Portal Effective Theories: A framework for the model independent description of light hidden sector interactions
我们提出了一个框架的门户有效理论（PETS）的建设，耦合标准模型（SM）的有效场论，以轻隐藏的信使领域。使用这个框架，我们构建电弱和强规模PET耦合SM携带自旋零，一半，或一个信使。电弱标度PETS包含所有门户运营商的第五个维度，而强标度PETS还包含所有门户运营商的第六和第七个维度，有助于在领导秩序夸克味违反过渡。利用强标度PETs，我们定义了一组门电流，将隐扇区耦合到QCD，并构造了门手征微扰理论（$χ$ PTs），将这些门电流与轻赝标介子联系起来.我们估计系数的门户$χ$ PT拉格朗日不固定的SM观测使用非微扰匹配技术，并给出一个完整的列表所产生的一个和两个介子门户相互作用。从这些，我们计算过渡振幅的三个黄金通道，用于在固定目标实验中的隐藏扇区搜索：i）带电K介子衰变为带电π介子和自旋零信使，ii）带电K介子衰变为带电轻子和自旋半信使，和iii）中性π介子衰变为光子和自旋一信使。最后，我们将这些振幅与具有轻标量粒子，轴子样粒子，重中性轻子和暗光子的模型的特定表达式进行比较。
2021-11-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational wave signatures of dark sector portal leptogenesis
本研究探讨通过暗扇区辅助的一阶电弱相变产生的随机重力波来探测轻子生成，新耦合增强CP不对称性，实现TeV尺度轻子生成，并有望被LISA等实验观测。
2025-04-20 astro-ph.CO hep-ph
Photonic portal to the hidden sector and the electroweak symmetry
一个弱光子与宇宙的隐藏部门的相互作用，最近推出实现“光子门户”，（这样一个假设的部门负责冷暗物质），被证明是嵌入在一个更广泛的弱相互作用显示电弱对称性自发打破的标准模型希格斯机制。这是一个假设的新的弱相互作用之间的隐藏和标准模型部门的宇宙，出现在我们的模型除了传统的电弱相互作用在标准模型部门。
2009-05-25 hep-ph
A Tight Connection Between Direct and Indirect Detection of Dark Matter through Higgs Portal Couplings to a Hidden Sector
我们提出了一个隐藏的阿贝尔扩展的标准模型，包括一个复杂的标量作为暗物质的候选人和轻标量作为一个长期的暗物质粒子之间的力载体。索末菲增强湮灭截面的暗物质解释了观察到的宇宙射线过剩。轻标量场也引起潜在的大截面的暗物质的核子，因此提供了一个有趣的方式来探测这个模型同时在直接和间接的暗物质搜索实验。我们通过考虑CDMS-II排除限制以及PAMELA和FermiLAT数据来约束模型的参数空间。
2010-07-22 astro-ph.CO hep-ph
The Four Basic Ways of Creating Dark Matter Through a Portal
我们认为，在宇宙的热历史中，暗物质（DM）可能是由标准模型粒子产生的，要么通过一个动力学混合入口到一个额外的U（1）规范场，要么通过希格斯入口。仅依赖于DM粒子质量，门户网站和DM隐藏部门的相互作用，我们展示了如何观察到的DM遗迹密度可以得到。有四种可能的冻结/再湮灭/冻结制度，它们共同导致一个简单的特征遗迹密度相图，与“台面”的形状。在动力学混合门户网站的情况下，我们表明，与其他冻结的情况下，在文献中讨论的，冻结制度可以探测即将DM直接检测实验。这些结果很好地代表了从标准模型{sector}中创建DM隐藏扇区的任何场景。
2012-05-24 astro-ph.CO hep-ph
Loop Dominated Signals from Neutrino Portal Dark Matter
我们研究的情况下，循环过程给主导贡献的暗物质衰变或湮灭，尽管存在树级通道。我们在一个特定的模型中说明了这种可能性，在这个模型中，暗物质是一个隐藏的扇区的一部分，该扇区通过一个重中微子入口与标准模型扇区通信。我们解释的基本原理如何环过程介导的门户中微子可以参数主导树级衰变通道，并表明，这定性地改变了在正电子，中微子和伽马射线的间接检测信号。
2019-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Indirect Detection of Secluded Supersymmetric Dark Matter
弱尺度的隐蔽扇区暗物质可以再现观测到的暗物质遗迹密度，并在该扇区内进行热冻结。如果自然界是超对称的，那么存在三个通往可见部分的入口--一个规范入口，一个希格斯入口和一个高吉诺入口。我们目前的伽马射线光谱相关的间接检测暗物质湮灭在这样的设置。由于在隐蔽部门的对称性可以稳定暗物质，$R$ -宇称是不必要的，我们调查的影响$R$ -宇称破坏湮灭谱。我们提出了限制费米大面积望远镜观测矮星系和预测切伦科夫望远镜阵列观测银河系中心。我们的许多结果也适用于一般的，非超对称的设置。
2021-06-17 astro-ph.CO hep-ph
A fermionic portal to a non-abelian dark sector
我们介绍了一类新的可重正化模型，由一个黑暗的$SU(2)_D$规范部门连接到标准模型（SM）通过矢量（VL）费米子介质，不需要希格斯门，其中一个巨大的矢量玻色子是暗物质（DM）的候选人。这些模型被标记为费米子门户矢量暗物质（FPVDM）。多种实现是可能的，这取决于VL伙伴和标量势的性质。详细讨论了一个例子。FPVDM模型在对撞机和非对撞机实验中有大量的应用，这取决于介质部门。
2022-03-09 hep-ph
Strongly interacting dark sectors in the early Universe and at the LHC through a simplified portal
我们研究了通过一般矢量介质耦合到标准模型粒子的一致强相互作用暗扇区的宇宙学和LHC现象。我们列出了宇宙学上可行的模型的要求，确定湮灭到暗矢量介子作为主导的暗物质冻结过程，并讨论了直接检测的界限。在大型强子对撞机上，模型预测了暗阵雨，这可能会产生半可见的喷流或位移的顶点。现有的搜索di-jet共振和丢失的能量主要探测参数区域，其中预期会发生快速衰变，尽管没有针对暗阵雨进行优化，但仍限制了我们的模型。我们还估计了专用分析半可见喷流的敏感性，并强调不同搜索策略的互补性。
2020-03-01 astro-ph.CO hep-ph
Singleton Portals to the Twin Sector
镜像孪生希格斯框架允许一个自然的希格斯质量，同时与有色对称伙伴到标准模型夸克的碰撞边界一致。这种机制关键地依赖于将每个标准模型场与镜像伙伴相关联的离散对称性。这些合作伙伴被指控下的衡量组相同，但不同于那些在标准模型。最小孪生希格斯玻色子方案只提供了可见光和孪生扇区之间的一种低能联系，即轻希格斯玻色子。我们提出了一类新的门户网站连接的两个部门，使用领域，有“没有双胞胎”的合作伙伴下的离散对称。标量态、费米子态和矢量态都可以提供这样的“单态”入口，每一个都有独特的特征和实验签名。特别是，载体门户提供了各种与LHC相关的可重正化的相互作用。我们提供这些门户网站的具体建设，并确定其现象和机会，以探讨在大型强子对撞机的孪生部门。我们还勾勒了一个场景，在这个场景中，可以测试孪生部门本身的结构。
2018-11-14 hep-ph
A Leptonic ALP Portal to the Dark Sector
本文提出轻子型ALP门户模型，通过多MeV类轴子粒子与SM轻子及暗物质费米子耦合，解释反常磁矩差异与暗物质relic丰度，并指出现有实验约束将参数空间限制在狭窄区域，未来可检验。
2024-03-27 astro-ph.CO hep-ph
Freeze-In Dark Matter from a sub-Higgs Mass Clockwork Sector via the Higgs Portal
发条机制允许极弱的弱相互作用和小质量尺度被理解为理论的结构。钟表机构的一个自然应用是暗物质产生的冻结机制。在这里，我们考虑一个希格斯门户冻结在暗物质模型的基础上的一个标量发条部门的质量尺度小于希格斯玻色子玻色子的质量。暗物质标量是发条扇区中最轻的标量。冻结的暗物质是由热希格斯玻色子衰变为发条式暗物质标量而产生的。我们表明，质量的暗物质标量通常是在1-10千电子伏的范围内，可能是温暖的，足以有一个可观察到的影响扰动增长和莱曼- $α$观测。发条希格斯门冻结模型有一个潜在的可观察到的对撞机现象，希格斯玻色子玻色子以长寿命的发条扇形标量对的形式衰减到丢失的能量，加上不同数量的夸克和轻子粒子-反粒子对的分布。不同数量的夸克和轻子对的分支比由发条扇区参数（发条标量$N$和发条电荷$q$）决定，因此如果观察到这样的希格斯衰变模式，可以通过实验确定。在最小标准模型可观测扇区的情况下，核合成和莱曼- $α$约束的组合可能会排除壳层上的希格斯衰变为发条标量，尽管壳层外的希格斯衰变仍然是可能的。壳层上希格斯粒子衰变为发条标量的过程，可以与标准模型在轻单重标量的简单扩展中的宇宙学约束相一致。
2018-12-05 astro-ph.CO hep-ph
Gaugino Portal Baryogenesis
我们研究重子生成通过一个高吉诺门户，超对称对应广泛研究的动力学混合门户，一个隐藏的部门。CP和重子数违反衰变的一个隐藏的部门gaugino到可见的部门可以产生观察到的重子不对称的宇宙。微小的门户耦合是至关重要的，在产生后期的非平衡衰变后，冲刷过程，可以消除不对称性已经失去了平衡。我们研究这种机制在不同的情况下，包括冻结或冻结出的隐藏的高吉诺，以及扩展的框架，其中隐藏的部门包含一个弱相互作用的大质量粒子（WIMP）的暗物质候选人。这种机制可以在很宽的质量尺度上产生所需的不对称性，包括低至10 GeV的隐藏高吉诺质量。我们还讨论了可能的相关信号与直接对撞机搜索，在低能量的实验，并在暗物质直接和间接检测。
2019-01-16 hep-ph
Constructing $SU(N)$ strongly coupled dark sectors by extending the Standard Model: mixed representations, flavor structure, global symmetries and various portals
Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)（宇宙理论物理中心，基础科学研究院）
该研究扩展标准模型构造$SU(N)$强耦合暗 sector，利用暗夸克与标准模型费米子同多重态的特点，分析其混合表示、味结构、整体对称性，研究暗 sector 与标准模型间的各类门户，为暗 sector 实验搜寻提供指导。
2026-10-09 hep-ph
Indirect detection of long-lived particles in a rich dark sector with a dark vector portal
本研究构建含暗希格斯玻色子（长寿命粒子）和重质量暗物质的暗光子媒介子非最小暗区模型，发现新现象学特征可为多类暗物质相关探测提供互补手段，并指出非局域效应可能影响常规暗物质间接探测策略。
2023-12-05 astro-ph.CO hep-ph
A Portalino to the Dark Sector
连接标准模型和暗区的“传送门”模型允许在最简单的WIMP模型之外的各种各样的场景。特别是规范场的动力学混合，使得新的想法有了广泛的应用。然而，规避CMB约束的模型通常是非通用的，具有新的质量尺度和算子来分裂状态并抑制间接检测信号。带有“波塔里诺”的模型可能更简单，波塔里诺是一种中性费米子，它结合了标准模型中微子和暗扇区费米子的线性组合，并携带守恒的量子数。这对于相互作用的暗区尤其有趣;然后，我们确定为标准模型中微子的未婚线性组合也继承了这些相互作用，并在暗区和标准模型之间提供了一种新的有效相互作用。这些相互作用可以是简单的$Z'$型相互作用或轻子味改变。暗物质冻结成中微子，从而避开了CMB的限制，传统的直接探测信号基本上不存在。然而，该模型提供了不同的信号。“portalino”机制本身预测了对标准模型中微子耦合的微小修正，以及在对撞机实验中发现portalino粒子的可能性。可能的宇宙学和天体粒子的签名包括单色中微子信号湮灭，在高能量CR中微子的光谱特征，以及额外的轻物质和暗物质相互作用的传统信号。
2018-12-04 hep-ph
Cosmological Histories in Neutrino Portal Dark Matter
本文研究由 Dirac 惰性中微子连接标准模型与含复标量及费米子暗物质的暗 sector，通过求解 Boltzmann 方程划分并分析四类热宇宙学历史及多途径探测可能。
2025-06-10 astro-ph.CO hep-ph
A Hidden Valley model of cold dark matter with photonic portal
在所讨论的模型中，冷的暗物质由狄拉克自旋为1/2的费米子组成，与所有标准模型电荷无关，其中质量由标量玻色子场的非零真空期望值产生，也被假设为无菌。为方便起见，这些不育颗粒分别被称为甾体和甾体。已经证实，我们的sterino和steron的无菌世界不仅可以通过引力与我们熟悉的标准模型世界进行通信，而且还可以通过光子门户进行通信，光子门户由一个非常弱的有效相互作用提供，该相互作用涉及电磁场F_{μν} = \partial_μ A_v- \partial_ν A_μ耦合到sterino和steron场。
2008-04-15 hep-ph
Again on hidden sector of the Universe, accessible through photonic portal
我们更精确地描述了自发质量产生的机制，在先前提出的宇宙隐藏部门的模型。隐藏的扇区被证明是由无菌自旋1/2费米子（sterino）组成的，其质量由无菌标量玻色子（sterons）自发产生，而它们的相互作用则由无菌反粒子张量玻色子（A玻色子）介导。这样一个扇区通过一个光子入口与熟悉的标准模型扇区进行通信，光子入口在两个扇区之间起着微弱的作用（但比万有引力强）。这是由于光子，除了sterino和sterons，有助于A玻色子的来源。Sterinos可能是热冷暗物质的候选者。它们也可以通过标准模型带电粒子的高能碰撞中发射的虚光子以甾体-反甾体对的形式产生。Sterinos显示出由sterons自发产生的微小磁矩。
2008-09-17 hep-ph
Higgs-field Portal into Hidden Sectors
希格斯场的质量项是可超重标化的，在标准模型中具有独特的地位。通过它提供的开放性，$SU(3) \times SU(2) \times U(1)$单态场可以与标准模型场具有可重规范化的耦合。我们提出的例子既不怪诞，也不自然。一个可能的结果是将希格斯粒子共振扩散到几个较弱的共振中，或者提供额外的、实际上不可见的衰变通道。
2006-05-16 hep-ph hep-th
The Inflaton Portal to Dark Matter
我们认为暴胀子是暗区的一部分，并与标准模型相互作用的可能性，通过门户网站与重复杂的标量场在平衡与标准模型在高能量的相互作用。暴胀子和暗物质被封装在一个单一的复杂的领域和两个标量部门下不同的（近似）全球U（1）的收费，这样的暗物质，以及可见的赝标量被认为是相对较轻的，作为伪南武-戈德斯通玻色子的理论。暗物质遗迹密度由通过暴胀子入口的冻结产物填充。特别是，在再加热后，由于普朗克对暗四次耦合的严格约束，暴胀子衰变产生的暗物质自然被抑制，因此保留了任何初始条件调谐的非热场景。
2017-11-14 astro-ph.CO hep-ph
Lepton Phenomenology of Stueckelberg Portal to Dark Sector
我们提出了一个扩展的标准模型（SM）与$U_{A'}(1)$规范不变的暗检测器连接到SM通过一个新的门户-Stueckelberg门户，产生的暗光子$A'$质量产生的框架通过Stueckelberg机制。这个门户打开通过有效的dim=5运营商从辅助Stueckelberg标量场$σ$的协变项提供风味的非对角重正耦合的$σ$和$A'$的SM费米子$ψ$。在暗光子质量的产生中，施图克尔伯格标量扮演着戈德斯通玻色子的角色。与传统的动力学混合入口相反，在我们的场景中，味对角$A'$ - $ψ$耦合与费米子电荷不成比例，并且通常是味非对角的。这些特征极大地改变了暗光子$A'$放松或避免一些先前建立的实验约束的现象。我们着重研究了所描述的Stueckelberg门在轻子扇区中的唯象，分析了暗扇区场$A'$对μ子反常磁矩$(g-2)_μ$、轻子味违反衰变$l_{i}\to l_{k}γ$和核中$μ-e$转换的贡献.我们从相应的可观测量的现有数据中获得模型参数的限制。
2022-04-08 hep-ph
Hidden Monopole Dark Matter via Axion Portal and its Implications for Direct Detection Searches, Beam-Dump Experiments, and the $H_0$ Tension
由于其稳定性，隐藏的暗物质是一个看似合理的暗物质候选者，但由于与最小形式的标准模型粒子的微弱相互作用，直接实验搜索非常困难。然后，我们介绍了一个轴子，$a$，连接隐藏的暗物质和标准模型粒子，并检查当前的限制和未来的前景直接暗物质搜索和束流转储实验。我们发现两个参数区域周围的$m_a = {\cal O}(10)$ MeV，$f_a = {\cal O}(10^{5})$ GeV和$m_a = {\cal O}(100)$ MeV，$f_a = {\cal O}(10^{4})$ GeV的暗物质和轴子分别在未来的实验，如PICO-500和SHiP的范围内。我们还注意到，主要由轴子衰变产生的隐藏光子与$ΔN_{\rm eff} \simeq 0.6$一起贡献给暗辐射，这可以松弛$H_0$张力。
2019-09-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Singlet portal extensions of the standard seesaw models to dark sector with local dark symmetry: An alternative to the new minimal standard model
假设暗物质是绝对稳定的，由于不间断的暗规范对称性和单重算符的门户，暗部门，我们提出了一个简单的扩展的标准跷跷板模型，可以容纳所有的宇宙学观测，以及目前可用的地面实验，包括leptogenesis，额外的黑暗辐射的$\sim 0.08$（导致$N_{\rm eff} = 3.130$中微子种类的有效数目）、希格斯暴胀、小尺度和大尺度结构形成以及标量DM（$X$）的当前遗迹密度。希格斯信号强度等于一个完整的$U(1)_X$的情况下与标量暗物质的SM，但它可能小于一个独立的衰变通道，如果暗物质是一个黑暗的扇区费米子或如果$U(1)_X$是自发破缺，因为一个新的中性标量玻色子在模型中的混合。
2013-10-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Light Dark Sectors through the Fermion Portal
成对的标准模型费米子形成三维单重算符，可以耦合到新的暗扇区状态。这个"费米子入口"是与低维的希格斯粒子、矢量和中微子单态入口形成对比的。我们将其独特的现象学和地方的有效场论的界限在这个框架上，集中在费米子门户的情况下，一对光明暗部门费米子。我们得到目前和预计的限制，从各种介子衰变实验，丢失的能量和长寿命粒子搜索在对撞机，以及天体物理和宇宙学的界限的维度-6有效的运营商规模。DarkEFT公共代码可用于重铸这些限制，我们用各种例子来说明，包括集成的重暗光子。
2020-07-14 hep-ex hep-ph
Topological Portal to the Dark Sector
提出QCD与暗区间的拓扑门户，连接三个QCD介子与两个暗π介子，作为主导门户，提供轻热非弹性暗物质场景，减弱湮灭并抑制直接探测，但为Belle II提供新对撞机信号。
2025-01-27 hep-ex hep-ph hep-th
A Tale of Two Portals: Testing Light, Hidden New Physics at Future $e^+ e^-$ Colliders
我们研究了在未来的$e^+ e^-$对撞机上产生新的，轻的，隐藏的状态的前景，在一个希格斯德暗$U(1)_D$模型，我们称之为双暗门模型。同时存在的矢量和标量门户耦合立即修改标准模型Higgsstrahlung通道，$e^+ e^- \to Zh$，在每个耦合的领导顺序。此外，每个门户导致互补的信号，可以在直接和间接探测暗物质实验探测。在考虑了LEP和LHC的当前限制后，我们通过研究大量新的生产、衰变和辐射返回过程，证明了未来的$e^+ e^-$希格斯工厂将对两个门户耦合具有独特和领先的敏感性。除了奇异的希格斯衰变的可能性，我们强调的重要性，直接暗矢量和暗标量生产的$e^+ e^-$机，其不可见的衰变可以标记的反冲质量方法。
2017-06-10 hep-ex hep-ph
Neutrino scattering and B anomalies from hidden sector portals
我们研究了当前的限制和未来的灵敏度夸克和中微子之间的耦合强度的存在下，一个形状因子产生的隐藏的扇形粒子，通过新的相互作用与夸克的环效应。我们考虑模型与矢量或标量的夸克和轻子的相互作用所产生的隐藏部门的动态。我们研究这些模型的约束条件，使用相干弹性中微子核散射和太阳中微子实验的数据，并演示如何利用反冲光谱发现这些新的相互作用。我们表明，我们的框架可以很自然地扩展到解释轻子普适性违反中性电流B衰变异常，并在一个模型框架中的中微子散射的约束可以对这些异常的影响。
2019-01-16 hep-ph
More on the Hypercharge Portal into the Dark Sector
如果隐藏扇区包含一个以上的U（1）群，则在大质量U（1）场和超荷之间通常会出现额外的dim-4耦合（超出动力学混合）。它们的形式类似于Chern-Simons相互作用。我们研究这种耦合的现象学，包括实验室实验的限制和对暗物质的影响。隐藏的矢量场可以扮演暗物质的角色，暗物质的特征信号是来自银河系中心的单色伽马射线发射。我们表明，这种可能性是一致的大型强子对撞机和其他实验室的限制，以及天体物理界。
2013-05-29 hep-ph
Energy-Momentum portal to dark matter and emergent gravity
我们提出了一个新的方案，其中暗物质属于一个隐蔽的部门耦合到标准模型通过能量-动量张量。我们的模型是由重力{ \it出现}从一个隐藏的部门，引力子被确定的领域在隐蔽的部门的动力学项的建设的动机。假设隐蔽部分的较轻粒子是宇宙的暗成分，我们表明，尽管理论的耦合被抑制，但由于宇宙早期热浴的温度很高，我们可以产生足够大的量。
2021-01-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Exploring Portals to a Hidden Sector Through Fixed Targets
我们讨论了中微子实验的灵敏度在光度前沿通用隐藏部门包含新的（子）GeV中性状态。这些态与标准模型之间的弱相互作用，可以在固定目标质子束设施上通过所有允许的可重整“入口”（在希格斯、矢量和中微子区）进行有效探测，对对撞机具有互补的灵敏度。我们专注于动力学混合矢量门户，并表明，一个新的隐蔽U（1）规范扇区的参数空间的某些区域，具有长寿命的亚GeV质量状态衰变到标准模型轻子已经受到LSND，MiniBooNE和NuMI/MINOS数据集的严重限制。此外，如果入口允许进入稳定的中性粒子，如兆电子伏级的暗物质，通常预测中微子束伴随着“暗物质束”，通过探测器中类似中性电流的相互作用可以观察到。因此，我们表明，LSND电子反冲事件样本目前提供了最严格的直接约束兆电子伏级的暗物质模型。
2009-10-14 hep-ex hep-ph
Neutron Decay to a Non-Abelian Dark Sector
根据标准模型（SM），我们期望为每个衰变中子找到一个质子。然而，计算衰变中子数和产生质子数的实验存在分歧。这种差异表明，中子可能有一个奇特的衰变到暗区（DS）。在本文中，我们探讨了中子衰变为暗狄拉克费米子$χ$和非阿贝尔暗规范玻色子$W'$的情况。我们讨论了宇宙学的影响，这种情况下，假设DS粒子是通过冻结。在我们提出的方案中，DS与SM扇区有三个入口：（1）来自中子与$χ$混合的费米子入口，（2）标量入口，（3）光子与暗规范玻色子之间的不可重整化动力学混合，这导致两个扇区之间的矢量入口。我们表明，无论是费米子门户或标量门户应有助于在早期宇宙中的粒子的生产。具体来说，我们认为，宇宙的最高温度必须足够低，以防止在早期宇宙中产生$χ$。在本文中，我们依靠矢量门户连接两个部门，我们讨论的唯象界模型。主要的限制来自于确保暗物质的适当剩余丰度和避开中子星的边界。当暗规范玻色子非常轻时，大爆炸核合成的测量也施加了严格的约束。
2020-05-02 hep-ph
Neutrino Portal to FIMP Dark Matter with an Early Matter Era
我们研究了弱相互作用大质量粒子（FIMP）候选暗物质通过中微子入口的冻结产生。我们考虑一个隐藏的部门组成的费米子和一个复杂的标量，与最轻的一个被视为FIMP候选人。我们实施的I型跷跷板机制产生的质量的标准模型（SM）中微子和考虑三个重中微子，负责调解之间的相互作用的隐藏和SM部门。我们假设在暴胀和大爆炸核合成之间的一段时间内发生了早期物质主导时代（EMDE），使宇宙膨胀得比标准辐射主导时代更快。在这种情况下，隐藏和SM扇区很容易解耦，并且从遗迹密度约束需要FIMPs和SM粒子之间的更大耦合。在这种情况下，我们讨论了整个修改后的宇宙历史的暗物质的动力学，评估模型的相关约束，并讨论了EMDE的持续时间的暗物质生产的后果。最后，我们表明，如果重中微子是不是热浴的一部分，这种情况下成为可测试的，通过间接检测搜索。
2020-03-20 astro-ph.CO hep-ph
Inverse Amplitude Method for Perturbative Electroweak Symmetry Breaking Sector: The Singlet Higgs Portal as a Study Case
我们探索使用的逆振幅方法的散射振幅的unitarization推导出可能的新的重态的存在性和性质与微扰扩展的弱破缺扇区的标准模型从低能量有效理论。我们使用一个玩具有效的理论，通过整合出一个沉重的单重标量和比较的极点质量和宽度的unitarized振幅与原来的模型。结果表明，反振幅方法能正确地再现单重态质量，其精度可达O（1-3）倍，但其宽度被高估了。
2015-09-04 hep-ph
General form of effective operators from hidden sectors
本文模型无关地分析了通过希格斯、中微子和超荷门户积掉隐藏扇区后产生的维度六项，发现其形式固定且符号受因果幺正性约束，并通过对电弱、希格斯和双玻色子数据的全局拟合给出系数界限。
2025-05-22 hep-ph
Diboson Resonance as a Portal to Hidden Strong Dynamics
我们提出了一个新的解释多余的事件中观察到的高质量共振衰减到双玻色子的ATLAS实验的搜索。共振被确定为复合自旋$0$粒子耦合到标准模型规范玻色子通过5维运营商。如果5维算符被${\cal O}(1$ - $10$）TeV的质量标度抑制，则可以解释过量事件。我们还构建了一个隐藏的强规范动力学模型，实现了自旋- $0$粒子作为其最轻的复合态，与标准模型规范玻色子适当的耦合。
2016-01-08 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrino portal to Dark Matter II: Exact Dark symmetry
我们分析了标准模型（SM）的一个简单的扩展与暗扇区组成的标量和费米子，SM规范群下的两个单线态下，但收费下的暗扇区对称群。不育中微子，这两个群体下的单线态，介导暗扇区和SM粒子之间的相互作用，并通过跷跷板机制产生质量的活动中微子。我们探索的参数空间区域中观察到的暗物质遗迹丰度是由湮灭成不育中微子，无论是费米子和标量暗物质粒子。标量暗物质的情况提供了一个有趣的替代通常的希格斯门户的情况。我们还研究了直接暗物质搜索的约束条件和通过无菌中微子衰变到轻子的间接检测的前景，这可能能够排除暗物质质量低于100 GeV左右。
2017-07-12 astro-ph.CO hep-ph
Portal Matter and Dark Sector Phenomenology at Colliders
如果暗物质（DM）通过动力学混合（KM）入口与标准模型（SM）相互作用，它就需要存在大量的、可能是$\gsim 1$ TeV的使能入口物质（PM）粒子，这些粒子携带暗物质和SM量子数，这些量子数将出现在类似真空极化的环形图中。这样的重态只能在高能对撞机上直接获得，并且显然处于ILC、CEPC和FCC-ee的直接运动学范围之外的质量尺度上。一种可能性是，这些新粒子是描述SM和暗扇区物理的UV完整场景的“下一步”的一部分。一个简单而直接的例子，这种情况下，涉及一个非阿贝尔暗扇区规范组在这项工作中，以证明一些预期从这个新的物理范围。在这里，我们提出了一个广泛的调查现有的分析，旨在探索这种PM状态的性质，在一系列的对撞机的背景下，特别是在大型强子对撞机，并指出一些未来的方向，在寻找新的签名，以及在模型的建设方向，显然需要额外的工作。
2022-02-17 hep-ph
Long-Lived-Particle Signals of a Composite Hidden Sector through the Neutrino Portal
University of Maryland（马里兰大学）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
通过中微子通口，研究强耦合隐藏sector的复合态与标准模型的耦合，探索长寿命粒子信号及未来实验的探测潜力。
2025-12-09 hep-ex hep-ph
Pure-glue hidden valleys through the Higgs portal
我们考虑的可能性，希格斯玻色子玻色子可以作为一个链接到一个隐藏的部门的背景下，纯胶隐谷模型。在这些模型中，标准模型是弱耦合的，通过重信使场的循环，到一个隐藏的部门，其低能量动力学描述的纯杨-米尔斯理论。这样的一个隐藏扇区包含几个亚稳态隐藏胶球。在这项工作中，我们将扩大早期的结果隐藏的山谷，包括耦合的信使的标准模型希格斯部门。单圈的有效相互作用将隐藏的胶子通过希格斯扇区耦合到标准模型粒子。这些耦合反过来诱导隐藏的胶球衰变为费米子对，或级联衰变与多个希格斯辐射。不同质量维度的有效算子的存在，经常相互竞争，加上状态的巨大多样性，导致隐藏胶球的寿命和衰变模式的巨大变化。我们发现，本文中考虑的大多数运营商并没有受到严格的电弱物理的约束，因此在参数空间中留下了足够的空间，以探索未来的实验在大型强子对撞机。
2010-09-01 hep-ph
Neutrino Mixing via the Neutrino Portal
轻子和夸克混合之间的关系：$U_{PMNS} \approx V_{CKM}^{\dagger} U_X$，其中$U_X$是BM或TBM混合矩阵，暗示了夸克-轻子（大）统一和具有某些味对称性的隐藏扇区的存在。后者通过中微子入口耦合到可见扇区，并负责$U_X$，以及中微子质量的小。GUT保证了$\sim V_{CKM}$在轻子混合中的出现。这种情况下（逆或双跷跷板，筛选的狄拉克结构，基础固定对称性）的一般功能进行了描述，并提出了两个实现。高能量实现是基于$SO(10)$大统一理论的普朗克尺度的隐藏部门。低能量实现包括100 TeV尺度的$L-R$对称性和keV-MeV尺度的隐藏扇区。
2019-05-02 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
Isocurvature Constraints on Portal Couplings
我们认为门户模型是超弱耦合的标准模型，并面对他们的观测约束暗物质丰度和等曲率扰动。我们假设隐藏扇区包含一个实单重标量$s$和一个通过赝标量汤川项耦合到$s$的无菌中微子$ψ$。在暴胀过程中，产生了由单重标量$s$组成的原始凝聚体，它对等曲率扰动的贡献被印在暗物质丰度上。我们计算了总的暗物质丰度，其中包括来自标准模型扇区的冷凝衰变和非热产生的贡献。然后，我们使用普朗克极限等曲率扰动，推导出一个新的约束连接暗物质的质量和单线态自耦合与膨胀的规模：$m_{\rm DM}/{\rm GeV}\lesssim 0.2λ_{\rm s}^{\scriptscriptstyle 3/8} \left(H_*/10^{\scriptscriptstyle 11}{\rm GeV}\right)^{\scriptscriptstyle -3/2}$。这个约束在大多数与标准模型超弱耦合并包含轻单重标量场的门户模型中是相关的。
2016-06-16 astro-ph.CO hep-ph
New Thermal Relic Targets for Inelastic Vector-Portal Dark Matter
我们研究矢量门户非弹性暗物质（DM）模型DM质量$m_χ$和暗光子质量$m_{A'}$，在“禁止暗物质”制度，其中$1 \lesssim m_{A'}/m_χ\lesssim 2$，仔细跟踪整个冻结的暗扇区温度。与对称DM模型相比，暗区的非弹性性质放松了严格的宇宙微波背景（CMB）和自相互作用约束。我们确定的CMB限制，涉及激发态和湮灭到$e^+e^-$通过初始状态辐射的$A'$，以及限制DM自散射，在一个循环的水平进行。无约束的参数空间作为加速器$A'$搜索的理想目标，并提供DM自相互作用截面，该截面足够大以显著地影响小尺度结构。
2021-05-11 astro-ph.CO hep-ph
Singlet Portal to the Hidden Sector
紫外物理学通常会引起规范单线态之间的动力学混合，这是边缘的，因此在红外线中不去耦。在最小超对称标准模型的单重态扩展中，例如次最小超对称标准模型，这证明了将可见扇区连接到包含单重态手征超场的任何隐藏扇区的动机良好且独特的入口。在单重态动力学混合的存在下，隐藏的部门自动获得轻质量标度在0.1 - 100 GeV的范围内诱导的电弱对称性破缺。在R-宇称守恒理论中，LHC产生的超粒子总是级联衰变成隐藏的扇形粒子。由于隐藏扇区单线态通过希格斯扇区耦合到可见扇区，这些级联必然会产生一个希格斯玻色子，其数量级为0.01 - 1。此外，超对称级联通常产生高度增强的、低质量的隐藏扇区单线态，尽管有位移，但明显地衰减成运动学上可接近的最重的标准模型粒子。我们研究了这一广泛的理论类的实验约束，以及在直接检测隐藏的部门暗物质的单重态动力学混合的作用。我们还提出了相关的理论，其中一个隐藏的部门单线相互作用的可见部门通过动力学混合右手中微子。
2010-08-30 hep-ph hep-th
A Right-handed Neutrino Portal to the Hidden sector : Active Neutrinos and their Twins in an F-theory model
我们分析了具有一个可见扇区和一个双隐扇区的$SU(5)$ F理论模型中的中微子现象。在低能量下，两个扇区的强弱标度可能不同，但在可见（孪生）扇区中，状态谱由MSSM（MSSM $^\prime$）描述。该模型的特殊之处在于，存在通过汤川耦合耦合到两个扇区的右手中微子。结果表明，假设3个右手中微子的质量比弱标度大得多，在树能级上，跷跷板机制导致3个有质量的Majorana中微子和3个无质量的Majorana中微子。无质量的中微子通过辐射修正获得质量。在我们的分析中，无质量中微子主要是活跃中微子，而大质量中微子主要是不育中微子。我们拟合了活动中微子的质量和混合角，讨论了最轻的无菌中微子的现象。最后，我们考虑一些可能的宇宙学方案。
2022-12-01 hep-ph
New Pathways to the Relic Abundance of Vector-Portal Dark Matter
在参数空间中，当暗光子$A^{\prime}$和暗物质$χ$的质量之比在$1 \lesssim m_{A^{\prime}}/m_χ \lesssim 2$范围内时，我们充分研究了矢量门暗物质模型的热冻结历史.在这个区域中，$2 \rightarrow 2$和$3 \rightarrow 2$湮灭过程在暗扇区内，以及暗扇区和标准模型之间的能量转移过程，在控制暗物质的热冻结方面发挥着重要作用。我们仔细地跟踪所有物种的温度，放松了以前研究的假设，即在整个暗物质冻结过程中，暗物质和标准模型扇区保持热平衡。我们的计算揭示了一组丰富的新途径，导致观察到的遗迹密度的暗物质，我们开发了一个简单的分析理解这些不同的制度。在我们的模型中的可行的参数空间提供了一个目标，为未来的实验寻找光（MeV-GeV）的暗物质，并包括区域的暗物质自相互作用截面是足够大的影响小尺度结构的星系。
2020-11-02 astro-ph.CO hep-ph
A Thermal Neutrino Portal to Sub-MeV Dark Matter
在核合成和复合时，比MeV轻的热遗迹对宇宙的能量密度有贡献。对额外辐射自由度的约束通常甚至排除了这种最简单的暗扇区。我们探讨了亚MeV暗区在中微子-光子退耦后与标准模型达到平衡的可能性，这大大削弱了这些约束，并在中微子质量产生的背景下通过轻子数的自发破缺自然产生。获得足够的暗物质丰度，通过引力、物质辐射等同性和中微子质量标度$(m_\text{Pl} / T^\text{MRE})^{1/4} \, m_ν\sim \text{MeV}$的重合，独立地激发了这些模型中的MeV标度。这类设想将通过未来对宇宙微波背景和宇宙物质结构的测量进行决定性的检验。虽然暗区主要与标准模型中微子相互作用，但原则上与核子的大耦合是可能的，从而导致在拟议的低阈值直接检测实验中可观察到的信号。
2018-07-11 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter and Neutrino Masses in a Portalino-like Model
本研究提出类Portalino暗物质与中微子质量模型，通过右手中微子连接标准模型与隐藏区，结合宇宙学约束得出Portalino可行质量范围，并指出其湮灭信号可作为中微子望远镜观测目标。
2023-06-16 hep-ph
Black Hole Portal into Hidden Valleys
超辐射不稳定性将旋转的天体物理学黑洞变成了光轴子的独特探针。我们考虑当一个轻的轴子耦合到一个强耦合的隐藏规范扇区时会发生什么。在这种情况下，超辐射导致近地平线区域中的隐藏扇区CP违反$θ$参数的绝热增加。这可以触发测量扇区中的一阶相变。结果，黑洞质量的很大一部分以隐藏介子云的形式释放出来，随后可以转化为电磁辐射。这导致了一个剧烈的电磁爆发。这种爆发的特征频率可以在大约100 eV至100 MeV的范围内。
2010-12-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Clockwork Higgs portal model for freeze-in dark matter
发条机制可以解释在维度上非常弱的相互作用，而不需要非常大的质量尺度。我们提出了一个模型，在该模型中，发条机制产生非常小的希格斯门耦合和暗物质粒子质量解释冷暗物质通过冻结机制。我们引入一个TeV尺度的标量发条部门耦合到标准模型通过希格斯门。暗物质粒子是发条扇区中最轻的标量。我们表明，冻结机制是占主导地位的重钟表标量的轻暗物质标量和希格斯玻色子衰变。在所考虑的模型中，我们发现，冻结在暗物质是一致的时钟机制的全球电荷$q$范围内$2 \lesssim q \lesssim 4$的质量标量的数量是在范围$10 \leq N \leq 20$。暗物质标量质量和门耦合与$q$和$N$无关。对于一个典型的TeV尺度的发条扇区，暗物质标量质量被预测为MeV的量级。
2018-07-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Shining light through the Higgs portal with $γγ$ colliders
高能$γγ$对撞机是ILC和CLIC等未来$e^+ e^-$对撞机的潜在运行模式。我们研究了高能$γγ$对撞机对希格斯门场景的敏感性，该场景是在不可见的希格斯衰变阈值之上的隐藏扇区。我们表明，这样的$γγ$碰撞可以允许探测暗扇区的存在，通过希格斯门相对更精确地比任何其他计划的对撞机设施，从独特的组合相当大的横截面与清洁的最终状态和对撞机环境。此外，这种搜索可以覆盖单重态希格斯门参数空间产生的一阶电弱相变在早期宇宙。
2020-11-06 hep-ph
Electric Dipole Moments From Dark Sectors
我们研究了电偶极矩（EDM）的敏感性，新的$CP$违反物理在一个隐藏的（或黑暗的）部门，中性下的标准模型（SM）规范群，并通过重正化门户网站耦合。在弱扇区相互作用的情况下，我们表明，电子EDM可以诱导纯粹通过规范动力学混合门户，但需要五个循环，和四个权力的动力学混合参数$ε$。允许弱相互作用，并将希格斯和中微子门户网站，我们表明，领先的贡献$d_e$出现在两个循环的顺序，与$CP$违反的主要来源是在暗希格斯和重单重中微子的相互作用。在这样的模型中，EDM可以提供新的灵敏度门户耦合，是互补的直接探头在强度前沿或高能对撞机。
2019-10-15 hep-ph
Nonlocal Portal to the Dark Sector
Millennium Institute for Subatomic Physics at the High-Energy Frontier (SAPHIR) of ANID（智利国家研究与创新署高能前沿亚原子物理千年研究所）；Center for Theoretical and Experimental Particle Physics, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Andres Bello（安第斯贝尔纳多·奥伊金斯大学精确科学学院理论与实验粒子物理中心）；Institut für Theoretische Physik, Universität Tübingen, Kepler Center for Astro and Particle Physics（蒂宾根大学理论物理系开普勒天体与粒子物理中心）；Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics, JINR（杜布纳联合核子研究所鲍戈留博夫理论物理实验室）；Matrosov Institute for System Dynamics and Control Theory SB RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院马特罗索夫系统动力学与控制理论研究所）
本文提出非局域的Stueckelberg门机制，使标准模型与暗物质领域解耦，探讨了介子衰变到半不可见和不可见通道的现象学影响，并讨论了模型参数的实验限制。
2026-07-13 hep-ph
