Resolving Ratio Redundancy in Chemical Freeze-out Studies with Principal Component Analysis and Bayesian Calibration
本研究提出PCA-贝叶斯框架，通过消除强子比值冗余并在去相关空间校准HRG模型，解决化学冻结条件分析的歧义，识别关键比值组合并揭示冻结机制转变，参数与现有结果一致。
2025-11-19 hep-ph nucl-th
Exchange driven freeze out of dark matter
我们介绍了一种新的机制，在该机制中，保持暗扇区的数密度的过程设置了热粒子暗物质的遗迹密度。在一个相对退化的多组分暗扇区中，如果在各种物质冻结之间有相当长的时间间隔，那么暗扇区成分之间的交换过程就可以发挥推动冻结和设置暗物质遗迹密度的关键作用。作为一个原则的证明，我们提出了简单的标量模型与可行的暗物质在GeV尺度来证明这一现象。
2020-05-16 hep-ph
Systematics of the chemical freeze-out line in the high baryon density regime explored at SIS100
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH（GSI亥姆霍兹重离子研究中心）；Liebfrauenschule Bensheim（本斯海姆圣母学校）；Department of Physics, Duke University（杜克大学物理系）；Department of Physics, University of Houston（休斯顿大学物理系）；Frankfurt Institute for Advanced Studies（法兰克福高等研究所）；Institut für Theoretische Physik, Goethe-Universität Frankfurt（歌德大学法兰克福理论物理研究所）；Helmholtz Research Academy Hesse for FAIR (HFHF)（黑森亥姆霍兹FAIR研究学院）
SIS100探测中研究了高重子密度区域化学冻结线的系统性，揭示了拟合质量、化学参数和重子密度对强子种类和方程的影响，强调了谨慎联系冻结线与QCD相图特征的重要性。
2026-02-06 hep-ph nucl-th
Time Dependence of Chemical Freeze-out in Relativistic Heavy Ion Collisions
我们在强子动力学输运程序的框架下研究了CERN SPS重离子碰撞中奇异粒子产生的化学和热冻结时间依赖性。我们发现，在铅+铅碰撞的情况下，强子化后的Lambda产率变化很大，而对于较小的系统尺寸（如S+S）的直接粒子生产占主导地位的非弹性再散射生产。Pb+Pb中奇异重子的化学冻结时间小于非奇异重子，但它们仍然足够长，足以使强子再散射对最终的λ产额有显著贡献。基于非弹性和弹性截面的估计，我们预计的趋势更短的冻结时间（化学和动力学），从而更少的粒子生产后强子化，继续为多奇怪的重子。
2000-03-29 hep-ph
Freeze-out of strange hadrons at RHIC
在微观输运模型下研究了RHIC能区Au+Au碰撞中产生的奇异粒子的产生和冻结条件。最终粒子的系统可以表示为核心，包含仍然相互作用的粒子，以及一个光环，其中粒子已经从系统中解耦。在微观计算中，强子从整个反应体积中连续发射。然而，在RHIC中，很大一部分介子和重子都是从前两个fm/c内的表面区域发射的。不同的物种在不同的时间分离。奇怪的介子（K介子和$ϕ$）在早期被冻结，因此可以探测反应的早期阶段。
2005-06-30 hep-ph nucl-ex nucl-th
Indication of a Differential Freeze-out in Proton-Proton and Heavy-Ion Collisions at RHIC and LHC energies
本文用Tsallis分布对RHIC和LHC的A+A和p + p碰撞不变pT谱实验数据进行了不同的分析。得到了不同颗粒的冻出体积、温度、化学势和径向流速等冻出表面信息。此外，这些参数作为二次粒子的质量的函数进行了研究。一个质量依赖的差分冻结观察到的粒子和它们的反粒子之间似乎没有区分。此外，在径向流中观察到质量层次，这意味着较重的颗粒遭受较低的径向流。利用有限化学势下的Tsallis分布函数研究了化学势的质量依赖性。在相同的能量下，外围重离子和质子-质子碰撞似乎是等效的提取的热力学参数。
2016-11-21 hep-ph nucl-ex nucl-th
Study of Centrality Dependence of Transverse Momentum Spectra of Hadrons and the Freeze-out Parameters at root(sNN) of 62.4 GeV, 130 GeV and 200 GeV
我们试图描述在62.4GeV，130 GeV和200 GeV的根（sNN）处的最中心Au+Au碰撞的P，P-bar，K+和K-的快度分布。本文研究了P、P-bar、K+、K-、Lambda、Lambda-bar、Cascade、Cascade-bar和（Omega + Omega-bar）等奇异和非奇异强子在所有三种RHIC能量下的横动量谱。计算得到的横动量谱和快度分布与实验数据吻合较好。这是通过使用一个统计热冻结模型，其中包括快度（碰撞）轴以及横向方向的提升内膨胀的热和致密的强子流体（火球），直到最后冻结。我们确定的热化学冻结出的条件，特别是在温度，重子化学势和集体流效应参数为不同的粒子种类。这些参数表明，在火球演化过程中，单奇异超子和双奇异超子在稍早的时候就发生了冻结。的冻结出的参数的中心度的依赖关系也被描述，它被发现，动力学温度的增加和集体流动效应降低，在所有的能量研究中心度降低。核透明效应也进行了研究，从我们的模型中可以清楚地看出，核物质变得更加透明，在最高的RHIC能量相比，较低的RHIC能量。考虑了较重强子共振衰变的贡献。
2014-12-05 hep-ph
Dark Matter Freeze-out During Matter Domination
本文研究了在非相对论性物质主导宇宙能量密度时的暗物质冻结场景，指出物质主导期的Hubble膨胀率差异及早期物质衰变对暗密度的稀释作用，导致重现观测遗迹密度所需的质量与耦合参数与辐射主导冻结显著不同。
2017-10-15 astro-ph.CO hep-ph
Evidence for differential kinetic freeze-out of the $ϕ(1020)$ meson in Pb-Pb collisions at $\sqrt{s_{\rm NN}} = 2.76$ TeV
Indian Institute of Technology Mandi（印度技术学院曼迪分校）
通过分析 ALICE 实验的 $ϕ(1020)$ 介子横动量谱，发现其在 0-5% 中心 Pb-Pb 碰撞中与强子整体动力学冻结点偏离 4.1σ，表明 OZI 抑制导致 $ϕ$ 介子提前解耦，为动力学冻结层级提供定量证据。
2026-06-30 hep-ph
Freeze-in and Freeze-out in a Right-Handed Neutrino Extended MSSM with a Seesaw Mechanism
University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
该研究探讨了在右手法 neutrino 延伸 MSSM 中通过冻结进和冻结出机制产生暗物质的可能性，并排除了因 sterile neutrinos 寿命过长导致 relic 密度超标的情形。
2026-02-19 hep-ph
Study of freeze-out dynamics of strange hadrons
本文研究了均匀各向同性膨胀强子系统$π, K, ρ, N, Λ$和净重子密度为零的$Σ$中奇异粒子（$K,\, Λ,\, Σ$）的化学冻结动力学。我们使用动量积分玻尔兹曼方程，并研究它们的演化在散装强子物质，一个条件是类似的顶部RHIC和LHC的能量。横截面，这是输入到方程中，采取从现象学模型或参数化，通过与实验数据进行比较。从这个微观计算中，我们发现，这些奇异粒子冻结附近的转变温度$\approx T_c$由于大的弛豫时间。由于温度的逐渐下降和数密度的减小，非弹性过程的持续停止，从而导致奇异强子$K, Λ$和$Σ$的提前冻结，并在$T_c$附近相继发生。然而，这些奇怪的物种在Tc附近的冻结似乎是一个突然的和同时发生的过程，这主要是由热模型预测，同时解释了在RHIC和LHC能量的识别粒子的产量。
2020-06-30 hep-ex hep-ph nucl-ex
Thermodynamic Analysis of Transverse Momentum Spectra in Pb-Pb Collisions at 2.76 TeV: Centrality Dependence of Temperature, Freezeout Parameters and Non-Extensitivity
本文利用Tsallis分布拟合ALICE数据中Pb-Pb碰撞的横动量谱，提取温度、冻结参数等热力学量，发现其随中心度增加而增大，而q参数减小，并支持差分冻结假设。
2025-07-10 hep-ph nucl-th
Freeze-in and ultra-relativistic freeze-out during general reheating scenarios
New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）
本文推导了非瞬时再加热时期暗物质产生的通用解析框架，统一了冻结注入、超相对论冻结和普通非相对论冻结，揭示了再加热参数对暗物质遗迹丰度的影响。
2026-06-17 astro-ph.CO hep-ph
Alternative Scenarios of Relativistic Heavy-Ion Collisions: III. Transverse Momentum Spectra
在2.7 GeV $\le \sqrt{s_{NN}}\le$ 39 GeV的较宽入射能量范围内，分析了重核相对论碰撞的横质量谱、横质量谱的反斜率和平均横质量.在三流体模型中采用三种不同的状态方程（EoS）进行分析：纯强子EoS、具有一阶相变的EoS和具有平滑交叉过渡到非限定状态的EoS。计算表明，所有的物种（除了强子方案中的反重子）的反斜率和平均横向质量表现出类似于在现有的实验数据中观察到的介子和质子的阶梯状行为。这种类似阶梯的行为发生在所有考虑的EoS中，并且是冻结动力学的结果，而不是解除禁闭转变的信号。一个很好的再现实验的逆斜率和平均横向质量轻的物种（质子）内实现所有考虑的情况。冻结参数与本系列以前的论文中用于再现粒子产率的参数完全相同。这之所以成为可能，是因为冻结阶段不是完全平衡的。
2014-01-22 hep-ph nucl-ex nucl-th
$<m_T>$ excitation function: Freeze-out and equation of state dependence
采用Boltzmann+流体动力学输运方法研究了在$E_{\rm lab}=2-160A $ GeV能量范围内平均横向质量对冻结和状态方程的依赖性.这种基于超相对论量子分子动力学（UrQMD）与中间流体动力学阶段的传输方法允许系统的比较，而无需调整参数。我们发现，π介子和质子的多重性是相当不敏感的不同的冻结出处方和状态方程的变化，但产量略有减少的混合模型计算相比，纯输运计算，而（反）K介子的多重性增加。所有三种粒子的平均横向质量激发函数被发现是敏感的不同的冻结处理，以及状态方程。我们发现，袋模型状态方程与一个强的一级相变是在定性与实验观察到的阶跃行为的< m_T >激发函数。混合模型与强子气体状态方程导致高估的< m_T >，特别是在较高的能量。然而，非平衡效应似乎也是实质性的建议与标准UrQMD结果的比较。
2009-04-14 hep-ph nucl-ex nucl-th
WIMPs with GUTs: Dark Matter Coannihilation with a Lighter Species
提出了一种新的超重暗物质热冻结机制。暗物质与较轻的不稳定物质共湮灭，导致湮灭率相对于标准WIMP呈指数级增强。这种情况使任何潜在的暗物质候选者都不稳定。为了与天体物理观测保持一致，我们的提议需要非常长的寿命状态，激发了与超重暗物质晚期衰变相关的惊人现象学，可能与大统一理论的尺度$M_\text{GUT} \sim 10^{16}$ GeV一样大。
2017-04-26 astro-ph.CO hep-ph
Indication of Differential Kinetic Freeze-out at RHIC and LHC Energies
本文用Tsallis分布研究了RHIC和LHC上A+A和p+p碰撞的横向动量谱，并在有径向流和无径向流两种情况下进行了比较。得到了不同颗粒种类的冻出体积、温度、化学势和径向流速等冻出表面信息。这些参数被发现显示出系统的行为与质量依赖性。据观察，较重的颗粒冻结早于较轻的颗粒，并且冻结表面对于不同的颗粒是不同的，这是质量相关的差异冻结的直接特征。此外，我们观察到径向流速随质量的增加而减小。这证实了在重离子碰撞中观察到的集体质量有序行为。我们还观察到，在外围重离子碰撞和质子-质子碰撞中产生的系统具有相似的热力学性质。
2016-03-16 hep-ex hep-ph nucl-ex
Dark Matter Freeze-in Production in Fast-Expanding Universes
如果暗物质是在大爆炸核合成之前的早期宇宙中产生的，那么修改后的宇宙历史可以极大地影响残余暗物质粒子的丰度。在这里，我们假设一个额外的物种辐射在早期占主导地位，导致在一个给定的温度下的膨胀率大于在标准的辐射主导的情况下。我们证明，如果是这种情况下，暗物质生产通过冻结（一种情况下，当暗物质相互作用非常弱，并倾倒在早期宇宙的平衡衰变或散射过程中涉及粒子在热浴）是显着抑制。我们说明和定量和分析研究这一现象的三个不同的范式类冻结的情况。为了使冻结的暗物质丰度与观测结果一样大，暗物质和可见扇区粒子之间的耦合必须增强几个数量级。这为探测冻结产生的暗物质的实验和观测前景带来了一些乐观的前景。
2018-02-22 astro-ph.CO hep-ph
Influence of correlations between yields on the chemical freeze-out temperature
一个统计（热）模型被应用到描述强子产额测量中心核-核碰撞在顶部RHIC能量$\sqrt{s_{NN}} = 200$ GeV和LHC能量$\sqrt{s_{NN}} = 2.76$ TeV。与前面的分析相比，使用了更一般形式的最小二乘检验统计量，该统计量还考虑了不同物种产量之间可能的相关性。除了强子外，轻核也包括在拟合中。由于缺乏数据，玩具模型的相关系数只是自由参数。正因为如此，所提出的考虑是推测性的，应该被视为对问题的不完美说明。在这些限制条件下，不可能得出任何明确的结论，只能提到，对于所考虑的例子，冻结温度和重子化学势对关联的依赖性很弱。
2021-05-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Microscopic study of strange hadron productions at the LHC with$\sqrt{s_{NN}}$=2.76 TeV
奇异强子与π介子产额之比是研究相对论重离子碰撞系统性质的一个重要观测量。考虑膨胀介质中奇异强子$K, \bar{K}, Λ, Σ, Ξ$和$Ω$的强子相互作用截面，用速率方程从微观上计算了它们的产生.从速率方程得到的产率进行归一化与热π介子，并在LHC的能量在不同的多重数从铅铅碰撞的测量进行比较。计算是针对各种初始条件和冻结条件进行的。在2760 GeV，LHC能量，$Λ, Ξ, Ω$冻结接近$T_C$和$K^0_s$冻结后不久。但是不同物种的冻结温度存在微妙的差异，这在较低的碰撞能量下可能是可以区分的。
2020-04-30 hep-ex hep-ph nucl-ex
Exploring Thermalization and Multi-Freeze-Out Effects in Pb-Pb collisions Based on Tsallis pT Distributions
Princess Nourah bint Abdulrahman University（公主诺拉·宾特·阿卜杜勒·拉赫曼大学）；Abdul Wali Khan University Mardan（阿卜杜勒·瓦利汗大学马登分校）；University of Guyana（圭亚那大学）
本研究利用Tsallis分布分析Pb-Pb碰撞中粒子的pT分布，揭示了热化和多冻结效应，发现中心性增加导致温度升高和非广延参数降低，支持多冻结场景。
2026-02-02 hep-ph nucl-ex nucl-th
Kinetic Freeze-Out Properties from Transverse Momentum Spectra of kaon, Pion, and (anti-)proton production in U+U collisions at $\sqrt{s_{NN}}$ = 193 GeV
基于Tsallis分布的多源热模型，研究U+U碰撞中kaon、pion和(反)proton的横向动量谱，发现q参数随中心度增加而增大，而动力学冻结温度与碰撞参数无关。
2025-10-18 hep-ph
Dark Matter Isocurvature from Curvature
本研究提出分离宇宙方法，计算由曲率扰动产生的暗物质等曲率扰动，识别三个关键时期并给出振幅标度，发现冻结退出模型可产生更大但观测允许的扰动。
2024-03-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Freeze-out Properties of Different Strange Hadrons from {\auau} Collisions at {\sqrtsNN}~= 54.4 GeV
We analyzed the transverse momentum { \ppt } spectra of different particle species containing strange quark { \ks }, { \lam ( \alam )} and { \xim ({ \axi })} in different centrality intervals at mid-rapidity ( $y$ ) from { \auau } collisions at { \sqrtsNN }= 54.4 GeV. The { \ppt } spectra of these strange hadrons are investigated by Tsallis-like distribution. The Tsallis-like distribution satisfactorily fits the experimental data. The effective temperature, entropy based parameter $q$ and mean { \ppt } extracted from the Tsallis-like distribution function while the kinetic freeze-out temperatu…
2022-09-03 hep-ph
Yields of weakly-bound light nuclei as a probe of the statistical hadronization model
统计强子化模型是一个简单而有效的唯象框架，在这个框架中，非常高能量重离子碰撞的相对产额基本上由一个单一的模型参数--化学冻结温度决定。最近的测量强子和轻核的产额覆盖9个数量级的ALICE合作在大型强子对撞机的模型描述了显着的准确性与化学冻结出温度为156.5 $\pm$ 1.5兆电子伏。一个关键的物理问题是，冻结温度是否可以理解为强子（包括共振）和核的各种平衡气体化学冻结的温度，就像模型假设的那样，或者它是否成功地参数化了产量数据。弱束缚轻核的产额-分析表明，该模型的一个关键假设--强子（和原子核），就在化学冻结温度之前，处于热平衡状态，并且足够稀释，以至于粒子分布在统计学上被强子和原子核的几乎理想气体准确描述，其质量由其自由空间值给出-似乎与模型输出的化学冻结温度不一致，至少对于这些弱束缚的原子核来说是这样。
2019-05-29 hep-ex hep-ph nucl-ex
Slightly Ultra-violet Freeze-in a Hidden Gluonic Sector
暗胶球（DGB）是一个简单的非WIMP暗物质候选者，其特征参数非常少。然而，它遭受过密的问题。为了克服它，一般来说，暗扇区需要在层次上比可见扇区更冷。为了自然地产生所需的层次，在本文中，我们引入高维算子耦合的暗规范场强度张量的标准模型（SM）希格斯偶或规范场强度张量。通过跟踪宇宙的不同阶段，从结束的膨胀，预热化，再加热的辐射占主导地位的时代，我们表明，这些运营商可以使DGB是一个可行的暗物质候选人在一个广泛的质量区域，从sub-GeV到多PeV甚至更高。同时，这些算符打开了DGB到SM粒子的衰变通道，部分参数空间可能在宇宙线中留下线索。
2019-01-30 astro-ph.CO hep-ph
Chemical freeze-out in Hawking-Unruh radiation and quark-hadron transition
高能碰撞中强子的产生与黑洞中Hawking-Unruh辐射过程的类比是推广的。这一机制为表征粒子产生终态的冻结参数--温度（$T$）和重子化学势（$μ$）提供了理论依据。从带电黑洞（其中的电荷与$μ$有关）中得到的结果与从热统计模型和Polyakov线性-西格玛模型中的各种粒子种类的比率和净质子多重数的高阶矩唯象地推导出的参数相当。此外，由此得到的冻结条件$\langle E\rangle/\langle N\rangle\simeq 1~$ GeV的平均能量每粒子是在很好的协议，在高能实验中的强子化过程。对于熵密度（$s$），冻结条件$s/T^3\simeq7$对于$μ\lesssim 0.3~$ GeV仍然有效。然后，由于$T$对$μ$的依赖性，$s/T^3$的值随着$μ$的增加而增加。根据这一观察，我们发现熵密度随着$μ$的增加而保持恒定。因此，我们得出结论，几乎没有信息会通过带电黑洞的霍金-昂鲁辐射丢失。值得强调的是，带电黑洞的冻结温度与冻结条件无关
2015-09-30 gr-qc hep-ph hep-th
A Study of Transverse Momentum Distributions of Hadrons at LHC
用我们提出的统一统计热冻结模型研究了LHC能量Root（sNN）= 2.76TeV的大部分中心Pb+Pb碰撞中产生的各种强子的横动量分布。计算结果与ALICE实验测量的实验数据吻合较好。模型计算拟合提供了不同颗粒种类的温度和集体流动效应参数方面的热冻结条件。有趣的是，模型参数拟合揭示了一个强大的集体流动的系统，这似乎是一个结果，在大型强子对撞机的粒子密度增加。所使用的模型结合了纵向以及横向流体动力学流。由于在这样的能量下核的高度透明效应，大部分物质的化学势被假定为几乎等于零。在我们的计算中也考虑了来自较重衰变共振的贡献。
2014-11-17 hep-ph nucl-th
3+1d quasiparticle anisotropic hydrodynamics for ultrarelativistic heavy-ion collisions
我们提出的第一个比较的实验数据与唯象结果从3+ 1维准粒子各向异性流体力学（aHydroQP）。我们比较了带电强子多重数，识别粒子谱，识别粒子平均横向动量，带电粒子椭圆流，识别粒子椭圆流LHC 2.76 TeV铅+铅碰撞。用于流体动力学阶段的动力学方程利用非共形aHydroQP。所得到的aHydroQP框架自然包括剪切和体积粘性效应，除了高阶非线性传输系数。3+ 1 d aHydroQP演化得到的自洽转换强子使用各向异性库珀-弗莱冻结进行固定的能量密度超曲面。使用定制版本的THERMINATOR 2模拟原始强子的最终产生和衰变。在这第一项研究中，我们利用光滑的Glauber型初始条件和一个单一的有效冻结温度T_FO = 130 MeV的所有强子物种在完全化学平衡。通过这个相当简单的设置，我们发现了许多重离子观测值的很好的描述。
2017-03-16 hep-ph nucl-th
The moduli portal to dark matter particles
早期宇宙中标准模型（SM）物质产生暗物质（DM）的非平衡过程（冻结机制）在许多场景中都是可以预期的，在这些场景中，SM场之外的非常重的物质作为介质。在这次会议上，我讨论了通过模场\cite{chowdhury_moduli_2019}的交换，标量、费米子和矢量DM的冻结，这些模场位于许多额外维度和弦论框架的低能谱中。我们已经表明，在这个模型中的生产率密度的高温依赖性，以及在暴胀后的再加热尺度的模量质量的可能性，使它至关重要的考虑冻结的贡献之前的标准辐射时代开始的DM遗迹密度的正确预测。
2019-11-26 astro-ph.CO hep-ph
Multiplicity dependence of the freezeout parameters in high energy hadron-hadron collisions
本文用 Tsallis 与 Hagedorn 模型分析 7 TeV 质子-质子碰撞中不同多重数类别的粒子横动量谱，揭示冻结温度、横向流动速度及粒子质量相关的多重冻结行为。
2024-02-13 hep-ph
Saha equilibrium for metastable bound states and dark matter freeze-out
亚稳态束缚态的形成和衰变可以显着降低热遗迹暗物质密度，特别是对于TeV尺度附近和以上的暗物质质量。解释暗物质热退耦中的束缚态效应，原则上需要一组束缚态和非束缚态物质的耦合玻尔兹曼方程。然而，衰减的束缚态达到并保持在准稳态。在这里，我们证明在一般性，这减少了耦合系统成一个单一的玻尔兹曼方程的标准形式，与一个有效的横截面，描述了束缚态的形成，电离，过渡和衰变之间的相互作用。我们导出了任意数量束缚态的有效截面的封闭表达式，并证明了束缚态到束缚态的跃迁只会增加有效截面，而激发态束缚能级可能会使暗物质密度降低得比估计的更明显.我们的研究结果概括了萨哈电离平衡亚稳态的束缚态，潜在的应用超出了暗物质热去耦。
2022-08-31 astro-ph.CO hep-ph
Sub-MeV Self Interacting Dark Matter
本文提出了一个具有强自相互作用的亚MeV暗物质模型，它可以解决$Λ$ CDM的一些小尺度危机。暗物质是一种马约拉纳费米子，它只与隐藏的$U(1)_D$规范玻色子发生非对角相互作用。残余密度是通过冻结出玻尔兹曼抑制湮灭到一个轻的费米子物种。自相互作用是一个单回路过程，并被限制在0.1至1 cm $^2$ /g之间。BBN对$N_{eff}$的严格限制要求暗区和可见区在冻结期间不处于热平衡。这种温度不对称的影响进行了研究。
2018-06-21 hep-ph
Axion-like particle (ALP) portal freeze-in dark matter confronting ALP search experiments
本文研究非标准宇宙学中通过ALP门户的紫外冻结暗物质产生，发现更快膨胀可允许更强的可见-暗扇区耦合，从而提升FASER、DUNE和SHiP等实验对冻结暗物质的探测前景。
2023-12-05 hep-ph
WIMPs Without Weakness: Generalized Mass Window with Entropy Injection
我们研究一般冻结的情况下，任意数量的初始和最终的暗物质粒子参与的数量变化的冻结相互作用。我们考虑一个简单的扇区，其中有两种粒子经历了这样的热冻结;其中一种遗迹是稳定的，并产生了今天的暗物质，而另一种则衰变到标准模型，将显着的熵注入到热浴中，稀释了暗物质的丰度。我们表明，这种设置可以导致一个稳定的遗迹人口，再现所观察到的暗物质丰度，而不需要弱规模的群众或耦合。最终的暗物质丰度估计分析。我们进行这种计算的任意温度依赖的冻结过程中，并确定可行的暗物质质量和截面范围，解释所观察到的暗物质丰度。这种设置可以用来打开参数空间的重（以上的幺正性界限）或轻（次GeV）暗物质的候选人。我们指出，探测我们的参数空间的大部分的最佳策略是寻找早期物质主导时代的签名。
2021-11-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Workshop on Excited Hyperons in QCD Thermodynamics at Freeze-Out (YSTAR2016) Mini-Proceedings
本次研讨会汇集了来自高能重离子相互作用、格点量子色动力学和强子物理学界的顶尖专家、研究人员、博士后和学生。YSTAR 2016讨论了“缺失”的超子共振对QCD热力学、重离子碰撞中的冻结、早期宇宙演化以及奇异粒子光谱学的影响。最近的研究比较了夸克-胶子等离子体在冻结时的热力学性质的格点量子色动力学预测与基于统计强子共振气体模型的计算，以及实验测量的重离子碰撞中不同强子物种产额之间的比率，为所有这些背景下存在“缺失”共振提供了间接证据。YSTAR 2016研讨会的目的是加强这些比较，并推进我们对大爆炸后微秒夸克和胶子形成奇怪强子的理解，以及在LHC和RHIC以及未来的实验中的实验设施，如FAIR，J-PARC和JLab的KL。最后得出的结论是，在JLab的新举措，以创建一个中性K介子的次级束将成为一个桥梁之间的强子光谱，重离子实验和格点量子色动力学研究解决一些主要问题的早期宇宙热力学和宇宙学一般。
2017-02-02 hep-ph
Anisotropic hydrodynamic modeling of 200 GeV Au-Au collisions
我们比较唯象的结果，从3+1d准粒子各向异性流体动力学（aHydroQP）的实验数据收集在RHIC 200 GeV的金-金碰撞。我们提出了比较确定的粒子光谱在不同的中心性类，带电粒子多重性与伪快度，确定的粒子多重性与中心性在很宽的范围内的粒子种类，确定的粒子椭圆流与横向动量，带电粒子椭圆流作为横向动量和快度的函数。我们使用相同的aHydroQP和强子生产/馈下的代码，以前用来描述LHC 2.76 TeV的数据。除了在弛豫时间近似中自洽计算的无限多个输运系数外，aHydroQP流体动力学模型还包括剪切粘度和体积粘度的影响。为了转换到最终状态强子，我们使用在固定能量密度超曲面上进行的各向异性库珀-弗莱冻结，并使用定制版本的Therminator 2计算生产/馈送。我们发现很好的协议与许多重离子碰撞观测值仅使用光滑的Glauber初始条件参数化的初始中心温度T_0 = 455 MeV，一个恒定的剪切粘度熵密度比η/s= 0.179，和一个开关（冻结）温度T_FO=130 MeV。
2018-07-11 hep-ph nucl-th
Secluded Dark Composites and Remnant Binding Fields
PRISMA Cluster of Excellence & Mainz Institute for Theoretical Physics, Johannes Gutenberg University（PRISMA卓越集群与美因茨理论物理研究所，约翰内斯·古腾堡大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（perimeter理论物理研究所）
该研究探讨了孤立复合暗物质的形成机制及复合束缚场的宇宙丰度，提出其可能作为新的相对论性物种或次级暗物质成分被探测。
2026-02-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Statistical description with anisotropic momentum distributions for hadron production in nucleus-nucleus collisions
采用广义统计密度算符，对中心重离子碰撞中AGS、SPS和RHIC能量下强子粒子产额的各种实验数据进行了研究.单个颗粒比率对这个新的强度参数的变化相当不敏感。这导致这样的结论，即通过统计处理的粒子比的再现并不意味着在强子化学冻结时存在完全各向同性的局部动量分布，即几乎完全热平衡的状态。
2004-02-11 hep-ph nucl-th
Particle multiplicity distributions in p-p Collisions at root(sNN) = 0.9 TeV
强子的中快度横动量谱（p，p-bar，K+，K-，K0-short，phi，Λ，Λ-bar，φ，ε-bar，（ε + ε-bar），Ω，Ω-bar）和奇异强子K0-short，用统一统计热冻结模型（USTFM）研究了在LHC能量根（sNN）= 0.9TeV的p-p碰撞中产生的（Λ + Λ-bar），（Λ + Λ-bar）.计算结果与实验数据吻合较好。利用模型计算得到的横动量谱的理论拟合，提供了不同强子种的温度和集体流参数的热冻结条件。研究揭示了存在显着的集体流动和一个明确的温度在系统中，从而表明在LHC的p-p碰撞热平衡的流体动力学系统的形成。此外，对已有的奇异强子快度分布实验数据的拟合表明，在LHC的p-p碰撞中几乎是完全透明的。该模型结合了纵向以及横向流体动力学流。较重的衰变共振的贡献也被考虑在内。我们还在系统中施加了精确奇异性守恒的准则。
2015-10-20 hep-ph nucl-th
Indication of Collective Flow and Transparency in p-p Collisions at LHC
用统一的统计热冻结模型研究了LHC能量root（snn）= 0.9TeV和root（snn）= 7.0TeV的p-p碰撞中强子的中快度横动量谱和奇异强子的有效快度分布。计算结果与实验数据吻合较好。利用模型计算得到的横动量谱的理论拟合，提供了不同强子种的温度和集体流参数的热冻结条件。研究揭示了存在显着的集体流动和一个明确的温度在系统中，从而表明在LHC的p-p碰撞热平衡的流体动力学系统的形成。此外，对已有的奇异强子快度分布实验数据的拟合表明，在LHC的p-p碰撞中几乎是完全透明的。还成功地再现了root（snn）= 200 GeV和root（snn）= 2.76 TeV的p-p碰撞中产生的质子和K介子的横动量分布。该模型结合了纵向以及横向流体动力学流。较重的衰变共振的贡献也被考虑在内。我们还在系统中施加了精确奇异性守恒的准则。
2016-11-13 hep-ph nucl-th
MeV Dark Matter with MeV Dark Photons in Abelian Kinetic Mixing Theories
我们认为一个简单的黑暗部门组成的一个单一的，轻，费米子暗物质粒子物种的质量在兆电子伏范围内的暗光子门户的宇宙学和现象学。本文通过U（1）$_{\text{e.m.}}$，U（1）$_{\text{Y}}$和T[SU（2）$_{\text{L}}$ ]讨论了新阿贝尔规范群U（1）$_{\text{dark}}$与可见扇形的三种可能的动力学混合结构.我们假设暗光子是大质量的，大约在MeV的尺度上，因此接近暗物质候选者的质量尺度。我们计算暗物质遗迹密度通过冻结和冻结，娱乐的额外的可能性（i）一个后期的暴胀时期，可以稀释的暗物质产量的重候选人，和（ii）额外的生产模式，与丰富的热生产的模型。我们探索的参数空间兼容的各种实验和天体物理学的界限，并讨论发现新的CMB探头和兆电子伏的伽玛射线望远镜的前景。
2022-11-24 hep-ph
RHIC $\sqrt{s_{NN}}=200$ GeV hadron yields and the isospin dependent equation of state
该研究利用RHIC不同离子种类的A+A碰撞扫描电荷分数，结合实验与预测的强子产额比做热拟合，提取热力学量并给出有限密度下有限温度状态方程的新约束，为关联中子星并合相关状态方程提供支撑。
2024-12-09 hep-ph nucl-th
Probing pre-BBN era with Scale Invariant FIMP
通过冻结探测暗物质遗迹在实验室中是困难的，因为所涉及的耦合很小。然而，在大爆炸核合成（BBN）之前，宇宙的非标准宇宙学历史可以极大地改变这种情况。在这种情况下，我们研究冻结生产的暗物质在经典尺度不变的$U(1)_X$规范扩展的标准模型（SM），最近被称为\textit{Scale Invariant FIMP Miracle}。我们假设在宇宙早期，一个额外的物种主导着宇宙的能量密度，导致在给定温度下的膨胀率大于标准辐射主导的情况。我们发现，\textit{out-of-equilibrium}散射过程涉及的热浴中的颗粒导致显着抑制DM生产在这个时代，从而提高可见光和黑暗的部门之间的耦合（由几个数量级），以满足所观察到的DM丰度，并提高冻结的检测前景反过来。基础理论的标度不变性在模型中只留下四个自由参数：DM质量$m_X$，规范耦合$g_X$，从早期标量主导到辐射主导的转变温度$T_R$和这个温度的幂律依赖性$n$。我们表明，在这个最小的设置，像FASER，MATHUSLA，沙丘，SHiP实验将探测各种宇宙学模型取决于选择的$\{n,\,T_R\}$，也满足普朗克观察到的遗物密度约束。此外，由于存在天然轻标量介体，在XENON 1 T、PandaX-4 T或XENONnT处直接检测DM变得与希格斯标量混合$\sinθ\simeq\{10^{-5}-10^{-3}\}$相关，从而为冻结…
2022-10-14 hep-ph
On the Origin of Light Dark Matter Species
TeV质量的暗物质在一个新的GeV尺度的规范力下充电，可以解释电子宇宙射线异常。我们建议CoGeNT和DAMA直接探测实验观察光稳定态的散射-“GeV物质”-在这种力下带电，构成暗物质晕的一小部分。超对称暗扇区中的暗希格斯玻色子是GeV物质的天然候选者，GeV物质以5 x 10^{-38} cm ^2的通用截面散射质子，并且可以自然地分裂10-30 keV，因此它们与质子的主要相互作用是向下散射。作为一个例子，一个O（5）GeV暗higgsino的下散射可以同时解释CoGeNT和DAMA观测到的光谱。在这些实验中的事件率对应的GeV物质丰度的晕质量密度的0.2-1%。这种丰度可以直接来自弱耦合下的热冻结，或者来自不稳定的TeV尺度WIMP的晚期衰变。我们的建议可以通过在BaBar和Belle数据集中搜索外来物种来测试。
2010-06-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
How Effective is $N_{eff}$ at Discovering Dark Radiation in a Cosmology with Heavy Particle Decay?
本文研究了重粒子衰变如何通过稀释轻粒子能量密度来放宽 $N_{eff}$ 对超出标准模型轻粒子的限制，并以引力子为例，利用当前 $N_{eff}$ 界限对不同再加热温度下的引力子质量与分支比施加了约束。
2023-09-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Relativistic viscous hydrodynamics for heavy-ion collisions with ECHO-QGP
我们提出了ECHO-QGP，一个$(3+1)$维相对论粘性流体动力学的数值代码，设计用于模拟高能核碰撞中产生的物质的时空演化。该代码已建立在广义相对论磁流体力学[ \emph{Del Zanna et al., Astron. Astrophys. 473, 11, 2007} ]的\emph{Eulerian Conservative High-Order}天体物理代码之上，并在这里进行了升级，以处理夸克-胶子等离子体的物理。ECHO-QGP的特点是在闵可夫斯基坐标或比约肯坐标下对因果相对论粘性效应进行二阶处理;在动力学冻结之前强子物质的部分或完全化学平衡;基于光学Glauber模型的初始条件，包括用于逐事件波动初始条件的Monte-Carlo例程;基于Cooper-Frye处方的冻结程序。该代码被广泛验证对几个测试问题和结果总是出现准确的，作为保证相结合的保守（冲击捕获）的方法和高阶方法。ECHO-QGP可以扩展到包括耦合到等离子体的电磁场的演化。
2013-07-29 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
The long-lived stau as a thermal relic
我们认为物理学超越了标准模型，其中一个长寿的电磁带电的大质量粒子物种（CHAMP）出现。我们讨论了早期宇宙对这种粒子的存在和衰变的独特敏感性。CHAMP可以在标准模型的超对称扩展中实现。我们进行了详细的研究引力子暗物质的情况下，较轻的stau是最轻的标准模型超伙伴，从而CHAMP。对引力子-Stau方案的特别严格的限制来自原始核合成反应的热催化。这激发了对长寿命玻璃钢热冻结过程的深入研究。在那里，我们表明，即使是最严格的宇宙学约束也可能被规避。
2009-09-18 hep-ph
