Probing Higgs-Portal Dark Matter with Weakly Interacting Mediators
暗物质通过希格斯门与标准模型相互作用的假设受到了实验的严重挑战。然而,如果暗物质是费米子,希格斯门相互作用意味着介质的存在,这可以显着改变的现象。本文讨论了弱相互作用介质对暗物质遗迹丰度、直接探测和对撞机搜索的影响。在大型强子对撞机中,希格斯门费米子暗物质的典型特征是软轻子和丢失的能量,类似于超对称模型中的高吉诺产生。我们建议重新解释现有的高吉诺搜索的背景下,希格斯门模型和扩展未来的搜索到更广泛的类暗部门弱相互作用的费米子。
2016-05-17 hep-ex hep-ph
Probing the Dark Axion Portal with Muon Anomalous Magnetic Moment
我们提出了一个新的方案,使用暗轴子门户在单圈水平来解释最近观察到的μ子异常磁矩的费米实验室μ子g-2的实验。轴子/类轴子粒子(ALP)和暗光子都与光子处于同一顶点。虽然单独的ALP或暗光子都不能解释μ子$g-2$,但由于前者只提供负贡献,而后者具有非常有限的参数空间,暗轴子门可以挽救这种情况,并显着扩展允许的参数空间。观测到的μ子异常磁矩提供了一个强大的探测暗轴子门户的情况。
2021-09-30 hep-ex hep-ph
Photonic portal to the hidden sector and the electroweak symmetry
一个弱光子与宇宙的隐藏部门的相互作用,最近推出实现“光子门户”,(这样一个假设的部门负责冷暗物质),被证明是嵌入在一个更广泛的弱相互作用显示电弱对称性自发打破的标准模型希格斯机制。这是一个假设的新的弱相互作用之间的隐藏和标准模型部门的宇宙,出现在我们的模型除了传统的电弱相互作用在标准模型部门。
2009-05-25 hep-ph
Singlet Portal to the Hidden Sector
紫外物理学通常会引起规范单线态之间的动力学混合,这是边缘的,因此在红外线中不去耦。在最小超对称标准模型的单重态扩展中,例如次最小超对称标准模型,这证明了将可见扇区连接到包含单重态手征超场的任何隐藏扇区的动机良好且独特的入口。在单重态动力学混合的存在下,隐藏的部门自动获得轻质量标度在0.1 - 100 GeV的范围内诱导的电弱对称性破缺。在R-宇称守恒理论中,LHC产生的超粒子总是级联衰变成隐藏的扇形粒子。由于隐藏扇区单线态通过希格斯扇区耦合到可见扇区,这些级联必然会产生一个希格斯玻色子,其数量级为0.01 - 1。此外,超对称级联通常产生高度增强的、低质量的隐藏扇区单线态,尽管有位移,但明显地衰减成运动学上可接近的最重的标准模型粒子。我们研究了这一广泛的理论类的实验约束,以及在直接检测隐藏的部门暗物质的单重态动力学混合的作用。我们还提出了相关的理论,其中一个隐藏的部门单线相互作用的可见部门通过动力学混合右手中微子。
2010-08-30 hep-ph hep-th
Looking through the Pseudo-Scalar Portal into Dark Matter: Novel Mono-Higgs and Mono-$Z$ Signatures at LHC
单$X$签名是一个强大的对撞机探测暗物质的性质。我们发现,单希格斯和单$Z$可能是关键的签名之间的赝标量门户的相互作用暗物质和SM。我们证明了这一点,使用一个简单的重正化版本的门户网站,与两个希格斯双模型作为电弱对称性破缺部门。在这种情况下,单$Z$和单Higgs签名是共振型的,这构成了LHC中一种新型的暗物质签名。
2015-09-03 hep-ex hep-ph
Symmetric tensor portals to dark matter I: Creation of dark scalars
本文研究通过对称张量门户产生标量暗物质,发现freeze-in和热freeze-out机制均可实现该过程,且freeze-in所需张量质量远大于freeze-out,符合非热化假设。
2025-09-16 hep-ph hep-th
Long-Lived-Particle Signals of a Composite Hidden Sector through the Neutrino Portal
通过中微子通口,研究强耦合隐藏sector的复合态与标准模型的耦合,探索长寿命粒子信号及未来实验的探测潜力。
2025-12-09 hep-ex hep-ph
A fermionic portal to a non-abelian dark sector
我们介绍了一类新的可重正化模型,由一个黑暗的$SU(2)_D$规范部门连接到标准模型(SM)通过矢量(VL)费米子介质,不需要希格斯门,其中一个巨大的矢量玻色子是暗物质(DM)的候选人。这些模型被标记为费米子门户矢量暗物质(FPVDM)。多种实现是可能的,这取决于VL伙伴和标量势的性质。详细讨论了一个例子。FPVDM模型在对撞机和非对撞机实验中有大量的应用,这取决于介质部门。
2022-03-09 hep-ph
A phenomenological profile of Higgs portals at future colliders
King’s College London(伦敦国王学院);University of Manchester(曼彻斯特大学)
本文研究未来对撞机上希格斯门户算子的可区分性,发现离壳高维算子可通过HL-LHC、FCC-ee和FCC-hh的联合测量加以区分,展示了精确与高能探索的互补性。
2026-09-18 hep-ex hep-ph
Singleton Portals to the Twin Sector
镜像孪生希格斯框架允许一个自然的希格斯质量,同时与有色对称伙伴到标准模型夸克的碰撞边界一致。这种机制关键地依赖于将每个标准模型场与镜像伙伴相关联的离散对称性。这些合作伙伴被指控下的衡量组相同,但不同于那些在标准模型。最小孪生希格斯玻色子方案只提供了可见光和孪生扇区之间的一种低能联系,即轻希格斯玻色子。我们提出了一类新的门户网站连接的两个部门,使用领域,有“没有双胞胎”的合作伙伴下的离散对称。标量态、费米子态和矢量态都可以提供这样的“单态”入口,每一个都有独特的特征和实验签名。特别是,载体门户提供了各种与LHC相关的可重正化的相互作用。我们提供这些门户网站的具体建设,并确定其现象和机会,以探讨在大型强子对撞机的孪生部门。我们还勾勒了一个场景,在这个场景中,可以测试孪生部门本身的结构。
2018-11-14 hep-ph
Multiple Higgs-Portal and Gauge-Kinetic Mixings
我们发展了一个唯象的形式主义之间的混合效应的标准模型和隐藏的部门领域,在宇宙中的暗物质以及弦论的动机。该方案包括多个希格斯门相互作用的标量部门,以及多个规范动力学混合的阿贝尔规范部门。虽然有些混合效应可以用封闭形式来表达,但其他元素只能通过标准尺度与大隐尺度之比的微扰展开来解析控制。希格斯粒子和矢量玻色子的质量和混合的数字说明的特征过程。
2013-10-29 hep-ex hep-ph
Portal Effective Theories: A framework for the model independent description of light hidden sector interactions
我们提出了一个框架的门户有效理论(PETS)的建设,耦合标准模型(SM)的有效场论,以轻隐藏的信使领域。使用这个框架,我们构建电弱和强规模PET耦合SM携带自旋零,一半,或一个信使。电弱标度PETS包含所有门户运营商的第五个维度,而强标度PETS还包含所有门户运营商的第六和第七个维度,有助于在领导秩序夸克味违反过渡。利用强标度PETs,我们定义了一组门电流,将隐扇区耦合到QCD,并构造了门手征微扰理论($χ$ PTs),将这些门电流与轻赝标介子联系起来.我们估计系数的门户$χ$ PT拉格朗日不固定的SM观测使用非微扰匹配技术,并给出一个完整的列表所产生的一个和两个介子门户相互作用。从这些,我们计算过渡振幅的三个黄金通道,用于在固定目标实验中的隐藏扇区搜索:i)带电K介子衰变为带电π介子和自旋零信使,ii)带电K介子衰变为带电轻子和自旋半信使,和iii)中性π介子衰变为光子和自旋一信使。最后,我们将这些振幅与具有轻标量粒子,轴子样粒子,重中性轻子和暗光子的模型的特定表达式进行比较。
2021-11-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Portal Connecting Dark Photons and Axions
暗光子和轴子(或类轴子粒子)是隐藏扇区中常见的亮粒子。它们中的每一个都被积极地通过称为矢量门户和轴子门户的耦合来寻找。我们引入一个新的入口连接暗光子和轴子(轴子-光子-暗光子,轴子-暗光子-暗光子),它出现在两个粒子的存在。这个黑暗的轴子入口是真正的新耦合,不仅仅是矢量入口和轴子入口的产物,因为这些耦合的内部结构。我们提出了一个简单的模型,实现了黑暗的轴子门户网站,并讨论为什么它值得丰富的现象学。
2017-02-26 hep-ph
Radion Portal Freeze-Out Dark-Matter
本研究提出稳定额外维理论中radion可作为普通物质与WIMP暗物质的天然门户,通过共振湮灭产生观测暗物质遗迹丰度,指出直接探测暂无法约束该模型,间接探测排除5-80 GeV的暗物质质量区间。
2025-07-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Derivative Portal Dark Matter
Guangdong Ocean University(广东海洋大学);Sun Yat-sen University(中山大学)
导数portal暗物质通过质量媒介与标准模型以导数形式耦合,可规避直接探测限制并自然解释 relic 密度观测。
2026-01-24 hep-ph hep-th
Vortex solutions in the presence of Dark Portals
暗物质与可见物质弱耦合的存在被广泛地研究,作为一种扩展标准模型和提供一个好的暗物质候选者的方法。在这项工作中,我们分析了两个模型中,规范和标量隐藏字段与可见的部门,为简单起见,我们作为一个阿贝尔希格斯模型相互作用。在其中一个中,隐藏扇区由不带电标量组成。在这种情况下,与可见阿贝尔希格斯扇区的联系是由两个扇区中标量之间的相互作用以及隐藏标量与可见平方场强度之间的耦合提供的。这个模型可以被看作是以前在高能和凝聚态物理研究的一个扩展,我们发现的解决方案表明,它可能与建立暗物质遗迹密度有关。在第二个模型中,这两个部门对应于自发破缺的规范理论,因此,它们具有经典的涡旋解决方案。在两个扇区之间引入三个不同的门户,我们分析了模型动力学对门户参数的依赖性,并讨论了与暗物质和引力辐射问题有关的物理含义。
2022-07-20 hep-ph hep-th
Exploring a Dark Sector Through the Higgs Portal at a Lepton Collider
我们调查的前景,检测一个隐藏的部门在$e^+ e^-$对撞机。隐藏的部分被假设是由不可见的粒子组成的,这些粒子在标准模型规范相互作用下不带电荷,它们与普通物质的主要相互作用是通过希格斯门。我们认为这两种情况下,当壳层希格斯粒子衰变成一对隐藏的扇区粒子是运动学允许的,这种衰变的情况下,运动学禁止。我们发现,在对撞机能量低于TeV,最敏感的通道涉及生产的壳或壳外希格斯与Z玻色子,以及随后的希格斯衰变成看不见的隐藏的部门状态。专注于这个通道,我们发现,在250 GeV的数据的一千个逆fb的顺序,在壳层上的希格斯粒子到看不见的隐藏扇区状态的衰变分支分数可以被限制在0.5%以下。希格斯门暗物质的相应限制将比当前和即将进行的直接探测实验在大部分参数空间中的限制更强。在500 GeV的数据量相同的情况下,假设一阶耦合,也可以探测到总质量高达约200 GeV的离壳希格斯粒子衰变到隐藏的扇形态。与大型强子对撞机(LHC)相比,壳上和壳外的情况都代表了灵敏度的显着提高。
2014-03-05 hep-ex hep-ph
Constructing $SU(N)$ strongly coupled dark sectors by extending the Standard Model: mixed representations, flavor structure, global symmetries and various portals
Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)(宇宙理论物理中心,基础科学研究院)
该研究扩展标准模型构造$SU(N)$强耦合暗 sector,利用暗夸克与标准模型费米子同多重态的特点,分析其混合表示、味结构、整体对称性,研究暗 sector 与标准模型间的各类门户,为暗 sector 实验搜寻提供指导。
2026-10-09 hep-ph
Addendum to "Invisible Higgs decay width versus dark matter direct detection cross section in Higgs portal dark matter models"
本文为参考文献~的补遗。\cite{Baek:2014jga}。在极限$m_V \rightarrow 0^+$下讨论了Higgs门矢量暗物质(VDM)模型中不可见Higgs衰变宽度$Γ_{h}^{\rm inv}$.在有效场论(EFT)方法中,VDM质量归因于Stückelberg机制,$( Γ_{h}^{\rm inv} )_{\rm EFT}$是发散的,这是非物理的和令人困惑的。另一方面,$( Γ_{h}^{\rm inv} )_{\rm UV}$在UV完成中变得有限,其中VDM质量由暗希格斯机制产生。然后,我们可以通过取{ \it(i)}暗规范耦合$g_X \rightarrow 0^+$与固定的暗希格斯真空期望值$v_Φ$,或{ \it(ii)} $v_Φ\to 0^+$与固定的$g_X$来取极限$m_V \rightarrow 0^+$。$Γ_{h}^{\rm inv}$在无质量VDM极限下的行为差异表明了EFT对希格斯门VDM的另一个限制,以及规范不变和可重正化模型对希格斯门VDM的重要性。
2022-01-10 hep-ex hep-ph
Search for lepton portal dark matter in the PandaX-4T experiment
本研究利用PandaX-4T调试运行数据,在非相对论有效场论框架下首次对轻子门户暗物质模型进行了灵敏搜索,对狄拉克费米子暗物质给出了强约束,并补充了对撞机与间接探测实验的结果。
2024-08-27 hep-ex hep-ph
Higgs Portal to Dark QED
通过将希格斯玻色子耦合到包含费米子暗物质的“暗QED”中,我们在最小希格斯门模型中引入了一个亮暗光子$A_μ^\prime$,从而产生了丰富而有趣的对撞机现象.在这样一个简单的扩展中有两个突出的特征--希格斯玻色子可以通过“单$A^\prime$通道”衰变为长寿命的暗光子,或者通过“暗鎓”衰变为多个准直轻子,这取决于$A_μ^\prime$与可见光子的混合参数。我们在大型强子对撞机上研究了在能量和寿命边界上探测模型参数空间的可能性。
2019-11-19 hep-ex hep-ph
Safety in darkness: Higgs portal to simple Yukawa systems
暗物质的性质和时空的基本量子结构可以在渐近安全框架中直接联系起来。标准模型的可见Higgs-Yukawa扇区的玩具模型,通过门耦合耦合到暗扇区,提供了一个模型的第一个例子,同时i)可以在非零门耦合处变得渐近安全,ii)可以具有强烈增强的预测能力,对于所有相互作用具有可计算的值,从而iii)在暗粒子的质量、它们的自相互作用和入口耦合之间产生了可计算的关系。
2021-08-31 gr-qc hep-ph hep-th
Spin portal to dark matter
在这项工作中,我们研究的可能性,暗物质领域转换的$(1,0)\oplus(0,1)$表示的均匀洛伦兹群。在一个有效的理论方法中,我们研究了暗物质与标准模型场的最低维相互作用项,假设暗物质场在标准模型规范群下变换为单态。有三个四维算子,其中两个产生一个通往暗物质的希格斯门。第三个算符将光子和$Z^0$场耦合到暗物质的更高多极子,产生一个\textit{spin portal}到暗物质。对于质量低于$Z^0$质量一半的暗物质($D$),衰变$Z^0\to \bar{D} D$和$H\to \bar{D}D$在运动学上是允许的,并且有助于$Z^0$和$H$的不可见宽度。我们计算这些衰变,并使用这些不可见的宽度的实验结果来约束的值的低能量常数发现一般的自旋门户的影响可以更重要的希格斯门户。我们计算了暗物质遗迹密度,利用$Z^0$和$H$不可见宽度对低能常数的约束,并将我们的结果与实测遗迹密度进行了比较,发现具有$(1,0)\oplus(0,1)$时空结构的暗物质必须具有质量$M>43 ~ GeV$ .
2018-01-30 hep-ph hep-th
Implications of the dark axion portal for SHiP and FASER and the advantages of monophoton signals
我们调查的暗轴子门户相互作用,轴子光子暗光子顶点,为未来的实验SHiP和FASER的影响。我们还研究了组合矢量门(光子和暗光子的动力学混合)和暗轴子门的现象。μ子$g-2$的差异,不幸的是没有解决,即使与两个门户网站,但低能量束流收集实验与双光子探测能力可以打开新的机会,在光明黑暗的部门搜索使用组合门户网站。
2019-09-23 hep-ph
Searching for Vector Dark Matter by Higgs Portal at the LHC
通过对局域$SU(2)_X$规范对称性的一个四重态扩展,可以实现解释银河系中心γ射线过剩的Higgs门暗物质模型.由于$SU(2)_X$的剩余$Z_3$离散对称性,新的规范玻色子是稳定的暗物质候选者。由于标准模型希格斯双重态和引入的四重态的混合,暗物质可以通过希格斯门户和新标量门户湮灭为标准模型粒子。研究了大型强子对撞机上矢量暗物质的发现意义。所涉及的参数与遗迹密度和直接探测的约束条件以及银河系中心伽玛射线过剩的数据是一致的。利用$\sqrt{s}=14$ TeV和$100$和$300$ fb $^{-1}$的光度,我们发现,如果暗物质的产生是通过希格斯玻色子和一种新的标量玻色子的不可见衰变,那么$S/\sqrt{B}=5$的发现意义是很容易达到的。
2016-06-16 hep-ex hep-ph
Conformal Portal to Dark Matter
我们提出了一个新的门户耦合到暗物质利用非最小耦合门户部门的里奇标量。这样一个门户部门共形诱导耦合到跟踪的能量动量张量的物质,包括高度隐蔽的暗物质粒子。门耦合是如此微弱,以至于暗物质是由散射和/或介质衰变的冻结过程产生的。我们考虑两个具体实现的门户网站:共形诱导希格斯门户网站和共形诱导介体门户网站。前一种情况与希格斯暴胀是相容的,而后一种情况可以通过暗物质直接探测实验来检验。
2021-10-27 astro-ph.CO hep-ph
Implications of the dark axion portal for the muon g-2, B-factories, fixed target neutrino experiments and beam dumps
暗轴子入口是最近引入的介于标准模型和暗区之间的入口。它通过一个异常三角形同时将暗光子和轴子(或类轴子粒子)连接到光子。虽然矢量门户和轴子门户分别是搜索暗光子和轴子的热门场所,但如果它们共存,新门户提供了新的检测渠道。暗轴子传送门不是两个传送门简单组合的结果,它的价值也不是由其他传送门的价值决定的;它应该被独立测试。在本文中,我们讨论了轻子g-2,B-工厂,固定靶中微子实验,和束流转储的新门户网站的影响。我们提供了轴子光子暗光子耦合的模型无关的约束条件,并讨论了最近激活的Belle-II实验的灵敏度,这将在测试新的门户网站发挥重要作用。
2018-12-16 hep-ph
Role of Future Lepton Colliders for Fermionic Z-portal Dark Matter
费米子Z门暗物质模型受到直接探测实验的严格限制。然而,由于共振湮灭,Z漏斗区域周围的狭窄参数空间是无法达到的。在本文中,我们提供了一个有趣的对撞机的前景探测Z-漏斗暗物质质量范围在未来的轻子对撞机,包括光束偏振特性。我们对这种暗物质在对撞机上的单光子信号进行了全面的分析。对90% C.L.还提供了与系统波束不确定性的约束。
2020-01-14 hep-ex hep-ph
Highly-boosted dark matter and cutoff for cosmic-ray neutrino through neutrino portal
我们研究了宇宙射线中微子的截止,通过中微子门相互作用与宇宙背景中微子到暗扇区粒子的散射。我们发现,当暗扇形粒子主要与$τ-$中微子耦合时,仍然存在较大的相互作用率,从而在较宽的能量范围内,中微子的平均自由程可以约为$O(10)~$ Mpc.如果足够稳定,大部分宇宙射线中微子能量转移到暗区粒子中,就可以穿越宇宙到达地球。如果暗扇区粒子起源于宇宙成因中微子,则其能量可达$Ø({\rm EeV})$。
2019-05-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A Portalino to the Dark Sector
连接标准模型和暗区的“传送门”模型允许在最简单的WIMP模型之外的各种各样的场景。特别是规范场的动力学混合,使得新的想法有了广泛的应用。然而,规避CMB约束的模型通常是非通用的,具有新的质量尺度和算子来分裂状态并抑制间接检测信号。带有“波塔里诺”的模型可能更简单,波塔里诺是一种中性费米子,它结合了标准模型中微子和暗扇区费米子的线性组合,并携带守恒的量子数。这对于相互作用的暗区尤其有趣;然后,我们确定为标准模型中微子的未婚线性组合也继承了这些相互作用,并在暗区和标准模型之间提供了一种新的有效相互作用。这些相互作用可以是简单的$Z'$型相互作用或轻子味改变。暗物质冻结成中微子,从而避开了CMB的限制,传统的直接探测信号基本上不存在。然而,该模型提供了不同的信号。“portalino”机制本身预测了对标准模型中微子耦合的微小修正,以及在对撞机实验中发现portalino粒子的可能性。可能的宇宙学和天体粒子的签名包括单色中微子信号湮灭,在高能量CR中微子的光谱特征,以及额外的轻物质和暗物质相互作用的传统信号。
2018-12-04 hep-ph
Dark SU(2) Stueckelberg portal
我们研究了$U(1)_D$ Stueckelberg门户的非阿贝尔$SU(2)_D$扩展,它在标准模型(SM)和暗区(DS)之间起着中介作用。这个入口由Stueckelberg机制指定,用于产生暗规范玻色子质量。提出的$U(1)_D\times SU(2)_D$ Stueckelberg门户与SM物质场有联系,类似于Familon模型。我们推导出暗门玻色子和SM粒子的耦合上的界限,它支配夸克和轻子的对角和非对角味跃迁。
2023-03-08 hep-ph
Dark Matter phenomenology of intersecting D6-branes with a Stueckelberg portal
我们讨论了一个Stueckelberg门户网站连接标准模型和暗物质部门的可能性。负责这个入口的粒子是最轻的Z'玻色子,它引起了违反同位旋的相互作用。这一性质为直接探测和对撞机实验提供了丰富的唯象,可以约束这类模型的参数空间,并可以在未来进行检验。
2015-10-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravity-Higgs portal for dark matter decay
Faculty of Science, Kunming University of Science and Technology(昆明理工大学理学院);Yunnan University(云南大学)
本文研究了重力-希格斯通道对暗物质衰变的影响,提出非最小耦合可增加衰变宽度,针对标量和费米子单态暗物质候选者,探讨了衰变分支比和参数空间特性。
2021-12-08 hep-ph
Again on hidden sector of the Universe, accessible through photonic portal
我们更精确地描述了自发质量产生的机制,在先前提出的宇宙隐藏部门的模型。隐藏的扇区被证明是由无菌自旋1/2费米子(sterino)组成的,其质量由无菌标量玻色子(sterons)自发产生,而它们的相互作用则由无菌反粒子张量玻色子(A玻色子)介导。这样一个扇区通过一个光子入口与熟悉的标准模型扇区进行通信,光子入口在两个扇区之间起着微弱的作用(但比万有引力强)。这是由于光子,除了sterino和sterons,有助于A玻色子的来源。Sterinos可能是热冷暗物质的候选者。它们也可以通过标准模型带电粒子的高能碰撞中发射的虚光子以甾体-反甾体对的形式产生。Sterinos显示出由sterons自发产生的微小磁矩。
2008-09-17 hep-ph
Constraining Photon Portal Dark Matter with Texono and Coherent Data
暗物质可能存在于没有标准模型(SM)规范相互作用的扇区。这种暗区仍然可以通过非引力相互作用影响SM粒子的一种方式是通过“光子入口”,其中暗光子与普通SM光子动力学混合。我们研究了这种设置的电子反冲事件在TEXONO反应堆和核反冲事件在相干实验的影响。我们发现,最近的相干数据排除了以前允许的参数空间区域青睐的热遗迹假设的DM丰度。当映射到DM电子截面上时,我们发现COHERENT为DM质量< 30 MeV提供了主要的直接约束。
2018-11-08 hep-ex hep-ph
Probing Dark-ALP Portals at Future $e^+e^-$ Colliders
我们研究了在未来的$e^+e^-$对撞机上连接可见光区和暗区的门户相互作用,以及光子、暗光子和类轴子粒子(ALP)的局部相互作用。这些相互作用,介导的高维有效运营商,可能会出现在一个循环之间的动力学混合暗光子和普通光子,或无质量的暗光子,由直接的短距离的贡献。我们通过研究产生的$e^+e^- \to γγ\barγ$对有效耦合的敏感性来探索质量在约10 GeV至230 GeV之间的重ALP的这些门户相互作用,其中暗光子$\barγ$在最终状态中引起动量缺失。我们将展示如何适当选择缺失能量和缺失质量切割可以优化信号与标准模型背景的比率。排除区域的有效光子暗光子ALP耦合与ALP质量的碰撞能量和积分亮度的几个代表性的值,目前设想的未来$e^+e^-$项目。
2019-07-13 hep-ex hep-ph
Lepton Phenomenology of Stueckelberg Portal to Dark Sector
我们提出了一个扩展的标准模型(SM)与$U_{A'}(1)$规范不变的暗检测器连接到SM通过一个新的门户-Stueckelberg门户,产生的暗光子$A'$质量产生的框架通过Stueckelberg机制。这个门户打开通过有效的dim=5运营商从辅助Stueckelberg标量场$σ$的协变项提供风味的非对角重正耦合的$σ$和$A'$的SM费米子$ψ$。在暗光子质量的产生中,施图克尔伯格标量扮演着戈德斯通玻色子的角色。与传统的动力学混合入口相反,在我们的场景中,味对角$A'$ - $ψ$耦合与费米子电荷不成比例,并且通常是味非对角的。这些特征极大地改变了暗光子$A'$放松或避免一些先前建立的实验约束的现象。我们着重研究了所描述的Stueckelberg门在轻子扇区中的唯象,分析了暗扇区场$A'$对μ子反常磁矩$(g-2)_μ$、轻子味违反衰变$l_{i}\to l_{k}γ$和核中$μ-e$转换的贡献.我们从相应的可观测量的现有数据中获得模型参数的限制。
2022-04-08 hep-ph
WIMP Dark Matter within the dark photon portal
ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics and CSSM, Department of Physics, University of Adelaide(阿德莱德大学物理系暗物质粒子物理卓越研究中心和CSSM)
研究通过暗光子连接暗物质领域,探讨Dirac费米子和复标量暗物质在1 TeV范围内的湮灭和散射过程,结合热 relic 密度确定参数下限,并与直接探测实验限制进行比较。
2026-04-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A Tale of Two Portals: Testing Light, Hidden New Physics at Future $e^+ e^-$ Colliders
我们研究了在未来的$e^+ e^-$对撞机上产生新的,轻的,隐藏的状态的前景,在一个希格斯德暗$U(1)_D$模型,我们称之为双暗门模型。同时存在的矢量和标量门户耦合立即修改标准模型Higgsstrahlung通道,$e^+ e^- \to Zh$,在每个耦合的领导顺序。此外,每个门户导致互补的信号,可以在直接和间接探测暗物质实验探测。在考虑了LEP和LHC的当前限制后,我们通过研究大量新的生产、衰变和辐射返回过程,证明了未来的$e^+ e^-$希格斯工厂将对两个门户耦合具有独特和领先的敏感性。除了奇异的希格斯衰变的可能性,我们强调的重要性,直接暗矢量和暗标量生产的$e^+ e^-$机,其不可见的衰变可以标记的反冲质量方法。
2017-06-10 hep-ex hep-ph
$Z'$ portal to Chern-Simons Dark Matter
我们研究的矢量暗物质,耦合到一个$Z'$门户通过陈-西蒙斯相互作用的唯象可信度。我们仔细研究了两种可能的连接$Z'$与标准模型:(1)通过动力学混合和(2)从第二陈-西蒙斯相互作用。这两种情况的特点是抑制核反冲散射,使直接检测搜索没有希望。另一方面,间接探测实验为TeV尺度的质量提供了补充限制,特别是CTA。在大型强子对撞机上探测单喷流和双轻子信号对于部分探测动力学混合装置是很重要的。最后,我们提出了一个UV完成的陈-西蒙斯暗物质框架。
2017-11-15 hep-ex hep-ph
Dark Neutrino Portal to Explain MiniBooNE excess
我们提出了一个新的框架,提供了一个解释的MiniBooNE实验在费米实验室的长期过剩的类电子事件。我们提出了一个新的暗扇区包含一个暗中微子和一个暗规范玻色子,两者的质量都在几十到几百兆电子伏之间。暗中微子是通过中微子-原子核散射产生的,然后衰变为暗规范玻色子,这反过来又产生了类似电子的事件。这种机制提供了一个很好的适合MiniBooNE能谱和角分布。
2019-01-21 hep-ex hep-ph
Holomorphic Scalar Portals and the OPE
对于一般的全纯标量门,用隐扇区关联函数计算了可见扇区超对称性破缺效应。的解决方案,这是有效的,无论隐藏的部门的动态,近似的帮助下,算子乘积展开(OPE)。事实上,对于在高能下具有超共形对称性的理论,超共形OPE形式体系可以用来将编码在OPE系数中的高能动力学与超对称破缺真空期望值的低能动力学分开。利用超场的关联函数与准主分量场的关联函数之间的关系,提出了一种计算OPE系数的系统方法。该方法,这是相当普遍的,可能是有用的,在建立模型的规范或重力介导的超对称性打破,并在分析这种模型的可行性,在一个系统的方式。
2018-01-31 hep-ph hep-th
Singlet portal extensions of the standard seesaw models to dark sector with local dark symmetry: An alternative to the new minimal standard model
假设暗物质是绝对稳定的,由于不间断的暗规范对称性和单重算符的门户,暗部门,我们提出了一个简单的扩展的标准跷跷板模型,可以容纳所有的宇宙学观测,以及目前可用的地面实验,包括leptogenesis,额外的黑暗辐射的$\sim 0.08$(导致$N_{\rm eff} = 3.130$中微子种类的有效数目)、希格斯暴胀、小尺度和大尺度结构形成以及标量DM($X$)的当前遗迹密度。希格斯信号强度等于一个完整的$U(1)_X$的情况下与标量暗物质的SM,但它可能小于一个独立的衰变通道,如果暗物质是一个黑暗的扇区费米子或如果$U(1)_X$是自发破缺,因为一个新的中性标量玻色子在模型中的混合。
2013-10-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Higgs Portal to Visible Supersymmetry Breaking
我们提出了一个超对称扩展的标准模型,其希格斯部门诱导自发超对称破缺本身。与最小扩张不同的是,当前的希格斯质量束缚甚至可以在树级上被规避,而不需要由于通常的隐藏扇区而导致的软断裂项的帮助,这让人想起了下一个最小的情况。除了额外的希格斯粒子外,在我们的可见光区还有一个可能很轻的伪戈德斯坦诺,这两个粒子都来自超对称破缺动力学。在这样一个可见的超对称破缺的设置中,我们可能会在未来的实验中相当直接地看到超对称破缺动力学的一部分。
2011-02-28 hep-ph hep-th
CDF W mass anomaly from a dark sector with a Stueckelberg-Higgs portal
我们提出了一个新的W质量测量的CDF合作,这是大于标准模型的预期约7个标准偏差最近报告的解释。为了缓解新的W质量测量对电弱扇区造成的紧张局势,我们在Stueckelberg扩展的标准模型中进行了分析,其中出现了一个新的中性规范玻色子,它通过Stueckelberg质量项和规范不变量Stueckelberg与电弱扇区中的两个中性规范玻色子混合,希格斯门相互作用和破坏保管对称性在树的水平,使W玻色子质量和Z玻色子质量之间的简单关系不成立。我们发现,这样的扩展增加了W玻色子的质量,如果新的规范玻色子的质量大于Z玻色子的质量。我们进一步表明,存在一个显着的部分,在扩展模型的参数空间,其中包括CDF质量异常,是一致的各种观测值在Z极和符合ATLAS双轻子限制。解决CDF W质量异常的Stueckelberg $Z'_{\rm St}$玻色子应该可以在未来的LHC实验中搜索到。
2022-04-29 hep-ex hep-ph
Phenomenology of Electroweak Portal Dark Showers: High Energy Direct Probes and Low Energy Complementarity
本研究针对通过电弱门户与标准模型作用的暗QCD区段,分析LHC上暗簇射的长寿命粒子信号及B介子味改变衰变约束,结合两类基准模型验证对撞机可探索电弱精确检验未覆盖的参数空间,凸显专门长寿命粒子搜索的必要性。
2025-03-24 hep-ex hep-ph
Taming lepton portal dark matter by a non-invertible selection rule
Faculty of Health Science, Kumamoto Health Science University(熊本保健科学大学健康科学部)
该研究针对轻子门户暗物质的味违反问题,提出基于$\text{Z}_5$对称性的$\text{Z}_2$规范构造,实现门户耦合单味主导,还探讨了I型跷跷板模型的味泄漏及通过Z玻色子衰变轻子味非普适性的实验探测。
2026-09-01 hep-ph hep-th
Gaugino Portal Baryogenesis
我们研究重子生成通过一个高吉诺门户,超对称对应广泛研究的动力学混合门户,一个隐藏的部门。CP和重子数违反衰变的一个隐藏的部门gaugino到可见的部门可以产生观察到的重子不对称的宇宙。微小的门户耦合是至关重要的,在产生后期的非平衡衰变后,冲刷过程,可以消除不对称性已经失去了平衡。我们研究这种机制在不同的情况下,包括冻结或冻结出的隐藏的高吉诺,以及扩展的框架,其中隐藏的部门包含一个弱相互作用的大质量粒子(WIMP)的暗物质候选人。这种机制可以在很宽的质量尺度上产生所需的不对称性,包括低至10 GeV的隐藏高吉诺质量。我们还讨论了可能的相关信号与直接对撞机搜索,在低能量的实验,并在暗物质直接和间接检测。
2019-01-16 hep-ph
Clockwork Higgs portal model for freeze-in dark matter
发条机制可以解释在维度上非常弱的相互作用,而不需要非常大的质量尺度。我们提出了一个模型,在该模型中,发条机制产生非常小的希格斯门耦合和暗物质粒子质量解释冷暗物质通过冻结机制。我们引入一个TeV尺度的标量发条部门耦合到标准模型通过希格斯门。暗物质粒子是发条扇区中最轻的标量。我们表明,冻结机制是占主导地位的重钟表标量的轻暗物质标量和希格斯玻色子衰变。在所考虑的模型中,我们发现,冻结在暗物质是一致的时钟机制的全球电荷$q$范围内$2 \lesssim q \lesssim 4$的质量标量的数量是在范围$10 \leq N \leq 20$。暗物质标量质量和门耦合与$q$和$N$无关。对于一个典型的TeV尺度的发条扇区,暗物质标量质量被预测为MeV的量级。
2018-07-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Photonic dark matter portal and quantum physics
我们研究了一个暗物质模型,其中隐藏的扇区通过一个隐藏的光子入口与标准模型粒子相互作用。我们研究了这种新的相互作用对氢原子的影响,包括斯塔克效应、塞曼效应和超精细效应。利用能量测量的精度,我们得到了该模型的耦合常数的一个上界。我们还计算了隐藏的光子入口对μ子反常磁矩的贡献,这为物理学超越标准模型提供了一个重要的探索。
2015-06-14 hep-ph hep-th quant-ph
Effects of gravitational particle production on Higgs portal dark matter
本文研究引力粒子产生对希格斯门户暗物质丰度的影响,发现再加热期间暴胀子相干振荡导致的引力产生通常起主导作用。
2024-11-25 hep-ph
Dark Matter Through the Axion-Gluon Portal
本文研究连接暗物质与QCD胶子的轴子门户,系统梳理不同质量和耦合能标下决定暗物质遗迹丰度的机制及其实验信号。
2023-06-05 hep-ph
Neutron Portal and Dark Matter-Baryon Coincidence: from UV Completion to Phenomenology
Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)(宇宙理论物理中心,基础科学研究院);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大东京-李政道研究所);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);School of Physics, Henan Normal University(河南师范大学物理学院)
本文通过中子通道操作符连接可见与暗物质不对称性,解决暗物质-重子巧合问题,并探讨其紫外完成与现象学联系。
2026-09-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Two-portal Dark Matter
我们提出了一个可重正化的暗物质模型,在这个模型中,一个费米子暗物质(DM)候选者通过两个不同的入口与标准模型粒子进行通信:希格斯和矢量入口。暗扇区在$U(1)'$规范对称性下带电,而标准模型与暗矢量玻色子有疏轻子相互作用。DM-核子弹性散射截面的主要贡献始于单圈水平。该模型满足LUX和XENON 100提供的直接探测实验,根据WMAP和普朗克观测到的遗迹丰度,以及在LHC测量的不可见的希格斯衰变宽度所施加的所有约束。事实证明,暗物质质量在可行的参数空间可以采取的值从几个GeV到1 TeV。这是一个新功能,在只有一个入口的模型中没有。另外,在参数空间的约束区域,我们发现一个$\sim 34$ GeV的DM质量湮灭为$b$夸克对,这解释了费米-LAT γ射线过剩现象.
2015-06-14 astro-ph.GA hep-ex hep-ph