Gravitational Decays of Secluded Scalars and Graviton Dark Radiation
Tohoku University(东北大学);KEK(高能加速器研究机构);University of Tokyo(东京大学);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学)
研究孤立标量场通过引力衰变产生暗辐射,分析其对宇宙热历史的影响,并预测引力波谱。
2026-08-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
We detailed our discovery of a chiral enhancement in the production cross sections of massive spin-2 gravitons, below the electroweak symmetry breaking scale, that makes them ideal dark matter candidates for the freeze-in mechanism. The result is independent of the physics at high scales, and points toward masses in the keV- MeV range. The graviton is, therefore, a sub-MeV dark matter particle, as favored by the small scale galaxy structures. We apply the novel calculation to a Randall-Sundrum model with multiple branes, showing a significant parameter space where the first two massive gravito…
2023-03-09 hep-ph
Condensate of Massive Graviton and Dark Matter
我们在无重影的双引力理论中研究相干振荡的大质量引力子。这种相干场可以解释为大质量引力子的凝聚。我们首先定义了弯曲时空中相干质量引力子的有效能量动量张量。然后,我们研究了宇宙的背景动力学和宇宙结构的形成,包括相干的大质量引力子的影响。我们发现大质量引力子的凝聚体表现为宇宙中的一种暗物质成分。从几何的观点来看,凝聚体被视为时空各向异性。因此,在我们的假设中,暗物质是由时空的微小变形产生的。我们还讨论了时空各向异性的产生,并发现一个原始起源的河外磁场可以产生足够的暗物质。
2018-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Massive graviton as a testable cold dark matter candidate
我们构造了一个一致的引力模型,其中张量引力子模式是大质量的,而标量和矢量度规扰动的线性化方程没有修改。弗里德曼方程获得了额外的暗能量成分,导致加速膨胀。引力子的质量可以大到$\sim (10^{15}{cm})^{-1}$,受到脉冲星定时测量的限制。我们认为,非相对论引力波可以包括冷暗物质,并可能被检测到的未来引力波搜索。
2005-04-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Implications of Graviton-Graviton Interaction to Dark Matter
我们目前对宇宙的理解需要暗物质和暗能量的存在。我们在这里描述了一种自然机制,它可以使外来的暗物质和可能的暗能量变得不必要。引力子-引力子相互作用增加了物质的引力结合。对于像星系这样的大质量系统来说,这种增加可能大到足以使外来的暗物质变得多余。在弱场近似下,我们计算了对星系旋转曲线的影响,并找到了正确的大小和分布,而不需要任何参数或额外的外来粒子。塔利-费雪关系也自然地从这个框架中出现。计算结果进一步应用于星系团。
2009-05-06 astro-ph.CO hep-ph
Dark Dimension and Decaying Dark Matter Gravitons
该研究在线性扰动框架下分析Dark Dimension图景中KK引力子暗物质的衰变效应,结合多类观测数据约束反冲速度与维度尺度,证实该图景与现有观测一致且具备可探测的未来实验信号。
2023-11-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stellar cooling limits on KK gravitons and dark dimensions
本文通过红巨星、中子星和SN 1987A的冷却过程重新限制暗维度场景中的轻KK引力子,引入共振混合与π介子诱导产生通道,得到2(3)个额外维度下KK质量尺度下限约0.6 eV(500 eV)。
2025-11-06 hep-ph hep-th
Astrophysical Constraints on Decaying Dark Gravitons
该研究针对暗维数方案中的暗引力子暗物质模型,通过其衰变对CMB等天体物理信号的影响设置参数约束,验证了参数自然取值范围的合理性并给出暗物质质量与额外维度尺度的预言。
2024-01-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Graviton-mediated dark matter model explanation the DAMPE electron excess and search at $e^+e^-$ colliders
DAMPE宇宙射线电子谱的最新结果显示,在大约1.4 TeV的背景上有一个狭窄的凸起。我们试图在一个简化的Kaluza-Klein引力子介导的暗物质模型中解释DAMPE电子过剩,在该模型中引力子只与轻子和暗物质相互作用。给出了相关的唯象讨论,并指出这种简化的引力子介导的暗物质模型有可能在未来的轻子对撞机实验中得到交叉检验。
2017-12-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
General covariance violation and the gravitational dark matter. II. Vector graviton
度规中包含的(四分量)矢量引力子,标量分量的加入,归因于广义协方差对剩余等谐协方差的破坏。除了先前研究的(单线态)标量引力子,矢量引力子可能构成引力暗物质的另一部分。研究了矢量引力子的引力相互作用及其对连续介质的影响。
2005-09-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Quartet-metric/multi-component gravity: scalar graviton as emergent dark substance
在四度规/多分量引力理论的一般框架下,一个有质量标量引力子补充无质量张量引力子的理论被一致地推导出来。标量引力子场的特点相比,典型的标量之一证明。轻标量引力子被视为宇宙中涌现的暗物质:暗物质和/或暗能量取决于解决方案。标量引力子作为暗能量的情况下,负责宇宙的后期加速膨胀进行了更详细的研究。特别是,它表明,由于轻标量引力子的吸引子解决方案,自然会出现在经典水平的一个微小的非零有效宇宙学常数,即使在拉格朗日的情况下。最后指出了超越单标量引力子LCDM模型的前景。
2019-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bulk gravitons from a cosmological brane
本文研究了由宇宙膜发射到Anti de Sitter五维体时空中的引力子。我们专注于重力子的分布在散装和相关生产的“暗辐射”在这个过程中。为了准确地评估在后期低能量制度,对应于标准宇宙学的暗辐射的量,我们数值研究的发射,传播和反弹的体引力子的膜。
2003-08-27 astro-ph hep-ph hep-th
Scalar graviton as dark matter
在报告中,基于单模规范不变性/相对论和广义协方差原理建立的单模双模引力理论被揭露。除了广义相对论中的无质量张量引力子外,该理论还包括一个(几乎)无质量的标量引力子,它被当作引力暗物质。本文给出了一个描述具有渐近平坦转动曲线的软核暗晕相干标量引力子场的球对称真空解。
2014-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matter Quantum Corrections to the Graviton Self-Energy and the Newtonian Potential
我们重新计算了平坦Minkowski背景下物质量子效应对引力子自能的影响,目的是更深入地理解引力子无质量的机制.为此,我们导出了一个低能定理,它直接关系到的辐射修正的宇宙学常数的引力子质量的微扰论中的所有订单。作为一个说明性的例子,我们考虑一个阿贝尔希格斯模型与引力的耦合最小,并明确显示如何一个合适的重整化的宇宙学常数导致引力子质量的消失在一圈的水平。在同样的阿贝尔Higgs模型中,我们还计算了物质对牛顿势的量子修正,并给出了环中粒子质量的修正Bessel函数和Struve函数的解析公式。我们表明,牛顿势的修正表现出指数下降依赖于距离$r$,一旦相对于非零圈质量的非相对论极限被仔细考虑。对于无质量标量,费米子和规范玻色子的循环中,我们恢复了著名的结果在文献中。
2015-01-19 hep-ph hep-th
Observing Dark Matter Decays to Gravitons via Graviton-Photon Conversion
该研究提出暗物质衰变产生的引力子可在宇宙纤维结构的大尺度磁场中转化为光子,利用Fermi-LAT的河外伽马射线背景数据首次约束了0.1GeV-10^8GeV质量范围暗物质的寿命,并预测先进粒子天体物理望远镜可将灵敏度提升一个数量级。
2025-03-24 astro-ph.CO hep-ph
On the Coupling of Gravitons to Matter
利用开弦和闭弦之间的关系,我们给出了一个由规范理论分振幅表示的与物质最小耦合的引力子的树能级散射振幅的构造。特别是,我们提出的例子与引力子耦合到矢量或单个费米子对的振幅。我们还提出了两个例子与大规模的引力子交换,将出现在大的紧凑尺寸的存在。规范荷用动力学标量或费米子的味道来表示。这也导致了规范理论中颜色和运动学的非常规分解。
1999-12-04 gr-qc hep-ph hep-th
General covariance violation and the gravitational dark matter. I. Scalar graviton
广义协方差的破坏被认为是引力暗物质的来源。协方差对幺模协方差的最小破坏与作为这种物质的最简单代表的大质量标量引力子有关。发展了标量引力子环境中连续介质,特别是理想流体的拉格朗日形式。对宇宙学的影响是简短指出。
2005-09-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravity-mediated Dark Matter models in the de Sitter space
本文将简化的引力子介体暗物质模型推广到弯曲时空,特别是deSitter空间。本文给出了协变自由引力子在欧氏空间中格林函数的生成泛函。确定了暗物质粒子与协变引力子相互作用理论的生成泛函。此外,我们还计算了对称无迹无发散协变引力子的两点和三点相互作用格林函数。这里得出的结果是一般的意义上,他们不依赖于一个特定的模型的暗物质组件,他们表明,之间的相互作用的暗物质和引力子在德西特空间的量子效应是可计算的标准量子场论技术的方法。
2018-09-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Sensitivity forecasts for gravitational-wave detectors to dark matter decaying into gravitons
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学)
本文基于暗物质衰变产生引力波背景的理论,预测当前及未来引力波探测器对这类信号的灵敏度。
2026-04-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Universal Extra Dimensions and the Graviton Portal to Dark Matter
宇宙额外维度(UED)范式特别有吸引力,因为它不仅包括暗物质粒子的自然候选者,而且还解决了与粒子物理学相关的几个问题。然而,大型强子对撞机上的非观测结果使这一范式陷入了严重的紧张状态。然而,一个特定的5维UED模型出现在一个6维时空嵌套翘曲。$AdS_6$块体保护希格斯质量以及UED标度,而不会调用不自然的参数值。第六个方向的引力子激发为暗物质粒子开辟了新的(共)湮灭通道,从而允许现象学上的一致性,否则将被拒绝到最小的UED场景。该模型在基于卫星的实验以及LHC中都产生了独特的签名。
2017-10-24 hep-ph
$γ$-ray emission signals in the massive graviton mediated dark matter model
暗物质可能会与标准模型(SM)粒子相互作用,通过交换大量的自旋2引力子产生可以检测到的信号。在这项工作中,我们研究$γ$射线发射信号,包括线发射和连续谱分量在这样一个大质量引力子介导的暗物质模型。利用大型强子对撞机数据、暗物质遗迹密度以及暗物质间接探测数据的约束条件来缩小参数空间。我们重点研究了能够产生可探测的$γ$射线线信号的矢量暗物质模型。结果表明,$γ$射线数据对模型参数的约束是有效的,而正在进行的和即将进行的空间或地面$γ$射线实验可以进一步约束模型。对于连续的$γ$ -射线发射,总的有效湮灭截面是$\sim 10^{-26} {\rm cm^{3}~s^{-1}}$,除了在暗物质质量在引力子质量周围或一半的区域,这与当前的观测数据一致,将由即将到来的CTA可靠地探测。
2017-01-10 astro-ph.HE hep-ph
Gravitino, Axino, Kaluza-Klein Graviton Warm and Mixed Dark Matter and Reionisation
稳定粒子暗物质很可能起源于长寿命的残余粒子的衰变过程,最近在轴子、引力子和更高维的卡鲁扎-克莱因(KK)引力子的情况下进行了广泛的研究。它表明,在许多可行的参数空间,这样的暗物质出现自然温暖/热或混合。特别是,衰变产生的引力子(KK-引力子)只有在衰变粒子的质量在几TeV范围内时才被认为是冷的,除非衰变粒子和暗物质粒子几乎是简并的。这样的暗物质候选者因此受到了许多关于温暖和混合暗物质的宇宙学约束,例如来自宇宙适当再电离的限制,莱曼α森林,以及星系团的丰度。结果表明,从早期的再电离时代的约束,如最近的观测表明,可能会限制这样的温暖/热的组件,只有非常小的一部分贡献的暗物质。
2006-05-29 astro-ph hep-ph
Graviton, ghost and instanton condensation on horizon scale of the Universe. Dark energy as a macroscopic effect of quantum gravity
我们证明了宇宙加速、暗能量效应是引力子的零静质量、共形不变性和量子引力的单圈有限性共同作用的结果。这种效应是由于量子相干态的干涉产生的引力子虚影凝聚。该理论的结构如下:Faddeev-Popov-De Witt规范路径积分->经典和量子变量的因式分解->过渡到1-圈近似->鬼扇区的选择,满足质量壳外理论的1-圈有限性。用鬼重整化引力子谱函数的Bogolyubov-Born-Green-Kirckwood-Yvon(BBGKY)链建立了各向同性宇宙中引力子的理论。我们找到了描述虚引力子和虚凝聚以及瞬子涨落凝聚的方程的三个精确解。精确解对应于具有不同引力子鬼成分的各种凝聚体。BBGKY链的形式主义考虑了非相对论性物质在形成一个共同的自洽引力场中的贡献。结果表明,非相对论物质主导的时代必须被引力子-鬼凝聚主导的时代所取代。DE的预渐近态是虚引力子和鬼的凝聚,具有恒定的共形波长。理论预言的渐近态是De Sitter空间中物理波长恒定的引力子鬼凝聚。这种DE现象以单圈QG方程精确解的插值模型的形式表现出来。从超新星SNIa的哈勃图中提取的观测DE数据的处理表明,引力子鬼凝聚是一个足够的DE变量的组成部分。
2009-09-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Quartet-metric gravity, scalar-graviton dark substance and vacuum energy screening: extending GR vs. its WTDiff alternative
在度规的有效场论的框架中,补充了一些不同的动力学坐标,这些坐标又被标量四重态--所谓的四重度规引力--参数化,除了无质量张量引力子之外,张量引力通过有质量标量引力子的扩展也是一致的。场方程的两个实现这样一个扩展起源于经典等价的原型理论-广义相对论(GR)和它的外尔横截(WTDiff)的替代品-推导和论证,一般来说,不等价的,与纯引力的情况下,这明确地体现在细节。考虑了宇宙学常数分裂为引力部分和非引力部分,真空能量通过涌现的标量引力子暗物质部分屏蔽。一个优先的重要性,治疗WTDiff重力作为一个原型与GR,当寻找一个假定的下GR扩展理论的重力标量引力暗物质,强调。
2019-12-24 gr-qc hep-ph
Massive Graviton Dark Matter from a Gapped Continuum
Universidad de Granada(格拉纳达大学);Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学);Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)(高能物理研究所);The Barcelona Institute of Science and Technology (BIST)(巴塞罗那科学与技术学院)
研究在带隙连续统的翘曲额外维度理论中暗物质的可能性,通过自能辐射修正研究大质量引力子共振作为暗物质候选体,还探讨其与膜上暴胀子的关系,同时确定引力子带隙连续统为全息暗物质,其产生与再加热温度有关。
2026-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Energy from graviton-mediated interactions in the QCD vacuum
采用真空凝聚对粒子物理中基态能量的贡献精确抵消到引力子介导相互作用中的主导阶的假设,我们论证了在QCD相变时期之后,通过对它们的未补偿量子引力修正,可以动态地诱导出可观测的宇宙学常数.首先,我们证明了在不考虑引力子介导效应的情况下,在$T<100$ MeV的温度下,夸克-胶子凝聚对宇宙总真空能量密度的贡献可能被抵消。为了将后者,我们然后计算的领先阶量子修正的经典爱因斯坦方程由于度规波动引起的胶子和夸克场的非微扰真空涨落在准经典近似。已经证明,这种对真空能量密度的修正具有$\varepsilon_Λ\sim G Λ_{\rm QCD}^6$的形式,其中$G$是引力常量,$Λ_{\rm QCD}$是QCD尺度参数。我们基于准经典近似下的量子引力理论和非微扰QCD真空理论的综合分析了这种方法对观测到的暗能量密度的定量解释能力。
2013-06-25 gr-qc hep-ph hep-th
Quartet-metric general relativity: scalar graviton, dark matter and dark energy
广义相对论通过一个动力学标量四重态被提出来作为标量-矢量-张量引力理论,一般地描述了统一的引力暗物质(DM)和暗能量(DE)。通过重新定义度规场,揭示了引力的希格斯机制在弱场极限下的一般协变形式。在参数的自然限制下,重新定义的理论在线性近似下具有剩余横截-单态不变性,并且始终包含无质量张量引力子和作为DM粒子的有质量标量引力子。在完全非线性理论中的一些可调参数和后者从其弱场极限的部分解耦显著地扩展了在不同尺度的各种现象中的重力DM和DE的统一描述的前景。
2015-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unimodular bimode gravity, grand unification and the scalar-graviton dark matter
在作者的前一篇文章中,我们计算了含有标量引力子/收缩子暗物质的单模双模引力/收缩引力。为了与星系的反常自转曲线相结合,理论中局域尺度破坏的尺度约为10^15 GeV。在这封信中,自然地纳入这样一个规模的超统一框架,通过物质合并系统引力与大统一,构建。收缩子作为一种自由传播的压缩模,仅在统一尺度以下出现,同时具有在高温下表现出的修改后的高能行为。
2012-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Graviton Cosmology in Universal Extra Dimensions
在宇宙额外维度的模型中,引力和所有标准模型场都在额外维度中传播。以往对这类模型的研究主要集中在标准模型粒子的Kaluza-Klein(KK)伙伴上。在这里,我们确定的KK引力子的性质,并探讨其宇宙学意义。我们发现了KK引力子衰变的寿命,这与KK引力子作为暗物质的生存能力有关。然后我们讨论了再加热后KK引力子的原始产生。KK引力子态塔的存在使得这种产生非常有效:对于再热温度T_RH和d额外维度,引力子中储存的能量密度标度为T_RH^{2+3d/2}。因此,在所有的宇宙额外维度场景中,过闭包和大爆炸核合成严格地限制了T_RH。与此同时,有一个窗口的再热温度足够低,以避免这些限制和足够高,以产生所需的热遗迹密度为KK WIMP和superWIMP暗物质。
2003-07-31 astro-ph hep-ph hep-th
Dark halos built of scalar gravitons: numerical study
在前一篇文章由于本作者之一(YFP),一个扩展广义相对论,违反广义协方差的剩余单模之一,提出。作为这种破坏的一种表现,除了无质量张量引力子之外,还出现了(有质量的)标量引力子。前者被认为是宇宙中暗物质的候选者。在随后的一篇文章中(Yu。F. Pirogov,MPLA 24,3239,2009;arXiv:0909.3311 [gr-qc]),开发了扩展的应用程序。特别地,利用解析方法研究了静态球对称方程在真空中的正则解。这个解被提出作为星系软核暗晕的原型模型,相干标量引力子场作为暗物质。本报告是对上述条款的补充。后者的声明进行了验证和可视化的数值分析和符号计算的手段。分析结果具有较好的有效性。
2010-10-17 gr-qc hep-ph
Accelerated expansion of the Universe filled up with the scalar gravitons
本文将标量引力子作为引力源的暗物质和暗能量的来源的概念应用于研究各向同性均匀宇宙的演化。一个现实的自洽解决方案的修改后的纯引力方程,它正确地描述了加速膨胀的空间平坦的宇宙,发现和调查。有人认为,标量引力子充满宇宙的场景可能会模拟LCDM模型,从而将真正的暗物质减少到人工制品。
2007-04-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on the massive graviton dark matter from pulsar timing and precision astrometry
研究了窄带各向同性随机GW背景对脉冲星定时和天体测量的影响。这样的背景出现在一些引力理论中。我们发现,现有的毫秒脉冲星定时精度($\sim 0.2 \rm{μs}$)强烈约束可能的观测结果的大质量引力理论与自发洛伦兹制动\cite{dtt:2005},基本上排除了显着的贡献,本地暗晕密度的大质量引力子。现今天体测量的精确度($\sim 100 \rm{μas}$)对这一理论的限制不那么严格。
2008-11-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark graviton sensing with magnetically levitated superconductors
CEICO, FZU – Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所)
研究磁悬浮超导体对暗重子场的响应,探讨其在dHz至kHz频率范围内检测暗物质的可能性,发现物质耦合灵敏度不足,但电磁耦合在低频下可能成为灵敏探测暗重子与电磁力耦合的实验室工具。
2026-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Soft Gravitons, Hard Truths: Infrared Safety of Particle Processes in a Gravitational-Wave Background
State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Tsung-Dao Lee Institute and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MOE), and Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Marietta Blau Institute for Particle Physics, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院马里埃塔·布劳粒子物理研究所);King’s College London(伦敦国王学院);Departement de Physique Theorique, Universite de Geneve(日内瓦大学理论物理系);University of Vienna, Faculty of Physics(维也纳大学物理学院)
本文重新审视引力波在物质中无衰减传播的机制,指出领头阶软引力子论证在引力波背景对物质影响的逆问题中失效,通过扩展软引力子框架并重求和至所有阶,证明包含性衰变率基本不变,物质与引力辐射的相互透明性源于红外安全性而非低阶抵消。
2026-09-29 hep-ph hep-th
Fierz-Pauli equation for massive gravitons from Induced Matter theory of gravity
从一个由5D Ricci平坦背景度规描述的5D物理真空出发,研究了引力诱导物质理论中的引力波的产生。我们得到了GW在具有Fierz-Pauli弯曲时空形式的四维弯曲时空上的运动方程。在我们的模型中,引力子$m_g$的质量是由非紧类空额外维上的静态叶理诱导的,源项起源于GW与背景5D度规的诱导连接的相互作用。在这里,依赖的主要区别,这种形式主义与原来的Fierz-Pauli之一。
2010-12-28 gr-qc hep-ph hep-th
Graviton- and Inflaton-mediated Dark Matter Production after Large Field Polynomial Inflation
该研究在大场多项式暴胀框架下探讨狄拉克暗物质产生,发现引力子介导过程可主导产生,并揭示暗物质质量与重加热温度间的非平凡关系。
2025-01-24 astro-ph.CO hep-ph
Supersymmetric structure of spacetime and matter -superon-graviton model-
利用SO(10)超庞加莱代数(SO(10)SPA)的一个不可约表示,提出了时空和物质的统一描述。除引力子外,所有观测到的基本粒子都是SO(10)SPA的(无质量)本征态,由自旋为1/2的基本Nambu-Goldstone费米子组成,与时空超平移的自发破裂有关。利用超子图对标准模型和SU(5)大统一理论进行系统的研究,可以揭示它们的产生结构、质子稳定性、K-、B-、D-混合、CP-破坏、大气和太阳中微子亏损以及电弱轻子味混合的缺乏。提出了时空和物质的超子-引力子模型(SGM)的基本作用量,它在一种新的超对称性下是不变的。
2000-12-23 hep-ph
Dynamics and Constraints of the Massive Gravitons Dark Matter Flat Cosmologies
我们在大质量引力子暗物质方案(MGCDM)的框架内讨论了宇宙的动力学,其中引力子在几何上被视为大质量粒子。在这个修正的引力理论中,引力子的主要作用是改变冷暗物质成分的密度演化,使宇宙演化到一个加速膨胀的状态,就像目前观察到的那样。通过对最近Ia型超新星数据、宇宙微波背景(CMB)位移参数和斯隆数字巡天(SDSS)红光星系追踪的重子声振荡(BAO)进行联合似然分析,得到了MGCDM模型主要宇宙学参数的严格约束条件.还详细分析了小密度涨落的线性演化。发现MGCDM模型的增长因子与传统的平坦$Λ$ CDM宇宙学的增长因子略有不同($\sim1-4%$)。将MGCDM和$Λ$ CDM模型预测的聚类增长率与观测值进行了对比,并确定了相应的增长指数($γ$)的最佳拟合值。通过使用现实的未来X射线和Sunyaev-Zeldovich集群调查的期望,我们得到的暗物质晕质量函数和相应的红移分布的集群大小晕的MGCDM模型。最后,我们还表明,哈勃流之间的差异MGCDM和$Λ$ CDM模型提供了一个晕红移分布偏离其他DE模型预测的显着。这些结果表明,MGCDM模型可以从观测上区别于$Λ$ CDM,也从大量的暗能量模型最近在文献中提出的。
2011-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lightest Kaluza-Klein graviton mode in a backreacted Randall-Sundrum scenario
近年来,在LHC实验中寻找额外维度的研究中,Randall-Sundrum(RS)最轻KK引力子的特征一直是人们关注的焦点之一。最近的数据从双轻子衰变通道在大型强子对撞机已经确定的实验下限的RS最轻的卡鲁扎-克莱因(KK)引力子的质量为不同的选择的基础参数的理论。在这项工作中,我们探讨了体标量场,这是用来稳定的RS模型,在修改最轻的KK引力子与标准模型(SM)位于可见膜上的物质场的耦合的反反应的影响。在这样一个修改后的背景几何中,我们表明,最轻的KK引力子与SM物质场的耦合得到了显着的抑制,由于包括体稳定的标量场的反反应。这意味着,在对撞机实验中,反向反应参数减弱了RS方案的信号,从而解释了在对撞机中KK引力子的不可见性。因此,我们表明,在对撞机实验中的翘曲额外的尺寸搜索的模量稳定起着至关重要的作用。
2016-07-12 hep-ph hep-th
Might the radiation era extend back to the Big Bang? On dark matter production and the relic graviton background in quadratic gravity
Higgs Centre for Theoretical Physics(希格斯理论物理中心);Perimeter Institute for Theoretical Physics(珀米特理论物理研究所)
本文在二次引力框架下重新审视辐射纪元回溯至大爆炸的后果,发现暗物质质量与引力子耦合系数的新关系,并提出暗物质引力产生机制,同时指出遗迹引力子背景可约束理论参数。
2026-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unimodular bimode gravity and the coherent scalar-graviton field as galaxy dark matter
广义规范不变性/相对论的显式破坏被认为是引力性质的暗物质和暗能量的起源。违反当地的规模不变性单独,与剩余的么模,被认为是。除了四体积保持变形模式-横向张量引力子-度规包括一个压缩模式-标量引力子,或systolon。一致地给出了双模/标量张量引力的么模不变和广义协变度量理论。为了减少该理论的原始模糊性,施加了动力学全局对称性,并揭示了其随后的自发破缺。静态球对称的情况下,在空的,但可能的起源,空间进行了研究。构造了一个描述一种新的静态空间结构--暗空隙的三参数解。它具有引力禁闭的性质,在其外围具有对数引力势,并导致渐近平坦的转动曲线。暗陷隙是一个起源于黑洞中心的超大质量暗裂缝(标量修正的黑洞),周围环绕着一个核心暗晕。暗陷隙是星系的一个原型模型,它包含了对非引力物质分布和非球面性或旋转的最终解释。
2012-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
KK Gravitons and Unitarity Violation in the Randall-Sundrum Model
我们发现,微扰么正性$W_LW_L$散射的地方显着的限制兰德尔-Sundrum理论与两个3膜,与物质局限于TeV膜。大质量四维卡鲁扎-克莱因引力子的交换导致振幅随着CM能量的平方线性增长。对KK引力子求和到$\lbar$尺度,并在$\sqrt s=\lbar$上检验么正性,人们发现$\lbar$在“朴素维数分析”尺度$Λ_{NDA}$下违反了么正性。我们评估$\lbar$作为纯引力理论的曲率比$m_0/M_{Planck}$的函数。然后,我们证明了在重希格斯玻色子玻色子的存在下,在$\lbar$不需要违反么正性。事实上,比没有KK引力子存在时大得多的希格斯质量符合幺正性。在大型强子对撞机上观测一个或多个KK引力子的质量和宽度(或横截面),将直接确定$m_0/M_{Planck}$和指定物质与KK引力子耦合的尺度$\hat Λ$。有了这些信息和对希格斯玻色子质量的测量,人们就可以确定精确的$\lbar$标度,低于这个标度,幺正性将保持有效。
2007-07-27 hep-ph hep-th
Matter-gravity interaction in a multiply warped braneworld,
在多重扭曲时空的背景下,探讨了通过基于对撞机的实验来预测额外维度的签名时,体引力子的作用。特别是它表明,在一个双翘曲braneworld模型中,第六维的存在下,结果在增强的浓度的引力子卡鲁扎克莱因(KK)模式相比,在通常的5维兰德尔-Sundrum模型。此外,这些大质量引力子KK模式与可见膜上物质场的耦合比相应的5维模型中的耦合要大得多。这些结果的意义进行了讨论的背景下,在大型强子对撞机(LHC)的KK引力子搜索。
2011-06-06 gr-qc hep-ph hep-th
Multiscalar-metric gravity: cosmological constant screening and emergence of massive-graviton dark components
本文提出多标量度规引力框架,通过Weyl标度增强屏蔽宇宙学常数,并利用引力Higgs机制涌现大质量引力子作为暗分量,构建了基于自发破缺WTR的有效引力理论。
2022-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vacuum Energy Sequestering and Graviton Loops
我们最近制定了一个真空能量隔离的本地机制。这种机制自动地将所有物质环对真空能量的贡献从产生曲率的应力能量张量中移除。在这里,我们调整本地真空能量隔离机制,也取消所有的真空能量回路涉及虚引力子,除了物质场单独产生的真空能量。
2016-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark matter in the Randall-Sundrum model
在参考文献\cite{Goyal:2019vsw}中,我们考虑了简化的暗物质模型,在兰德尔-桑德拉姆框架中与标准模型粒子的引力相互作用,其中模型被认为具有非万有耦合。在亲顶引力子模型中,右手顶夸克与引力子有强相互作用,而在亲轻子模型中,只有右手带电轻子与引力子有强相互作用。我们将研究扩展到不仅包括标量、矢量和自旋为1/2的费米子,而且包括自旋为3/2的费米子暗物质。我们发现,有一个大的参数空间,在这些基准模型中,它是可能的,以实现观察到的遗迹密度与直接和间接的搜索,这也是一致的数据从大型强子对撞机。
2019-08-27 hep-ph
Brane Effects on Extra Dimensional Scenarios: A Tale of Two Gravitons
我们分析了多维理论中的标量场的传播,其中包括膜中的动力学修正,作为位于(近)平坦的额外维体积中的四维膜中的引力相互作用的原型。我们正规化的理论,通过引入红外截止给定的额外的维度的大小和物理紫外截止的基本普朗克尺度在高维理论的顺序。我们表明,与最近的建议相反,额外维度的半径不能任意大。此外,对于有限半径,局限于膜上的引力效应可以大大改变对撞机和/或桌面引力实验的现象。这种现象是由一个无质量的引力子的存在所决定的,它与物质场有标准的耦合,而一个有质量的引力子以更强的方式与物质耦合。虽然重力子KK模式比质量重力子轻,但以标准方式与物质耦合,但较重的KK模式与物质的耦合被强烈抑制。
2001-02-14 hep-ph
A 750 GeV graviton from holographic composite dark sectors
我们发现,750 GeV的双光子过剩可以解释为自旋2共振所产生的强相互作用的暗部门具有一些偏离保形。这种自旋2共振与SM粒子的耦合可以忽略不计,除了在两个扇区之间起中介作用的SM规范玻色子。我们已经明确地研究了碰撞机的限制,以及一些理论界的全息五维模型的翘曲因子,偏离AdS $_5$。特别是,我们已经表明,这是不可能解耦的矢量共振所产生的强部门,同时解释双光子异常,并保持在微扰控制下的五维引力理论。然而,矢量共振质量周围的TeV规模可以存在,而所有的实验约束得到满足。
2016-07-18 hep-ex hep-ph
This article derives and presents the Feynman rules for (effective) Quantum General Relativity coupled to the Standard Model for any vertex valence and with general gauge parameter $ζ$. The results are worked out for the metric decomposition $g_{μν} = η_{μν} + \varkappa h_{μν}$, a linearized de Donder gauge fixing and four dimensions of spacetime. To this end, we calculate the Feynman rules for gravitons, graviton-ghosts and for the couplings of gravitons to scalars, spinors, gauge bosons and gauge ghosts.
2021-11-04 gr-qc hep-ph hep-th
Dark matter in the Randall-Sundrum model with non-universal coupling
在Randall-Sundrum(RS)框架下,考虑了简化的暗物质模型(DM)与标准模型(SM)粒子的引力相互作用.在这个框架中,DM粒子通过交换自旋为2的Kaluza-Klein(KK)引力子与SM粒子在$s$ -通道中相互作用。已知具有与SM粒子的普遍耦合的RS模型的参数空间受到LHC数据的强烈约束。因此,我们不得不考虑具有非万有耦合的模型。我们考虑的第一个模型是一个亲顶引力子模型,其中只有右手顶夸克与引力子发生强相互作用。在第二个模型中,我们假设只有右手带电的轻子与引力子有强烈的相互作用。我们将研究扩展到不仅包括标量、矢量和自旋为1/2的费米子,而且包括自旋为3/2的费米子暗物质。我们发现,有一个大的参数空间,在这些基准模型中,它是可能实现的观测到的遗物密度与直接和间接的搜索一致,但不受约束的LHC数据。
2019-09-17 hep-ph
The diphoton resonance as a gravity mediator of dark matter
我们认为,最近报道的双光子过剩在750 GeV作为一个自旋2大质量粒子(如卡鲁扎-克莱因引力子在扭曲的额外的维度),它作为一个调解人通过其引力耦合到黑暗的部门和标准模型(SM)的暗物质的可能性。我们模型的非通用耦合的共振规范玻色子在SM和暗物质作为其本地化的额外的维度的功能。我们发现标量、费米子和矢量暗物质都可以通过将暗物质湮灭为一对SM粒子或重共振而使暗物质遗迹密度饱和,这与双光子共振信号强度一致。我们检查我们的假设与其他搜索KK引力子的兼容性。我们发现,到一对暗物质的共振的不可见的衰减率是次主导的正确的遗物密度的区域中,因此导致在8 TeV的单喷约束通过胶子耦合没有约束。我们还讨论了KK引力子衰变产物的运动学特征,以区分KK引力子与SM背景或双光子共振的标量粒子解释。
2016-03-04 hep-ex hep-ph
Fat Gravitons, the Cosmological Constant and Sub-millimeter Tests
我们重新审视了关于解决宇宙学常数问题涉及引力子的点粒子近似的亚毫米破裂的提议。对于这样一种同时保持物质粒子的点粒子性质的崩溃,目前还没有基本的描述。然而,基本方面的自我一致性的想法,如宏观等效原理的保存,同时满足量子自然的宇宙学常数,在本文中解决的软引力子有效理论。它建立在温伯格对软引力子耦合和标准重粒子有效理论的分析基础上,最低限度地包含了软引力与硬物质耦合的实验机制。本文讨论了短距离重力测试的一个定性的独特特征,它的边界是在大约20微米以上出现的自然度。
2003-10-15 gr-qc hep-ph hep-th
Dark Universe inspired by the Kaluza-Klein gravity and impact on Primordial Gravitational Waves
本文基于卡鲁扎-克莱因引力,通过维度约化引入额外场,类比超导理论赋予自旋-1引力子质量,提出环境依赖质量模型解释暗物质现象,并研究其对原初引力波谱的影响,为测试理论提供观测机会。
2025-04-16 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitons and Dark Matter in Universal Extra Dimensions
TeV尺度下的普适额外维度模型(UED)导致了标准模型中普通费米子和玻色子的卡鲁扎·克莱因(KK)激发的存在,这些激发可以在强子和轻子对撞机上观察到。一个保守的离散对称性,KK宇称,确保了最轻的KK粒子(LKP)的稳定性,如果它是中性的,就成为一个好的暗物质粒子。最近的研究表明,对于一定质量范围的LKP,可以得到与实验观察到的一致的残余密度。然而,这些工作忽略了早期KK引力子产生的影响。无论G^1是否是LKP,由此产生的G^n塔都可以衰变为LKP,并且根据再加热温度,可能导致遗迹密度的修改。在这篇文章中,我们表明,这种效果可能会导致一个相关的修改范围的KK群众与所观察到的遗物密度一致。此外,如果UED的证据是实验观察到的,我们发现一个严格的上限的再加热温度取决于观察到的LKP的质量。
2006-09-04 astro-ph hep-ph