Search for cosmic ray sources using muons detected by the MACRO experiment
格兰萨索实验室的MACRO地下探测器从1989年2月到2000年12月记录了6000万次级宇宙射线μ子。不同的技术被用来分析这个样本，以寻找来自天体物理学点状源的密度过剩。没有证据表明，在一个全天空调查的任何来源的直流过剩的报告。此外，搜索与天鹅座X-3和武仙座X-1的已知双星周期相关的μ子过剩，以及搜索来自已知伽马射线源的统计上显著的爆发事件也被证明是否定的。
2002-04-16 hep-ph
Unified Interpretation of Muon g-2 anomaly, 95 GeV Diphoton, and $b\bar{b}$ Excesses in the General Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model
该研究在一般型次最小超对称标准模型中统一解释了μ子g-2（5.1σ）、95 GeV双光子（3.1σ）及LEP $b\bar{b}$（2.3σ）三个反常，通过解析与数值分析给出符合现有实验限制的参数空间解释，并指出解决方案可在未来对撞机验证。
2024-12-03 hep-ph
LHC 750 GeV diphoton excess and muon $(g-2)$
我们认为最近在大型强子对撞机上观察到的μ子$(g-2)_μ= 2 a_μ$的异常磁偶极矩的双光子过剩的影响，假设可能的750 GeV的共振是一个（伪）标量粒子。双光子事件所隐含的（伪）标量- $γ$ - $γ$相互作用可能通过广泛的一类模型中的双环Barr-Zee型图对$a_μ$有一般贡献。如果标量是$SU(2)_L$单态，则对$a_μ$的新贡献远小于当前异常$Δa_μ\equiv a_μ^{\rm exp}-a_μ^{\rm SM} \approx (30 \pm 10) \times 10^{-10}$，因为标量只有通过与标准模型希格斯玻色子混合才能完成巴尔-齐图。如果（伪）标量属于扩展希格斯扇区中的$SU(2)_L$二重态，那么相反，$Δa_μ$可以很容易地在（伪）标量与μ子的增强汤川耦合的帮助下被容纳，例如在II型或X型双希格斯模型中。
2016-05-19 hep-ph
Renormalizable Model for Neutrino Mass, Dark Matter, Muon $g-2$ and 750 GeV Diphoton Excess
我们讨论了一种可能性来解释750 GeV的双光子过剩在LHC中观察到的三圈中微子质量模型，该模型具有类似的结构，由克劳斯，纳斯里和Trodden的模型。微小的中微子质量是由新粒子的环效应自然产生的，它们的耦合和质量分别为0.1-1和TeV。在三环图中运行的最轻的右手中微子可能是暗物质的候选者。此外，μ子反常磁矩的测量值与标准模型预测值之间的偏差可以用奇异多电荷轻子和标量玻色子的单圈图来补偿。对于双光子事件，一个额外的同位旋单重态实标量场的作用是解释过量，它的质量为750 GeV，它是通过与标准模型混合产生的胶子聚变产物，如希格斯玻色子。我们发现，当新带电粒子的质量约为375 GeV，相关的耦合常数为1阶时，双光子过程的截面可以达到几个fb能级.
2016-01-19 hep-ph
A common origin of muon g-2 anomaly, Galaxy Center GeV excess and AMS-02 anti-proton excess in the NMSSM
超对称模型是粒子物理学中标准模型最有吸引力的扩展之一。根据最近报道的FermiLab E989实验测量μ介子g-2的异常，Fermi-LAT空间望远镜观测到的银河系中心γ射线的过剩，以及Alpha磁谱仪观测到的反质子过剩，我们建议在次极小超对称标准模型中解释所有这些异常或过剩。考虑到各种实验约束条件，包括Higgs质量、B物理、对撞机数据、暗物质遗迹密度和直接探测，我们发现$\sim 60$ GeV类双星中性伴子能够成功地解释所有这些观测。我们的方案可以通过未来的直接探测实验进行灵敏地探测。
2021-07-15 astro-ph.HE hep-ph
Modeling Strangeness Enhancements to resolve the Muon Excess in Cosmic Ray Extensive Air Shower Data
实验观测到的大量空气簇射揭示了相对于他们的理论模拟，μ介子的含量过剩，我们称之为μ介子之谜。这个μ介子之谜阻碍了超高能宇宙射线质量组成的精确测定。我们调查的潜力生产状态的密集夸克胶子物质（我们称之为火球），以解决μ子难题量化的数据从皮埃尔俄歇天文台的淋浴最大的深度和μ子在地面上。采用唯象火球模型，我们发现，与形成的等离子体状态的非弹性增强是在紧张的电磁纵向簇射发展的数据。相反，我们限制火球模型，只加强在标准模型强子相互作用中产生的奇异性，并称这个模型为奇异球模型。与海特勒-马修斯模型的基础上的分析方法，然后我们找到明确的奇异球参数，解决μ子之谜。来自μ子数的从“一”到“一”的波动数据的约束，要求在当前一代对撞机实验所能达到的能量上已经有了奇异增强。在Tevatron和LHC的能量，我们估计40%的相互作用，以产生奇异球，对应于5-9%的平均分数的强子级联中保留的能量相比，从目前的强子相互作用模型的预测增加。与LHCf和LHCb探测器的相关测量进行比较并不能直接排除这种情况，尽管LHCb的张力表明在14 TeV下进行了严格的测试。
2023-02-16 hep-ph
Muon g-2 and galactic centre $γ$-ray excess in a scalar extension of the 2HDM type-X
我们认为一个额外的单线态$S$作为暗物质的候选人的lepto特定的2 HDM的扩展。考虑到理论和实验的限制，我们调查的可能性，以解决在银河系中心检测到的$γ$射线过剩和标准模型预测和实验结果之间的差异的异常磁矩的μ子。我们的分析表明，$SS \to τ^+ τ^-$和$SS \to b \bar b$通道再现银河系中心过剩，与新兴的暗物质候选人符合直接检测实验，希格斯玻色子不可见的衰变宽度的测量和观测的暗物质遗迹丰度的界限。解决μ子的异常磁矩对模型施加了更强的约束。值得注意的是，在这些条件下，$SS \to b \bar b$通道仍然允许银河系中心的拟合。我们还评论的$SS \to τ^+ τ^-$和$SS \to b \bar b$通道具有可比的分支比，这可能会产生一个改进的拟合银河系中心过剩的模型所允许的情况。
2015-07-30 astro-ph.HE hep-ph
Explaining AMS-02 positron excess and muon anomalous magnetic moment in dark left-right gauge model
在暗左右规范模型中，右手轻子偶的中性分量在广义R宇称下是奇的，因此最轻的分量是暗物质的候选者。暗物质与单电荷希格斯三重态的共湮灭产生了正确的遗迹丰度。我们解释AMS-02正电子过剩的湮灭800 GeV的暗物质到$μ^+μ^-γ$，通过额外的带电三重态希格斯玻色子玻色子的t-通道交换。DM是亲轻子的，这对于解释没有观测到任何反质子过剩是有用的，而这通常是从DM湮灭中预期的。解释AMS-02所需的大横截面也需要天体物理学的推动。此外，我们表明，μ子$(g-2)$收到所需的贡献，从单，双电荷的三重态希格斯在循环。
2016-03-04 astro-ph.CO hep-ph
Muonphilic Dark Matter explanation of gamma-ray galactic center excess: a comprehensive analysis
银河系中心伽马射线过剩（GCE）是一个长期未解决的问题。暗物质湮灭是一种可能的解释，近年来已经用AMS-02的电子-正电子谱、费米矮球状星系的γ射线数据等天体物理观测资料进行了验证，通过假设暗物质湮灭为一个正常的带电费米子对，Di Mauro和Winkle（2021）声称，只有μ子对与所有相应天体物理测量的零检测兼容，并且可以同时解释GCE。另一方面，亲μ子DM模型也可能导致最近Fermilab μ子$g-2$测量中的信号或受到最新PandaX-4 T极限的限制。在这项工作中，我们全面研究DM和μ子之间的相互作用，包括DM和介质自旋的各种组合。在协议与GCE（不仅$2μ$，但也$4μ$最终状态），我们测试这些相互作用对所有的热DM约束。结果表明，只有介质共振区附近的参数空间才能同时解释GCE和遗迹密度，如果考虑其他未知的系统不确定性，则仍允许有更大的参数空间.不管DM自旋如何，只有与自旋为0的介质的相互作用才能解释最近在GCE、遗迹密度和其他DM和介质约束之上的μ子$g-2$过剩。
2022-07-15 astro-ph.HE hep-ph
The LSND/MiniBooNe excess events and heavy neutrino from muon and kaon decays
最近的研究表明，LSND和MiniBooNE中微子实验观测到的令人困惑的过剩事件可以解释为重无菌中微子（$ν_h$）辐射衰变的信号，其质量为40~80 MeV，μ子混合强度为$\mix \simeq 10^{-3} - 10^{-2}$，寿命为$10^{-11} < τ_h < 10^{-9}$ s。我们讨论了从最近的μ子精密测量中得到的$\mix$的界限，并表明它们与上述界限是一致的。如果$ν_h$存在，它在普通μ子或K介子衰变中的混合物将分别产生衰变链$\muhd$或$\khd$。我们提出了一个新的实验，这些过程中的$μ$和$K$衰变在休息允许明确确认或排除存在的$ν_h$的敏感搜索。据我们所知，还没有实验专门寻找大量中微子从粒子衰变的辐射衰变的签名，在这项工作中提出的。搜索是补充目前的实验努力，以澄清LSND和MiniBooNE异常的起源。
2011-05-06 hep-ex hep-ph
$h\toμτ$ and muon g-2 in the alignment limit of two-Higgs-doublet model
我们在双Higgs偶态模型的精确排列极限下考察了$h\to μτ$和μ介子g-2.在这种情况下，类SM希格斯粒子与SM粒子的耦合与SM中的希格斯耦合在树水平上是相同的，并且不存在树水平的轻子味违反耦合$hμτ$。我们假设CMS观测到的违反轻子味的$μτ$过剩分别来自其他中性Higgs，$H$和$A$，它们在125 GeV处几乎与类SM Higgs简并。通过对精确的电弱数据、$B$ -介子衰变、$τ$衰变和Higgs搜索等实验条件的限制，我们发现μ子g-2反常和$μτ$过剩有利于125 GeV附近非类SM Higgs的小轻子Yukawa耦合和顶Yukawa耦合，轻子味破坏耦合对另一重中性Higgs质量敏感.此外，如果$μτ$过剩是来自125 GeV附近的$H$，那么对于相对大的$H\bar{t}t$耦合，重Higgs衰变到$μτ$的实验数据有利于$m_A>230$ GeV。
2017-04-08 hep-ph
Shedding light on dark matter with recent muon $(g-2)$ and Higgs exotic decay measurements
最近，我们已经看到了两个超越标准模型的物理学线索：在寻找$H_0\to A_0 A_0\to b\bar{b}μ^{+}μ^{-}$的过程中，$σ$局部过剩（$M_{A_0} = 52$ GeV）为3.3，在$(g-2)_μ$测量中，$σ$偏离SM预测为4.2。ATLAS协作组使用$\sqrt{s}=13$ TeV的139 fb $^{-1}$数据发现了第一个过剩。第二个偏差是布鲁克海文E821和最近报道的费米实验室E989实验结果的结合。我们试图用一个可重正化的简化暗物质模型来解释这些偏差。受暗物质（DM）直接探测的零信号结果的启发，我们将可能的新粒子$A_0$解释为连接DM和标准模型的赝标介体。另一方面，一种新的矢量类μ轻子可以同时解释这两种过剩现象，并对DM现象作出贡献。
2021-09-11 hep-ph
Muon $(g-2)$ and XENON1T Excess with Boosted Dark Matter in $L_μ-L_τ$ Model
出于越来越多的证据轻子味普适性违反后，费米实验室的μ子$(g-2)$测量的第一个结果，我们重新审视了一个最广泛研究的标准模型的异常自由扩展，即规范$L_μ-L_τ$模型，已知是提供一个自然的解释μ子$(g-2)$。我们还将暗物质（DM）的存在下，在这个模型中，以解释最近报道的XENON1T合作的电子反冲过剩。我们发现，同样的中性规范玻色子负责产生所需的μ子$(g-2)$也可以介导电子和暗费米子之间的相互作用，推动了暗物质湮灭。所需的DM湮灭率到暗费米子需要一个混合设置的热和非热机制，以产生DM遗迹密度。所有要求的严格约束的参数空间对正在进行的和不久的将来的实验保持敏感，使场景具有很强的预测性。
2021-08-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
750 GeV Diphoton Resonance, 125 GeV Higgs and Muon g-2 Anomaly in Deflected Anomaly Mediation SUSY Breaking Scenario
我们建议解释750 GeV的双光子过剩偏转异常调解超对称性破缺的情况下，它可以自然地预测单重场和矢量类信使之间的耦合。单重态场的CP偶标量分量（S）可以作为750 GeV共振。当信使粒子N_F和偏转参数d都比较大时，信使粒子标度（相当于引力子标度）可以轻到F_E \sim { \cal O}（10）TeV。这些信使可以诱导大环衰变过程S \to γγ。我们的结果表明，这样的方案可以成功地容纳125 GeV的希格斯玻色子，750 GeV的双光子过剩和μ介子g-2没有冲突的LHC的限制。我们还评论了在规范调解超对称性破缺的情况下可能的解释。
2016-06-02 hep-ph
Lepton-flavor-violating Higgs decay $h \to μτ$ and muon anomalous magnetic moment in a general two Higgs doublet model
双Higgs二重态模型（2 HDM）是标准模型（SM）的最小扩展之一，它预言了由中性Higgs相互作用介导的味道破坏现象。最近，CMS合作组报道了在$h \rightarrow μτ$通道中有超过2.5 $ σ$的轻子味破坏的Higgs衰变.我们研究了CMS过剩在一般的2 HDM与树水平的口味改变中性电流（FCNC），并讨论其对其他物理观测的影响。特别地，我们发现与过剩有关的FCNC能增强中性Higgs对μ子反常磁矩的贡献，并能解决测量值与SM预测值之间的矛盾。我们还发现，耦合是一致的μ子g-2的异常，以及CMS过剩的$h\rightarrow μτ$预测相当大的速度$ τ\rightarrow μγ$，这是在未来的B工厂的范围内。
2015-07-04 hep-ex hep-ph
Leptophilic dark matter in gauged $U(1)_{L_e-L_μ}$ model in light of DAMPE cosmic ray $e^+ + e^-$ excess
受DAMPE合作组最近观测到的宇宙射线电子+正电子过剩的启发，我们在规范$L_e - L_μ$模型中研究了Dirac费米子暗物质（DM）. DM通过$U(1)_{e-μ}$规范玻色子$Z^{'}$与电子和μ子相互作用。该模型能很好地解释DAMPE数据。虽然一个非零的DM-核子截面只产生在一个回路水平和有一个部分之间的取消$Z^{'}ee$和$Z^{'}μμ$耦合，我们发现，一个大部分的$Z^{'}$质量被排除在直接DM检测限离开允许的$Z^{'}$质量接近DM质量的两倍。对$pp \to Z^{'} \to 2\ell$和$pp \to 2\ell + Z^{'}$以及μ子$g-2$异常的意义也进行了研究。
2018-04-13 hep-ph
Type-III two Higgs doublet model plus a pseudoscalar confronted with $h\rightarrowμτ$, muon $g-2$ and dark matter
本文将一个额外的单重赝标引入到III型双Higgs模型（2HDM）中，以解决现代粒子宇宙学中的一系列问题。由于存在轻赝标量，在CMS测量的$h\rightarrowμτ$过量以及$(g-2)_μ$异常可以在一定的参数空间内同时解释，该参数空间也可以容忍在LHC获得的关于味道破坏过程$τ\rightarrowμγ$和Higgs衰变的数据。在相同的参数空间内，可以很好地计算DM残留丰度。此外，最近观察到的银河系中心伽玛射线过剩（GCE）提出通过暗物质（DM）对湮灭，并在这项工作中，湮灭是由赝标量介导的情况下也解决了。
2016-06-02 hep-ph
Lepton flavour violating decay of 125 GeV Higgs boson to $μτ$ channel and excess in $t\bar t H$
最近，CMS合作研究了希格斯玻色子的轻子味违反（LFV）衰变，发现了一个有趣的偏离标准模型（SM）的现象。在通道$H\rightarrow μτ_e$和$H\rightarrow μτ_{\textrm{had}}$中进行的搜索显示出在质心能量$\sqrt s=8$ TeV处具有19.7 fb $^{-1}$数据的过量的$2.4σ$信号事件。另一方面，CMS合作对顶夸克对（$t\bar t H$）产生的SM希格斯玻色子进行的搜索也显示了同号双μ子终态的过剩。在这项工作中，我们试图找出这两个看似不相关的过度是否相关。我们的分析表明，轻子味破坏Higgs衰变（$H\rightarrowμτ$）可以部分解释$t\bar t H$搜索中同号双μ子末态的过剩，实际上把过剩降到了SM期望的2个$σ$误差之内.探测这种非标准的希格斯玻色子玻色子衰变是一件有趣的事情，可能包含着在电弱尺度上的新物理学的线索。
2016-09-26 hep-ph
Inelastic Fermion Dark Matter Origin of XENON1T Excess with Muon $(g-2)$ and Light Neutrino Mass
最近报道的XENON1T合作的电子反冲事件过剩的动机，我们提出了一个非弹性费米子暗物质（DM）的框架内的规范$L_μ-L_τ$扩展的标准模型，也可以容纳微小的中微子质量以及异常μ子磁矩$(g-2)_μ$的情况。一个狄拉克费米子DM，自然稳定，由于其选择的规范电荷，分裂成两个伪狄拉克质量本征态，由于马约拉纳质量项诱导的单重标量，这也参与产生右手中微子质量负责第I型跷跷板起源轻中微子质量。较重DM组分的非弹性下散射可以引起较轻DM组分的keV尺度质量分裂的XENON1T过剩。我们用XENON1T数据拟合我们的模型，并通过使用$(g-2)_μ$，DM遗迹，重DM的寿命，非弹性DM电子散射率，中微子三叉戟产生率以及其他味物理，天体物理和宇宙学观测的界限找到最终的参数空间。一个微小的参数空间符合所有这些界限和要求，将面临进一步审查，在不久的将来的实验在不同的前沿。
2020-11-03 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Lepton-portal Dark Matter in Hidden Valley model and the DAMPE recent results
我们研究了最近由DAMPE报道的带有轻子门暗物质的隐谷模型中的$e^\pm$宇宙线过剩。我们发现电子门能很好地解释过剩势，满足DM残余密度和直接探测限，而电子+ μ子/电子+ μ子+ τ门则受到轻子味违反观测量的强约束，如$μ\to 3 e$ .我们还讨论了我们的模型可能的对撞机签名，无论是在大型强子对撞机和未来的100 TeV强子对撞机。
2018-04-28 hep-ph
Gamma rays from muons from WIMPs: Implementation of radiative muon decays for dark matter analyses
伽马射线末态中的暗物质搜索通常利用光子可以从末态μ子产生的事实。现代的蒙特卡罗发生器和DM程序包括了在暗物质湮灭过程中产生的μ子的终态辐射效应，但忽略了随后μ子衰变产生的O（1%）辐射校正。实施此校正后，我们证明了它可以通过考虑的情况下，暗物质湮灭到4 μ子通过标量介体生产的暗物质现象学的效果。我们首先表明，AMS-02的正电子过剩可以不再容易地作出一致的最终状态，一旦费米-LAT矮极限计算包括辐射μ子衰变，我们接下来表明，费米-LAT银河系中心γ过剩可以改善与此最终状态后，包括相同的效果。我们提供的代码和表中流行的暗物质代码micrOMEGAs的实现这种效果，提供了一个解决方案，任何模型产生最终状态μ子。
2016-04-04 astro-ph.HE hep-ph
Strange fireball as an explanation of the muon excess in Auger data
我们认为，高能宇宙线在地球大气中的碰撞可以探测核子的奇异夸克密度。这些碰撞的质心能量为\agt 10^{4.6} A GeV，其中A \geq 14是核子数。我们假设形成一个解除限制的热火球，经历了突然的强子化。在生产火球有一个非常高的物质密度，并由胶子和两种轻夸克（u，d）的味道。由于火球形成于重子富集的射弹碎裂区，高的重子化学势抑制了u \bar u和d \bar d对的产生，导致胶子碎裂主要为s \bar s。然后奇异夸克变得更加丰富，在强子化之后，奇异强子的相对密度比强子气体的相对密度显著增加。假设动量分布函数可以用费米-狄拉克和玻色-爱因斯坦统计近似，我们估计K介子与π介子的比值约为3，并期望（总的）重子与π介子的比值相似。我们表明，如果是这种情况下，多余的奇怪的强子将抑制部分的能量转移到衰变π^0的约20\%，产生\sim 40\%的增加μ子的内容在大气级联，在最近的数据报告的皮埃尔俄歇合作。
2019-08-03 astro-ph.HE hep-ph
A Dark Seesaw Solution to Low Energy Anomalies: MiniBooNE, the muon $(g-2)$, and BaBar
MiniBooNE的最新更新加强了观察到的$e$样事件的$4.8σ$过量。基于这一点和其他与标准模型预测的显著偏差，如μ子$(g-2)$，我们提出了一个通过暗中微子扇区来解决低能异常的方法。该模型是可重整化的，也可以解释轻中微子质量的异常自由和黑暗的$U(1)^\prime$规范对称性破缺的GeV尺度。大的动力学混合导致重中性轻子在$e^+e^-$对撞机，在那里我们指出并解释了$\gtrsim 2σ$过剩观察到的BaBar超光速数据的s-通道生产。我们的模型也是兼容的异常$e$，在旧的加速器实验中看到的类似事件，以及在CCFR观察到的双顶点签名过剩。
2021-07-31 hep-ex hep-ph
Implications of muon anomalous magnetic moment for supersymmetric dark matter
最近测量到的μ介子的反常磁矩与标准模型的预测相冲突，超过2.6 σ。以过剩的面值作为衡量超对称贡献，我们发现，在95%的置信水平，它规定了一个上限为500 GeV的中性伴子质量和禁止希格斯玻色子作为大部分的冷暗物质。天体物理探测中性伴子的其他意义包括：一个可达到的最低直接探测率，来自太阳和地球的中微子的间接探测率的下限，以及对来自星系晕中中性伴子湮灭的伽马射线线强度的抑制。
2001-03-27 astro-ph hep-ph
Muon g-2 in Lepton Portal Dark Matter
轻子门户暗物质模型（其中暗物质状态仅与带电轻子耦合）可以解释μ子$g - 2$实验测量到的μ子异常磁矩的过量。在本文中，我们证明，真正的，电荷中性的标量暗物质与大量的内部自由度和质量近似简并的带电费米子介质状态可以容纳的$(g - 2)_μ$过剩。该模型与暗物质遗迹丰度、直接探测和间接探测约束保持一致。暗物质及其带电费米子伙伴的质量被限制在200 GeV以下。高亮度LHC和未来的轻子对撞机，以及CTA和Gamma-400的间接搜索，可以测试这种情况。
2021-04-07 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Muon g-2 from Millicharged Hidden Confining Sector
我们在双圈水平上用新的物理贡献对μ子$g-2$过剩提供了一种新的解释。在这种情况下，轻毫荷电粒子被引入到修改光子真空偏振，有助于μ子$g-2$在一个额外的循环。μ子$g-2$过剩可以用10 MeV左右的毫荷电粒子质量$m_χ$和多重性因子与$N_χ\varepsilon^2 \sim 10^{-3}$的毫荷电平方的乘积来解释。极小模型面临着直接搜索固定目标实验和天体物理观测的严格限制。然而，如果毫荷电粒子也在MeV的隐藏约束规范群$SU(N_χ)$下带电，隐藏扇区强子是不稳定的，可以衰变为中微子，这使得这种情况与现有的约束一致。这种解释可以在低能轻子对撞机如BESIII和Belle II以及其他提议的固定靶实验中得到很好的验证。
2021-12-07 hep-ex hep-ph
Identifying the origin of the 146-GeV excess at the LHC
Srinakharinwirot University（斯里纳卡林威洛大学）；National Research and Innovation Agency（国家研究与创新署）；Parahyangan Catholic University（帕拉扬天主教大学）
针对LHC的146 GeV超出量起源，提出$H\gamma$等三个产生道以区分两种竞争解释，结合高亮度LHC数据可获得7.6的显著性，助力新物理线索的甄别。
2026-08-20 hep-ph
Hidden Higgs Portal Vector Dark Matter for the Galactic Center Gamma-Ray Excess from the Two-Step Cascade Annihilation, and Muon g-2
我们已经建立了一个轻子特有的次小双希格斯门矢量暗物质模型。隐藏扇区中的矢量暗物质并不直接耦合到可见扇区，而是湮灭成隐藏的希格斯玻色子玻色子，后者通过一个小的耦合衰变成CP奇希格斯玻色子玻色子。在这个模型中，银河系中心的γ射线过剩主要是由于在末态中$τ$的两步级联湮灭。在不违反轻子普适性和$τ$衰变严格约束的情况下，用银河系中心过剩拟合得到的CP奇希格斯粒子$A$的质量可以在2 $σ$水平上解释μ子$g-2$异常.我们展示了三种不同的冻结出类型的暗物质遗迹，被称为（i）传统的WIMP暗物质，（ii）非传统的WIMP暗物质和（iii）吃共衰变的暗物质，这取决于隐藏的希格斯粒子和可见的两个希格斯粒子之间的混合角的大小。隐藏扇区中的暗物质在直接搜索或对撞机中被隔离而不被检测到，而暗物质湮灭信号在一般的隐藏扇区暗物质模型中不被抑制。我们讨论了矮球状星系观测的约束条件和Fermi-LAT投影灵敏度。
2018-08-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Recent $B^+ \!\to K^+ν\barν$ excess and muon $g-2$ illuminating light dark sector with Higgs portal
本文提出包含轻暗Higgs和暗光子的U(1)_{Lμ-Lτ}荷电标量暗物质模型，通过Higgs portal同时解释Belle II的B+→K+νν̄超出、费米实验室缪子g-2偏差及暗物质遗迹密度，并缓解哈勃张力。
2025-04-02 hep-ex hep-ph
A Dark Sector for $g_μ-2$, $R_K$ and a Diphoton Resonance
我们重新审视了一组暗扇区模型，在$B$衰变和μ子异常磁矩观察到的异常的动机，在最近报道的双光子过剩约750 $\,$ GeV的光。解释过剩作为一个标量共振与对称性破缺部门的暗规范组，我们表明，一个双光子截面的几个FB可以容纳，连同异常的$R_K$和$g_μ-2$内的一个最小的暗扇区模型。由此产生的突出的对撞机签名是在宽共振信号的形式进入顶和μ子对低于$\sim1\,$ TeV的最终状态。该模型进一步预测了一个暗物质候选者，但与一个显着不足的遗物密度，除非产生一个适当的非热机制。
2016-03-10 hep-ph
A New Higgs Boson with Electron-Muon Flavor-Violating Couplings
本文在III型双希格斯二重态模型中解释CMS在146 GeV处观测到的$e\mu$共振超出，发现对撞机界限在110-150 GeV质量范围内可优于低能轻子味破坏约束，凸显该质量区间对未来搜索的重要性。
2023-08-29 hep-ph
Soft Particle Production in Cosmic Ray Showers
宇宙射线簇射中μ子数量的模拟和数据之间存在差异的迹象存在于大的能量范围内。我们专注于在LEP的DELPHI探测器观察到的多μ介子束的过剩和皮埃尔俄歇天文台一般报告的μ介子数过剩。尽管与这些实验相关的初级CR能量相差几个数量级，但我们可以找到一种单一的机制，它可以同时增加两者的预测μ子计数，同时不违反加速器或皮埃尔俄歇天文台观察到的纵向簇射发展的约束。我们提出了一个简短的动机，并描述了这样一个模型的实际实现，基于软粒子的相互作用以上的选定的能量阈值。一组广泛的模拟结果表明，该模型的行为在一个简化的参数空间的各个部分。
2017-12-12 hep-ex hep-ph
The Puzzle of Muons in Extensive Air Showers
为了检验皮埃尔·俄歇天文台观测到的μ介子过剩，对原始质子、铁核和奇异夸克（假设的奇异夸克物质的稳定块）进行了详细的蒙特卡罗模拟。对于在宇宙射线初级通量中没有奇异介子贡献的普通核，我们得到的模拟结果与实验数据大致一致。我们的模拟表明，簇射观测量主要由强子相互作用模型的细节。
2019-02-26 astro-ph.HE hep-ph
Scotogenic $U(1)_{L_μ-L_τ}$ origin of $(g-2)_μ$, W-mass anomaly and 95 GeV excess
本文通过 scotogenic 扩展最小 $L_μ-L_τ$ 模型，加入额外标量二重态以辐射贡献双光子衰变，同时解释缪子 $(g-2)$、CDF-II W 质量反常和 95 GeV 超出，并保持与中微子及暗物质观测一致。
2024-02-27 hep-ph
Higgs mass, muon g-2, and LHC prospects in gauge mediation models with vector-like matters
最近，ATLAS和CMS合作提出了标准模型希格斯粒子搜索的初步结果，并报告了124-126 GeV的希格斯玻色子的过量事件。这样的希格斯质量可以自然地实现，同时解释μ子g-2异常，在规范介导的超对称破缺模型与额外的矢量样物质。在希格斯玻色子质量为124-126 GeV，μ介子g-2与实验值一致的1 σ（2 σ）水平上，得到了胶子质量m_{\tilde g} \lesssim 1.2（1.8）TeV和额外类矢量夸克质量M_{Q'} \lesssim 1.0（1.8）GeV的上界.在参数区探讨了LHC的前景。据发现，一些区域已经被排除的LHC，和大部分的参数空间预计将被覆盖在\sqrt{s} = 14 TeV。另外，还包括对额外矢量夸克的研究，特别是它们的质量的当前界限和未来搜索的前景。
2011-12-23 hep-ph
Understanding the MiniBooNE and the muon and electron $g-2$ anomalies with a light $Z'$ and a second Higgs doublet
标准模型（SM）的两个最广泛研究的扩展是$a)$-在现有规范群上增加了一个新的$U(1)$对称性，以及$b)$-扩展其标量扇区以包含第二个希格斯偶极子。我们表明，当结合起来，它们使我们能够理解在MiniBooNE（MB）实验中看到的类电子事件过剩，以及解释所观察到的μ子磁矩的异常值。一个轻的$Z'$与另外一个耦合到重子和暗扇区的$U(1)$相关联，与轻子的味非普适耦合，再加上第二个希格斯双重态，能够解释MB过量。$Z'$的质量来自于一个暗单态标量，它与两个希格斯二重态混合。选择基准参数值，我们表明，$U(1)_{B-3L_τ}$，这是无异常的，和$U(1)_B$，都提供（现象学）同样好的解决方案的过剩。我们还指出了其他（无异常）$U(1)$的选择，可能是可能的参数空间的更充分的探索。我们得到了很好的匹配的能量和角分布的中微子和反中微子在MB。扩展的希格斯扇区有两个轻CP偶标量，$h'$和$H$，它们的质量和耦合是这样的，原则上，都有助于解释MB过剩以及目前观测到的μ子和电子$g-2$的值。我们讨论了我们的模型以及未来的测试的限制。我们的工作强调了光标量在理解当今低能异常中可能发挥的作用。它还指出了可能存在通往暗区的入口，即，一个轻规范玻色子场$(Z')$和一个与活动中微子混合的暗中微子，以及一个与扩展的希格斯扇区混合的暗扇区光标量。
2021-01-08 hep-ex hep-ph
Confronting a New Three-loop Seesaw Model with the 750 GeV Diphoton Excess
提出了一种新的具有局域隐$U(1)$对称性的辐射中微子模型，其中中微子质量是在三圈能级上诱导的，并讨论了μ子反常磁矩和其中的暗物质候选者.通过允许对中微子质量有贡献的新场的超荷大于3/2，并使它们适当地衰减到标准模型场，我们以自然的方式引入了许多具有多个电荷的新粒子。作为一个副产品，我们可以容纳750 GeV的双光子过剩取决于超荷量子数的新领域负责的中微子质量在三圈水平。
2016-07-15 hep-ph
Dark Side of Higgs Diphoton Decays and Muon g-2
我们认为，LHC对Higgs双光子过剩的暗示以及μ介子g-2（g_mu-2）的理论与实验之间的差异，可能与U（1）_Y超荷和"暗" U（1）_d下的矢量类"轻子"有关。这种轻子的量子环能增强Higgs双光子速率，并导致U（1）_Y-U（1）_d动力学混合.轻U（1）d规范玻色子Z d与电荷的感应耦合可以很自然地解释g mu-2的测量结果。我们在比较电子g-2实验和理论的基础上更新了Z_d的质量和耦合约束，发现在满足其他约束的情况下解释g_mu-2需要Z_d的质量为20 - 100 MeV。我们预测了新的希格斯衰变通道gamma Z_d和Z_d Z_d，其速率低于双光子模式，但可能是可观测的。在这些衰变中，增强的Z_d~-> e + e~-将模拟迅速转换的光子，并能提供一部分表观双光子过剩。更多的统计数据或对现存数据的更仔细的检查可能会揭示这些事件。
2012-10-31 hep-ex hep-ph
Cosmic Ray Anomalies and Dark Matter Annihilation to Muons via a Higgs Portal Hidden Sector
湮灭暗物质（DM）模型的基础上，一个标量隐藏的部门与希格斯门耦合的标准模型被认为是一个可能的解释最近观察到的宇宙射线过剩。两个版本的模型进行了研究，一个与非热DM的起源的助推因子和索末菲增强。在非热DM的情况下，增加了四个在U（1）_{X}对称下变换的隐扇区标量。最重的标量解耦并随后衰变为DM标量，因此提供了解释当前DM湮灭率所必需的增强因子。湮灭标量的质量被限制在< 600 GeV，以使模型保持微扰。U（1）_{X}在电弱跃迁处破缺到Z_2，使O（100）MeV的暗扇形标量与Higgs粒子混合。DM标量湮灭为这些光标量，这些光标量随后通过希格斯混合衰变为两个μ ^{+} μ ^{-}对，因此产生了没有反质子的正电子过剩。衰变到μ^{+}μ^{-}而不是e^{+}e^{-}是必要的，以确保足够快的光标量衰变速率，从而避免核合成中的光标量支配。在索末菲增强的版本中，只有三个新的标量是必要的。TeV尺度的DM质量可以容纳，允许更高能量的电子加上正电子过剩和更低能量的PAMELA正电子过剩被解释。DM湮灭为两个μ^{+}μ^{-}对，如在非热模型中。这种湮没模式可能是赞成最近的观测电子加正电子过剩费米和HESS。
2010-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
AMS-02 Positron Excess and Indirect Detection of Three-body Decaying Dark Matter
我们考虑间接探测亚稳态暗物质粒子衰变为一个稳定的中性粒子和一对标准模型费米子。由于三体衰变的能谱较软，这些模型可能解释AMS-02正电子过剩，而不受费米-LAT伽马射线数据和宇宙射线反质子测量的限制。我们仔细研究了不同的最终状态费米子，特别注意宇宙射线背景的处理，包括宇宙射线传播的帮助下，\textsc{LikeDM}包的各种贡献。结果发现，初级衰变成一个电子-正电子对和一个稳定的中性粒子可以引起AMS-02的正电子过剩，同时，对伽马射线和反质子的约束保持毫发无损。根据传播模型，衰变到μ子对或混合味电子-μ子对也可能是可行的。衰变到所有其他标准模型费米子是非常不利的。
2017-03-15 astro-ph.HE hep-ph
Four-loop Neutrino Model Inspired by Diphoton Excess at 750 GeV
基于ATLAS和CMS最近报道的750 GeV双光子过剩，提出了一个四圈诱导辐射中微子质量模型，该模型通过引入多个双电荷标量玻色子的光子聚变获得相当大的双光子过剩.我们还讨论了μ子的反常磁矩和一种暗物质候选者。解释观测到的遗迹密度的主要过程依赖于750 GeV的新粒子的最终状态。最后给出了数值结果，并得到了模型中几个物理量的允许范围。
2016-02-12 hep-ex hep-ph
Shedding light on the MiniBoone Excess with Searches at the LHC
本文提出利用LHC上W玻色子衰变产生的高能中微子研究可解释MiniBooNE超额的暗中微子模型，并展示Run 2及HL-LHC搜索对相关参数空间的独特探测能力。
2024-04-30 hep-ex hep-ph
GeV muon beams with picometer-class emittance from electron-photon collisions
未来μ子对撞机的挑战之一是产生携带高相空间密度的μ子束。特别是μ子束归一化的横向发射度是一个相关的品质因数，以满足光度的要求。一个典型的问题，影响所取得的横向发射度的μ子对撞机计划迄今为止考虑的是相空间稀释所造成的库仑相互作用的初级粒子传播到目标产生μ子。在这项研究中，我们提出了一种通过电子束和光子束相互作用在真空中产生μ子束的新方案。将质心能量设置为阈值的大约两倍（即大约$350$ MeV），经由μ子对产生反应（$e^-+γ\rightarrow e^-+μ^+/μ^-$）产生的μ子束的归一化发射度在很大程度上与碰撞电子束的发射度无关，并且基本上由μ子对产生中的横向动量的过量来设置。在没有任何其他机制的发射度稀释，产生的μ子束，具有几十个GeV的范围内的能量，其特征在于由一个超低的归一化的横向均方根发射度为几纳米拉德，对应于一个几何发射度低于$10$ pm拉德。这开辟了一种新的μ子对撞机范例的基础上的μ子源的设想与初级碰撞光束提供的$100$ GeV级能量恢复直线加速器与硬X射线自由电子激光相互作用。挑战是实现所要求的μ子对撞机的亮度，采用低μ子通量/电流结合超低发射率的策略，从而大大降低μ子束诱导背景的水平。
2021-06-06 hep-ph physics.acc-ph
Muon ${g-2}$ Anomaly and Neutrino Magnetic Moments
我们表明，一个统一的框架上的$SU(2)_H$水平对称性，产生一个自然大的中微子跃迁磁矩，并解释了氙1 T电子反冲过剩的基础上，也预测了一个积极的转变，在μ子异常磁矩。这种位移的大小与布鲁克海文的测量以及费米实验室最近对μ子$g-2$的测量是一致的。一个相对较轻的中性标量，来自一个质量接近100 GeV的希格斯双重态，贡献给μ子$g-2$，而它的带电伙伴诱导中微子磁矩。与其他多标量理论相比，在这里提出的模型中，没有自由来控制μ子$g-2$贡献的符号和强度。我们分析了这个框架的对撞机测试，发现HL-LHC可以探测这些模型的整个参数空间。
2022-01-10 hep-ex hep-lat hep-ph
Candidate Events in a Search for Muon Antineutrino to Electron Antineutrino Oscillations
使用位于LAMPF质子束流收集器30米处的液体闪烁中微子探测器，对超过常规来源预期数量的$\nuebar$进行了搜索。通过反应$\nuebar\,p \rightarrow e^{+}\,n$检测$\nuebar$信号，其中$e^+$能量在36和$60\mev$之间，随后是来自$np\rightarrow dγ$的$γ$（$2.2\mev$）。使用严格切割来识别与正电子相关的$γ$导致9个事件的信号，具有$2.1 \pm 0.3$的预期背景。对整个$e^+$样本的似然拟合产生$16.4^{+9.7}_{-8.9}\pm 3.3$事件的总过剩，其中第二不确定性是系统性的。如果这种过剩归因于$\numubar\rightarrow\nuebar$类型的中微子振荡，则它对应于（$0.34^{+0.20}_{-0.18}\pm 0.07$）\%的振荡概率。
1995-04-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Explanation of $B \to K^{(*)} \ell^+ \ell^-$ and muon $g-2$, and implications at the LHC
在$B\to K^* μ^+ μ^-$和μ子$g-2$的角可观测$P'_5$中，观察到超过$3σ$偏离标准模型。为了解决这些异常，我们扩展了标准模型，增加了两个leptoquark。结果发现，双光子希格斯衰变的信号强度可以表现出一个显着的偏离单位，是在数据误差。虽然$\ell_i \to \ell_j γ$对某些耦合提出了严格的限制，但发现$P'_5$和μ子$g-2$的过剩仍然可以解释，并且可以适应于该模型中对$B_s\to μ^+ μ^-$的测量。此外，轻夸克效应也可以解释$R_K = BR(B^+ \to K^+ μ^+μ^-)/BR(B^+ \to K^+ e^+e^-)=0.745^{+0.090}_{-0.074} \pm 0.036$的LHCb测量，它显示了与标准模型预测的$2.6σ$偏差。
2016-11-28 hep-ex hep-ph
Galactic center GeV gamma-ray excess from dark matter with gauged lepton numbers
最近在银河系中心附近观测到的过量伽马射线信号表明，暗物质粒子可能会湮灭成带电的费米子，从而产生可观测到的伽马射线。本文考虑轻子暗物质，它通过规范轻子数${\rm U(1)}_{L_μ-L_τ}$的相互作用，湮灭为标准模型轻子$μ^+ μ^-$和$τ^+ τ^-$，并拟合了观测到的过剩。有趣的是，观测到的伽马射线通量的必要湮灭截面与暗物质的遗迹丰度值非常吻合。我们确定的首选参数空间的模型后，采取现有的实验约束的精密测量，包括μ子$(g-2)$，τ衰变，中微子三叉戟生产，暗物质直接检测，大型强子对撞机，LEP实验。
2016-09-19 astro-ph.HE hep-ph
A Supersymmetric Explanation of the Excess of Higgs-Like Events at LEP
四个LEP实验对标准模型希格斯玻色子的验证发现了两个质量范围内的过剩事件：98 GeV附近的2.3 sigma过剩和115 GeV附近的1.7 sigma过剩。后者已在文献中广泛讨论，但前者迄今为止很少引起注意。在本文中，我探讨的可能性，通过生产的最小超对称标准模型（MSSM）中的较轻的CP-甚至希格斯玻色子解释的过剩近98 GeV。它表明，这允许同时解释附近的115 GeV的过剩通过生产较重的CP-甚至MSSM希格斯玻色子。由此产生的轻希格斯扇区为在Tevatron和LHC上搜索带电希格斯玻色子玻色子提供了机会。中性希格斯玻色子在大型强子对撞机的二-μ介子通道中的搜索也很有希望。然而，对这种情况的结论性测试可能必须等待线性e+ e-对撞机的建造。
2005-05-25 hep-ex hep-ph
Muon Flux Limits for Majorana Dark Matter Particles
我们分析捕获的暗物质（DM）粒子的影响，连续湮灭，预测在最小步行人工色模型（MWT）的太阳和地球。我们表明，超神冈（SK）上限过度μ子通量不利于100-200 GeV之间的质量间隔MWT DM与抑制标准模型相互作用（由于混合角），和质量间隔0-1500 GeV之间的MWT DM没有这样的抑制，在作出标准假设的本地DM分布的值。在第一种情况下，排除区间被发现是非常敏感的DM分布参数，可以消失在极端的可接受的值。
2009-08-04 astro-ph hep-ph
Coy Dark Matter and the anomalous magnetic moment
Coy暗物质消除了暗物质的传统WIMP范式与直接探测实验的最新排斥界限之间的紧张关系。在本文中，我们提出了一个亲轻子Coy暗物质模型，解释了在银河系中心探测到的空间扩展的1-5 GeV $γ$射线过剩，调和测量到的μ子异常磁矩与相应的标准模型预测。DM的湮灭通道是$χχ\to τ\barτ$，DM质量$m_χ= 9.43\,(^{+.063}_{-0.52}\,{\rm stat.})\,(\pm 1.2 \,{\rm sys.})$ GeV由$γ$射线过剩的最佳拟合给出。拟合测量到的μ子的反常磁矩需要一个最小质量为$m_a = 12^{+7}_{-3}$ GeV的赝标介质。
2014-05-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing QCD approach to thermal equilibrium with ultrahigh energy cosmic rays
皮埃尔·俄歇合作组织（Pierre Auger Collaboration）报告说，μ子的数量比预期的多出百分之几十，这是通过调整强子相互作用模型以适应大型强子对撞机数据而计算出来的。最近，我们提出了一个解释的μ介子过剩假设形成的退禁闭夸克物质（火球）状态的超相对论宇宙射线与空气核的中心碰撞。在其演化的第一阶段，火球包含胶子以及$u$和$d$夸克。非常高的重子化学势抑制胶子分裂成$u \bar u$和$d \bar d$，因此它们主要分裂成$s \bar s$对。在随后的强子化中，这导致了π介子和光子的强烈抑制，但允许重强子被发射出去，带走奇异性。以这种方式，强子与光子含量的极端不平衡提供了一种提高空气簇射的μ子含量的方法。在这篇文章中，我们研究了强子相互作用模型的理论系统学，该模型用于描述火球爆炸中产生的次级粒子的级联。我们研究的领导LHC调谐模型QGSJET II-04的俄歇分析中考虑的预测之一。
2018-11-19 astro-ph.HE hep-ph
