Zero Threshold Reactions for Detecting Ultra Low Energy Cosmic Relic Neutrinos
作者撤回论文。所采用的理论形式主义不适合于所考虑的问题。
2007-03-26 hep-ph
Relic Right-handed Dirac Neutrinos and Cosmic Neutrino Background
PIMMY实验实现了$100~{\rm g}$表面沉积氚靶，有望通过$ν^{}_e + {^3}{\rm H} \to {^3}{\rm He} + e^-$探测宇宙中微子背景。在这次演讲中，我考虑了在早期宇宙中右手狄拉克中微子的热产生，并研究了它们对PIMMY宇宙遗迹中微子捕获率的影响。
2016-12-26 hep-ph
Long range neutrino forces in the cosmic relic neutrino background
中微子在真空中的宏观物体之间传递长程力。当物体被置于中微子宇宙背景中时，这些力被修改。事实上，在距离远于$T^{-1}$的情况下，残余中微子会完全屏蔽掉2-中微子交换力，而在距离较短的情况下，相互作用不会受到影响。
1999-06-23 hep-ph
On the origin and acceleration of cosmic rays: Cooling flow clusters and AGN hosts
我们正在星系团的X射线选定样本中寻找射电“遗迹”和“晕”。这些射电特征不是活动星系核（AGN）机制的产物，而更有可能与过去的星系团合并事件有关。活动星系核的冷却流团的主机包含粒子泡，显示非热无线电发射。如果这些气泡能够有效地限制宇宙射线，它们就可以解释射电遗迹和光环的存在。团内磁场和团环境可以揭示宇宙射线的加速机制。使用无线电/X射线数据和分析方法，我们检查三个活动星系核主机出我们的70个集群，即武仙座A，3C 310和3C 388。我们发现这些星团中没有一个包含遗迹和/或光环。
2011-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On Big Bang Relics, the Neutrino Mass and the Cosmic Ray Spectrum
结果表明，宇宙线谱的高能特征，特别是4 PeV附近的扭结和谱指数的相应变化，可以用高能质子与大爆炸遗迹反中微子的相互作用来解释，如果后者的静止质量约为0.4 eV/ $c^2$ .这一解释得到了大量空气簇射实验数据的支持。
1998-11-13 hep-ph
Suppression of boosted relic neutrinos by photon backgrounds during ultra-high-energy cosmic ray propagation
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo（圣卡洛斯物理研究所，圣保罗大学）
通过蒙特卡洛传播框架，研究宇宙射线与光子背景的相互作用如何抑制由超高能宇宙射线增强的遗迹中微子通量，并指出需要极端过密度（η≳10^8）才能产生可观测效应。
2026-08-05 astro-ph.HE hep-ph
Probing the variation of relic neutrino masses with extremely high-energy cosmic neutrinos
分析了利用LOFAR射电望远镜探测宇宙中微子背景及其作为中微子暗能量来源的前景。
2006-11-29 astro-ph hep-ph
Discriminating between Thermal and Nonthermal Cosmic Relic Neutrinos through Annual Modulation at PTOLEMY
如果大质量中微子是狄拉克粒子，那么PIMMY实验将有望通过$ν^{}_e + {^3}{\rm H} \to {^3}{\rm He} + e^-$发现宇宙中微子背景，捕获率为$Γ^{}_{\rm D} \approx 4~{\rm yr}^{-1}$。近年来，有研究指出，狄拉克中微子的右手成分也可能在早期宇宙中大量产生，并成为宇宙遗迹中微子的额外热或非热成分，从而提高了对$Γ^{}_{\rm D} \approx 5.1~{\rm yr}^{-1}$或$Γ^{}_{\rm D} \approx 6.1~{\rm yr}^{-1}$的捕获率。在这项工作中，我们研究的可能性来区分宇宙遗迹中微子的热谱和非热谱通过测量捕获率的年度调制。对于$0.1~{\rm eV}$的中微子质量，我们发现在标准情况下的年调制幅度是${\cal M} \approx 0.05\%$，在额外的热和非热右手中微子存在下，它将分别增加到$0.1\%$和$0.15\%$。未来对这种调制的探测将有助于理解大质量中微子的Majorana或Dirac性质。
2016-12-08 astro-ph.CO hep-ph
Extremely High Energy Cosmic Neutrinos and Relic Neutrinos
我回顾了超高能中微子相互作用的基本原理，展示了中性电流探测和味道标记如何增强中微子望远镜的科学潜力，并概述了关于中微子与暗物质遗迹相遇和中微子引力透镜的新研究。
2006-03-14 astro-ph hep-ph
A Cosmic Selection Rule for Glueball Dark Matter Relic Density
我们指出了一个独特的机制，以产生的遗迹丰富的胶球暗物质从规范的$SU(N)_d$隐藏部门，这是桥接到标准模型部门通过重矢量色下规范相互作用从双方。我们假设的一个必要成分是，热或非热产生的矢量状夸克在早期宇宙中足够丰富，足以支配宇宙一段时间。它们后来经历暗色限制，形成不稳定的类矢量夸克偶素态，湮灭衰变并重新加热可见和暗区。在暗胶球中，两个扇区的熵之比和最终的能量收支只取决于低能参数，包括暗胶球的本征尺度$SU(N)_d$、$Λ_d$和暗色的数量$N_d$，但对紫外参数的依赖很弱，如矢量夸克质量或初始条件。我们称之为胶球暗物质遗迹密度的宇宙选择规则。
2017-10-16 astro-ph.CO hep-ph
Impact of coherent scattering on relic neutrinos boosted by cosmic rays
School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Wuppertal（伍珀塔尔大学数学与自然科学学院）
研究了宇宙射线增强残余中微子与重核的相干散射效应，并利用IceCube和Pierre Auger数据对残余中微子过密度进行限制，同时探讨了KM3NeT事件的可能解释。
2026-02-04 hep-ph
Diffuse Boosted Cosmic Neutrino Background
本文计算了宇宙射线散射产生的高能加速遗迹中微子的弥散通量，并指出当前实验未观测到该通量，从而排除了宇宙学距离上平均中微子背景超密度大于约$10^{4}$的情况，同时探讨了其未来可探测性。
2025-03-05 astro-ph.CO hep-ph
Upper Limits on the Cosmic Neutrino Background from Cosmic Rays
本文研究了宇宙射线与宇宙中微子背景散射产生的高能遗迹中微子流，针对质量约0.1 eV的最轻中微子，得出了局部及TXS 0506+056处遗迹中微子超密度的上限，并指出未来实验可显著改善这些约束。
2024-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Ultra High Energy Cosmic Rays and Inflation Relics
在暴胀后有两个物质产生的过程可能与解决观测到的能量超过GZK截止值的宇宙射线之谜有关：1）超重（准）稳定粒子的引力产生，以及2）导致拓扑缺陷形成的非热相变。我们会考虑这两种可能性。
1999-03-31 astro-ph hep-ph
Cosmic Neutrinos and Other Light Relics
早期宇宙辐射密度的宇宙学测量可以作为标准模型之外物理学的灵敏探针。对原始轻元素丰度的观测长期以来一直被用来对新物理模型施加重要的约束，并为我们理解当前膨胀阶段最初几分钟的热历史提供信息。精确测量宇宙微波背景温度和偏振的角功率谱将在未来十年内大大改善我们对宇宙辐射密度的测量。这些改进的测量要么会发现新的物理学，要么会对标准模型之外的物理学施加更严格的约束，同时将我们对早期宇宙的理解推向更早的时代。
2016-05-18 astro-ph.CO hep-ph
Highest-energy cosmic rays from Fermi-degenerate relic neutrinos consistent with Super-Kamiokande results
质量为0.07（+0.02/-0.04）eV的遗迹中微子，在与超级神冈数据一致的范围内，可以解释能量超过Greisen-Zatsepin-Kuzmin截止的宇宙射线。以这种方式产生的超高能宇宙射线的光谱具有一些独特的特征，可能有助于确定它们的起源。我们的机制并不需要，但符合中微子密度高到足以成为一种新的热暗物质。
1999-05-17 astro-ph hep-ph
Momentum distributions of cosmic relics: Improved analysis
我们解决耦合动量依赖玻尔兹曼方程的宇宙遗迹粒子的相空间分布，而不诉诸近似假设动力学平衡或忽略背散射或弹性相互作用。我们的方法适用于精确的数值计算。为了测试它，我们考虑两个基准模型的暗物质分布函数的动量依赖性是潜在的重要性：一个真正的单重标量扩展希格斯共振和不育中微子暗物质模型与单重标量介体。单重态标量的例子表明，即使在尖锐的共振附近，动力学平衡也可以保持得令人惊讶地好。然而，在极端情况下，综合方法可能会低估遗迹密度高达40%。在无菌中微子暗物质模型中，我们研究了包含先前忽略的弹性相互作用和过程与初始状态的无菌中微子如何影响其产生的分布的非热性质。在这里，这些影响被证明是可以忽略的，证明了早期预测的鲁棒性。
2022-06-08 astro-ph.CO hep-ph
Lensing impact on cosmic relics and tensions
本文利用最新宇宙微波背景透镜数据并结合其他宇宙学探针，对中微子和QCD轴子等热遗迹质量给出更强约束，并发现仅用透镜数据可显著缓解哈勃常数紧张和消除σ8争议。
2023-11-29 astro-ph.CO hep-ph
Relic Abundance due to Cosmic Pair Annihilation
对发生在早期宇宙中的重稳定粒子的对湮灭进行了重新考虑，包括传统玻尔兹曼方程方法没有适当考虑的离壳效应。我们对时间演化的新计算表明，壳外效应抑制了冻结，总是具有更大的最终遗迹丰度。最终产额（数密度/温度^[3]）对湮灭的有效耦合不敏感，如果耦合不是太小，则其量级为（10^{- 8} \times（M/1 GeV）^{1/3}），其中$M$是重粒子质量。
1998-09-30 hep-ph
Possible detection of relic neutrinos and determination of their mass: quantitative analysis
我们考虑了大部分高能宇宙射线是高能宇宙中微子与宇宙学遗迹中微子散射产生的Z玻色子衰变产物的可能性。我们将观测到的高能宇宙线谱与上述Z-爆发情景中的预测谱进行了比较，并通过极大似然分析确定了最重遗迹中微子的质量以及所需的高能宇宙中微子通量。
2001-05-31 astro-ph hep-ph
Relics of Cosmic Quark- Hadron Phase Transition and Massive Compact Halo Objects
我们提出冷暗物质（CDM）完全由夸克物质组成，产生于宇宙夸克-强子跃迁。我们表明，紧凑的引力物体，质量约为0.5（M_{\odot}），可以演变出这样的CDM。
2002-11-26 astro-ph hep-ph
On Big Bang Relics, the Neutrino Mass and the Spectrum of Cosmic Rays
结果表明，宇宙线谱的高能特征，特别是4 PeV附近的扭结和谱指数的相应变化，可以用高能宇宙质子和大爆炸遗迹反中微子之间的相互作用来解释，如果后者的静止质量约为0.4 eV/ $c^2$ .这一解释得到了广泛的空气簇射实验的实验数据的支持，特别是在300 PeV附近的第二个扭结的观测（蝇眼），以及在该能量下发生的宇宙射线谱的化学成分的突然变化。这两个事实都是从我们的理论中自然得出的，我们的理论预测了宇宙射线谱在少PeV区域的其他可验证的特征，例如$p/α$比率的突然下降。
2001-07-25 hep-ph
The Ultra High Energy Cosmic Ray Spectrum from Relic Particle Decay and DGLAP Evolution
我们计算了聚集在星系晕中的超重暗物质群衰变产生的超高能宇宙射线谱。为了进行这种计算，我们从LEP测量的碎裂函数开始，并使用QCD DGPs方程将它们演化到宇宙线能量标度。我们考虑了标准模型演化和超对称演化。我们还考虑到多体的最终状态的暗物质粒子的衰变。
2002-01-10 astro-ph hep-ph
Using SquiRels to Find LiMRs: A Model-Insensitive Approach to Cosmic Microwave Background Studies of Light but Massive Relics
Boston University（波士顿大学）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
研究针对宇宙微波背景中轻而大质量遗迹，确定三个独立物理量，引入SquiRels方法，证明普朗克观测对LiMRs相空间分布函数形状不敏感并给出限制，还表明未来地面观测台能区分LiMRs与无质量暗辐射并提供分布形状信息。
2026-07-15 astro-ph.CO hep-ph
Unstable superheavy relic particles as a source of neutrinos responsible for the ultrahigh-energy cosmic rays
超重残留粒子的衰变可能会产生极高能的中微子。它们在残余中微子上的湮灭可能是能量超过Greisen-Zatsepin-Kuzmin截止的宇宙射线的起源。红移的作用就像一个宇宙学滤波器，选择在某一特定值z_e处的源，此时中微子能量接近湮灭截面的Z极。我们预言超高能宇宙射线与星系晕没有方向相关性。同时，数据中可以存在一些方向相关，反映了物质在红移z=z_e处的分布。这两个特征在现有数据中都很明显。我们的方案与Super-Kamiokande报告的中微子质量一致，并且不需要轻子不对称性或背景中微子的聚集。
2000-02-17 astro-ph hep-ph
Ultra High Energy Cosmic Rays from Cosmological Relics
综述了超高能宇宙射线（UHECR）起源的研究现状，重点介绍了UHECR问题的基本粒子解，即拓扑缺陷和超重暗物质（SHDM）粒子。残余超重粒子在暴胀时非常有效地产生。由于受到规范离散对称性的保护，它们可以长寿命。它们聚集在星系晕中，因此产生了没有格赖森-扎采平-库兹明截止的UHECR。拓扑亏损可以自然地产生能量与观察到的粒子和更高，但在大多数情况下无法产生观察到的通量。宇宙项链，由弦连接的单极子和涡顿被认为是最合理的来源。后两者也聚集在晕中，它们的观测预测与SHDM粒子相同。
2000-02-15 hep-ph
Annual Modulation of Cosmic Relic Neutrinos
宇宙中微子背景（CvB）在大爆炸后约一秒产生，渗透到今天的宇宙中。新的技术进步使得中微子在β衰变核（NCB）上的捕获成为探测CvB的明确途径。我们表明，太阳引力聚焦导致预期的中微子捕获率每年调制。调制的幅度和相位依赖于局部中微子背景的相空间分布，这是由结构形成扰动。这些结果也适用于在NCB实验中寻找不育中微子。引力聚焦是中微子捕获实验的唯一调制源，与暗物质直接探测搜索相反，在暗物质直接探测搜索中，地球相对于太阳的随时间变化的速度也起着作用。
2014-04-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Possible detection of relic neutrinos and their mass
近年来，最高能量的宇宙射线中有很大一部分可能是Z玻色子的衰变产物，而Z玻色子是由高能宇宙中微子与宇宙学遗迹中微子共振湮灭而产生的。如果我们认真对待这种所谓的Z-爆发的情况，我们可以通过比较预测的Z-爆发光谱和观测到的宇宙射线光谱来推断最重的遗迹中微子的质量以及必要的高能宇宙中微子通量。
2001-11-09 astro-ph hep-ex hep-ph
Interaction of ultra-energetic cosmic neutrinos with a thermal gas of relic neutrinos
本文利用有限温度场论研究了超高能宇宙中微子与残余中微子热背景的相互作用。从中微子自能的虚部，计算的Z玻色子传播子附近的共振，我们推导出UHE中微子传输概率的一般表达式。这使我们能够考虑到由残余中微子的动量分布引入的热效应。我们比较我们的结果与文献中存在的近似表达式，并讨论了热效应的影响下，现实的UHE中微子通量和青睐的中微子质量计划的吸收骤降。
2005-12-13 astro-ph hep-ph
The high energy cosmic ray spectrum from relic particle decay
据推测，最近发现的超高能宇宙射线可能来源于聚集在我们银河系晕中的质量为$10^{12}$ GeV的残余粒子的衰变。这一假设可以通过即将到来的高能宇宙核子和中微子的光谱测量来检验，在这个模型中，高能宇宙核子和中微子的光谱是由QCD碎裂物理学确定的，没有天体物理学的不确定性。我们发展的碎裂谱测量LEP能量的衰变粒子质量的尺度的DGstrom方程的数值解。这使得纳入超对称性的级联发展的影响，我们也允许衰变成多粒子状态。计算的谱形与目前的宇宙线数据符合得很好，超出了Greisen-Zatsepin-Kuzmin能量。
2001-11-12 astro-ph hep-ph
Cosmic Neutrinos from Unstable Relic Particles
我们推导出一个通用粒子的质量$\sim~1-10^{14}$ TeV衰变成中微子在宇宙学时代的遗迹丰度的限制，使用的数据从Fréjus和IMB核子衰变探测器和蝇眼空气簇射阵列。这种不稳定粒子的寿命可能构成了今天的暗物质，根据质量的不同，它们的寿命有可能大于$\sim~10^{14}-10^{18}$ yr。对于寿命短于宇宙年龄的中微子，由于散射和膨胀红移导致的能量损失变得重要，并限制了中微子观测站探测早期宇宙的能力。
1992-09-15 hep-ph
Prospects and Limitations for Constraining Light Relics with Primordial Abundance Measurements
光遗迹密度影响早期宇宙的热和膨胀历史，留下许多可观察到的印记。我们着重讨论了大爆炸核合成过程中产生的轻元素的原始丰度，这些丰度受光遗迹密度的影响。原始丰度可以用来推断光遗迹的密度，从而作为标准模型之外的物理学的探针。我们计算的观测不确定性的原始轻元素丰度和相关的数量，将需要为了这些测量，以实现灵敏度的轻遗物密度从即将到来的宇宙微波背景调查的预期。我们确定的核反应率，需要更好地测量，以最大限度地利用未来的观测。我们表明，改进的原始氦-4丰度的测量可以改善对轻遗物的约束，而更精确的测量原始氘丰度是不可能有竞争力的宇宙微波背景测量轻遗物密度。
2019-09-23 astro-ph.CO hep-ph
How to Detect Big Bang Relic Neutrinos?
大爆炸遗留中微子的存在--与构成宇宙微波背景辐射的大爆炸遗留光子的精确类似物--是标准宇宙学的基本预测。目前，它们存在的观测证据完全依赖于宇宙学测量，如轻元素丰度、宇宙微波背景的各向异性和大尺度物质功率谱。本文着重讨论了更直接的、基于弱相互作用的遗迹中微子探测技术的发展前景，这些技术对宇宙中近现代和我们局部邻域的宇宙中微子背景非常敏感。在这方面，我们强调有必要考虑到我们银河系和附近的星系团的冷暗物质晕中残余中微子的引力聚集。
2005-05-04 hep-ph
Thermal effects on Dark Matter production during cosmic reheating
Université catholique de Louvain（天主教鲁汶大学）；Technische Universität München（慕尼黑工业大学）；University of Tokyo（东京大学）；Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑大学）；Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）
研究宇宙再加热期间热历史对暗物质 relic abundance 的影响，结合 CMB 观测预测碰撞实验结果。
2026-04-17 astro-ph.CO hep-ph
Probing the Cosmic Neutrino Background and New Physics with TeV-Scale Astrophysical Neutrinos
本文利用IceCube探测到的三个TeV中微子源事件，通过标准模型及新物理情形下的散射效应约束残余中微子超密度和新型中微子自相互作用耦合强度。
2025-07-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos from the Annihilation or Decay of Superheavy Relic Dark Matter Particles
鉴于越来越多的证据表明，最高能量的宇宙射线主要是质子，而不是伽马射线，我们讨论的前景，这些宇宙射线产生的衰变或湮灭的超重遗迹粒子。我们计算了由此产生的高能中微子能谱，并将计算结果归一化到超高能宇宙线能谱。我们表明，大多数scenerios已经受到限制，目前的限制放置的AMANDA实验。
2002-04-09 astro-ph hep-ph
Non-thermal cosmic neutrino background
我们指出，对于狄拉克中微子，除了标准的热宇宙中微子背景（C $ν$ B）外，还可能存在一个数密度相当的非热宇宙中微子背景。由于右手成分基本上与标准模型粒子的热浴解耦，具有非热分布的残余中微子可能直到今天还存在。非热背景（nt）的残余密度可以由通常的观测界限上的有效数量的无质量自由度$N_\mathrm{eff}$的约束，并可以大到$n_{ν_{\mathrm{nt}}}\lesssim 0.5\,n_γ$。特别地，在没有任何奇异态的情况下，$N_\mathrm{eff}$可以大于3.046。非热残余中微子对探测C $ν$ B有不可减少的贡献，因此，可能会在未来的实验中被发现，如PIMMY。我们还提出了一个混乱的通货膨胀的情况下，一个非热背景可以自然地产生的通货膨胀预热。因此，非热残余中微子可能构成了了解极早期宇宙的一个新窗口。
2016-01-07 astro-ph.CO hep-ph
Relic neutrino masses and the highest energy cosmic rays
我们考虑了大部分高能宇宙射线是高能宇宙中微子与宇宙学遗迹中微子散射产生的Z玻色子衰变产物的可能性。我们将观测到的高能宇宙线谱与上述Z-爆发情景中的预测谱进行了比较，并通过极大似然分析确定了最重遗迹中微子的必要质量以及必需的高能宇宙中微子通量。我们表明，以这种方式获得的中微子质量的值是相当强大的变化，目前未知的数量，如中微子集群的数量，普遍的无线电背景，和河外磁场，在其预期的不确定性。更强有力的系统论产生于对来自未解决的天体物理学来源的普通宇宙射线的漫射背景的不同可能假设。在这些普通宇宙射线是起源于河外的质子的最合理的情况下，人们在68%的置信水平下得出所需的中微子质量在0. 08 eV -1. 3 eV范围内。如果假设有一个特定的宇宙射电背景，这个范围会大大缩小，例如，对于一个大的背景，这个范围会缩小到0.08 eV - 0.40 eV。在不久的将来，AMANDA、RICE和皮埃尔·俄歇天文台应该会探测到共振能量附近所需的高能宇宙中微子通量，否则Z爆发的可能性将被排除。
2002-03-20 astro-ph hep-ph
Massive Compact Halo Objects from the Relics of the Cosmic Quark-Hadron Transition
在银河系的晕中，有报道称存在质量约为0.5（M_{\odot}）的致密引力透镜。这些暗透镜的性质还不清楚，特别是因为这些物体的质量远高于核聚变的阈值。在这项工作中，我们发现，他们找到了一个自然的解释，作为亚稳态的假真空域（所谓的奇怪的夸克金块）形成的一阶宇宙夸克强子过渡的进化产物。
2002-11-26 astro-ph hep-ph
Massive relic neutrinos in the galactic halo and the knee in the cosmic ray spectrum
尽管许多人努力寻找合理的解释，但宇宙射线光谱中能量约为10**15.5 eV的“膝盖”的起源仍然是个谜。在这封信中，我们认为“膝盖”可能是由于宇宙射线与星系晕中的大质量中微子相互作用产生的类似GZK的效应。简单的运动学将“膝盖”的位置与中微子的质量联系起来，虽然所需的相互作用截面大于标准模型预测的截面，但它可以通过一个小的中微子磁偶极矩来容纳。从现有的实验数据的分析得到的中微子参数的值与目前的实验室界限是兼容的。
2001-12-07 astro-ph hep-ph
Relic Neutrinos and Z-Resonance Mechanism for Highest-Energy Cosmic Rays
最高能量的宇宙射线的起源仍然难以捉摸。超重粒子（X）衰变为超高能中微子并与残余（反）中微子在Z共振下发生散射具有吸引人的特点。假设X的质量为$10^{14\sim15}$ GeV，则所需的寿命$10^{15\sim16}$ y使模型的建立成为一个严峻的挑战，但我们考虑了三种逻辑上的可能性：（i）X是SU（15）中的Higgs标量，属于高阶表示，导致{ \it幂}增强的寿命;（ii）整体X量子数具有{ \it指数}抑制的瞬子破缺;和（iii）与额外的空间维度（S）本地化的X在现实世界膜导致{ \it高斯}衰减抑制，最有效的抑制机制考虑。
2000-03-01 astro-ph hep-ph
Irreducible cosmic production of relic vortons
在我们的宇宙中存在着一个由载流宇宙弦组成的标度网络，预计在宇宙膨胀期间会不断地产生具有守恒电流的环。这些环辐射引力波，并可能稳定成离心支撑的结构。我们表明，这一过程产生了一个不可约的人口的vortons尚未考虑到目前为止。特别是，即使在弦形成的时候没有形成环，我们也期望今天大量存在的涡旋子。我们确定了它们的宇宙学分布，并估计了它们今天作为弦张力和当前能量尺度的函数的遗迹丰度。这允许我们排除这个参数空间的新域。与此同时，在弦电流的某些条件下，涡子被证明是一个可行的和原始的暗物质候选者，可能为所有值的弦张力。它们的质量、自旋和电荷谱很宽，在暗物质的研究中，它们会有一种不寻常的现象。
2021-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extremely high energy cosmic rays from relic particle decays
利用HERWIG QCD事件发生器计算了大质量亚稳遗迹粒子衰变的质子和中微子通量。预测的质子能谱可以解释观测到的极高能量宇宙射线的通量超过了Greisen-Zatsepin-Kuzmin截止，衰变粒子质量为O（10^{12}）GeV。如果这些粒子构成了所有的暗物质，那么所需的寿命为O（10^{20}）yr（贡献越小，寿命就越短）。如果亚稳粒子是来自超对称破缺的隐藏扇区的类强子束缚态，通过不可重整化的相互作用衰变，那么这样的值是合理的。质子与中微子通量的预期比例作为即将到来的皮埃尔俄歇计划的衰变粒子模型的对角。
1998-06-01 astro-ph hep-ph
Probing light relics through cosmic dawn
研究表明，将SKA等宇宙黎明21厘米巡测与CMB-S4等实验结合，可显著提升$N_{\rm eff}$约束，从而探测多种轻粒子模型。
2024-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Relic Backgrounds of Gravitational Waves from Cosmic Turbulence
在早期宇宙中，湍流可能是在几种非平衡过程中产生的。宇宙动荡的周期可能会留下一个可探测的遗迹，以引力波的随机背景的形式。在本文中，我们推导出的期望信号的功率谱的一般表达式。扩展以前的工作的主题，我们考虑到一个连续的能量注入功率和磁场的影响。这两种效应导致相当大的偏离Kolmogorov湍流谱。我们应用我们的结果，以确定可能已产生的中微子不均匀扩散和一阶相变的重力波的频谱。我们表明，在这两种情况下，预期的信号可能是在灵敏度范围内的LISA。
2002-06-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Constraints on Light (but Massive) Relics
许多超出标准模型的物理学场景都预测了新的光，弱耦合自由度，在早期宇宙中占据了一席之地，并作为今天的宇宙遗迹保留下来。由于其高丰度，这些遗迹可以显着影响宇宙的演化。例如，无质量的遗迹产生了一个位移$ΔN_{\rm eff}$到宇宙预期的有效活跃中微子数。另一方面，巨大的遗迹也成为后来宇宙中宇宙学暗物质的一部分，尽管它们的光性质允许它们自由地从势阱中流出。这在宇宙的大尺度结构（LSS）中产生了新的签名，抑制了小尺度的物质波动。我们提出了第一次一般搜索这样的光（但大规模）文物（LiMR）与宇宙微波背景（CMB）和LSS数据，扫描其质量$m_X$和温度$T_X^{(0)}$今天的二维参数空间。在保守的最低温度（$T_X^{(0)}=0.91$ K）方案中，我们排除了外尔（和更高自旋的）费米子--如引力子--在95% C. L.时具有$m_X\geq 2.26$ eV，并为标量、矢量和狄拉克费米子遗迹设置类似的$m_X\leq 11.2, 1.06, 1.56$ eV极限。这是第一次搜索LiMR与联合CMB，弱透镜，和完整形状的星系数据，我们表明，弱透镜数据是关键的打破参数简并，而完整形状的信息提出了一个显着的提升，相对于只有重子声学振荡参数的分析约束功率。在这些数据集的综合实力下，我们的约束是迄今为止最严格和最全面的。
2022-04-16 astro-ph.CO hep-ph
On Fractal Structure of Quantum Gravity and Relic Radiation Anisotropy
COBE宇宙实验中观测到的大尺度（$>7^o$）宇宙微波背景各向异性可以看作是量子引力分形结构的一种表现。
1994-06-19 astro-ph hep-ph
Cosmic ray signatures of massive relic particles
费米尺度是自然界唯一的基本能量尺度的可能性目前正在认真考虑之中，然而宇宙射线可能已经在更高的尺度上提供了新物理学的直接证据。最近探测到的非常高能量的粒子没有合理的天体物理来源，这表明这些粒子来自于聚集在我们银河系晕中的大质量粒子的缓慢衰变。事实上，这种粒子在之前就已经被预测存在，其质量和寿命都在解释观测结果所需的范围内。我讨论了最近的工作集中在实验测试这个推测，但令人兴奋的想法。
2000-05-25 astro-ph hep-ph hep-th
Can high energy neutrino annihilation on relic neutrinos generate the observed highest energy cosmic-rays?
聚集在星系晕或附近星系团晕中的大爆炸遗留的质量为$\sim 1$ eV的中微子上的高能$\sim 10^{21}$ eV中微子的湮灭被认为是通过强子Z衰变产生高能核子和光子的原因，这可能解释了探测到的大于10^{20}eV的宇宙射线的通量。我们发现，由这一过程产生的高能核子和光子的通量主要是在均匀的、非团簇的中微子背景上湮灭的，并且为了解释探测到的>10 ^{20}eV粒子的通量，10 ^{21}eV中微子的能量产生率需要>10^{48} erg/Mpc^3 yr。这个能量产生率，相当于宇宙的总光度，比解释大于10^{19}eV宇宙射线通量所需的高能核子产生率大4个数量级。因此，为了使中微子湮灭对探测到的大于10^{20}eV的宇宙射线的通量有显著贡献，就必须提出一种新的高能中微子源的存在，这种高能中微子源可能与大于10^{19}eV的宇宙射线源无关。
1998-04-02 astro-ph hep-ph
Shadows of Relic Neutrino Masses and Spectra on Highest Energy GZK Cosmic Rays
The Ultra High Energy (UHE) neutrino scattering onto relic cosmic neutrinos in galactic and local halos offers an unique way to overcome GZK cut-off. The UHE nu secondary of UHE photo-pion decays may escape the GZK cut-off and travel on cosmic distances hitting local light relic neutrinos clustered in dark halos. The Z resonant production and the competitive W^+W^-, ZZ pair production define a characteristic imprint on hadronic consequent UHECR spectra. This imprint keeps memory both of the primary UHE nu spectra as well as of the possible relic neutrino masses values, energy spectra and relic…
2001-02-24 astro-ph gr-qc hep-ex
Beta Decaying Nuclei as a Probe of Cosmic Neutrino Background
本文分析了利用中微子在β衰变核上的俘获来探测宇宙学遗迹中微子的可能性。该反应没有中微子能量的阈值，这对于寻找具有非常低能量的残余中微子至关重要。我们专注于氚（3H）和氚（187 Re）β放射性同位素将用于KATRIN和MARE实验，致力于测量电子中微子质量在亚电子伏特尺度。我们从通过中微子捕获寻找宇宙学中微子的角度来审视这些实验。我们的结论是，即使有可能的引力集群的遗迹中微子的前景，他们的检测在这些和其他类似的实验是不乐观的。然而，KATRIN和MARE实验可以建立一些有用的约束的残余中微子的密度。
2011-02-09 hep-ph
Discovering Relic Gravitational Waves in Cosmic Microwave Background Radiation
J. A.惠勒在引力物理学的许多领域都做出了巨大的贡献，并且与遗迹引力波的研究也有联系。我首先简要介绍了惠勒的影响，这项研究。论文的一部分主要是详细论证残余引力波的存在，说明它们与量子力学起源有关的性质，推导出它们的效应的预期大小，并推理为什么它们应该在相对较近的将来被探测到。这条论证路线包括将遗留的引力波与量子力学起源的密度扰动进行比较，以及对暴胀理论的方法和预测的严厉批评。本文的另一部分致力于在宇宙微波背景辐射（CMB）中主动寻找残余引力波。本文重点研究了CMB的温度-偏振TE交叉关联函数。的相关性，它的符号，统计，和最合适的间隔角尺度的预期数值水平被确定。还考虑了其它关联函数。总的结论是，遗迹引力波的观测发现看起来像是未来几年的事情，而不是几十年。
2010-03-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Ultra-High-Energy Cosmic Ray Boosted Relic Neutrinos
School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）
通过标准模型中性流相互作用，超高能宇宙射线可助推遗迹中微子至高能，从而间接探测宇宙中微子背景；本文系统计算了扩散通量，发现散射通道存在清晰层次，并利用IceCube和Pierre Auger数据给出了CνB过密度的上限。
2026-11-03 astro-ph.HE hep-ph
Detection of relic gravitational waves in the CMB: Prospects for CMBPol mission
通过残留引力波在宇宙微波背景辐射中的印记来探测残留的引力波，是计划中的CMBPol任务的最重要任务之一。在最简单可行的理论模型中，引力波背景由两个参数表征，张量标量比$r$和张量谱指数$n_t$。在本文中，我们分析了这两个参数，$r$和$n_t$的潜在联合约束，使用CMBPol任务的潜在观测，预计将检测遗迹引力波，如果$r\gtrsim0.001$。讨论了宇宙弱透镜效应、各种前景辐射和系统误差等污染物对系统的影响。
2011-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
