Primordial black hole dark matter in dilaton-extended two-field Starobinsky inflation
我们研究了Starobinsky的二次膨胀$f(R)$模型的双场扩展中原初黑洞的产生及其对目前观测到的暗物质的贡献。该模型具有多场放大机制，导致在负责生产原始黑洞的小波长处的暴胀功率谱中产生尖锐的峰值。这种机制与单场模型有很大不同，需要在暴胀动力学的中间阶段进行随机处理。我们发现，该模型导致了一个成功的阶段，有效的单场Starobinsky膨胀的波长探测的宇宙微波背景辐射和解释所观察到的冷暗物质内容在宇宙中形成的原始黑洞。
2021-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Energy and Dark Matter like intrinsic curvature in extended gravity. Viability through gravitational waves
在这篇简短的评论中，我们讨论了一个中间步骤，即通过考虑引力的扩展理论来扩展标准广义相对论的图景。在这幅织锦中，要解的方程不是广义相对论的标准爱因斯坦场方程，而是这种扩展理论的扩展爱因斯坦场方程。建立标准广义相对论的质能和时空曲率之间的传统关系，在这个新的图景中得到了修正，至少在线性近似下，时空曲率的变化产生了质能。暗宇宙、暗能量、暗物质和先锋异常的各种问题，原则上都可以通过这种方法得到解决，而对引力扩展理论的最终认可可以从一致的引力波天文学的实现中得到。我们还利用真空涨落的放大过程讨论了早期宇宙的质能和时空曲率的量子化，真空涨落的放大过程与残余引力波的原始产生有关。未来对这种残余引力波的探测将是对引力相互作用的量子特征而非经典特征的最终认可。
2012-11-06 astro-ph.CO gr-qc
On extended sign-changeable interactions in the dark sector
我们扩展了Sun等人和Wei提出的宇宙学耦合，在那里他们提出了沿着宇宙学演化的符号变化的相互作用。我们的推广从减速参数和暗区的能量密度关系中解放了相互作用的符号变化，并考虑了非相互作用物质的存在。在三种情况下，我们分别得到了宇宙学符合问题、宇宙学年龄危机问题和早期宇宙暗能量的能量密度大小问题的通解，并对用哈勃函数和超新星Ia数据拟合的模型结果进行了分析。此外，我们图形研究的变化范围内，实际的暗物质密度参数，有效的状态方程的暗能量和红移的过渡到加速方案，产生的顺序$1σ$的耦合参数的变化。
2014-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can Dark Matter be an artifact of extended theories of gravity?
在这篇文章中，我们提出了不同的背景模型的扩展理论的重力，这是最低限度地耦合到SM领域，解释的可能性成因的暗物质不影响SM粒子部门。我们修改了引力扇区，允许量子修正的动机（1）本地$f(R)$引力和（2）非最小耦合引力与SM扇区和介子场。接下来，我们对度规应用保角变换，将作用量变换回爱因斯坦坐标系。我们还表明，一个有效的理论，从这些扩展理论的引力和SM部门看起来完全相同。使用普朗克2015年观测到的遗迹约束，我们约束了有效场论的尺度（$Λ_{UV}$）以及暗物质质量（$M$）。考虑了（1）轻暗物质（LDM）和（2）重暗物质（HDM）两种情况，推导了暗物质湮灭为SM粒子的热平均截面的上界.此外，我们表明，我们的模型自然地纳入了自相互作用的暗物质。利用这些自相互作用，我们导出了（1）局部$f(R)$引力和（2）来自暗物质自相互作用的非最小耦合引力的参数约束。最后，我们从粒子物理学的角度提出了一些不同的UV完全模型，这些模型可以产生与我们从扩展的引力理论推导出的相同的有效理论。
2016-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic microwave background constraints on extended dark matter objects
该研究利用宇宙微波背景各向异性约束原初形成的扩展暗物质天体，通过引入标度技术加速计算，发现尺寸达 $10^4$ AU 的天体暗物质占比须低于百分之一。
2024-09-30 astro-ph.CO gr-qc
Conditions for the cosmological viability of the most general scalar-tensor theories and their applications to extended Galileon dark energy models
在Horndeski的最一般的标量张量理论与二阶场方程，我们推导出的条件，以避免鬼和拉普拉斯不稳定性与标量，张量和矢量扰动的存在下，两个完美的流体平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）背景。我们的一般性结果对于构造理论上一致的暗能量模型是有用的。我们将我们的公式扩展Galileon模型中的状态方程小于-1的跟踪器的解决方案。我们澄清了允许的参数空间中的鬼和拉普拉斯不稳定性是缺席的，我们在数值上证实，这样的模型确实是宇宙学上可行的。
2011-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Holographic dark energy with Granda-Oliveros cutoff and ansatz based approach: An extended look
本研究基于假设方法，对具有Granda-Oliveros截断的Tsallis、Barrow和PLEC全息暗能量模型进行了扩展分析，比较了四种宇宙演化形式，发现对数中间模型在可行性和拟合度上最优，其次为涌现宇宙和中间模型，简单幂律模型最差。
2024-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From Extended theories of Gravity to Dark Matter
在这项工作中，我们提出了不同的模型的扩展理论的重力，这是最低限度地耦合到SM领域，解释的可能性，一个暗物质（DM）的候选人，没有特设的补充标准模型（SM）。我们修改了引力扇区，允许量子修正激发本地$f(R)$引力，和非最小耦合引力与SM扇区和介子场。使用有效场论（EFT）的框架，我们约束的EFT和DM质量的规模。我们考虑了轻DM（LDM）和重DM（HDM）两种情况，推导了SM粒子的DM湮没截面的上界。
2016-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave constraints on extended dark matter structures
我们概括了现有的原始黑洞的限制，以黑暗的对象与扩展的大小使用alIGO设计的灵敏度。我们表明，LIGO是敏感的半径$O(10-10^3~{\rm km})$的暗物体，如果他们构成超过$\sim O(10^{-2}-10^{-3})$的暗物质。
2023-03-08 astro-ph.CO hep-ph
Extended LCDM: generalized non-minimal coupling for dark matter fluids
在本文中，我们讨论了一类模型，从几何的角度出发，在银河系尺度上解释引力动力学的问题。我们并没有声称暗物质和重子之间存在某种隐藏的耦合，或者放弃暗物质本身的存在，而是考虑了暗物质和引力之间存在某种非平凡的相互作用的可能性，这种相互作用能够改变天体物理尺度上的动力学。这种相互作用是假设暗物质在适当的小尺度和较晚的时间与重力发生非最小耦合。在给出了模型在牛顿极限下的预言后，我们还讨论了它的非最小耦合的可能起源。这项调查似乎表明，现象学机制设想的暗物质动力学，如玻色-爱因斯坦凝聚的暗物质晕，可以连接到这类模型。
2011-10-21 astro-ph.CO gr-qc
Singlet Extended Mirror Standard Model World as Dark Matter and Gravitational Waves Imprints of a High Scale Mirror Phase Transitions
Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Khazar University（哈扎尔大学）
研究镜像标准模型扩展世界，发现强一级电弱相变可产生可探测引力波，且镜像粒子可能构成全部暗物质。
2026-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological dynamics of extended chameleons
我们研究了最近提出的扩展变色龙模型在背景和线性微扰水平下的宇宙动力学。动力系统技术被用来充分描述宇宙在最大距离的演化，而结构的形成是在准静态近似下在亚视界尺度上分析的。几乎所有的扩展变色龙模型都能很好地描述从暗物质到暗能量主导的晚时间动力学跃迁，在背景和微扰水平上与$Λ$ CDM结果没有偏差。在这项工作中获得的结果证实了宇宙学的可行性扩展变色龙作为替代暗能量模型。
2017-03-08 astro-ph.CO gr-qc
Statefinder diagnosis for the extended holographic Ricci dark energy model without and with interaction
我们将状态发现诊断应用到扩展的全息Ricci暗能量模型中，研究了它们在无相互作用和有相互作用时的行为。我们绘制了不同情况下各种参数的轨迹。结果表明，非相互作用模型没有达到LCDM点$\{1,0\}$，而相互作用模型更受青睐，因为相互作用使得状态发现者对$\{r,s\}$的演化有很大不同.
2013-05-13 astro-ph.CO
Extended Effective Field Theory of Dark Energy: Ghost Condensate Dark Energy with Sextic Dispersion Relation in de Sitter Spacetime
该研究扩展了暗能量有效场论，分析了德西特时空中具有六次色散关系的鬼凝聚态暗能量，发现其对牛顿势的修正依赖物质密度时空性，晚期有特定时空尺度的振荡，且引力波速度在特定动量下具频率依赖性修正。
2025-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extended $Λ$CDM model and viscous dark energy: A Bayesian analysis
我们提出了一种考虑非广延效应的方法，在Verlinde理论的背景下，以解决一个扩展的宇宙模型的背景下，粘性暗能量。具体地说，这个模型通过广义弗里德曼方程导致宇宙膨胀动力学的微小扰动，即所谓的扩展$Λ$ CDM模型。从观测试验的角度出发，对遵循Eckart体粘滞理论的暗能量体粘滞模型进行了贝叶斯分析。这些模型通过这两个模型$Λ$ CDM和扩展的$Λ$ CDM的上下文中进行了研究。利用CMB距离先验、重子声学振荡测量、宇宙计时器和超新星Ia距离测量的数据进行了贝叶斯分析。
2019-05-22 astro-ph.CO
Constraints on the dark matter sound speed from galactic scales: the cases of the Modified and Extended Chaplygin Gas
我们证明了观测到的旋涡星系的自转曲线将暗物质的声速限制为$c_s < 10^{-4} c$，其中$c$是真空中的光速。使用修改后的Chaubergin气体作为一类统一的暗能量模型，将一个有效的暗物质组件与非零声速的代表性例子，我们确定了最严格的约束，迄今为止在这类模型的状态参数方程的常数贡献的值。最后，我们解释了为什么以前的限制使用的宇宙微波背景和重子声振荡不具有竞争力，因为在本文中提出的一个，并讨论了最近提出的扩展Chaubergin气体的局限性。
2015-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Extended gamma-ray emission from Coy Dark Matter
我们表明，这是可能的WIMP暗物质产生一个大的信号，在间接的暗物质搜索，而不产生信号的其他地方。我们说明了我们的观点，通过拟合费米-LAT扩展的银河伽玛射线过剩与狄拉克暗物质，主要通过赝标量湮灭成b夸克的简单模型。目前的对撞机约束是弱的，而14 TeV的LHC运行将约束有限的部分参数空间。在额外的间接搜索或未来的直接检测实验中，预计没有信号。我们的研究结果强调了充分理解潜在的暗物质的间接信号的重要性，因为它们可能提供有关暗物质粒子的唯一信息。
2014-05-08 astro-ph.CO hep-ph
Extended logotropic fluids as unified dark energy models
我们在这里研究扩展类的logotropic流体\textit{unified dark energy models}。在Anton-Schmidt方案的假设下，我们认为宇宙服从单一流体，其压力通过对数状态方程演化。这个结果与各向同性应力下的晶体类似。因此，我们调查的热力学和动力学的后果整合的声速，以获得压力的密度，导致扩展版本的Anton-Schmidt宇宙流体。在这幅图中，我们得到了在红外区域扩展Anton-Schmidt压力的重要结果。低能情况与宇宙在没有任何宇宙学常数的情况下加速有关。因此，我们推导出我们的流体的拉格朗日$\mathcal{L}=\mathcal{L}(X)$的有效表示，仅取决于动力学项$X$。我们分析了相对论和非相对论的限制。在非相对论极限下，我们用密度$ρ$和标量场$\vartheta$构造了哈密顿量和拉格朗日量，而在相对论极限下，我们找不到拉格朗日量的解析表达式，因此，在无旋理想流体的假设下，我们得到了作为$ρ$的函数的势.我们证明了该模型是\emph{logotropic dark energy models}的自然推广。最后，我们分析了一类带有一个额外参数$β$的广义Chaubergin气体模型。有趣的是，我们发现，这种情况下的拉格朗日和纯logotropic一个重合的非相对论制度。
2019-01-04 astro-ph.CO gr-qc
Delayed Detonation Thermonuclear Supernovae With An Extended Dark Matter Component
我们提出了热核超新星混合扩展组件的费米子冷暗物质的模拟。利用具有球对称性的爆燃-爆轰过渡的爆燃模型，研究了一颗质量为10000万的白矮星的爆炸。由于暗物质的大小与正常物质相当，所以这个系统可以用二维欧拉流体力学来描述。在我们所考虑的所有模型中，爆炸留下的所有暗物质都被困为一颗残余的致密暗星。与没有暗物质混合物的普通爆炸相比，暗物质的存在延长了爆燃阶段，产生更多的热中微子和类似数量的铁族元素。暗物质混合模型产生了更暗和更宽的光变曲线，这对热核超新星作为宇宙距离测量标准蜡烛的作用提出了挑战。我们的研究结果还表明，通过近太阳质量的暗物质混合热核超新星，模拟亚太阳质量黑洞作为暗引力源的暗致密物体的形成路径。
2020-12-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cold light dark matter in extended seesaw models
我们提出了一个彻底的讨论轻暗物质通过冻结在二体衰变A -> B DM。如果A和B是准简并的，则即使对于keV质量，暗物质粒子也具有冷谱。我们通过计算编码对结构形成的影响的传递函数明确地表明了这一点。作为这种设置的例子，我们研究了扩展的跷跷板机制与一个自发破缺的全球U（1）对称性，如逆跷跷板。keV量级的伪戈德斯通暗物质粒子是由准简并右手中微子衰变产生的。
2018-03-23 astro-ph.CO hep-ph
Growth of matter perturbations in the extended viscous dark energy models
本文研究了物质微扰背景下的广义粘性暗能量模型。为了做到这一点，我们假设平坦的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙的另一种解释，通过非加性熵和粘性暗能量。我们实施相对论方程，以获得一个光滑版本的暗能量的物质波动的增长。结果表明，在高红移区，物质密度衬度的演化与$Λ$ CDM模型相似;在后期，它与标准模型略有不同。使用最新的几何和增长率观测数据，我们进行了贝叶斯分析，以约束参数和比较模型。我们看到，我们的粘性模型与宇宙学探测器兼容，$Λ$ CDM恢复与$1σ$的置信水平。粘性暗能量模型缓解了$2 \sim 3 σ$中$H_0$的张力。然而，通过涉及$σ_8$张力，一些模型可以缓解它。在模型选择框架中，数据放弃了扩展的粘性暗能量模型。
2021-05-12 astro-ph.CO
Dark Radiation in extended cosmological scenarios
最近的宇宙学数据提供了一个“黑暗”的相对论背景在高统计意义的证据。然而，根据相对论自由度Neff的数量进行参数化，目前的数据似乎表明比基于三个活跃中微子的标准场景中预期的值更高。这种暗辐射成分的特征不仅在于其丰度，而且还在于其聚集特性，如其有效声速和粘度参数。因此，利用当前和未来的宇宙微波背景辐射数据，研究暗辐射性质与暗能量状态方程或标量谱指数的运行等关键宇宙学参数之间的相关性是至关重要的。我们发现，暗辐射的粘度参数不同于他们的标准值可能会被误解为一个不断发展的暗能量组件或作为一个运行的光谱指数的功率谱的原始波动。
2012-06-01 astro-ph.CO
Macroscopic dark matter constraints for extended mass functions
Queen’s University（女王大学）；Arthur B. McDonald Canadian Astroparticle Physics Research Institute（亚瑟·B·麦克唐纳加拿大天体粒子物理研究所）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）；McGill University（麦吉尔大学）
该研究汇编并重新计算宏观暗物质约束，考虑暗物质占比依赖性，将约束映射到扩展质量函数场景，发现宽质量函数受尾部相互作用严重约束，并提供公开代码与数据。
2026-09-09 astro-ph.CO hep-ph
The Axiverse Extended: Vacuum Destabilisation, Early Dark Energy and Cosmological Collapse
在Arvanitaki等人（arXiv：0905.4720v2 [hep-th]）的“弦轴向”哲学中提出了一个模型，该模型通过质量项将超轻轴子耦合到其相应的模量。在宇宙膨胀的后期，光场在它们的势中滚动，并对暗区的能量密度有贡献。耦合和额外场的加入极大地丰富了轴宇宙的可能唯象。有许多有趣的阶段，其中轴子和模量分量表现为暗物质或暗能量，并且可以通过修改过去的状态方程或导致宇宙未来可能的坍缩来对宇宙的膨胀历史产生相当大的和明显的影响。在未来，这种耦合可能有助于减轻宇宙学轴子的微调问题。我们激励和提出的模型，并简要探讨其宇宙学的后果数值。
2012-11-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Microlensing and dynamical constraints on primordial black hole dark matter with an extended mass function
最近$\sim 10 \, M_{\odot}$黑洞双星合并产生的引力波的发现，激发了人们对这一质量范围内的原始黑洞暗物质的兴趣。微透镜和动力学约束排除了所有的暗物质在紧凑的对象与范围内的δ函数质量函数$10^{-7} \lesssim M/ M_{\odot} \lesssim 10^{5}$。然而，有人认为，所有的暗物质都可能是由这个范围内的致密物体组成的，具有扩展的质量函数。我们明确地重新计算微透镜和动力学约束紧凑的对象与扩展的质量函数复制的PBH的质量函数产生的通货膨胀模型。我们发现，微透镜和动力学约束的质量函数的宽度上的冲突的限制，并没有找到一个质量函数，满足这两个约束。
2016-09-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
EXCEED-DM: Extended Calculation of Electronic Excitations for Direct Detection of Dark Matter
利用电子激发的直接探测实验是寻找光、亚GeV、暗物质（DM）的先锋。因此，这是至关重要的，有任何DM电子相互作用速率在此制度的准确预测。EXCEED-DM（用于直接探测暗物质的电子激发的扩展计算）使用来自各种从头计算电子结构计算的输入来计算DM-电子相互作用速率。这份手稿的目的是双重的：让用户熟悉EXCEED-DM的形式和输入，并执行新颖的计算来展示EXCEED-DM的能力。我们进行了四个计算扩展以前的结果：在暗光子模型的散射率，筛选与数值计算的介电函数，散射率与依赖于电子速度的相互作用势，扩展的吸收计算标量，赝标量和矢量DM，和每年调制的散射率在暗光子模型。
2023-03-15 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci hep-ph
A new extended quintessence
通过将一个标准标量场耦合到度量形式中定义的Ricci标量场，得到了扩展的五分性。本文提出了一种新的扩展的经典暗能量，在经典暗能量和引力之间引入了一种非最小耦合，但Ricci标量不是由度规形式给出的，而是由Palatini形式给出的.我们发现新的扩展精髓的状态方程可以越过幻影分界线，并且在-1线附近振荡。我们还表明，在新的扩展精髓的驱动下，宇宙将进入一个暗能量占主导地位的德西特阶段的未来。
2013-02-26 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational and mass distribution effects on stationary superwinds II. Extended dark matter haloes
在第二部分中，我们推广了上一篇论文的结果。我们提出了一个分析的超风解决方案，考虑扩展的引力相互作用的暗物质和重子晕。后者的纳入是至关重要的，因为它们可以对大质量星系产生的超级风的流体动力学产生重大影响。虽然扩展和大质量晕的存在并没有改变第一篇论文中建立的星系闭盒富集的极限，但它们可以触发开盒富集场景的早期激活，因为它们的引力势可以有助于抑制自由超风。此外，纳入扩展晕也将提高背后的超级风模型的物理设置，因为我们认为质量分布的属性，模仿最近的模拟结果的$Λ$ CDM晕。
2010-06-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
New Light on Dark Extended Lenses with the Roman Space Telescope
本研究指出罗曼空间望远镜银核时域巡天的高微引力透镜灵敏度，可探测标准模型扩展理论预言的多种延展暗物质子结构，灵敏度达现有约束下四个量级，分析方法可推广至其他暗物质构型。
2024-05-14 astro-ph.CO hep-ph
Subaru through a different lens: microlensing by extended dark matter structures
我们研究引力微透镜信号所产生的空间扩展的对象过境前的一个有限大小的源星。最有趣的功能出现的透镜和源的大小可比的爱因斯坦半径的设置。利用这些信息，我们得到的约束，从斯巴鲁-HSC调查M31的NFW subhalos和玻色子星的小行星地球质量的暗物质人口。这些透镜剖面捕捉到了大范围的暗物质子结构的定性行为。我们发现，偏离约束的点状透镜（如原始黑洞和MACHO）成为可见的半径为0.1 $R_\odot$和更大的透镜，与透镜质量的上限减弱与透镜尺寸的增加。
2020-07-24 astro-ph.CO hep-ph
Extended Calculation of Dark Matter-Electron Scattering in Crystal Targets
我们扩展了暗物质直接检测率的计算，通过电子跃迁在一般的电介质晶体目标，结合国家的最先进的密度泛函理论计算的电子能带结构和波函数附近的带隙，半解析近似，包括其他国家远离带隙。我们表明，特别是，全电子重建的重要性，用于恢复大的动量分量的电子波函数，其中，连同列入额外的国家，有一个显着的影响直接检测率，特别是重介质模型和在$\mathcal{O}(10\,\text{eV})$和更高的能量沉积。将我们的框架应用于硅和锗（已经被确定为灵敏的暗物质探测器），我们发现我们的扩展计算可以明显改变探测前景。我们的计算框架是在一个开源程序$\texttt{EXCEED-DM}$（扩展计算电子激发直接检测暗物质），将在即将发布的出版物中实现。
2021-05-11 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci hep-ph
Extended Metastable Dark Energy
假设当前的假真空能量密度是原始暴胀阶段的残余，重新审视了亚稳态暗能量的情况。零温度标量场势在这里描述了一个偶数幂级数高达六阶，这取决于3个自由参数：标量场的质量（$m$），无量纲（$λ$）指定的标准自相互作用项，和一个自由截止质量尺度（$M$）量化所有可能的偏差从退化的假真空状态。当前的$Λ$ CDM模型是假真空的非常长的衰变时间的结果，虽然有限，但远远大于宇宙的当前年龄。这个结果仍然有效的任意组合的$m/M$比，可以分析确定的薄壁近似和数值计算超出此限制。与文献中的许多说法不同，真空优势可能是暂时的。衰变时间的有限性表明，在这种情况下，观测到的宇宙的最终阶段将不会由德西特类型的宇宙学驱动。
2020-08-29 astro-ph.CO gr-qc
An Extended action for the effective field theory of dark energy: a stability analysis and a complete guide to the mapping at the basis of EFTCAMB
我们提出了一个推广的有效场论（EFT）形式主义的暗能量和修改后的重力模型，包括运营商与高阶空间导数。这使得EFT框架可以扩展到更广泛的引力理论，如Horava引力。我们提出了相应的扩展作用量，无论是在EFT和Arnowitt-Deser-Misner（ADM）形式主义，并着手制定出一个方便的映射之间的两者，提供一个自包含的和一般的程序，将一个给定的重力模型转换成EFT语言的基础上的Einstein-Boltzmann求解器EFTCAMB。把这个映射在工作中，我们说明，几个有趣的模型的暗能量和修改后的重力，如何表示它们在ADM符号，然后将它们映射到EFT形式主义。我们还首次提供了GLPV模型到EFT框架的完整映射。接下来，我们进行一个全面的分析的物理稳定性的广义EFT行动，在没有物质成分。我们工作的可行性条件，对应于没有鬼和模式，传播的标量和张量部门的负声速，以及没有快子模式的标量部门。最后，我们扩展和推广的现象学基础方面的$α$ -函数引入参数化Horndeski模型，以涵盖所有的理论与高阶空间导数包括在我们的扩展行动。我们详细说明的影响，额外的功能上的物理量，如动力学项和标量和张量模式的传播速度。
2016-08-03 astro-ph.CO gr-qc
Light dark matter in the singlet-extended MSSM
我们讨论的可能性轻暗物质在一般单态扩展的MSSM。质量为几个GeV的Singlino LSP可以解释CRESST，CoGeNT和DAMA实验报告的信号。单线态和原子核之间的相互作用是由标量介导的，标量的性质与SM希格斯粒子的性质一致，但有两个关键的区别：标量的质量为几个GeV，其相互作用强度被一个普遍的因子所抑制。我们表明，这样的标量可以与目前的实验约束，并在早期宇宙中的单斜湮没成这样的标量可以自然地导致一个遗迹丰度与观测到的冷暗物质的密度一致。
2010-10-04 astro-ph.CO hep-ph
Wide binaries in ultra-faint dwarf galaxies as a probe of extended dark objects
King’s College London（伦敦国王学院）
研究利用超微弱矮星系牧夫座I中的宽双星探测扩展暗物质对象，将现有约束推广到扩展暗物质，推导暗物质分数置信限，其在质量 - 半径平面敏感，还应用于超紧凑微晕并推导对原初曲率功率谱的约束。
2026-07-21 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic magnetic fields and dark energy in extended electromagnetism
我们讨论了电磁学的一个扩展版本，其中通常的规范固定项被提升为一个物理贡献，在理论中引入了一个新的标量状态。这种新的状态可以从暴胀时期的真空量子涨落中产生，在超级哈勃尺度上，它会产生一个有效的宇宙学常数。这样一个宇宙学常数的值，只要暴胀发生在电弱尺度上，就与从观测中推断出的值一致。另一方面，新的状态也产生了亚哈勃尺度上的有效电荷密度，产生了与当前哈勃视界一样大的相干长度的涡度和磁场。
2011-01-10 astro-ph.CO
A two-component vector WIMP -- fermion FIMP dark matter model with an extended seesaw mechanism
我们考虑标准模型的一个扩展，它解释了中微子的质量，并具有丰富的暗物质现象学。该模型有两个暗物质候选者，一个矢量WIMP和费米子FIMP，其残余密度之和与总暗物质丰度相匹配。我们广泛地研究了暗物质的产生机制及其与中微子部门的联系，以及目前和未来实验的各种限制。模型中的额外标量场可能在早期宇宙中引起一级相变。我们研究了与一级相变有关的随机引力波的产生。我们表明，相变可以是强的，因此该模型可能满足一个成功的电弱重子生成的必要条件之一。本文还讨论了与相变有关的引力波的可探测性.
2022-12-28 astro-ph.CO hep-ph
Detection of a Gamma-Ray Source in the Galactic Center Consistent with Extended Emission from Dark Matter Annihilation and Concentrated Astrophysical Emission
我们表明存在一个统计上显着的，强大的检测银河系中心的伽马射线源，这是一致的空间扩展信号，使用约4年的费米-LAT数据。如果暗物质粒子的空间分布与仅模拟暗物质的预测相似，则伽马射线通量与具有热湮灭截面的暗物质粒子的湮灭一致。我们发现一个扩展的源与伽马射线光谱，这是一致的暗物质粒子质量约10 GeV至1 TeV湮灭的b/b-条夸克，质量约10 GeV至30 GeV湮灭的tau+ tau-轻子的统计显着的检测。然而，这种解释中允许的区域的一部分与费米观测银河系卫星的限制相冲突。最大的改进，只包括点源的拟合得到的30 GeV的暗物质粒子湮灭的b/b-巴夸克。伽马射线的强度和光谱也很好地符合发射毫秒脉冲星（MSP）人口的密度分布像在M31中观察到的低质量X射线双星。扩展发射的最大拟合优度与已知的天体物理源一致，如球状星团中的MSP或分子气体上的宇宙射线韧致辐射。因此，我们的结论是，大部分的排放可能是从一个未解决的或空间扩展的天体物理源。然而，目前还不能排除全部或部分扩展发射来自暗物质湮灭的有趣可能性。
2013-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Primordial Black Holes as Dark Matter: Converting Constraints from Monochromatic to Extended Mass Distributions
原始黑洞（PBH）构成暗物质不可忽略的一部分的模型已经（重新）获得流行后，第一次检测到的双黑洞合并。迄今为止，大多数观测约束都是假设所有PBH都有一个质量，尽管最近的一些工作试图将约束推广到扩展质量函数的情况。在这里，我们推导出一个通用的方法来获得任何PBH扩展质量分布（EMD）和所需的质量范围内的任何可观的约束。从那些获得的单色分布，我们将它们转换成EMD的约束，通过使用等效的，有效的质量$M_{\rm eq}$，取决于具体的观察。我们强调PBH建模的有效性限制如何影响EMD参数空间。最后，我们提出了转换的限制PBH的总丰度从微透镜，恒星分布在超暗矮星系和CMB吸积对数正态和幂律质量分布，发现EMD约束一般比单色的。
2018-01-09 astro-ph.CO
Relic Densities of Dark Matter in the U(1)-Extended NMSSM and the Gauged Axion Supermultiplet
在一个具有规范反常U（1）对称性的超对称模型中，计算了超荷$U(1)_Y$动力学混合的中性伴子和轴子的暗物质残余密度。该模型是USSM（U（1）扩展的NMSSM）的变体，包含额外的U（1）对称性和相对于MSSM的超势中的额外单线态，其中规范不变性通过使用Stuckelberg多重态的Peccei-Quinn相互作用恢复。这种方法在光谱中引入了轴子（Im b）和撒克逊子（Re b），并产生了中性伴子的axino分量。Stuckelberg轴子（Im b）在电弱对称破缺后发展出一个物理成分（规范轴子）。我们分类的拉格朗日函数的所有相互作用，并进行了完整的模拟研究的频谱，使用micrOMEGAs确定的中性伴子遗迹密度。我们讨论的唯象影响的模型分析质量值的轴子从毫电子伏特到兆电子伏的区域。我们分析的可能的情况下，显着约束的WMAP数据的组合，从直接轴子搜索和否决权的排斥限制在核合成的时候晚熵释放。
2012-04-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large-Scale Structure Formation with Massive Neutrinos and Dynamical Dark Energy
在接下来的十年里，对宇宙大尺度结构的宇宙学测量将对动力学暗能量和大质量中微子的综合效应敏感。物质功率谱是这些信息的关键储存库。我们扩展了高阶微扰方法计算的功率谱，调查这些影响在准线性尺度。通过与N体模拟的比较，我们建立了包含动力学暗能量和大质量中微子的时间重整化群（Time-RG）微扰处理的有效性机制。我们还量化的标准（SPT），重整化（RPT）和拉格朗日恢复（LPT）微扰理论的准确性没有大量的中微子。我们发现，一个近似，忽略中微子集群作为一个源的非线性物质集群预测的重子声学振荡（BAO）的峰值位置为0.25%的准确性红移1 < z < 3，证明使用LPT的BAO重建在即将到来的调查。我们发布了一个修改后的公共Copter代码，其中包括本文中讨论的额外物理。
2014-04-28 astro-ph.CO
Unified Gas Heating Constraints on Extended Dark Matter Compact Objects
Korea Institute for Advanced Study（韩国高等科学研究院）；High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo（东京大学前沿研究教育院）；Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（日本高级研究院）
通过星际气体加热约束扩展暗物质致密天体的质量和丰度范围
2026-03-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Astrophysical and Dark Matter Interpretations of Extended Gamma-Ray Emission from the Galactic Center
我们构建经验模型的弥漫伽马射线背景对银河系中心。包括所有已知的点源和模板的发射与相互作用的宇宙射线与分子气体，我们表明，扩展的发射以前观察到的费米大面积望远镜的数据对银河系中心检测到的扩散模型组件的所有排列具有很高的意义。然而，我们发现，在我们的模式中的源的通量和光谱的变化显着依赖于背景模式。特别是，中央Sgr A $^\ast$源的光谱比以前的工作更陡，并且扩展发射的恢复光谱具有较大的系统不确定性，特别是在较低的能量下。如果扩展的发射被解释为由于暗物质湮灭，我们发现湮灭到纯$b$ -夸克和$τ$ -轻子通道是统计上等效的拟合优度。在纯$b$ -夸克通道的情况下，我们发现$39.4\left(^{+3.7}_{-2.9}\rm\ stat.\right)\left(\pm 7.9\rm\ sys.\right)\rm\ GeV$的暗物质质量，而纯$τ^{+} τ^{-}$ -通道的情况下，估计暗物质质量为$9.43\left(^{+0.63}_{-0.52}\rm\ stat.\right)(\pm 1.2\rm\ sys.)\ GeV$。或者，如果扩展的发射被解释为天体物理学的起源，如由于未解决的毫秒星系，我们得到强有力的限制暗物质湮灭，虽然系统的不确定性，由于依赖于背景模型是显着的。
2014-07-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Studying generalised dark matter interactions with extended halo-independent methods
对暗物质直接探测实验的解释是复杂的，因为我们既不知道暗物质的天体物理分布，也不知道它与原子核的粒子物理相互作用的性质。为了解决这两个问题，在一个非常一般的方式，我们开发了一个新的框架，结合了完整的形式主义的非相对论有效的相互作用与国家的最先进的晕独立的方法。这种方法使得分析任意暗物质相互作用的直接探测实验成为可能，并量化独立于天体物理不确定性的拟合优度。我们采用这种方法，以证明天体物理的不确定性和粒子物理未知数之间的简并是不完整的。某些模型可以使用基于液体氙的单吨级实验以与晕无关的方式进行区分，而其他模型则无法通过单次实验进行区分，但可以使用来自几个目标元素的组合信息进行分离。
2017-02-03 astro-ph.CO hep-ph
Merger rates of dark matter haloes from merger trees in the extended Press-Schechter theory
为了研究暗物质晕在现今质量（$10^{10}M_{\sun}\leq M_0 \leq10^{15}M_{\sun}$）、祖先质量（$(5\times10^{-3}\leq ξ\leq1$）和红移（$0\leq z\leq 3$）范围内的合并率，我们基于扩展的Press-Schechter理论（EPS）构造了合并树.我们使用Sheth和Tormen提出的$B(S,z)=p(z)+q(z)S^γ$形式的移动障碍物的首次穿越分布，以考虑崩溃的椭球性质。我们发现，每个晕$B_m/n$的平均合并率取决于晕质量$M$作为$M^{0.2}$和红移作为$(\mathrm{d}δ_c(z)/\mathrm{d}z)^{1.1}$。我们的结果与N体模拟的预测一致，这表明基于EPS理论的合并树能够与N体模拟的结果和分层宇宙中结构的演化达成令人满意的一致。
2009-05-06 astro-ph.CO
Diffraction of gravitational waves by extended dark objects
York University（约克大学）
本文研究扩展暗物体对引力波的衍射效应，证明有限尺寸效应在透镜半径超过阈值时显著，当前及未来引力波数据可对此类物体提供互补约束并探测暗扇区参数空间。
2026-09-15 astro-ph.CO hep-ph
Microlensing signatures of extended dark objects using machine learning
提出基于机器学习的微透镜特征探测方法，改进MicroLIA处理低采样数据，成功区分玻色子星、NFW子晕等延展暗物体与点透镜，推进暗物质本质研究。
2025-03-07 astro-ph.CO hep-ph
Extended Stellar Components of Galaxies & the Nature of Dark Matter
对星系的深层观测揭示了流、壳和晕的微弱扩展恒星成分（以下简称ESC）。这是一个自然的预测等级星系形成，作为吸积卫星星系潮汐破坏他们的主机。我们调查是否可以使用ESC的全球属性来测试的暗物质，推理，他们应该是敏感的低质量卫星的丰度，因此，底层的暗物质模型。利用冷暗物质（CDM）和暖暗物质（WDM）模型（$m_{\rm WDM}$ = 0.5，1，2 keV/ $c^2$）中星系形成的宇宙学模拟，我们发现ESC的运动学和轨道结构在不同模型中是一致的。然而，我们发现其空间结构的显着差异，正如预期的那样-一个因素的$\sim$ 10下降之间的$\sim$ 10%和$\sim$ 75%的维里半径在更极端的WDM运行（$m_{\rm WDM}$ =0.5，1千电子伏/ $c^2$）相对于CDM运行的球形平均质量密度。这些差异与不同成分的质量组装历史一致，并且存在于红移之间。然而，即使是最不一致的WDM模型是不兼容的$m_{\rm WDM}$目前的观测限制。重要的是，我们在改变底层暗物质时观察到的差异与我们在固定暗物质模型中预期的星系间变化相当。这表明，仅使用ESC未解决的空间结构来限制暗物质将是具有挑战性的。
2016-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational lensing evidence against extended dark matter halos
一般认为星系是嵌在暗物质晕中的，而暗物质晕远远超出了它们的发光物质。这些星系晕的存在主要来自于旋涡星系外围恒星和气体的速度比预期的要大。关于早期类型（椭圆形或透镜状）星系周围的暗物质，我们知道的要少得多。我们利用引力透镜导出了使背景类星体光偏转的早型星系的质量。这提供了对爱因斯坦环内总质量的可靠测量，爱因斯坦环的直径与不同类星体图像的分离相当。我们发现，透镜星系的质光比并不依赖于半径，从银河系内部区域的几个半光半径。此外，它的值不会超过恒星星族模型预测的值的两倍以上，这可以单独用重子暗物质来解释，而不需要任何外来物质。因此，我们的研究结果表明，如果暗物质存在于早型星系中，它的数量不超过发光物质的数量，其密度遵循发光物质的密度，与螺旋星系的旋转曲线所发现的形成鲜明对比。
2013-03-27 astro-ph.CO
Gravitational microlensing by dark matter in extended structures
暗物质可能以非重子结构的形式存在，例如致密的暗晕和玻色子星。重力微透镜是一种天文学探测器，过去曾帮助限制过原始黑洞和重子MACHO的数量。我们调查的非平凡的影响的大小和密度分布在这些结构上的微透镜信号，并限制他们的人口使用EROS-2和OGLE-IV调查。大于太阳半径的结构通常比点状透镜受到更弱的约束，但是对于具有引起焦散交叉或产生更大放大率的质量分布的结构，可以获得更强的约束。
2020-04-13 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Dark Energy Dynamics in Extended Parameter Space
动态暗能量最近被认为是解决哈勃常数$H_0$值的3.4 sigma张力的一种有前途的物理方法。Riess等人（2016）（R16，下文）的直接测量与普朗克卫星在$Λ$ CDM模型假设下获得的宇宙微波各向异性的间接约束之间。本文采用$w_0$ - $w_a$方法对暗能量演化进行参数化，并考虑$12$参数扩展的情况，发现：a）哈勃常数的张力确实可以用动力学暗能量来解决; b）宇宙学常数在大于$95 \%$ c. l.普朗克+R16数据集，和c）所有的标准精髓和一半的“向下走”的暗能量模型空间（其特征在于状态方程，随着时间的推移而减少）也被排除在超过$95 \%$ c.l.当宇宙剪切、CMB透镜效应或SN~Ia光度距离数据也包括进来时，这些结果得到进一步的证实。然而，BAO数据集仍然存在紧张关系。一个宇宙学常数和一小部分的冻结精华模型仍然与Planck+R16+BAO数据集在68 - 95% c.l.相反，对于普朗克加上一个现象学的$H_0$之前，融化和冻结的精华模型更喜欢小于70 km/s/Mpc的哈勃常数。当考虑非零空间曲率的模型时，一般结论也成立。
2017-04-03 astro-ph.CO
Snowmass 2021 Cross Frontier Report: Dark Matter Complementarity (Extended Version)
本文概述了Snowmass 2021各前沿合作制定的暗物质发现路线图，强调利用技术互补性的强有力实验组合是解决暗物质问题的关键。
2024-07-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Primordial black hole constraints for extended mass functions
我们重新讨论了宇宙学和天体物理学对原始黑洞（PBH）中暗物质分数的限制。我们考虑了各种质量函数，所有这些都描述了三个参数：一个特征质量和宽度和一个暗物质分数。然后，各种观测结果对作为前两个参数的函数的暗物质分数施加约束。我们展示了这些约束与单色质量函数的约束之间的关系，证明了它们在扩展的情况下通常比单色的约束更加严格。只考虑已建立的边界，忽略那些依赖于额外的天体物理学假设，我们发现有三个质量窗口，在$4\times 10^{-17}M_\odot,$，$2\times 10^{-14}M_\odot$和$25-100M_\odot$，PBH可以构成所有的暗物质。然而，如果包括所有的边界，PBH只能构成暗物质的$10\%$级。
2019-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Dark Subhaloes and Disturbances in Extended HI Discs
我们发展了一种微扰的方法来研究星系的扩展原子氢（HI）盘中的扰动的激发通过暗物质subhaloes。暗物质次晕的引力势较浅（与主晕相比），这使我们能够使用周转近似，我们通过模态分析求解方程，即，假设盘由具有M个模式的N个径向环组成。我们发现，暗物质subhaloes的属性，可以推断出从光盘的模式能量的配置文件和振幅。也就是说，我们发现，响应的整体幅度给出了暗子晕的质量。出于这种模式分析，我们然后表明，密度响应显示出类似的功能。最后，我们表明，我们的结果同意从全流体动力学模拟。我们发现一个简单的比例关系的卫星质量和傅立叶振幅的合成表面密度的气体盘的有效傅立叶振幅（基本上是一个总和的低阶模式）的规模为$m_{s}^{1/2}$，其中$m_{s}$是卫星质量。这个关系的效用是，它可以很容易地应用到一个观察到的HI地图推断卫星的质量，而不求助于充分的数值模拟。这将极大地帮助我们分析大样本的螺旋星系，以限制人口的矮卫星在本地体积。
2011-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
