Gauged Inverse Seesaw from Dark Matter
我们提出了一个经济的模型，解决从本地$U(1)_{B-L}$的自发破缺的逆跷跷板机制的产生，与马约拉纳质量的不育中微子辐射产生的黑暗部门。标准模型的场内容被中性标量和费米子单线态扩展，规范群被$U(1)_{B-L}$和离散$\mathbb{Z}_4$对称性扩展。除了动态地产生反跷跷板，从而小质量的活动中微子，我们的模型提供了两种可能的暗物质候选者，一个标量和一个费米，稳定的残余$\mathbb{Z}_2$对称性感谢。我们的模型符合边界和约束形式的暗物质直接检测，看不见的希格斯衰变和$Z'$对撞机搜索质量的暗部门在TeV的规模。
2021-09-07 hep-ph
Minimal Gauged U(1)$_{L_α- L_β}$ Models Driven into a Corner
众所周知，轻子数之间的差异可以用标准模型的物质含量来衡量。这种扩展的规范理论，被称为规范U（1）$_{L_α- L_β}$模型，作为标准模型之外的物理学的潜在候选者，已经被广泛讨论。在本工作中，我们研究了这些规范理论的最小版本，其中引入了三个右手中微子以及一个U（1）$_{L_α- L_β}$对称破缺的Higgs场--一个SU（2）$_L$单线态或双线态。在这些极小模型中，中微子质量项受到规范对称性的约束，从而导致中微子质量矩阵的二零织构或二零次结构。中微子质量矩阵的这种限制性形式导致了对中微子振荡参数以及质量本征值大小的非平凡预测。我们发现，由于这种限制，最小规范U（1）$_{L_α- L_β}$模型要么与中微子参数的观测值不相容，要么与普朗克2018年关于中微子质量和的极限有很强的张力。只有U（1）$_{L_μ-L_τ}$模型具有SU（2）$_L$单重态U（1）$_{L_μ-L_τ}$破缺场，才能勉强避开这一极限，这一点可以在未来的中微子实验中得到检验。
2019-03-28 hep-ph
Dark energy under a gauge symmetry: A review of gauged quintessence and its implications
本文综述了规范 quintessence 场景，其中暗能量标量场在暗 U(1) 规范对称性下带电，并探讨了其宇宙学现象、产生机制及对哈勃张力的影响。
2025-08-07 astro-ph.CO hep-ph
Gauged Quintessence
尽管暗能量在目前宇宙的能量收支中占据主导地位，但它是宇宙中最不为人所知的组成部分。虽然有一个流行的模型的动态暗能量，精粹标量，调查是有限的，因为它的高度难以捉摸的特点。我们提出了一个模型，其中的精髓是衡量的阿贝尔规范对称性。将其精粹提升为一个复标量，其实部为暗能量场，虚部为新规范玻色子的纵分量。它为暗能量物理学带来了有趣的特征。我们研究了该模型的一般特征，包括如何的精髓行为的影响，以及如何征求暗能量属性约束其规范相互作用。我们还注意到，当非耦合的精粹模型受到哈勃张力的严重影响时，如果精粹处于规范对称性之下，它可以得到缓解。
2023-01-09 astro-ph.CO hep-ph
Explaining the DAMPE data with scalar dark matter and gauged $U(1)_{L_e-L_μ}$ interaction
受最近DAMPE实验观测到的$e^+e^-$宇宙线谱峰结构的启发，我们考虑了具有规范$U(1)_{L_e-L_μ}$对称性的标量暗物质（DM）模型，这是解释DM湮没在附近次晕中的峰的最经济的无反常理论.我们利用过程$χχ\to Z^\prime Z^\prime \to l \bar{l} l^\prime \bar{l}^\prime$，其中$χ$，$Z^\prime$，$l^{(\prime)}$分别表示标量DM，新规范玻色子和$l^{(\prime)} =e, μ$，以产生$e^+e^-$谱。通过将预测光谱与实验数据拟合，我们获得了$68\%$置信水平（C.L.）下的有利DM质量范围$m_χ\simeq 3060^{+80}_{-100} \, {\rm GeV}$和$Δm \equiv m_χ- m_{Z^\prime} \lesssim 14 \, {\rm GeV}$。在此基础上，确定了既能解释峰值又能满足DM遗迹丰度、DM直接探测和对撞机边界约束的模型参数空间。我们的结论是，我们考虑的模型可以解释的峰值，虽然存在着一个张力的约束从LEP-II约束$m_{Z^\prime}$所产生的横截面测量$e^+e^- \to Z^{\prime\ast} \to e^+ e^-$。
2018-06-04 hep-ph
Addressing the Hubble tension with Sterile Neutrino Dark Matter
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本文提出通过无味中微子暗物质与标量场耦合，解决哈勃张力问题，并预测未来X射线任务可完全探测该参数空间。
2026-08-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Addressing Astrophysical and Cosmological Problems With Secretly Asymmetric Dark Matter
我们提出了一个简单的暗物质模型，可以解决天体物理学和宇宙学的困惑在很大范围内的规模。该模型是秘密不对称暗物质机制的应用，其中几种暗物质是完全不对称的，尽管有一个精确的暗物质数对称$U(1)_χ$。暗物质的残余丰度来自于这些不对称性，在早期宇宙中通过右手中微子衰变产生。$U(1)_χ$由无质量的暗光子来测量，并且在不同的DM风味中具有相反符号的不对称性导致束缚态的形成。早期宇宙中的暗声振荡导致了物质功率谱的抑制，从而解决了$σ_8$问题。暗光子作为相对论自由度对$ΔN_{eff}$有贡献，缓解了CMB和后期$H_{0}$测量之间的紧张关系。最后，结构形成后的束缚态之间的散射导致晕核处的暗物质分布变平。
2019-08-13 hep-ph
Quintessence Axion Dark Energy and a Solution to the Hubble Tension
我们提出了一个模型，在这个模型中，关于暗能量的性质和最近提出的哈勃张力的问题可以立即得到解决。在最小超对称标准模型中考虑电弱轴子，其中轴子能量密度与观测到的暗能量一致。与此同时，通过规范化的$Z_{10}$对称性，就有可能存在质量等于$\sim\mathcal{O}(1)\,\,{\rm GeV}$的引力子暗物质。我们发现质量为$\sim\mathcal{O}(1)\,\,{\rm GeV}$的引力子是衰变暗物质的一个很好的候选者，它在复合后的衰变可以调和哈勃膨胀率$H_{0}$和从宇宙微波背景观测中推断的局部测量的差异。
2020-04-20 astro-ph.CO hep-ph
The Dispirited Case of Gauged $U(1)_{B-L}$ Dark Matter
我们探讨的约束和现象学可能是最简单的情况下，可以在同一时间占活跃的中微子质量和宇宙中的暗物质在一个规范的$U(1)_{B-L}$对称性，即右手中微子暗物质。我们发现，从轻子和强子对撞机的零搜索需要暗物质与质量低于900 GeV，通过共振湮灭。此外，高能双轻子搜索的非常强的约束完全排除了$ 150 \, \text{GeV} < m_{Z'} < 3 \, \text{TeV}$的模型。我们进一步探讨的现象，在高质量区域（即群众$\gtrsim \mathcal{O}(1) \, \text{TeV}$）和突出的理论论据，有关的外观朗道极或标量势的不稳定性，不赞成大部分的参数空间。总的来说，这些考虑表明，通过局部$U(1)_{B-L}$对称性与可行的热暗物质候选者的标准模型的最小扩展是难以实现没有微调。最后，我们讨论了可能的扩展模型，通过减少产生正确的遗物丰度所需的规范耦合来缓解碰撞机约束的紧张局势。
2018-09-18 astro-ph.CO hep-ph
Addressing the Hubble and $S_8$ Tensions with a Kinetically Mixed Dark Sector
我们提出了一个动力学混合暗扇区（KMIX）模型来解决哈勃和$S_8$的紧张局势。受弦论的启发，我们的模型包括两个场：一个轴子，它在早期暗能量模型中起着类似于标量场的作用，另一个轴子。这个理论不同于其他针对哈勃张力的轴子模型，因为两个场之间必然存在动力学混合，这允许从轴子到具有$w\approx1$的轴子的有效能量转移。作为这些动力学的直接后果，我们发现该模型不需要诉诸于微调的潜力来解决哈勃紧张，并自然地容纳一个标准的轴子潜力。此外，一旦轴子开始在其势能的底部振荡，它必然会构成$Ω_{\rm cdm}$的一小部分（模糊的），并将抑制对$S_8$敏感的尺度上的扰动的增长。有趣的是，光子的势能尺度必须很小，$\lesssim \mathcal{O}(10~{\rm meV})^4$，这表明它可能与暗能量有关。在一个修改后的玻尔兹曼代码实现的背景和扰动的动力学，我们计算的CMB和物质的功率谱为我们的理论。探索我们的模型的参数空间，我们发现区域，可以容纳一个$\sim 10\%$增加$H_0$从普朗克推断值和$S_8$值是一致的大尺度结构的限制。
2023-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
General Kinetic Mixing in Gauged $U(1)_{L_μ-L_τ}$ Model for Muon $g-2$ and Dark Matter
标准模型的规范$U(1)_{L_μ-L_τ}$扩展是一个非常简单的框架，可以缓解μ子反常磁偶极矩的张力，最近的费米实验室测量加强。我们探索实验探针的$(g-2)_μ$目标与一般治疗之间的动力学混合的$Z'$规范玻色子和光子。动力学混合的物理量取决于模型的自由参数和过程的能量尺度。我们发现中微子约束的$(g-2)_μ$目标，包括Borexino，CE $ν$ NS，和白矮星是敏感的这种自由度，可以解除，如果动力学混合位于接近零在低动量转移。作为进一步的步骤，我们探索$L_μ-L_τ$带电暗物质的热起源，并表明相同的情况下，动力学混合可以放松现有的直接检测约束，并预测新的反冲能量依赖在即将到来的搜索。未来中微子和暗物质实验的联合努力以及精确的光谱测量将是检验这一理论的关键。
2021-08-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Precision Electroweak Tensions and a Dark Photon
本文研究了强子真空极化、$W$玻色子质量和$Z$极点处$b$夸克前后不对称性对精确电弱拟合的影响，并探讨了动力学混合暗光子的精确界限与直接搜索的互补性及未来LHC搜索的意义。
2024-02-13 hep-ph
Degenerate Sub-keV Fermion Dark Matter from a Solution to the Hubble Tension
我们提出了一个黑暗的部门模型解决哈勃的紧张局势和核心尖点的问题。该模型是基于一个隐藏的阿贝尔规范对称性群与一些手征费米子所需的异常取消条件，产生一个候选人的衰变费米子暗物质作为解决方案的哈勃张力。此外，亚千电子伏的质量制度和暗扇区的热历史帮助暗物质候选人解决标准$Λ$ CDM宇宙学中出现的核心尖点问题。
2020-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Gauged Global Strings
本研究探讨了规范U(1)_Z×全局U(1)_PQ模型中的三种弦解及其宇宙学影响，发现带重核的全局弦因高张力辐射更多轴子，增强QCD轴子暗物质丰度，并打开质量窗口，使质量超过10^-5 eV的轴子可能构成全部暗物质。
2023-11-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Naturally Light Sterile Neutrinos from Theory of R-parity
R宇称的命运是最小超对称标准模型（MSSM）的核心问题之一。规范的$B-L$对称性为解决这个问题提供了一个自然的框架。最近，有人指出，如果$B-L$破缺是通过右手中微子的VEV实现的，那么最小的这样的理论不需要任何额外的希格斯粒子，这将新的物理尺度与MSSM的尺度联系起来。我们在这里表明，这立即导致一个重要的预测，两个轻不育中微子，这可以发挥重要作用的BBN和中微子振荡。我们还讨论了一些新的相关现象的大型强子对撞机，在最小的超对称左右对称理论的背景下，它提供了一个自然的设置规范的$B-L$对称性。
2010-10-26 astro-ph.CO hep-ph
Composite Twin Dark Matter
我们考虑兄弟双希格斯模型中的双底夸克，$b'$，是比双禁闭尺度重得多。在这个极限下，夸克束缚态的各个方面，如质量和结合能，都可以精确计算。我们表明，在这种制度下，暗物质可以主要由含有$b' b' b'$的孪生重子组成，或者当孪生超荷被测量时，孪生原子，由一个重子与一个孪生$τ'$轻子结合组成。我们发现，有显着的区域参数空间，这是允许当前的限制，但在不久的将来检测的范围内。双原子的情况可以缓解从矮星系和星系团推断出的暗物质性质之间的紧张关系。
2019-05-21 hep-ph
Solar neutrino probes of the muon anomalous magnetic moment in the gauged $U(1)_{L_μ-L_τ}$
规范$U(1)_{L_μ-L_τ}$模型可以解决μ子异常磁矩的理论预测与测量值之间长期存在的差异。额外的贡献是由于一个新的光矢量介质，这也有助于缓解现有的紧张局势，在确定哈勃参数。在这篇文章中，我们将探讨通过在一系列实验中太阳中微子与电子和原子核的散射来探测这个解决方案的方法，并考虑高和低太阳金属丰度的情况。特别是，我们重新评估Borexino中微子电子散射的约束，发现他们比以前报道的更严格，并已排除了一部分的$(g-2)_μ$解释与介质质量小于$2\times10^{-2}$ GeV。然后，我们表明，未来的直接暗物质探测器将能够探测大部分剩余的解决方案。由于其大的曝光量，LUX-ZEPLIN将探索介质质量高达$5\times10^{-2}$ GeV的区域，而DARWIN将能够将搜索扩展到$10^{-1}$ GeV之外，从而覆盖与$(g-2)_μ$兼容的大部分区域。为了完整性，我们还计算了来自最近的XENON 1 T电子反冲搜索和CENNS-10 LAr探测器的约束，表明它们都不排除参数空间的新区域。如果μ子反常磁矩的过剩被证实，我们的工作表明，直接检测实验可以提供关键信息，以测试$U(1)_{L_μ-L_τ}$解决方案，补充中微子实验和加速器的努力。
2021-01-15 astro-ph.CO hep-ph
Dark Radiation production in axion misalignment mechanisms and the cosmological tensions
本文研究轴子错位机制中暗辐射的产生，用贝叶斯方法约束ALP参数空间，并探讨其能否缓解哈勃常数张力和S8差异等宇宙学异常。
2024-11-11 astro-ph.CO hep-ph
Could the Hubble Tension be Pointing Towards the Neutrino Mass Mechanism?
哈勃常数的本地测量值目前与根据$Λ$ CDM宇宙学假设从CMB推断的高精度值不一致。这种紧张关系的重要性显然促使人们研究能够解决这一悬而未决问题的标准宇宙学模型的扩展。一般来说，成功地减少CMB和局部测量之间的张力（而不会在其他数据集中引入额外的张力）的模型需要在接近复合的时间宇宙中的能量密度的额外分量。在这篇文章中，我将表明，Majoron -一个伪戈德斯通玻色子所产生的全球轻子数对称性的自发破缺，往往与中微子质量机制-可以帮助减少哈勃紧张。重要的是，我还将表明，目前的CMB观测可以限制中微子-马约子耦合小$10^{-13}$，这在I型跷跷板机制对应的轻子数破缺高达$\sim 1\,\text{TeV}$的规模。
2020-04-03 astro-ph.CO hep-ph
Hubble Tension and Cosmological Imprints of $U(1)_X$ Gauge Symmetry: $U(1)_{B_3-3 L_i}$ as a case study
本文探讨了源自$U(1)_X$对称性的轻规范玻色子$Z'$对CMB时期$N_{\rm eff}$的影响，分析了通用和具体模型，发现特定参数空间中$N_{\rm eff}$约束比低能实验更严格，且能缓解$H_0$张力。
2024-09-22 hep-ph
Addressing the DESI DR2 Phantom-Crossing Anomaly and Enhanced $H_0$ Tension with Reconstructed Scalar-Tensor Gravity
University of Ioannina（约阿尼纳大学）
本文在标量-张量引力框架下，通过分析DESI DR2等多源数据，有效解决了幻影交叉异常并缓解了H0张力，得到H0=70.6±1.4 km/s/Mpc，并重构了底层拉格朗日量的解析形式。
2026-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Self-interacting dark matter from late decays and the $H_0$ tension
我们研究了一种暗物质产生机制，该机制基于信使类WIMP状态衰变为一对通过光介体交换进行自相互作用的暗物质粒子。其独特的热历史允许调解人是稳定的，因此避免强烈的限制，从宇宙微波背景和间接检测。这种机制的自然副产品是一个晚的时间的可能性，即，在复合之后，通过三体和单回路向次主导暗辐射分量的跃迁衰减到包含光介体的状态。我们研究在何种程度上这样的过程可以帮助缓解$H_0$紧张局势。此外，该机制可以提供一种自然的方式来构建具有超强自相互作用的暗物质模型，这些自相互作用可能会积极影响超大质量黑洞的形成速率。我们提供了一个简单的实现机制中的希格斯门暗物质模型，并找到一个重要的区域的参数空间，导致温和的放松哈勃紧张，同时有潜力解决小尺度结构问题的$Λ$ CDM。
2020-09-11 astro-ph.CO hep-ph
Explaining lepton-flavor non-universality and self-interacting dark matter with $L_μ-L_τ$
实验提示，μ介子磁矩中的轻子味普适性破坏以及中性和带电电流$B$ -介子衰变需要标准模型扩展粒子，如轻子夸克，通常会导致不可接受的快速带电轻子味破坏和质子衰变。我们提出了一个规范的$U(1)_{L_μ-L_τ}$，消除所有这些不必要的衰变对称性，而不是微调和有效地解释$(g-2)_μ$，$R_{K^{(*)}}$，$R_{D^{(*)}}$和中微子质量的基础上的模型。$U(1)_{L_μ-L_τ}$还充当了暗物质的稳定对称性，而轻$Z'$规范玻色子介导了速度依赖的暗物质自相互作用，解决了小尺度结构问题。最后，甚至哈勃张力也可以通过光$Z'$对相对论自由度的贡献来改善。
2022-05-23 hep-ph
Decaying Dark Matter as a Possible Solution for Cosmological Tensions
Gettysburg College（葛底斯堡学院）；University of California - Riverside（加州大学河滨分校）
本文研究衰变暗物质（DDM）模型，通过暗物质粒子衰变为中微子和轻费米子抑制晚期结构增长，从而缓解早期与晚期宇宙学探针之间的$S_8$张力。
2026-05-30 astro-ph.CO hep-ph
Dark Acoustic Oscillations and the Hubble Tension
Technische Universität München（慕尼黑工业大学）；Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（诺迪塔，皇家理工学院和斯德哥尔摩大学）；University of Southern Denmark（南丹麦大学）
本文提出通过暗辐射-物质解耦情景解决哈勃张力，预测暗声振荡特性，与DESI异常一致，为宇宙学研究提供新方向。
2026-02-27 astro-ph.CO hep-ph
Stepped Partially Acoustic Dark Matter, Large Scale Structure, and the Hubble Tension
提出阶梯式部分声学暗物质模型，同时缓解宇宙学中的哈勃常数张力和物质聚集度张力，通过暗辐射加热阶梯与退耦机制保持大尺度结构与标准模型一致。
2023-06-06 astro-ph.CO hep-ph
Dark Sector to Restore Cosmological Concordance
我们开发了一个新的现象学模型，解决了目前早期和晚期宇宙观测之间的紧张关系。我们的场景特点：（i）一种衰变的暗能量流体（DDE），它在$z \sim 5,000$处经历了一次跃迁，以提高今天哈勃参数的值-解决$H_0$张力，以及（ii）一种超轻轴子（Xe），它在$z\gtrsim 10^4$处开始振荡，以抑制物质功率谱-解决$S_8$张力。我们的马尔可夫链蒙特卡罗分析表明，这样一个暗扇区模型适合宇宙微波背景（CMB），重子声振荡，和大尺度结构（LSS）的数据的组合略优于$Λ$ CDM模型，而重要的是减少了$H_0$和$S_8$紧张与晚宇宙探测器（$\lesssim 3σ$）。结合宇宙剪切巡天的测量结果，发现$S_8$的差异降低到了$1.4σ$的水平，而$H_0$的值进一步提高。添加本地超新星测量，我们发现$H_0$和$S_8$张力分别降低到$1.4σ$和$1.2σ$水平，与$Λ$ CDM模型相比，$Δχ^2\simeq -18$有显着改善。使用该完整数据集，分别在$\simeq 4σ$和$\simeq2σ$检测DDE和DDE。我们讨论了这个模型的一个可能的粒子物理实现，一个黑暗的限制规范部门及其相关的轴子，虽然嵌入微观物理的全部细节仍然是一个紧迫的悬而未决的问题。我们的方案将在未来的CMB和LSS调查中进行决定性的探讨。
2022-01-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stepped Partially Acoustic Dark Matter: Likelihood Analysis and Cosmological Tensions
本研究推广了阶梯式部分声学暗物质模型，通过在暗辐射扇区增加无质量自由度，结合多类宇宙学精确数据拟合，证实其可同时缓解$H_0$与$S_8$宇宙学张力，拟合效果优于$Λ\rm CDM$等模型，并公开了适配的分析工具。
2023-11-09 astro-ph.CO hep-ph
High-energy cosmic neutrinos as a probe of the vector mediator scenario in light of the muon $g-2$ anomaly and Hubble tension
本研究结合μ子$g-2$实验与哈勃张力问题，分析规范$L_μ - L_τ$模型在高能中微子望远镜中的可观测性，利用IceCube数据拟合参数，验证了参数空间重叠性，并指出未来望远镜可探测该区域且能约束中微子质量。
2023-07-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Hubble Tension: Relativistic Dark Matter Production from Long-lived Particles
本研究提出通过有效场论描述伴随中微子的相对论性暗物质产生以增加早期宇宙自由度，推导了不同暗物质场的有效能量标度极限，发现标量暗物质在增加相对论性物种方面更有效，且弱标度质量需由普朗克标度算符控制以缓解哈勃张力。
2024-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Radiative Mass Mechanism: Addressing the Flavour Hierarchy and Strong CP Puzzle
本文提出基于左右对称模型的辐射质量机制，通过味非普适规范对称性生成费米子质量层级，并利用宇称不变性解决强CP问题，预测新物理尺度约10^8 GeV。
2025-04-24 hep-ph hep-th
Minimal decaying dark matter: from cosmological tensions to neutrino signatures
本文提出一种极小暗物质衰变设定，通过轻子数守恒的高维算符使冷暗物质衰变为暗区费米子和中微子，以解决 $S_8$ 冲突并避开间接搜索限制，指出 JUNO 探测器有望在暗物质质量低于约 1 GeV 时探测到该衰变信号。
2024-03-22 astro-ph.CO hep-ph
A Step in Understanding the Hubble Tension
随着宇宙学数据的改进，紧张局势出现了。其中一个张力是当地测量的哈勃常数$H_0$和从宇宙微波背景（CMB）推断的值之间的差异。相互作用辐射已被建议作为一种解决方案，但研究表明，传统的模型被排除的高- $\ell$ CMB偏振数据。这似乎至少是合理的，一个解决方案，可以提供相关的模型，区分高和低$\ell$多极。当强耦合辐射的相互作用由变得非相对论性的力载体介导时，暗辐射经历了一个“步骤”，其中其相对能量密度随着介体将其熵沉积到较轻的物质中而增加。如果当CMB可观测模式在视界内时发生这种转变，则高和低$\ell$峰受到不同的影响，对应于在步骤之前或之后进入视界的模式。这些动力学被自然地打包成最简单的超对称理论，即Wess-Zumino模型，标量介体的质量接近eV尺度。我们研究了这种“Wess-Zumino暗辐射”（WZDR）的宇宙学特征，发现它提供了一个改进的适合CMB单独，有利于更大的值的$H_0$。如果SH 0 ES合作的超新星测量也包括在分析中，则推断出的$H_0$的值更大，但对暗辐射的偏好和过渡的位置几乎没有变化。利用一套标准化的措施，我们比较其他模型，并发现WZDR是最成功的解决$H_0$紧张局势和最好的那些拉格朗日制定。
2022-05-25 astro-ph.CO hep-ph
Emergent Unparticles Dark Energy can restore cosmological concordance
解决哈勃参数$H_0$和所谓的$S_8$参数的晚期和早期测量值之间的差异一直是精确宇宙学的一个挑战。目前有几种模式可以解决这些紧张关系，但很少有模式可以同时解决这些问题。在过去，我们曾建议班克斯-扎克/非粒子作为一个涌现的暗能量模型，并声称它可以改善哈勃紧张。在这项工作中，我们测试这一说法，并进行了可能性分析的模型和它的参数给出当前的数据，并将其与$Λ$ CDM。该模型提供了一个可能的解决方案的哈勃张力和软化的大尺度结构（LSS）的紧张局势，而不采用标量场或修改的引力部门。我们的分析表明，对于各种数据集的组合，$H_0 \sim 70 - 73$ km/sec/Mpc的值较高，而$S_8$的值略低。考虑普朗克CMB数据与万神殿样品和SH 0 ES先验相结合，分别降低了$H_0$和$S_8$对$0.96 σ$和$0.94 σ$的张力，最佳拟合$Δχ^2 \approx -10$恢复了宇宙学的一致性。其他数据集组合的可能性也有显著改善。该模型的证据是通过推断其参数之一是$x_0\simeq-4.36$。
2023-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Early- and Late-Time Modifications to $Λ$CDM: Implications for the Hubble Tension
Shiv Nadar Institution of Eminence (Deemed to be University)（希夫·纳德卓越机构（认可大学））；Jamia Millia Islamia（贾米亚米利亚伊斯兰大学）；Centre for Theoretical Physics, Jamia Millia Islamia（贾米亚米利亚伊斯兰大学理论物理中心）；Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI)（韩国天文学与空间科学研究所）
通过引入暗物质衰变为暗辐射和暗能量状态方程参数 $w_0$，研究早期和晚期宇宙膨胀历史的修正对缓解哈勃张力的作用，结合多数据集分析得到 $H_0$ 值并评估贝叶斯证据。
2026-05-25 astro-ph.CO hep-ph
Self-Interacting Sub-GeV Dark Matter with Strong MeV Gamma-ray
针对亚GeV暗物质共振自散射受伽马射线约束的问题，提出双中介模型独立控制剩余丰度与自散射，预测可被COSI检验的MeV伽马射线信号。
2025-10-07 hep-ph
Reconsidering the One Leptoquark solution: flavor anomalies and neutrino mass
我们重新考虑了一个引入标量轻夸克$ϕ\sim (\mathbf{3}, \mathbf{1}, -1/3)$的模型，以解释最近在半轻子$B$衰变中偏离标准模型的现象。的leptoquark可以容纳持久的张力在衰变$\bar{B}\rightarrow D^{(*)}τ\barν$，只要它的质量低于约$10 \text{ TeV}$，我们表明，一个相当大的汤川耦合到右手征τ轻子是必要的一个可接受的解释。与测得的$\bar{B}\rightarrow D^{(*)}τ\barν$率的协议是温和的妥协的参数选择解决的紧张局势$b \to s μμ$，其中该模型可以显着减少的差异，角度观测值，分支比和轻子味普适性观测值$R_K$和$R_{K^*}$。轻子夸克也可以使μ子的反常磁矩的预测值和测量值相一致，并且自然地出现在由轻子数违反有效算符导出的辐射中微子质量模型中。作为一个有代表性的例子，我们将粒子到现有的双环中微子质量的情况下，从一个九维运营商。在这个特定的模型中，中微子质量矩阵的结构提供了足够的自由度来解释参数空间区域中中微子的小质量，这是由$\bar{B}\rightarrow D^{(*)}τ\barν$中的异常所决定的，但不是$b \to s$跃迁。这是实现没有过多的微调参数的重要中微子质量。
2017-06-20 hep-ph
Maximally self-interacting dark matter: models and predictions
我们研究自相互作用暗物质（SIDM）的情况下，$s$波的自散射截面几乎饱和的幺正性约束。这样的自散射截面单独参数化的暗物质质量，并具有很强的速度依赖性在很宽的速度范围。从银河系的矮球状星系到星系团，对质量范围很广的暗物质晕的观测可能表明了这一点。我们确定的模型参数，饱和的么正性界限在动机良好的SIDM模型：规范$L_μ - L_τ$模型和复合非对称暗物质模型。我们讨论了宇宙学的影响和预测等模型参数的$H_{0}$张力和暗物质的直接检测实验，和粒子唯象学像束流转储实验。
2021-01-08 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Dark Matter, Baryon Asymmetry, and Spontaneous B and L Breaking
我们在一个简单的理论中研究了暗物质和宇宙学重子不对称性，其中重子（B）和轻子（L）数是自发破缺的局域规范对称性。在这个模型中，冷暗物质候选者是重子数最轻的新场，它的稳定性是规范对称性的自动结果。暗物质湮灭要么通过质量必须低于TeV的疏轻子规范玻色子，要么通过希格斯玻色子。由于疏轻子规范玻色子的质量必须低于TeV标度，我们发现在第一种情况下，弹性截面的下限约为5 × 10 ^{-46} cm ^2。即使重子数是可测量的，并且在弱标度之前不会自发破缺，但宇宙学上可接受的重子过剩是可能的。在获得测量的重子过剩和暗物质密度之间存在着张力。
2010-09-29 astro-ph.CO hep-ph
Toward a Unified Axion Cosmology
Research Center for Nuclear Physics (RCNP) Osaka University（大阪大学核物理研究中心）
本文提出统一轴子框架，连接大统一理论、类轴子粒子与宇宙学，利用多轴子系统为暗物质、早期黑洞及解决哈勃张力提供所需能标。
2026-08-25 hep-ph
The Ups and Downs of Early Dark Energy solutions to the Hubble tension: a review of models, hints and constraints circa 2023
本文综述了早期暗能量（EDE）模型在解决哈勃张力问题上的现状，总结了模型约束、面临的挑战及未来实验验证的前景。
2023-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
$Λ_{\rm s}$CDM cosmology: Alleviating major cosmological tensions by predicting standard neutrino properties
本研究对$Λ_{\rm s}$CDM模型进行双参数扩展，通过分析多组宇宙学数据，验证了无需偏离标准中微子性质，仅靠后期镜像AdS-dS跃迁即可有效缓解$H_0$与$S_8$宇宙学张力，且中微子质量上限符合振荡实验结果。
2025-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$μ$-hybrid Inflation, Gravitino Dark Matter and Stochastic Gravitational Wave Background from Cosmic Strings
基于最小超对称标准模型的规范$U(1)_{B-L}$扩展，成功实现了超对称$μ$ -混合暴胀模型，其中软超对称破缺项起着重要作用.引力子暗物质成功的非热稀薄生成产生了$2 \times 10^{7} \lesssim T_R \lesssim 5 \times 10^{9}$ GeV范围内的再热温度。这对应于张量与标量比率的预测$2 \times 10^{-18} \lesssim r\lesssim 4 \times 10^{-13}$和标量谱指数运行的预测$-2 \times 10^{-6} \lesssim dn_s/d\ln k \lesssim -5 \times 10^{-11}$。$B-L$破坏尺度估计为$ 6 \times 10^{14}\lesssim M/ \text{GeV}\lesssim 10^{16}$，在普朗克2018年报告的标量光谱指数$n_s =0.9655$的中心值处计算。最后，在一个大统一理论设置的无量纲弦张力参数与亚稳态字符串是在$ 10^{-9} \lesssim Gμ_\text{cs} \lesssim 10^{-6}$的范围内对应的随机引力波背景躺在最近的NANOGrav 12.5年的数据的2 $σ$范围内。
2022-06-01 astro-ph.CO hep-ph
Probing Muonic Forces and Dark Matter at Kaon Factories
罕见的K介子衰变是光的极好探针，新的弱耦合粒子。如果这种粒子$X$优先与μ子耦合，则它们可以在$K\to μνX$衰变中产生。在这封信中，我们评估了未来的敏感性，这一过程在NA62假设$X$衰变或不可见或双μ子。我们的主要物理目标是解决$(g-2)_μ$异常的参数空间，其中$X$是规范的$L_μ-L_τ$矢量或亲μ子标量。同样的参数空间也可以容纳暗物质冻结或减少宇宙学和本地测量$H_0$之间的紧张关系，如果新的力量衰减到暗物质或中微子，分别。我们发现，对于不可见的$X$衰变，一个专门的单μ子触发分析在NA 62可以探测大部分剩余的$(g-2)_μ$青睐的参数空间。或者，如果$X$衰变为μ子，则NA 62可以在$K\to 3 μν$事件中执行双μ子共振搜索，并大大提高该过程的现有覆盖范围。独立于它对新粒子的敏感性，我们发现NA 62对标准模型预测的$K \to 3μν$的速率也很敏感，这是从未测量过的。
2020-06-09 hep-ex hep-ph
Fully differential NLO predictions for the radiative decay of muons and taus
本文给出了一个计算费米理论中μ子辐射衰变$μ\to e\,ν\barνγ$和次领先级辐射衰变$τ\to e\, ν\barνγ$和$τ\toμ\,ν\barνγ$的通用Monte Carlo程序。保持了对轻子质量的完全依赖性和初始态轻子的极化。我们研究了这些过程的分支比，并表明，全微分下一个领先的顺序校正是很重要的解决之间的紧张局势BaBar的最近测量的分支比$\mathcal{B}(τ\to e\, ν\barνγ)$和标准模型预测。此外，我们研究的过程$μ\to e\,ν\barνγ$的各种分布，并获得精确的预测为不可约的背景$μ\to e γ$搜索，定制的MEG检测器的几何形状。
2017-07-24 hep-ex hep-ph
Dynamical dark energy with AdS-to-dS and dS-to-dS transitions: Implications for the $H_0$ tension
本文提出带双曲正切势的幻影标量场暗能量模型，实现 AdS-dS 等平滑转变，在满足 WEC 的同时兼容 CMB 与 SH0ES，从而缓解 $H_0$ 张力。
2025-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the Cosmic Strings Gravitational Wave Spectra in No Scale Inflation with Viable Gravitino Dark matter and Non Thermal Leptogenesis
在无标度背景下，我们重新审视了由最小超对称标准模型（MSSM）的$U(1)_{B-L}$扩展度量的混合暴胀模型。考虑到一个单一的预测框架，我们研究暴胀，leptogenesis，gavitino宇宙学，和随机背景的引力波产生的亚稳宇宙弦。在暴胀结束时，$U(1)_{B-L}$的自发破缺产生了一个亚稳态宇宙弦网络，而$U(1)_{B-L}$ Higgs场与中微子的相互作用则使右手中微子产生了较大的Majorana质量.沉重的马约拉纳质量解释了微小的中微子质量通过跷跷板机制，一个现实的情况下，再加热和非热leptogenesis。我们表明，一个成功的非热leptogenesis和稳定的引力子作为一个暗物质候选人可以实现广泛的再加热温度和$U(1)_{B-L}$对称性破缺标度。简要讨论了在大统一理论（GUT）体系中实现亚稳态宇宙弦的可能性。我们发现，一个成功的再加热与非热leptogenesis和引力子暗物质限制弦张力的允许值到一个狭窄的范围$10^{-9} \lesssim Gμ_{CS} \lesssim 8 \times 10^{-6}$，预测随机引力波背景，位于最近NANOGrav 12.5年的数据的1- $σ$界限内，以及未来GW实验的灵敏度范围内。
2022-06-29 gr-qc hep-ph
Intimate Relationship Between Sterile Neutrino Dark Matter and $ΔN_{\rm eff}$
自相互作用中微子假说是解决无菌中微子暗物质的起源和间接探测限制之间的紧张关系的很好的动机。它还可以导致从实验室到宇宙的许多可测试的信号。我们探讨了一个亚MeV质量的类Majoron标量介导的中微子自相互作用模型，并表明解释无菌中微子暗物质的残余密度意味着早期宇宙中额外辐射量的下限，特别是在CMB时期的$ΔN_{\rm eff}>0.12$。这一下限将进一步加强与改进的$X$射线搜索在雅典娜天文台。这种亲密关系将在即将到来的CMB-S4项目中得到明确的检验。
2022-05-31 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Gravity in Randall-Sundrum Brane World Revisited
我们指出了通常用于计算Randall-Sundrum膜上的引力子传播子的规范固定（有时包括所谓的“膜弯曲”效应）的一些微妙之处。特别是，具有非零张力的膜，明确地打破了某些部分的超态映射，因此，在存在定域于膜上的（非共形）物质的情况下，在转向轴规范或调和规范时会产生一些微妙之处。因此，我们计算的引力子传播子在规范，只有重力光子涨落设置为零（该规范固定所需的同态是完整的），但重力标量分量是不变的。我们指出，在高斯正规坐标（在那里的引力标量分量消失的膜上）的引力子传播在膜附近的紫外线爆破。事实上，允许的规范变换不会导致引力子传播子的这种紫外行为，使得引力标量与膜物质的耦合在紫外中无法测量。正因为如此，在量子水平上，我们期望在膜世界体积作用量中产生各种额外的项，包括那些涉及重力标量的项，一般需要微调（这与膜宇宙学常数无关）来保持体重力和膜物质之间的一致耦合。我们还重申，在这种翘曲的背景下，一般预计在大部分更高的曲率条款离域重力。
2000-11-28 gr-qc hep-ph hep-th
