Radiatively-induced gravitational leptogenesis
我们演示了如何在引力背景中的环路效应导致的物质和反物质的传播的差异，并表明这是禁止在平坦的空间，由于CPT和平移不变性。这种机制自然存在于表现出C和CP破坏的超越标准模型（BSM）理论中，在低能有效拉格朗日中产生轻子的曲率依赖化学势，允许在热力学平衡中产生物质-反物质不对称性，低于BSM标度。
2015-08-17 hep-ph hep-th
BSM Physics: What the Higgs Can Tell Us
去年希格斯玻色子的发现为测试解释标准模型之外的物理学的候选理论创造了新的可能性。在这里，我们解释了新物理学如何在实验希格斯数据中留下印记，以及我们如何使用这些数据来约束和比较不同的模型。在这篇论文中，我们使用两个模型，最小通用额外维度和4D复合希格斯模型，作为例子来演示该技术。
2013-10-10 hep-ph
Higgs couplings and BSM physics: Run I Legacy constraints
我们认为希格斯玻色子衰变过程及其生产，包括所有运行I的结果，通过一个参数化量身定制的测试模型的新物理超越标准模型，并补充一个使用的大型强子对撞机工作组。不同的形式主义允许最好地解决希格斯玻色子物理学的不同方面。特定参数化的选择取决于可用实验数据的数量和质量之间的非明显平衡，参数化的预期目的和模型独立性的程度，辐射校正的重要性，以及新粒子在物理光谱中显式出现的尺度。目前，最精确的约束只能通过实验合作来获得，因为关于不同衰变模式的各种不确定性之间的相关性的信息在公共领域中并不完全可用。因此，重要的是要考虑不同的方法，并提供最详细的信息，以便能够测试希格斯玻色子物理学的不同方面和标准模型之外的物理学可能的暗示。
2015-04-29 hep-ph
A Data-Directed Paradigm for BSM searches: the bump-hunting example
我们提出了一个数据导向的范式（DDP）来寻找新的物理。在不使用模拟的情况下关注数据，可以有效地识别出与标准模型的已知特性存在显著偏差的排他性选择，并标记用于进一步研究。DDP可以利用不同的属性。在这里，通过将神经网络（NN）的潜力与常见的颠簸狩猎方法相结合来证明该范例。使用神经网络，资源消耗的任务的背景和系统的不确定性估计被避免，允许快速测试的许多最终状态，只有轻微的退化，相对于标准分析方法的颠簸的灵敏度。
2022-02-21 hep-ex hep-ph
The BSM-AI project: SUSY-AI - Generalizing LHC limits on Supersymmetry with Machine Learning
大型强子对撞机（LHC）的一个关键研究问题是新物理模型的测试。测试这种模型的特定参数集是否被LHC数据排除是一个挑战：它需要耗时的散射事件生成，检测器响应的模拟，事件重建，截面计算和分析代码来测试ATLAS和CMS实验定义的数百个信号区域。在BSM-AI项目中，我们用一种新的方法来应对这一挑战。机器学习工具被认为可以在几分之一毫秒内预测模型是否被排除在模型参数之外。第一个例子是SUSY-AI，在现象学超对称标准模型（pMSSM）上训练。大约300，000个pMSSM模型集-每个模型集由ATLAS测试200个信号区域-已用于训练和验证SUSY-AI。该代码目前能够在19个维度上重现ATLAS排除区域，准确率至少为93%。在约束MSSM和最小自然超对称模型中进一步验证，再次显示出高精度。SUSY-AI及其未来的BSM衍生物将有助于解决为任何新物理模型重铸LHC结果的问题。SUSY-AI可以在www.example.com下载。可以在www.example.com上找到用于快速测试目的的程序的在线界面。
2017-04-26 hep-ex hep-ph
Gravitational-Wave Signatures of Nonstandard Neutrino Properties in Collapsing Stellar Cores
Academia Sinica（中央研究院）；Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理研究所）；Fukuoka University（福冈大学）；University of Wroclaw（弗罗茨瓦夫大学）
通过引力波探测非标准中微子性质及其对原中子星对流的影响
2026-01-15 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Testing beyond the Standard Model scenarios in next-generation long-baseline neutrino oscillation experiments
Institute of Physics, Bhubaneswar（印度物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
本文研究了下一代长基线中微子振荡实验对超出标准模型物理的探测能力，重点分析了不同场景下的灵敏度和实验限制。
2026-02-26 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Testing Exotic Scalars with HiggsBounds
HiggsBounds程序是一个成熟的工具，用于测试超越标准模型（BSM）理论，其中扩展希格斯部门针对LEP、Tevatron和LHC对撞机搜索的实验限制。到目前为止，它可以应用于任何中性或带电的希格斯玻色子来自修改后的希格斯部门。隐含地，这些粒子被假定为表现出某种程度上的等级汤川结构，就像标准模型中存在的那样，特别是与第一代费米子的耦合可以忽略不计。在这项工作中，我们扩展的HiggsBounds功能超越这些限制，从而使代码适用于任何中性或带电BSM标量。此外，我们开发了一种新的方法来实现实验搜索，其运动学的接受程度取决于所涉及的耦合值。我们实现这一目标，通过重铸的搜索一般标量模型。使用这种方法，我们将相关的电流从LHC搜索奇异标量的实验限制，并提出这些限制的影响，一个暗物质标量介质模型，一个翻转的双希格斯模型和超对称模型与R-宇称破坏。
2022-07-15 hep-ex hep-ph
Reactor antineutrinos CE$ν$NS on germanium: CONUS+ and TEXONO as a new gateway to SM and BSM physics
本文利用CONUS+高精度数据与TEXONO限制，在锗上验证低能CE$ν$NS并改进对弱混合角、中微子电磁性质及BSM相互作用的约束，结合弹性中微子-电子散射获得电子中微子毫电荷最佳限制，强化CE$ν$NS作为精密检验工具的作用。
2025-07-18 hep-ex hep-ph
Beyond the Standard models of particle physics and cosmology
暴胀宇宙论和重子合成的现代标准宇宙学模型深入涉及超越标准模型（BSM）的粒子理论。不可避免的是，BSM物理模型会导致超出标准宇宙学范式的宇宙学场景。讨论了暗原子宇宙学中的直接和间接暗物质搜索之谜、大质量原初黑洞团作为引力波信号源和反物质球状星团作为宇宙反氦源的情景。
2018-11-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Nonperturbative analysis of the gravitational waves from a first-order electroweak phase transition
利用降维有效场论和已有的非微扰模拟结果，首次对热一阶电弱相变（EWPT）引力波功率谱进行了端到端的非微扰分析.我们能够证明，一阶EWPT在任何超越标准模型（BSM）的情况下，可以在长距离上用标准模型类有效理论描述，将产生引力波签名太弱，无法在现有和计划中的探测器上观察到。这意味着对撞机可能提供探索这些理论的相结构的最佳机会，而足够强的跃迁在引力波实验中被检测到，需要以前被忽视的高维算子或轻BSM场被包括在降维有效理论中，因此需要专门的非微扰研究。作为一个具体的应用，我们分析了真正的单重扩展标准模型和识别区域的参数空间与单步一阶跃迁，比较我们的研究结果，使用一个完全微扰的方法。根据我们的非微扰结果，讨论了在对撞机和引力波实验中探索该模型中的电弱相图的前景。
2019-03-27 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Can Gravitational Wave Data Shed Light on Dark Matter Particles ?
School of Physical Sciences, Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学培养协会物理科学学院）
引力波数据用于检验黑洞熵公式修正，从而限制暗物质粒子的可能种类。
2025-11-24 gr-qc hep-ph hep-th
A Precise Fitting Formula for Gravitational Wave Spectra from Phase Transitions
针对声壳模型计算昂贵、单一拐折幂律忽略声壳厚度的问题，本文提出含两个特征频率拐折的双拐折幂律拟合，并在$α$-$v_w$平面标定参数，以更低成本精确生成相变引力波谱。
2024-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Experimental Determination of BSM Triple Higgs Couplings at the HL-LHC with Neural Networks
本研究利用神经网络在HL-LHC上通过希格斯对产生的不变质量分布，首次实现对BSM三重标量耦合ξ_H^t × λ_hhH的灵敏度测定，预期精度可达10-20%，优于传统统计方法。
2025-06-23 hep-ph
Addressing the Gravitational Wave - Collider Inverse Problem
本文提出结合三维有效场论、微扰计算与格点模拟，对含实标量三重态的BSM模型进行参数空间扫描，以分析未来对撞机观测与电弱相变引力波探测之间的关联，从而检验模型并确定参数。
2024-05-03 hep-ph
Bayesian Neural Networks for Fast SUSY Predictions
Davidson College（戴维森学院）；Florida State University（佛罗里达州立大学）
当前粒子物理学研究的目标之一是在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）等加速器上获得新物理学的证据，即超越标准模型（BSM）的物理学。对新物理的探索通常由BSM理论指导，这些理论依赖于许多未知参数，在某些情况下，这使得测试它们的预测变得困难。在本文中，机器学习是用来模拟的映射从参数空间的现象学最小超对称标准模型（pMSSM），BSM理论与19个自由参数，它的一些预测。贝叶斯神经网络用于预测任意pMSSM参数点的截面，相关的最轻的中性希格斯玻色子玻色子的质量，和参数点的理论可行性。所有这三个量的平均百分误差为3.34%或更少，并在一个显着的时间短于可能的超对称代码的结果是来自建模。这些结果进一步证明了机器学习精确建模从BSM理论的高维空间到其预测的映射的潜力。
2020-12-12 cs.LG hep-ph physics.comp-ph
Thermal Resummation and Phase Transitions
从对撞机物理学到引力波天文学，早期宇宙中相变的后果正变得可以用各种方式来检验。特别是我们知道的一种相变，电弱相变（EWPT），可能是BSM场景中的一阶相变，并且在不久的将来可以测试。如果得到证实，这可能为重子发生提供一种机制，这是物理学中最重要的悬而未决的问题之一。为了可靠地进行预测，有必要完全控制有限温度标量势。然而，正如我们展示的BSM物理学中用于改进相变计算的标准方法一样，消除硬热循环会给标量势引入显著的误差。此外，标准的方法使得理论与EFT描述不可能可靠地匹配。在本文中，我们定义了一个基于部分修整（PD）的热重算程序，用于超出高温近似的相变的一般BSM计算。此外，我们介绍了修改后的优化部分敷料（OPD）的程序，这是数值上几乎一样有效的旧的不正确的方法，同时产生相同的结果，以充分PD计算。这可以很容易地应用到未来的BSM研究早期宇宙的相变。作为一个例子，我们表明，在非混合单重标量扩展的SM，（O）PD计算作出新的唯象预测相比，以前的分析。一个重要的未来应用是在有限温度下的EFTs的研究。
2016-12-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Big Dipper, Help Me Find A Way -- Dip-hunting at hadron colliders
University of Manchester（曼彻斯特大学）
本文提出了一种反向方法，通过参数神经网络学习背景和BSM参数的似然比，以判断观测到的分布模式是否来自超出标准模型的标量粒子。
2026-04-28 hep-ph
Testing Superstring Theories with Gravitational Waves
我们提供了一个简单的传递函数，确定了早期物质主导时代的引力波背景的影响，并表明一个大类的超弦理论的紧致化可能会测试的观测引力波背景的通货膨胀。对于足够大的再加热温度$> 10^9 \GeV$，试验适用于包含至少一个质量为$< 10^{12}\GeV$的标量的所有模型，该标量在膨胀后获得大的初始振荡幅度，并且仅具有重力相互作用强度，即，具有模的典型性质的场。
2011-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing local Lorentz invariance with gravitational waves
研究了局域洛仑兹破坏对引力波色散和双折射的影响。构造了任意质量维规范不变Lorentz破坏算符的引力波的协变色散关系。来自引力波事件GW 150914的啁啾信号被用来对引力洛伦兹破坏施加许多第一约束。
2016-02-15 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Doubly peaked induced stochastic gravitational wave background : Testing baryogenesis from primordial black holes
原始黑洞的霍金蒸发可以促进物质-反物质不对称性的产生。我们专注于超低质量PBH，短暂地主宰宇宙和大爆炸核合成之前蒸发。我们提出了一种新的测试这种情况下，通过检测其特征双峰引力波（GW）频谱在未来的GW天文台。在这里，来自暴胀的一阶绝热扰动和来自PBH分布引起的等曲率扰动，源张量扰动在二阶，并导致两个峰值的诱导GW背景。这些共振峰产生在开始的标准辐射的优势在一个先前的PBH占主导地位的时代的存在。这种独特的GW光谱形状将提供来自蒸发PBH的非热重子生成的吸烟枪信号，否则由于所涉及的非常高的能量尺度或暗扇区与可见扇区的微弱相互作用，在实验室实验中不可能测试。
2022-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing Gravity with Gravitational Wave Source Counts
我们表明，引力波源计数分布可以测试如何在宇宙尺度上的引力辐射传播。这个测试不需要获得源的红移。如果来自引力波的信噪比（SNR，$ρ$）与应变成正比，那么它会下降为$R^{-1}$，因此我们期望源计数遵循$dN/dρ\propto ρ^{-4}$。然而，如果引力波在传播或传播到其他维度时衰减，那么可能会偏离这个一般的预测。我们认为应变下降为$R^{-γ}$的可能性，其中$γ=1$恢复了在欧几里得均匀填充宇宙中的预期预测，并预测了未来观测对偏离标准广义相对论的敏感性。我们首先考虑的情况下，几个对象，7个源，从8到24的信噪比，并施加一个下限$γ$，发现$γ>0.33$在$95\%$的置信水平。我们的模拟样本的分布与Advanced LIGO报告的触发事件的分布非常一致。未来的测量将改善这些限制：与100个事件，我们估计，$γ$可以测量的不确定性$15\%$。我们概括的形式主义，占范围内的啁啾质量和信号的可能性，即$\exp(-R/R_0)/R^γ$下降。
2016-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Complementarity of gravitational wave analyses and di-Higgs production in the exploration of the Electroweak Phase Transition dynamics in the RxSM
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；Instituto de Física Teórica (UAM/CSIC)（理论物理研究所）；Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院宇宙理论物理中心）
研究 RxSM 中弱电相变动力学，通过引力波分析与双希格斯玻色子产生过程搜索的互补方法，考虑单圈修正，发现不同相变方式有不同现象学信号，强调互补实验对确定相变动力学及希格斯势形状的重要性。
2026-07-09 hep-ph
Testing hilltop supernatural inflation with gravitational waves
通过测量张量与标量比$r$，小场暴胀的尺度不能通过原始引力波来约束。在这项研究中，我表明，如果宇宙弦是在山顶超自然暴胀结束时对称性破缺后产生的，这个小场暴胀模型可以通过宇宙弦产生引力波来检验。引力波探测器的未来实验将确定或进一步约束模型中的参数空间。
2021-01-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Testing the Early Universe with Anisotropies of the Gravitational Wave Background
本文详细分析了利用中小尺度引力波各向异性来限制暴胀粒子含量的可能性。首先，我们发展了一种唯象方法，专注于由原始张量-张量-标量和纯引力非高斯性产生的各向异性。我们强调的数量，在确定信号的可检测性发挥了关键作用。为了放大各向异性作为早期宇宙物理学的探测器的能力，我们考虑与CMB温度各向异性的互相关。我们评估的信号的大小，从通货膨胀的相互作用对所谓的诱导各向异性。为了达到现实的估计，我们获得了几个即将到来的引力波探测器在天体物理引力波背景的存在下，非线性原始参数$F_{\rm NL}$的投影约束。我们进一步说明我们的研究结果，考虑一个具体的通货膨胀的实现，并使用它来强调一些微妙的现象学分析。
2021-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing Seesaw and Leptogenesis with Gravitational Waves
我们提出的可能性，热leptogenesis的跷跷板机制可以使用随机重力背景进行测试。要获得与大气和太阳中微子数据一致的中微子质量，同时避免非微扰耦合，需要比大统一的典型尺度更轻的右中微子。这种尺度上的分离表明了一种对称性，它保护了右手中微子不获得质量。热稀薄生成则需要在再加热温度以下打破这种对称性。我们列举了与这些最小假设相一致的所有可能的对称性及其相应的缺陷，发现在许多情况下，来自宇宙弦网络的引力波应该是可探测的。估计预测的引力波背景，我们发现，未来的航天任务可以探测整个范围的热leptogenesis相关。
2020-03-10 astro-ph.CO hep-ph
Testing high scale supersymmetry via second order gravitational waves
本文研究超对称理论中平坦方向凝聚体形成的Q球碎裂为原初黑洞，通过黑洞衰变产生的二阶引力波信号，检验高能标超对称，即使该能标超出当前对撞机可达范围。
2023-08-29 astro-ph.CO hep-ph
Testing the Standard Model with CP-asymmetries in flavour-specific non-leptonic decays
最近的迹象表明，颜色允许的非轻子通道的速率是不符合他们的标准模型的期望QCD因式分解的基础上，我们调查的潜力，研究CP不对称与这些衰变。在标准模型中，这些特定于味道的衰变对$B^0_{(s)}$ -$\bar{B}^0_{(s)}$混合中的CP破坏敏感，这是以低不确定性预测的，并且可以用半轻子衰变精确测量。如果非轻子衰变振幅有超过标准模型的贡献，CP不对称性可能会有显著的增强。因此，这些量的测量有可能识别BSM效应，而不依赖于可能受强子效应影响的标准模型预测。我们讨论了实验前景，并注意到良好的潜力，精确测定的CP不对称性$\bar{B}_s \to D_s^+ π^-$衰变的LHCb实验。
2021-11-08 hep-ph
A Comprehensive Analysis of the R2HDM Vacuum Evolution and the Induced GW and Collider Phenomenology
PSI Center for Neutron and Muon Sciences（保罗谢尔研究所中子与缪子科学中心）；Institute for Theoretical Physics, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院理论物理研究所）；Departamento de Física, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa（里斯本大学理学院物理系）；Centro de Física Teórica e Computacional, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa（里斯本大学理学院理论与计算物理中心）
该研究通过BSMPTv3代码分析实CP守恒2-希格斯二重态模型的真空演化、相关对撞机与引力波现象学，结合约束并讨论不确定性，为通过引力波探测BSM物理提供支撑。
2026-08-27 hep-ph
Testing Primordial Black Holes as Dark Matter in Supergravity from Gravitational Waves
我们探讨了一类简单的超引力模型的引力波（GW）现象学，它可以解释和统一膨胀和原始黑洞（PBH）作为暗物质（DM）。我们的（修改后的）超引力模型自然会导致一个两个领域的吸引子型双通货膨胀，其第一阶段是由Starobinsky标量和第二阶段是由另一个标量属于超引力多重驱动。在我们的超重力模型中PBH的形成是有效的，与所有的观测约束兼容，并预测一个随机的GW背景。我们计算了PBH引起的GW功率谱，并表明GW信号可以在未来的天基GW干涉仪（如LISA，DECIGO，TAIJI和TianQin项目）的灵敏度曲线内检测到，从而显示了超重力在GW物理学中的预测能力及其兼容性。
2021-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing gravitational parity violation with coincident gravitational waves and short gamma-ray bursts
引力宇称破缺是粒子物理学、弦论和圈量子引力激发的一种可能性。它的一个效应是引力波的振幅双折射，即左右圆偏振波以相同的速度传播，但振幅演化不同。在这里，我们提出了一个测试这种效果，通过符合观测的引力波和短伽马射线暴从二进制合并涉及中子星。这种引力波是高度左或右圆偏振的，这是由于合并的几何形状。利用伽马射线暴的定位信息，地面引力波探测器可以以合理的精度测量到源的距离。从余辉或宿主星系的红移的电磁测定产生了这个距离的独立测量。引力宇称违反将表现为这两个距离测量之间的差异。我们通过考虑一个导致这种引力宇称破坏的特定有效理论，即陈-西蒙斯引力，来验证这样的测试。我们表明，先进的LIGO-Virgo网络和全天空伽马射线望远镜可以对Chern-Simons引力宇称违反的传播部分敏感，其程度比LAGEOS卫星目前的静止约束好大约两个数量级。
2010-05-18 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Testing Axionic Dark Matter during Gravitational Reheating
本文探讨了在纯引力再加热期间，通过失配机制和引力子介导散射产生轴子暗物质，确定了满足观测丰度及BBN、CMB约束的参数空间，并指出了轴子与引力波实验在探测该空间时的互补性。
2024-04-23 astro-ph.CO hep-ph
Strong First Order EWPT and Strong Gravitational Waves in $Z_3$-symmetric Singlet Scalar Extension
电弱（EW）相变（PT）的性质是非常重要的。如果EWPT是强一级的，这可能为重子不对称性的起源提供线索。虽然它在标准模型（SM）中是二阶的，但SM的许多扩展都能够改变其性质。因此，引力波（GW）被认为是强一阶PT的遗迹，是对超越SM（BSM）的新物理的一个很好的补充探索。本文通过引入$Z_3$对称单重标量，详细讨论了SM Higgs扇区最简单扩展中的强一阶EWPT模式。我们发现，在$Z_3$对称极限下，树层势垒可以通过三步或两步PT导致强的一阶EWPT。此外，他们可以产生两个源的GW，尽管从第一步强一阶PT的不可检测性为不久的将来的GW实验。但另一个具有显著过冷的源，然后产生$α\sim{\cal O}(0.1)$，几乎可以完全被未来的天基GW干涉仪，如eLISA，DECIGO和BBO覆盖。
2017-07-09 astro-ph.CO hep-ph
Testing gravitational waveforms in full General Relativity
本文利用完整非线性广义相对论的能量-动量平衡定律，系统检验 EOB、Phenom 和 Surrogate 波形模型在进动与非进动情形下的反冲速度和引力波记忆预测，发现显著偏差源于次主导模式和系统误差。
2024-02-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Irreducible Gravitational Wave Background as a Particle Detector
University of Sussex（苏塞克斯大学）；University of Southampton（南安普顿大学）
本文展示通过引力波背景的谱特征可重构超出标准模型粒子的拉格朗日参数，为长寿命粒子参数空间提供新的探测途径。
2026-08-31 astro-ph.CO hep-ph
Testing sub-gravitational forces on atoms from a miniature, in-vacuum source mass
引力是最弱的基本相互作用，也是唯一一个没有在粒子水平上测量的相互作用。传统的实验方法，从天文观测到扭秤，都是用宏观质量来产生和探测引力场。物质波干涉仪已经使用中子、原子和分子团簇作为微观测试粒子，但最初探测的是来自整个地球的场。后来，用原子干涉术测量了数百公斤人造源质量产生的引力场。使源质量小型化并将其移动到真空室中可以提高定位精度，允许使用单晶源质量来改进重力测量，并测试新的物理学，例如超越标准模型（“第五”）的自然力和非经典重力效应。在这项工作中，我们检测自由下落的铯原子和真空中，厘米大小的源质量之间的引力使用原子干涉术与国家的最先进的灵敏度。感知引力-强度耦合的能力被证明是为了获得基本力的自然下限，从而代表了在标准模型之外寻找物理学的重要里程碑。一个局部的、真空中的源质量对广泛的一类相互作用特别敏感，否则这些相互作用的影响在高物质密度的区域中会被抑制到无法检测的程度。例如，我们的测量加强了对许多宇宙学驱动的标量场模型的限制，如变色龙场和量子场，超过两个数量级，并为牛顿引力常量G和引力Aharonov-Bohm效应的新测量铺平了道路
2016-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing Einstein's Equivalence Principle with Supercluster Laniakea's Gravitational Field
比较不同类型粒子或同一类型不同能量粒子的参数化后牛顿参数$γ$值是检验爱因斯坦等效原理的重要方法。假设观测到的时间延迟主要由Laniakea超星系团的引力势决定，可以得到更好的EEP约束结果。本文利用TeV耀变体、伽马射线暴和快速射电暴这三种宇宙瞬态的光子来约束EEP。当引力场远大于单个星系时，我们得到的结果比以前的结果严格4- 5个数量级。
2016-04-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Testing Unification and Dark Matter with Gravitational Waves
本文提出通过引力波双峰信号检验一个将重子数与色统一为SU(4)、轻子数提升为SU(2)的新理论，该理论能同时解释暗物质、物质-反物质不对称及中微子质量，并展望了未来引力波实验的探测前景。
2023-05-21 gr-qc hep-ph
An effective formalism for testing extensions to General Relativity with gravitational waves
最近对合并黑洞产生的引力波（GW）的直接观测，开辟了在前所未有的水平上探索强区域引力理论的可能性。因此，探索广义相对论（GR）的哪些扩展可以被发现是很有趣的。我们构造满足以下要求的有效场论（EFT）。它可以用GW观测来检验;它与其他实验一致，包括GR的短距离测试;它符合广泛接受的物理学原理，如局部性，因果性和幺正性;它不涉及新的光自由度。满足这些要求的最一般的理论对应于添加到GR拉格朗日算子构造出的权力的黎曼张量，抑制规模可比的曲率所观察到的合并二进制。这些算子的存在改变了致密物体之间的引力势，以及它们的有效质量和电流四极子，最终校正了发射的GW的波形。
2017-09-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Testing the Gravitational Weak Equivalence Principle in the Standard-Model Extension with Binary Pulsars
标准模型扩展提供了一个框架来系统地研究洛伦兹对称性可能的违反。关于重力，广泛研究了线性化的版本。在这里，我们铸造的第一组实验边界的非线性项的场方程从各向异性立方曲率耦合。这些项为自引力物体引入了依赖于物体的加速度，从而违反了引力弱等效原理（GWEP）。新的现象，在线性化的引力中是不存在的，仍然没有实验探索。我们用脉冲星计时的精确双星轨道测量来约束它们，其中中子星的高密度和大紧凑性对测试至关重要。这是第一个研究，寻求GWEP违反信号在一个完全各向异性的框架与洛伦兹破坏。
2019-03-28 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Testing Super-Heavy Dark Matter from Primordial Black Holes with Gravitational Waves
质量为$M_{BH}<10^9$ ~g的超轻原初黑洞在大爆炸核合成之前蒸发，产生所有的物质场，包括暗物质，特别是超重的暗物质：$M_{DM}\gtrsim 10^{10}$ GeV。如果暗物质通过$U(1)$破缺获得质量，那么赋予暗物质质量的相变也会产生辐射引力波的宇宙弦。因为破环尺度$Λ_{CS}$与$M_{DM}$是同一个量级，宇宙弦辐射的引力波有足够大的振幅，可以在现有和计划中的实验设施所能达到的所有频率上被探测到。此外，早期原始黑洞统治的时代在引力波谱中引入了一个独特的频谱中断，其频率与超重暗物质质量有关。因此，原初引力波的随机背景特征可能表明超重暗物质起源于原初黑洞。从这个角度来看，最近通过两个纳米频率脉冲星定时阵列发现了许多恒星之间的随机共谱过程，这将把暗物质质量固定为$3\times 10^{13}~\text{GeV} \lesssim M_{DM} \lesssim 10^{14}~\text{GeV}$。在$0.2~\text{Hz} \lesssim f_* \lesssim 0.4~\text{Hz}$处（未）检测到光谱中断将（排除）证实信号的这种解释。
2022-06-13 astro-ph.CO hep-ph
Testing Dark Matter Models with Radio Telescopes in light of Gravitational Wave Astronomy
在这封信中，我们提出了一种新的唯象范式，在这种范式中，如果标准模型之外的粒子物理与早期宇宙中的一阶相变有关，那么它们就可以通过射电天文学进行检验。对于这种类型的暗物质模型，一级相变发生在KeV尺度，因此，诱导产生的随机引力波背景，可以检测到脉冲星定时措施。我们通过研究一类Majoron暗物质模型证明了这一假设的可行性，这类模型与$U(1)_{L}$或$U(1)_{B-L}$对称性的一级相变有关，因此被称为{ \it violent Majoron}.预计正在进行和即将进行的射电实验，包括FAST、SKA和IPTA，将对这一现象进行研究。
2017-12-11 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Testing the nature of dark compact objects with gravitational waves
本文综述了利用当前及未来引力波观测检验暗致密天体本质的各类方法，为探索超越广义相对论的新物理或标准模型外的奇异物质场提供研究方向。
2021-05-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Testing Quantum Gravity with Gravitational Waves from the ringdown of binary Black Holes coalescences: A New Frontier in Fundamental Physics
INFN Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）；INFN Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）
通过双黑洞并合的引力波研究，探索量子引力理论在强引力场中的预测与验证。
2025-12-06 gr-qc hep-ph hep-th
Testing Einstein's Weak Equivalence Principle With Gravitational Waves
在假设观测到的来自天文源的关联粒子之间的时间延迟由它们运动所通过的引力场决定的情况下，可以得到爱因斯坦弱等效原理（WEP）的保守约束。当前对WEP的限制主要基于观察到的具有不同能量的光子的时间延迟。非常需要开发包括引力波（GW）扇区的更精确的测试。先进的LIGO/VIRGO系统对引力波的探测将为约束WEP提供有吸引力的候选者，将测试扩展到引力相互作用，具有潜在的更高精度。考虑到先进的LIGO/VIRGO网络的能力和源方向的不确定性，我们表明，GWs和电磁信号的联合检测可以探测WEP的精度下降到$10^{-10}$，这是一个数量级比以前的限制，和7个数量级比多信使（光子和中微子）的超新星1987 A的结果更紧密。
2016-08-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Stars Would Remember a Recent Gravitational Transition: Testing G-step Resolutions of the Hubble Tension with Red Dwarfs
University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）
本文利用红矮星的质量-半径测量检验牛顿引力常数近期快速跃变的假设，发现解决哈勃张力的G步进模型被显著排除，分别达到3.1σ和4.0σ的置信水平。
2026-10-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing Muon $g-2$ at a Future Muon Collider
本文提出利用多 TeV 缪子对撞机在多能量下的事例率拟合，以 SMEFT 框架探测与缪子 $g-2$ 偏差一致的 BSM 参数空间，发现低能量多能点运行比单一高能运行能更有效约束相关 SMEFT 系数。
2024-01-22 hep-ph
Testing Stochastic Gravitational Wave Signals from Primordial Black Holes with Optical Telescopes
原始黑洞（PBH）可以构成暗物质（DM）的主要部分，如果PBH居住在目前不受约束的“月球下”质量范围。由暴胀过程中产生的标量扰动引起的PBH在一类模型中自然会以很宽的频谱出现。由此产生的随机引力波（GW）的背景产生的PBH生产可以解释最近报道的北美纳赫兹天文台的引力波（NANOGrav）脉冲星定时阵列数据信号，并将在未来的GW观测的干涉仪型实验，如激光干涉仪空间天线（LISA）进行测试。我们表明，广泛的质量功能，这样的PBH DM已经被探测斯巴鲁超Suprime-Cam（HSC）微透镜数据，是一致的检测到的候选事件。即将进行的HSC观测将能够提供对源自此类PBH DM生产情景的随机GW信号的独立确定性测试。
2021-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Constraining particle physics models with gravitational waves from the early universe
Indian Institute of Technology Indore（印度印度技术学院印多尔分校）
本论文研究利用早期宇宙引力波约束粒子物理模型，通过分析相变和拓扑缺陷产生的引力波谱，探讨其对模型参数空间的限制作用。
2025-12-23 hep-ph
Testing velocity-dependent CPT-violating gravitational forces with radio pulsars
在有效场论的精神下，标准模型扩展（SME）提供了一个全面的框架来系统地探讨Lorentz/CPT破坏的可能性。在纯引力领域，质量维数大于4的算符虽然一般有利于短程实验，但很难用天文学规模的系统进行研究。但是，如果首阶效应是CPT破坏的和速度相关的，则有例外。在这里，我们使用精心选择的相对论性脉冲星二元系统研究纯重力领域中违反CPT对称性的最低阶算子。将已有的分析结果应用于双星轨道的动力学，我们对质量维为5的Lorentz/CPT破坏的各种系数进行了约束。这些约束条件是首次从后牛顿动力学中导出的，与从引力波传播的运动学中得到的约束条件是互补的。
2018-10-15 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Testing Seesaw and Leptogenesis via Gravitational Waves: Majorana versus Dirac
University of Sussex（萨塞克斯大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（综合研究大学院大学）；KEK（高能加速器研究机构）；The University of Tokyo（东京大学）
通过引力波探测宇宙弦网络，研究B-L扩展中Dirac与Majorana轻子生成机制的能量尺度差异及探测范围。
2026-03-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational waves from neutrino mass genesis
引力波的发现为检验BSM物理学提供了新的机会。特别是，原始引力波的随机背景的生产可以提供一个签名的生成的右-右马约拉纳中微子质量项必要的，在I型跷跷板机制，以解释中微子的亮度和它们的混合参数。我将讨论这样一个产生的可能性，发生在一个强的一阶相变在Majoron模型[1]。众所周知，这确实可以产生引力波的随机背景。相变的尺度可以或不可以与跷跷板尺度一致。在后一种情况下，发生在预复合时期的低尺度相变可以在非常低的频率（$10^{-9}$ - $10^{-6}\,{\rm Hz}$）下测试。即使该信号很难再现NANOGrac假定的信号，这种低尺度的新物理学也可能有助于改善$Λ$ CDM宇宙学模型中的紧张局势（例如，Hubble张力）。我还将讨论如何相变可能是负责的暗物质的产生形式的暗中微子耦合到跷跷板中微子通过希格斯诱导右手右手中微子混合[2]。
2022-05-11 hep-ph
Testing the dark SU(N) Yang-Mills theory Confined Landscape: From the Lattice to Gravitational Waves
该研究结合格点QCD和有效场论，预测暗SU(N)杨-米尔斯禁闭相变的引力波特征，为未来探测器约束暗区提供方法。
2025-06-24 astro-ph.HE gr-qc hep-lat
Testing Quantum Black Holes with Gravitational Waves
我们认为，在不久的将来，对合并黑洞双星的引力波的检测可以测试一个长期存在的提议，该提议最初由贝肯斯坦和穆哈诺夫提出，即黑洞视界的面积以普朗克面积乘以$\mathcal O(1)$的整数倍进行量化无因次常数$α$。这个条件量化了黑洞可以吸收或发射的辐射频率。如果这种量子化适用于黑洞合并后立即发出的“衰荡”引力辐射，那么与经典广义相对论的预测一致的单一测量将排除文献中关于$α$值的大部分或全部（取决于黑洞的自旋）现存建议。对两个自旋完全不同的末态黑洞进行这样的测量，将排除任何$α$的提议。如果对广义相对论的修正仅限于黑洞光环内的近地平线区域，并且不影响初始的衰荡信号，那么对具有特征性质的“回波”的探测仍然可以证实这一提议。
2019-01-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
