕的可能贡献。我们挑出相关的超对称配置,并讨论其可探索性与粒子暗物质的直接搜索实验和在加速器。我们将讨论未来的测量与阿尔法磁谱仪(AMS)的航天飞机飞行可能解开中性子诱导的贡献从次要的。
1998-04-14 astro-ph hep-ph
Search for Glueballs from Three-body Annihilation of Antiproton-Proton in-Flight
格点量子色动力学和其他理论模型预测0(-+)、2(++)和2(-+)胶球的质量在2.0到2.4 GeV之间。对于在这样的能量范围内的共振,三体衰变模式预计是大的。本文介绍了寻找胶球的策略和研究质子-反质子飞行三体湮灭的最新结果。
1998-12-04 hep-ex hep-ph
A combined dark matter study of AMS-02 antiprotons and Fermi-LAT gamma rays
宇宙射线的观测是我们银河系中暗物质湮灭的一个敏感的探测器。在这篇文章中,我们提出了AMS-02反质子数据的分析,减少宇宙射线传播的不确定性,同时拟合暗物质和传播参数。结果显示出一个可能的暗示,暗物质指向一个接近热值的湮灭截面。我们调查的兼容性,这个信号与暗物质的银河系中心多余的费米-LAT伽马射线数据的解释,并讨论了暗物质模型的影响。
2017-11-17 astro-ph.HE hep-ph
Delta excitation in antiproton-deutron annihilation
研究了静止时$\overline{p}d$湮灭中的$Δ$激发.计算中采用了统计模型的湮没振幅和共振模型的$πN$振幅。我们分析了不变质量的$π^+p$和$π^-p$系统选择质子的动量超过400兆电子伏/c和相对于不同的最终反应通道。我们的模型合理地再现了实验数据。
1995-11-09 hep-ph nucl-th
Antiprotons Annihilation in the Galaxy As A Source of Diffuse Gamma Background
重子非对称宇宙中反物质畴的存在可以作为粒子理论在非均匀重子合成暴胀模型中的宇宙学结果。这样的区域可以在早期宇宙中生存下来,并在我们的银河系中形成反物质恒星的球状星团。提出了星系反物质污染和物质气体湮灭的模型。质子-反质子湮灭伽马通量再现了EGRET测量的银河系伽马背景。通过与观测数据的比较,估计了银河系中可能存在的反物质星的最大允许数量。
2000-05-21 astro-ph hep-ph
Current status of real-time imaging of antiproton annihilation in biological targets
本文综述反质子在生物靶标中湮灭实时成像的研究现状,涵盖从2004年AD-4/ACE实验首次成像至今,基于探测中性π介子衰变光子或带电π介子的两种方法。
2025-03-31 hep-ph physics.med-ph
Radiative corrections in proton--antiproton annihilation to electron-positron and their application to the PANDA experiment
重新讨论了质子-反质子湮灭成电子-正电子的辐射修正,包括虚光子和实光子(软光子和硬光子)的辐射修正。这个问题是相关的时间类形状因子测量计划在PANDA实验在FAIR设施,在未来的未来。并给出了相应的计算公式。在计算辐射截面的基础上,开发了一个独立的Monte-Carlo积分器,并举例说明了它在PANDA实验中的应用。
2019-11-11 hep-ex hep-ph nucl-th
Constraints on particle dark matter from cosmic-ray antiprotons
宇宙线反质子是暗物质间接探测研究的重要通道。目前对大气层顶部反质子通量的测量和对银河系次级反质子产生的理论测定是一致的,没有明显的偏差,这可能表明在这个通道中有外来的贡献。因此,反质子可以作为约束粒子暗物质性质的有力工具。通过使用从50 MV到180 GV的PAMELA数据的刚性的频谱,我们推导出的暗物质湮灭截面(或衰减率,衰减暗物质)的整个频谱的暗物质湮灭(衰变)通道和不同的宇宙线在银河系和日光层中的传输的假设下的界限。对于典型的银河系传播模型,约束是显着强,设置一个下限的暗物质质量的“热”遗迹在大约50-90 GeV的强子湮灭通道。当考虑到银河系中大的宇宙射线约束体积时,这些边界在暗物质质量上被增强到约150 GeV,并且当约束体积小时,对于轻夸克的湮灭被减小到4-5 GeV(对于重夸克的产生没有边界)。暗物质轻于几十个GeV的界限是由于PAMELA光谱的低能量部分,太阳调制的能量区域是相关的:为了这个目标,我们已经实现了一个详细的解决方案的传输方程在日光层,这使我们不仅可以扩展到轻暗物质的界限,但也确定太阳调制建模所产生的约束的不确定性。最后,我们估计即将到来的AMS-02数据的反质子约束的影响。
2015-01-30 astro-ph.HE hep-ph
Novel dark matter constraints from antiprotons in the light of AMS-02
利用AMS-02的精确测量,我们评估了宇宙射线反质子观测中的暗物质(DM)极限。我们适当地考虑到宇宙射线传播的不确定性拟合在同一时间DM和传播参数,并边缘化后者。我们发现一个显着的DM信号(~4.5西格玛)的DM质量接近80 GeV的指示,强子湮没截面接近的热值,西格玛v ~3e-26 cm 3 s-1。有趣的是,这个信号与DM对银河系中心伽马射线过剩的解释是一致的。信号的确认将需要对系统不确定性进行更准确的研究,即,反质子生产截面,太阳调制效应的建模。解释AMS-02的数据在强子DM湮灭的上限,我们得到强有力的约束,排除DM质量低于约50 GeV的热湮灭截面,在约150和500 GeV之间的范围内,即使是保守的传播方案。除了80 GeV的范围外,我们的极限是矮星系伽马射线观测极限的4倍。
2017-05-12 astro-ph.HE hep-ph
Lorentz contraction, geometry and range in antiproton-proton annihilation into two pions
我们提出了一个几何解释的所谓的湮灭范围的反应类型$\bar pp \to$ { \em两个轻介子}的基础上的洛伦兹效应在高度相对论性的最终状态($γ=E_{\mathrm{cm}}/2mc^2\simeq 6.8-8.0$)。在组分夸克模型的框架内,洛伦兹增强的介子波函数导致湮灭振幅的更丰富的角度依赖性,从而导致比通常获得的更高的分波贡献($J>1$)。这种方法揭示了什么可能是“{ \em short}”湮灭范围,以及它如何受到终态角分布的影响。
2005-06-29 hep-ph nucl-th
Production of charmed pseudoscalar mesons in antiproton-proton annihilation
本文研究了在反应阈值附近的反质子-质子湮灭中粲介子(D,D_s)的产生。元粲产生过程分别用重子交换和组分夸克模型描述。严格考虑了初态和终态相互作用的影响。通过SU(4)味对称性连接过程,计算与我们早期对pbarp到KbarK的研究非常相似。我们对DDbar产生截面的预测是在10^{-2} - 10^{-1} μ b的数量级。结果表明,它们与其他研究中获得的结果相当。发现D_sD_s对的截面具有相同的数量级,尽管它在pbarp散射中的产生需要两个步骤的过程。
2014-06-18 hep-ph
Constraining heavy dark matter with cosmic-ray antiprotons
宇宙射线观测为银河系中的暗物质湮灭提供了强有力的探测。本文利用AMS-02反质子数据导出了重暗物质的约束条件。我们考虑所有可能的湮灭通道成对的标准模型粒子。此外,我们解释我们的结果在最小的暗物质,包括希格西诺,维诺和五重态暗物质的背景下。我们比较宇宙射线反质子的限制,从$γ$射线观测矮球状星系和限制从$γ$射线和$γ$线观测到银河系中心。虽然后者的限制是高度依赖于暗物质的密度分布,只排除了热温的尖曲线,宇宙射线的限制是更强大的,强烈不利于热温暗物质的情况下,即使是保守的估计系统的不确定性。
2018-04-20 astro-ph.HE hep-ph
Antiprotons from Dark Matter: Effects of a Position-Dependent Diffusion Coefficient
宇宙射线中的高能反质子可以作为暗物质的重要间接特征。传统上,来自暗物质衰变或湮灭的反质子通量是通过求解输运方程来计算的,该输运方程在星系的扩散区内具有与空间无关的扩散系数,并假设在该区域外自由传播。扩散区以外的反质子源忽略不计。实际上,扩散系数更有可能随着与盘的距离而平滑地增加,而在传统方法中被忽略的暗物质晕的外围部分可能很重要,在某些模型中包含了90%的银河系暗物质。我们扩展了传统的方法来解决这些问题。我们得到反质子通量的解析近似和数值解,假设扩散系数随离盘的距离呈指数增加,并包括暗物质湮灭/衰变的贡献基本上是完整的暗物质晕。我们发现,该模型中预测的反质子通量与相同暗物质参数的传统计算偏差高达约25%。
2011-05-05 astro-ph.HE hep-ph
Pion Multiplicity Distribution in Proton-Antiproton Annihilation at Rest
π介子多重数分布被广泛认为反映了静止时$\bar{p}p$湮灭的统计特性。我们试图通过投影算符形式在一个具有电荷、同位旋、总角动量和宇称量子数$P$、$C$和$G$守恒的巨正则图像中再现它。玻色统计被认为是不可忽略的,特别是在固定的相互作用体积。计算得到的$\left\langle n_π \right\rangle = 5$的π多重数分布强烈依赖于角动量守恒和连接的量子数,以及S波湮灭中自旋态的占据。然而,经验高斯π介子多重数分布不能重现。这就对统计数据或相当陈旧的数据本身提出了质疑。
1994-09-16 hep-ph
Cosmic-ray antiproton constraints on light singlino-like dark matter candidates
致力于直接探测暗物质的CoGeNT实验最近释放了过量的事件,这些事件可以被解释为$\sim$ 10 GeV暗物质粒子的弹性碰撞,这可能同时解释仍然神秘的DAMA/LIBRA调制信号,而与CDMS,XENON-100和SIMPLE等其他实验的结果相冲突。结果表明,5-15 GeV的类单态暗物质候选者在最小超对称场景的单态扩展中产生,可以适合这些数据;湮灭然后主要进入光单态主导的希格斯(伪)标量场。我们开发了一个有效的拉格朗日方法来面对这些模型与现有的数据,宇宙射线反质子,包括最新的PAMELA数据。专注于一个参数空间与CoGeNT区域一致,我们表明,预测的反质子通量一般是在紧张的数据时,所产生的(伪)标量可以衰变成夸克能量足以产生反质子,湮灭S波是显着的冻结在早期宇宙。在这个制度中,得到的单线湮没截面上的约束,$\sigv\lesssim 10^{-26}\,{\rm cm^3/s}$,假设一个动态约束的晕密度分布与局部值$ρ_\odot = 0.4\,{\rm GeV/cm^3}$。最后,我们提供了PAMELA或AMS-02如何进一步限制或检测那些尚未排除的反质子产生的配置的指示。
2011-09-30 astro-ph.HE hep-ph
Proton-antiproton annihilation into massive leptons
我们将以前对湮没反应$\bar p +p\to \ell^{-}+\ell^{+}$的极化观测量的计算推广到了重轻子的情况,如$τ$ -轻子。我们考虑的情况下,当光束和/或目标是偏振的,以及出射轻子的偏振。我们给出了非极化截面,角度不对称性,和各种偏振观测值的相关运动学变量的质心和实验室系统中的依赖关系,特别注意的质量引起的条款的效果。
2011-10-31 hep-ph nucl-th
AMS-02 antiprotons and dark matter: Trimmed hints and robust bounds
基于AMS-02的4年反质子数据,给出了几个典型末态通道的暗物质湮灭截面与质量的关系。我们使用最近的宇宙射线传播模型,一个现实的治疗实验和理论误差,并更新计算输入反质子光谱的基础上最近发布的PYTHIA代码。我们发现,报告的DM信号的提示是统计上不显著的,一个适当的处理错误是可信的结论是至关重要的。反质子边界DM湮灭是最严格的,探测热DM高达TeV规模。传播模型和DM晕配置文件的界限的依赖性也被量化。当应用于7年AMS-02数据集时,初步估计得出了类似的结论,但也表明对未来可能的DM过量声明要格外谨慎。
2022-03-30 astro-ph.HE hep-ph
A relativistic treatment of pion wave functions in the annihilation antiproton-proton -> pi^-pi^+
对反应\bar pp->π^-π^+中高能π介子的夸克模型内禀波函数进行了相对论处理。湮灭用具有A2和R2味流拓扑的组分夸克模型描述,湮灭的夸克-反夸克对处于3P_0和3S_1态。研究了纯洛伦兹变换对π介子中反夸克和夸克空间波函数及其各自旋量的影响。修正的夸克几何的π介子湮灭机制的角度依赖性有相当大的影响。
2004-03-17 hep-ph nucl-th
Interpretation of the gamma-ray excess and AMS-02 antiprotons: Velocity dependent dark matter annihilations
在最近的AMS-02观测中,银河系中心的GeV γ射线过剩和可能的反质子过剩的两个信使结果表明,这两个异常可能是由于同一个起源--暗物质(DM)湮灭到$b \bar b$中,而这些结果似乎与矮球状星系的观测相矛盾。为了给出一个相容的解释,我们考虑了赝标量DM粒子$S_d^+ S_d^-$通过$S_d^+ S_d^- \rightarrow S_d^0 S_d^0$湮灭,这个过程由一个新的标量$ϕ$和$S_d^0$介导,迅速衰减为$b \bar{b}$。对于具有简并质量的三重态粒子$S_d^+$、$S_d^-$和$S_d^0$,DM的湮灭截面与相对速度$v_r$成线性关系,从而放松了矮球状星系的约束。参数空间推导出相应的约束。虽然在对撞机和DM直接探测中揭示新扇区的痕迹似乎具有挑战性,但从$S_d^0$衰变中间接搜索伽马射线线有可能揭示DM湮灭,伽马射线线$\sim m_{S_d^0} /2$的能量约为50 $-$ 75 GeV。
2017-08-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
W/Z Bremsstrahlung as the Dominant Annihilation Channel for Dark Matter
暗物质湮灭为轻子,$χχ\rightarrow l \bar{l}$,必然伴随着电弱辐射修正,其中W或Z玻色子从末态粒子辐射出来。鉴于W和Z规范玻色子主要通过强子通道衰变,因此不可能在没有伴随质子、反质子和伽马射线的情况下产生最终态轻子。值得注意的是,虽然许多暗物质模型的特征是螺旋性抑制了费米子的湮灭率,但从终态费米子辐射出的大质量规范玻色子消除了这种螺旋性抑制,使得分支比Br(l νW)、Br(l^+l^- Z)和Br(ν \nubar Z)优于Br(l \bar{l})。因此,W/Z韧致辐射可以间接探测到许多WIMP模型,否则这些模型会受到螺旋度抑制或v^2抑制。反质子,甚至反氘核都成为相应的末态粒子。这是未来DM搜索的重要结果。我们讨论了W/Z-韧致辐射的“轻子”DM模型,旨在适应最近的宇宙射线正电子和反质子数据的影响。
2011-09-23 astro-ph.HE hep-ph
phi-meson production in proton-antiproton annihilation
讨论了核子中存在内禀奇异分量时核子-反核子湮灭反应中OZI规则的视通道相关违反。核子波函数中奇异-反奇异夸克对的混合使得在不违反OZI规则的情况下,能在湮灭通道中直接耦合到φ介子。本文考虑了三种形式的质子波函数的奇异含量,即具有奇异-反奇异海夸克分量的uud团,基于简单手征夸克模型的kaon-hyperon团,以及五夸克图像。非相对论夸克模型的计算结果表明,前两种模型的奇异磁矩和奇异磁矩对质子自旋的贡献与最近的实验数据是一致的.对于第三种模型,具有FS[31]F[211]S[22]和FS[31]F[31]S[22]组态的uuds子系统导致奇异磁矩和奇异对质子自旋的贡献为负值。利用结合3 P_0夸克模型的有效夸克线图,我们给出了静止质子-反质子湮灭反应对两个介子的分支比的估计.对于第一和第三种模型,质子-反质子s波态产生φ介子的分支比的结果被发现是强烈的通道依赖性,与测量的速率很好地吻合。
2011-08-05 hep-ph
Proton Timelike Form Factors Near Threshold via Antiproton-Nucleus Electromagnetic Annihilation
在反质子-氘核电磁湮灭反应pbar + d -> e+e-n中,即使入射反质子的动量足够大,(e+e-)对的不变质量M值也可以接近或低于(pbar p)质量。这允许在(pbar p)阈值附近的类时区域q ^2中访问质子电磁形状因子。我们估计了反质子束流动量为1.5 GeV/c时的截面dsigma(pbar + d --> e+e-n)/dM。我们发现,在(pbar p)阈值附近,这个截面约为1 pb/MeV。文中还讨论了重核靶的情况。在熊猫项目的背景下,对过程pbar + d --> e+e-n提出了实验可行性的要素。我们的结论是,这一过程有机会在熊猫可衡量。
2010-10-14 hep-ph nucl-th
Amount of Antiprotons in Cosmic Rays due to Halo Neutralino Annihilation
我们评估的反质子-质子通量比,可以产生的中性伴子-中性伴子湮灭在星系晕,考虑最一般的组成为遗迹中性伴子和建模的中性伴子局部密度根据其遗迹丰度。我们发现,在混合中性伴子组合物的情况下,这个$\bar p/p$比高于纯希格斯或高吉诺。它示出了如何预期的改善灵敏度的新的测量的$\bar p/p$可以提供非常有用的信息,补充与其他实验手段可获得的。
1994-08-30 astro-ph hep-ph
Antiproton-nucleus electromagnetic annihilation as a way to access the proton timelike form factors
与反应pbar + p -> e+ e-相反,在反应pbar + d-> n e + e-中,(e+ e-)对的不变质量M必然比(pbar p)质量大得多,在反应pbar + d -> n e+ e-中,M的值可以接近或低于(pbar p)质量。在反质子-氘核的电磁湮灭中,这使得我们能够在(pbar p)阈值附近的类时区域q ^2中获得质子电磁形状因子。我们估计了反质子束流动量为1.5GeV/c时的截面dsigma(pbar +d --> e+ e-n)/dM。我们发现,在(pbar p)阈值附近,这个截面约为1 pb/MeV。文中还讨论了重核靶的情况。实验可行性的元素的过程pbar + d --> n e+ e-在熊猫项目的背景下。
2009-09-01 hep-ph nucl-th
Diffuse Gamma Flux from Antiproton Annihilation in our Galaxy
康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜(EGRET)对高能伽马射线(E > 30 MeV)进行的全天观测为详细研究扩散伽马射线发射提供了一个独特的机会。所观察到的漫射辐射有一个银河系的组成部分,产生于宇宙射线与当地星际气体和辐射的相互作用,以及一个几乎均匀分布的组成部分,通常认为是起源于银河系以外。观测结果被解释为河外高能伽马射线发射主要来自未分辨的伽马射线发射耀变体。我们考虑了弥散伽马射线通量的另一种可能来源,即反质子与星际介质的湮灭。
1999-11-04 astro-ph hep-ph
Annihilation range and final-state interaction in the antiproton-proton annihilation into pi-pi+
大量的精确数据的微分截面和分析功率从欧洲核子研究中心LEAR实验$\bar pp \to π^+π^-$在360至1550 MeV/c的范围内很好地再现内的扭曲波近似方法。初始$\bar pp$散射波函数源自最近的$\bar N N$模型。跃迁算符由$^3P_0$和$^3S_1$夸克-反夸克湮灭机制的组合得到。一个很好的适合的数据,特别是复制的双倾角结构中观察到的分析权力,需要夸克波函数的质子,反质子,和π介子的半径略大于各自测量的电荷半径。这对应于湮灭机制范围的增加,因此总角动量J=2和更高的振幅比以前的方法大得多。最终状态的$ππ$波函数,参数化的$ππ$相移和非弹性,也是一个非常重要的成分,为微调的适合观察。
2003-06-12 hep-ph nucl-th
Production of a pion in association with a high-Q2 dilepton pair in antiproton-proton annihilation at GSI-FAIR
我们计算了反p p -> l+ l-pi 0的正向截面和大轻子对不变质量的正向截面.在这个运动学区域中,主导扭转振幅分解为短程矩阵元、长程主导反质子分布振幅和质子到π介子跃迁分布振幅(TDA)。使用这些TDAs的手性限制启发的建模,我们得到了这个截面的第一个估计,从而证明了这个过程可以在GSI-FAIR测量。
2007-10-05 hep-ex hep-ph nucl-th
Dark matter annihilations into two light fermions and one gauge boson: general analysis and antiproton constraints
本文研究了由Majorana粒子通过汤川耦合与轻标准模型费米子和额外标量耦合构成暗物质的情形。在这种情况下,轻费米子的湮灭率与调解的标量粒子强烈抑制费米子的质量。然而,螺旋度的抑制被规范玻色子的相关发射所解除,产生的湮灭率可能足够大,可以间接探测到暗物质粒子。我们对这种情况进行了一般性的分析,计算了当暗物质粒子为SU(2)_L单重态或二重态,f为轻子或夸克,V为光子、弱规范玻色子或胶子时,过程χχ \rightarrow f \bar f V的湮灭截面.我们指出,湮灭率是特别增强时,暗物质粒子是质量退化的中间标量粒子,这是一个场景几乎没有约束的碰撞搜索的外来带电或有色粒子。最后,我们从PAMELA测量的宇宙反质子-质子比的过量的非观测中推导出相关截面的上限。
2013-07-11 hep-ph
Antiprotons from dark matter annihilation through light mediators and a possible excess in AMS-02 $\bar{p}/p$ data
我们表明,在暗物质(DM)粒子湮灭通过光介质的情况下,最终状态的宇宙射线粒子的能谱强烈依赖于介质质量。对于终态反质子,当介质质量与$\pbar p$产生阈值相当时,出现具有相对窄峰的光谱。有趣的是,AMS-02关于$\pbar/p$通量比的最新数据暗示,在$\sim100-450$ GeV的能量范围内,在预期的背景上有一个类似凸点的过量。我们表明,这样一个轻介质的情况下,最新的AMS-02数据的DM直接湮灭到标准模型粒子的情况下,从内部超新星遗迹(SNRs)产生的反质子是有利的,是一致的上限来自费米-LAT数据的伽马射线对矮球状星系。能量在450 GeV以上的$\pbar/p$通量比预计将随能量迅速下降,这可以很容易地与其他两种情况区分开来,因为它们预测该比率将变平或上升到多TeV区域。
2016-11-14 hep-ph
Proton-Antiproton Annihilation into a Lambda_c-Antilambda_c Pair
过程p-pbar -> Lambda_c-Antilambda_c在手袋方法中进行了研究。结果表明,占主导地位的动力学机制,其特征在于部分子过程u-ubar -> c-cbar因式分解的意义上说,只有子过程包含高度虚拟的部分子,胶子到最低阶微扰QCD,而强子矩阵元只体现软标度,可以参数化的螺旋度翻转和非翻转广义部分子分布。利用重子的光锥波函数的重叠来模拟这些部分子的分布,我们就能够预言所关心的过程的截面和自旋相关参数。
2009-05-19 hep-ph
Saturation of low-energy antiproton annihilation on nuclei
最近对轻核上极低能量($p_{L}<100$ MeV/c)$\bar p$湮灭的测量表明,增加原子电荷$Z$和质量数$A$后,湮灭明显受到抑制。使用$\bar p$ -核光学势$V_{\rm opt}$,适合于$\bar p$ -原子的能量位移和宽度,我们解决了这种抑制,由于强大的有效排斥产生的非常吸收$V_{\rm opt}$。低能$\bar p$ -核波函数基本上保持在核表面之外,并且所得反应截面作为Im $V_{\rm opt}$的强度的函数而饱和。$E >0$的这一特征与最近对$E < 0$的预测相似,即$\bar p$原子的能级宽度饱和,因此$\bar p$深束缚原子态相对较窄。计算了周期表中$p_{L}=57$ MeV/c处的反质子湮没截面,并对它们与$Z$和$A$的依赖关系进行了分类,讨论了在极低能量下的库仑聚焦效应.
2000-08-31 hep-ph nucl-th
Dark Matter with multi-annihilation channels and AMS-02 positron excess and antiproton
AMS-02在测量宇宙射线中的正电子分数方面提供了前所未有的统计数据。这可能提供了一个独特的机会,以区分来自各种暗物质(DM)湮灭通道的正电子光谱,如果DM是这种正电子过剩的来源。因此,我们考虑的情况下,DM可以湮灭成轻子,夸克,和大量的规范玻色子通道同时浮动分支比来检验这一假设。我们还研究了MAX,MED,MIN和DC扩散模型以及等温,NFW和Einasto DM密度分布对我们的结果的影响。我们发现了两个参数区域,可以满足AMS-02 $\frac{e^+}{e^++e^-}$和$\bar{p}/p$数据集在95\% CL。i)在NFW-MIN与$M_χ\subset[10,30]$ TeV的组合下。ii)在Einasto-DC与$M_χ\subset[500,1500]$ GeV的组合下。
2016-01-13 hep-ph
Limits on the Dark Matter from AMS-02 antiproton and positron fraction data
利用AMS-02反质子比和正电子分数的测量数据,我们推导出了暗物质湮灭的截面和寿命的极限。在推导的限制,我们考虑的情况下,次级粒子加速超新星遗迹(SNRs)已被认为是能够合理地占AMS-02高能量正电子/反质子分数数据。我们参数化的次级粒子加速的SNR的贡献,然后拟合观测数据内的常规宇宙线传播模型,采用GALPROP程序。我们使用似然比检验来确定95 $\%$置信水平的上限可能的暗物质(DM)的反质子/正电子分数测量AMS-02的贡献。我们的极限比矮球状卫星星系的Fermi-LAT γ射线Pass 8数据所设定的极限更强。我们还表明,太阳调制(宇宙射线传播)参数可以发挥不可忽视的作用,在修改的约束的暗物质湮灭截面和寿命的$m_χ<100$ GeV($m_χ>100$ GeV),其中$m_χ$是静止质量的暗物质粒子。利用这一结果,我们也限制了暗物质的有效场论。
2015-10-17 astro-ph.HE hep-ph
First results of proton antiproton annihilation into a pion pair at large scattering angles within the handbag approach
我们建议描述的过程$ p ~ \bar{p} \rightarrow π^+ ~ π^-$在微扰,QCD动机的框架中,硬$ud \, \bar{u} \bar{d} \rightarrow d \, \bar{d} $湮灭因式分解从软跃迁分布振幅。我们主张允许这种因式分解的尺度是大的横向动量转移。在我们的简化模型中,质子被看作是一个(标量)双夸克-夸克系统,跃迁分布振幅描述了质子通过标量、等序$ ud $ -双夸克的发射和反夸克的吸收(类似于$ \bar{p} \rightarrow π^- $)非微扰跃迁到介子。我们模拟的过渡分布振幅作为光锥波函数的重叠,并提出了第一个结果的微分截面。这一过程将通过GSI-FAIR的$ \bar{\mbox{P}}$ ANDA实验进行测量。
2013-11-08 hep-ph