Portal Matter, Kinetic Mixing, and Muon $g-2$
本文提出利用轻子门户物质的最小模型解决缪子 $g-2$ 反常,其手征增强机制类似费米子恐惧型 $Z'$ 模型,但参数空间由动力学混合/矢量门户暗物质范式决定,可在当前及未来实验中探索。
2023-04-28 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
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
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
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
Entanglement Signatures of Kinetic-Mixing Portals in Dark Monopole Scattering
Shiv Nadar IoE Deemed to be University(希夫·纳达尔印度理工学院);Henan Normal University(河南师范大学)
本研究采用信息论方法分析暗磁单极子与SM费米子经动力学混合门户散射中的量子纠缠,发现冯诺依曼熵随磁荷和混合参数二次增长,提出以退相干和纯度损失为新可观测量来约束门户参数、探索拓扑结构。
2026-09-03 hep-ph
More on the Hypercharge Portal into the Dark Sector
如果隐藏扇区包含一个以上的U(1)群,则在大质量U(1)场和超荷之间通常会出现额外的dim-4耦合(超出动力学混合)。它们的形式类似于Chern-Simons相互作用。我们研究这种耦合的现象学,包括实验室实验的限制和对暗物质的影响。隐藏的矢量场可以扮演暗物质的角色,暗物质的特征信号是来自银河系中心的单色伽马射线发射。我们表明,这种可能性是一致的大型强子对撞机和其他实验室的限制,以及天体物理界。
2013-05-29 hep-ph
Neutron Decay to a Non-Abelian Dark Sector
根据标准模型(SM),我们期望为每个衰变中子找到一个质子。然而,计算衰变中子数和产生质子数的实验存在分歧。这种差异表明,中子可能有一个奇特的衰变到暗区(DS)。在本文中,我们探讨了中子衰变为暗狄拉克费米子$χ$和非阿贝尔暗规范玻色子$W'$的情况。我们讨论了宇宙学的影响,这种情况下,假设DS粒子是通过冻结。在我们提出的方案中,DS与SM扇区有三个入口:(1)来自中子与$χ$混合的费米子入口,(2)标量入口,(3)光子与暗规范玻色子之间的不可重整化动力学混合,这导致两个扇区之间的矢量入口。我们表明,无论是费米子门户或标量门户应有助于在早期宇宙中的粒子的生产。具体来说,我们认为,宇宙的最高温度必须足够低,以防止在早期宇宙中产生$χ$。在本文中,我们依靠矢量门户连接两个部门,我们讨论的唯象界模型。主要的限制来自于确保暗物质的适当剩余丰度和避开中子星的边界。当暗规范玻色子非常轻时,大爆炸核合成的测量也施加了严格的约束。
2020-05-02 hep-ph
Inverse Amplitude Method for Perturbative Electroweak Symmetry Breaking Sector: The Singlet Higgs Portal as a Study Case
我们探索使用的逆振幅方法的散射振幅的unitarization推导出可能的新的重态的存在性和性质与微扰扩展的弱破缺扇区的标准模型从低能量有效理论。我们使用一个玩具有效的理论,通过整合出一个沉重的单重标量和比较的极点质量和宽度的unitarized振幅与原来的模型。结果表明,反振幅方法能正确地再现单重态质量,其精度可达O(1-3)倍,但其宽度被高估了。
2015-09-04 hep-ph
Portal Matter and Dark Sector Phenomenology at Colliders
如果暗物质(DM)通过动力学混合(KM)入口与标准模型(SM)相互作用,它就需要存在大量的、可能是$\gsim 1$ TeV的使能入口物质(PM)粒子,这些粒子携带暗物质和SM量子数,这些量子数将出现在类似真空极化的环形图中。这样的重态只能在高能对撞机上直接获得,并且显然处于ILC、CEPC和FCC-ee的直接运动学范围之外的质量尺度上。一种可能性是,这些新粒子是描述SM和暗扇区物理的UV完整场景的“下一步”的一部分。一个简单而直接的例子,这种情况下,涉及一个非阿贝尔暗扇区规范组在这项工作中,以证明一些预期从这个新的物理范围。在这里,我们提出了一个广泛的调查现有的分析,旨在探索这种PM状态的性质,在一系列的对撞机的背景下,特别是在大型强子对撞机,并指出一些未来的方向,在寻找新的签名,以及在模型的建设方向,显然需要额外的工作。
2022-02-17 hep-ph
Neutrino scattering and B anomalies from hidden sector portals
我们研究了当前的限制和未来的灵敏度夸克和中微子之间的耦合强度的存在下,一个形状因子产生的隐藏的扇形粒子,通过新的相互作用与夸克的环效应。我们考虑模型与矢量或标量的夸克和轻子的相互作用所产生的隐藏部门的动态。我们研究这些模型的约束条件,使用相干弹性中微子核散射和太阳中微子实验的数据,并演示如何利用反冲光谱发现这些新的相互作用。我们表明,我们的框架可以很自然地扩展到解释轻子普适性违反中性电流B衰变异常,并在一个模型框架中的中微子散射的约束可以对这些异常的影响。
2019-01-16 hep-ph
Neutrino Mixing via the Neutrino Portal
轻子和夸克混合之间的关系:$U_{PMNS} \approx V_{CKM}^{\dagger} U_X$,其中$U_X$是BM或TBM混合矩阵,暗示了夸克-轻子(大)统一和具有某些味对称性的隐藏扇区的存在。后者通过中微子入口耦合到可见扇区,并负责$U_X$,以及中微子质量的小。GUT保证了$\sim V_{CKM}$在轻子混合中的出现。这种情况下(逆或双跷跷板,筛选的狄拉克结构,基础固定对称性)的一般功能进行了描述,并提出了两个实现。高能量实现是基于$SO(10)$大统一理论的普朗克尺度的隐藏部门。低能量实现包括100 TeV尺度的$L-R$对称性和keV-MeV尺度的隐藏扇区。
2019-05-02 hep-ph
A Right-handed Neutrino Portal to the Hidden sector : Active Neutrinos and their Twins in an F-theory model
我们分析了具有一个可见扇区和一个双隐扇区的$SU(5)$ F理论模型中的中微子现象。在低能量下,两个扇区的强弱标度可能不同,但在可见(孪生)扇区中,状态谱由MSSM(MSSM $^\prime$)描述。该模型的特殊之处在于,存在通过汤川耦合耦合到两个扇区的右手中微子。结果表明,假设3个右手中微子的质量比弱标度大得多,在树能级上,跷跷板机制导致3个有质量的Majorana中微子和3个无质量的Majorana中微子。无质量的中微子通过辐射修正获得质量。在我们的分析中,无质量中微子主要是活跃中微子,而大质量中微子主要是不育中微子。我们拟合了活动中微子的质量和混合角,讨论了最轻的无菌中微子的现象。最后,我们考虑一些可能的宇宙学方案。
2022-12-01 hep-ph
Dark Matter and Neutrino Masses in a Portalino-like Model
本研究提出类Portalino暗物质与中微子质量模型,通过右手中微子连接标准模型与隐藏区,结合宇宙学约束得出Portalino可行质量范围,并指出其湮灭信号可作为中微子望远镜观测目标。
2023-06-16 hep-ph
Shining light through the Higgs portal with $γγ$ colliders
高能$γγ$对撞机是ILC和CLIC等未来$e^+ e^-$对撞机的潜在运行模式。我们研究了高能$γγ$对撞机对希格斯门场景的敏感性,该场景是在不可见的希格斯衰变阈值之上的隐藏扇区。我们表明,这样的$γγ$碰撞可以允许探测暗扇区的存在,通过希格斯门相对更精确地比任何其他计划的对撞机设施,从独特的组合相当大的横截面与清洁的最终状态和对撞机环境。此外,这种搜索可以覆盖单重态希格斯门参数空间产生的一阶电弱相变在早期宇宙。
2020-11-06 hep-ph
Electric Dipole Moments From Dark Sectors
我们研究了电偶极矩(EDM)的敏感性,新的$CP$违反物理在一个隐藏的(或黑暗的)部门,中性下的标准模型(SM)规范群,并通过重正化门户网站耦合。在弱扇区相互作用的情况下,我们表明,电子EDM可以诱导纯粹通过规范动力学混合门户,但需要五个循环,和四个权力的动力学混合参数$ε$。允许弱相互作用,并将希格斯和中微子门户网站,我们表明,领先的贡献$d_e$出现在两个循环的顺序,与$CP$违反的主要来源是在暗希格斯和重单重中微子的相互作用。在这样的模型中,EDM可以提供新的灵敏度门户耦合,是互补的直接探头在强度前沿或高能对撞机。
2019-10-15 hep-ph
Nonlocal Portal to the Dark Sector
Millennium Institute for Subatomic Physics at the High-Energy Frontier (SAPHIR) of ANID(智利国家研究与创新署高能前沿亚原子物理千年研究所);Center for Theoretical and Experimental Particle Physics, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Andres Bello(安第斯贝尔纳多·奥伊金斯大学精确科学学院理论与实验粒子物理中心);Institut für Theoretische Physik, Universität Tübingen, Kepler Center for Astro and Particle Physics(蒂宾根大学理论物理系开普勒天体与粒子物理中心);Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics, JINR(杜布纳联合核子研究所鲍戈留博夫理论物理实验室);Matrosov Institute for System Dynamics and Control Theory SB RAS(俄罗斯科学院西伯利亚分院马特罗索夫系统动力学与控制理论研究所)
本文提出非局域的Stueckelberg门机制,使标准模型与暗物质领域解耦,探讨了介子衰变到半不可见和不可见通道的现象学影响,并讨论了模型参数的实验限制。
2026-07-13 hep-ph
General form of effective operators from hidden sectors
本文模型无关地分析了通过希格斯、中微子和超荷门户积掉隐藏扇区后产生的维度六项,发现其形式固定且符号受因果幺正性约束,并通过对电弱、希格斯和双玻色子数据的全局拟合给出系数界限。
2025-05-22 hep-ph
Higgs Portal Inflation
标准模型的希格斯部分提供了一个独特的机会来探测隐藏的部分。Higgs平方算符是唯一的二维算符,它是Lorentz和规范不变的。因此,它可以耦合到标量曲率和dim-4级别的隐藏扇区。我们考虑的可能性,希格斯玻色子和单从隐藏的部门的组合起着暴胀子的作用,由于他们的大耦合引力。这意味着四次耦合满足某些限制,导致不同的低能现象,包括希格斯信号在大型强子对撞机。我们还解决了么正性问题,并表明我们的分析在么正化过程中仍然存在。
2011-11-18 hep-ph
Dark sector portal with vector-like leptons and flavor sequestering
我们考虑模型与费米子暗物质下的非阿贝尔暗规范组的转换。在暗规范群下也会发生转变的奇异矢量轻子,在自发对称性破缺后,可以与标准模型轻子混合,并作为暗区和可见区之间的门户。我们在一个明确的,可重正化模型的基础上,一个黑暗的SU(2)规范群如何这可以导致足够的暗物质湮灭到一个标准模型轻子味,使正确的遗迹密度得到。我们确定了一个离散的对称性,允许质量混合之间的矢量类费米子和一个单一的标准模型轻子的味道,同时防止这些字段之间的混合和其余的标准模型轻子。这种味道隔离避免了不必要的轻子味道违反效应,大大放松了对矢量状态质量尺度的限制。我们讨论的模型,包括直接检测的暗物质的现象学方面。
2018-07-13 hep-ph
Kinetic Mixing from Kaluza-Klein Modes: A Simple Construction for Portal Matter
本文提出大额外维度下由单个暗 bulk 多重态生成手征标准模型费米子与矢量型 KK 门户物质的最小构造,简化暗 Higgs sector 并给出 LHC 独特信号。
2023-06-20 hep-ph
FCNC portals to the dark sector
最一般的基础上,运营商参数化低规模偏离SM粒子的内容。SM规范不变性被强制执行,并且对于自旋为0、1/2、1和3/2的新的轻中性粒子,最低维度的算子被单独保留。基础进一步分解为耦合SM希格斯/规范场,夸克/轻子场对,重子/轻子数违反组合的费米子场。这个基础上,然后系统地研究发现的罕见的FCNC衰变的K和B介子的最终状态的能量丢失的潜力。最敏感的衰变模式中的s到d,b到d,和b到s部门的识别和比较每种类型的耦合到新的不可见状态。
2012-03-27 hep-ph
2HDM portal for Singlet-Doublet Dark Matter
我们提出了一个广泛的分析模型,其中(马约拉纳)暗物质候选者是一个SU(2)单线态和两个SU(2)双线态之间的混合物。这种结构称为单重态-二重态模型。我们将详细研究这个模型的扩展,其中暗物质部门与2-双重希格斯部门的相互作用,加强了暗物质现象学和搜索额外的希格斯玻色子玻色子之间的互补性。
2018-04-13 hep-ph
Exploring Dark Sector Portals with High Intensity Experiments
在未来十年及以后的高强度实验中,一个广泛的搜索计划将灵敏地探测新的光介质粒子,它们通过最小可重整化矢量、希格斯粒子和中微子门户以及更高维度的类轴子粒子门户相互作用。这些门户可能连接可见和黑暗部门,并在粒子物理学和宇宙学中一些重大开放问题的许多提议解决方案中发挥关键作用。在本白皮书中,我们综述了最小暗扇区门户研究的理论和实验进展、现状和前景。
2022-09-29 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Phenomenology of a Kinetic Higgs Portal
Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);PSI Center for Neutron and Muon Sciences(保罗谢尔研究所中子与μ子科学中心);University of Manchester(曼彻斯特大学)
研究通过Z2对称希格斯门户介导的非最小隐藏扇区相互作用对希格斯扇区可观测关联的影响,特别关注有效场论框架中隐藏扇区标量非标准动量依赖性的现象学后果,并讨论其对宇宙热历史及未来轻子对撞机探测的启示。
2026-05-26 hep-ph
Composite Asymmetric Dark Matter with a Dark Photon Portal
非对称暗物质(ADM)是一个有吸引力的框架,它将宇宙中观察到的重子不对称性与暗物质密度联系起来。一个复合粒子在一个新的强动力学是一个有前途的候选人ADM的强动力学自然解释ADM质量在GeV范围。其大的湮灭截面,由于强动力学离开的非对称分量是占主导地位的对称分量。在这种复合ADM场景中,暗扇区在早期宇宙中具有相对较大的熵密度。大的暗区熵导致了宇宙的过闭合,或者充其量与宇宙微波背景和成功的大爆炸核合成的观测相矛盾。因此,复合ADM模型通常需要一些入口来将暗扇区的熵转移到标准模型扇区中。在本文中,我们考虑一个暗光子门户与质量在sub-GeV范围和动力学混合的标准模型光子。我们详细研究了暗光子的可行参数空间,它可以在暗光子门模型中找到广泛的应用。我们还提供了一个简单的复合ADM与暗光子门户工作的例子。我们的模型是兼容的热leptogenesis和$B - L$对称性。考虑到派生的约束,我们表明,参数空间在很大程度上是由直接检测实验测试。
2018-12-06 hep-ph
Light Dark Sectors through the Fermion Portal
成对的标准模型费米子形成三维单重算符,可以耦合到新的暗扇区状态。这个"费米子入口"是与低维的希格斯粒子、矢量和中微子单态入口形成对比的。我们将其独特的现象学和地方的有效场论的界限在这个框架上,集中在费米子门户的情况下,一对光明暗部门费米子。我们得到目前和预计的限制,从各种介子衰变实验,丢失的能量和长寿命粒子搜索在对撞机,以及天体物理和宇宙学的界限的维度-6有效的运营商规模。DarkEFT公共代码可用于重铸这些限制,我们用各种例子来说明,包括集成的重暗光子。
2020-07-14 hep-ex hep-ph
Vector Higgs-portal dark matter and the invisible Higgs
标准模型的希格斯扇区提供了对隐藏扇区的独特探测。在这项工作中,我们探讨的可能性重整化希格斯耦合到隐藏的扇区矢量场,可以构成暗物质(DM)。为了使规范场具有质量,具有最小场含量的阿贝尔规范扇区具有自然的Z_2宇称。这种对称性确保了矢量场的稳定性,使它们成为可行的暗物质候选者,同时避开了通常的电弱约束。我们说明这个想法与Stueckelberg和希格斯机制。矢量DM与WMAP,XENON 100和LHC的约束是一致的,而它可以显着影响不可见的希格斯衰变。由于希格斯粒子衰变到矢量场的纵向分量的分支比增强,矢量希格斯粒子入口提供了一种有效的方法来隐藏希格斯粒子在LHC中。这可能就是为什么最新的ATLAS/CMS数据没有提供希格斯玻色子存在的证据。
2012-01-10 hep-ph
Higgs-field Portal into Hidden Sectors
希格斯场的质量项是可超重标化的,在标准模型中具有独特的地位。通过它提供的开放性,$SU(3) \times SU(2) \times U(1)$单态场可以与标准模型场具有可重规范化的耦合。我们提出的例子既不怪诞,也不自然。一个可能的结果是将希格斯粒子共振扩散到几个较弱的共振中,或者提供额外的、实际上不可见的衰变通道。
2006-05-16 hep-ph hep-th
Exploring Portals to a Hidden Sector Through Fixed Targets
我们讨论了中微子实验的灵敏度在光度前沿通用隐藏部门包含新的(子)GeV中性状态。这些态与标准模型之间的弱相互作用,可以在固定目标质子束设施上通过所有允许的可重整“入口”(在希格斯、矢量和中微子区)进行有效探测,对对撞机具有互补的灵敏度。我们专注于动力学混合矢量门户,并表明,一个新的隐蔽U(1)规范扇区的参数空间的某些区域,具有长寿命的亚GeV质量状态衰变到标准模型轻子已经受到LSND,MiniBooNE和NuMI/MINOS数据集的严重限制。此外,如果入口允许进入稳定的中性粒子,如兆电子伏级的暗物质,通常预测中微子束伴随着“暗物质束”,通过探测器中类似中性电流的相互作用可以观察到。因此,我们表明,LSND电子反冲事件样本目前提供了最严格的直接约束兆电子伏级的暗物质模型。
2009-10-14 hep-ex hep-ph
A Portalino to the Twin Sector
标准模型的扩展常常受到宇宙学的高度限制。新状态的存在可以通过额外的物质或熵的存在而显著改变宇宙的观测性质。特别是,试图解决层次问题,通过自然总是预测新的粒子附近的弱规模进入热平衡。由于没有将这种能量储存到SM中的手段,这些模型通常被排除在外。特别是“中性自然性”的场景,如双希格斯经常受到这种影响。然而,Portalino,一个与规范中性费米子算子结合的单线态费米子,可以自然地帮助提供一个入口,让熵回到SM,并提升双子扇区中的费米子自由度。随着$Z_2$ ${\rm SM \leftrightarrow {\rm Twin}}$对称性的自发破缺,这些模型面临着新的宇宙学挑战。在这里,我们试图发展这样的想法。我们将展示如何用一个$U(1)_Y$标量和它的孪生伙伴来打破$\ztwo$,从而提升许多光场。Portalinos的引入可以提升剩余的自由度。我们将发现,这些模型是高度约束的精确SM测量,激励适度扩展超出这一点。我们将讨论两个,一个是附加的弱物质,另一个是附加的有色物质。弱模型将包括在$\ztwo$破缺之上的简单的两个希格斯偶极模型。强模型将包含新的细夸克和双夸克的存在。我们将讨论辐射修正对中微子质量的影响,以及即使在这些中性自然模型中可能出现的有色信号,其中一些可能会出现在LHC或未来的对撞机上。
2019-05-02 hep-ph
The Type II Dirac Seesaw Portal to the mirror sector: Connecting neutrino masses and a solution to the strong CP problem
我们提出了一个版本的第二型跷跷板机制参数小狄拉克中微子质量。我们的模型从标准模型的一个$\text{SU}(2)_\text{L} \otimes \text{SU}(2)'\otimes \text{U}(1)_\text{X}$规范扩展开始,涉及一个镜像费米子扇区。一个具有很小真空期望值的双曲标量将SM轻子与它们的镜像对应物连接起来,我们可以将镜像中微子与右手中微子区分开来。与传统的II型跷跷板类似,我们的粒子谱具有单电荷和双电荷标量。强CP问题通过两个扇区之间的离散交换对称性来解决,该对称性迫使夸克和镜像夸克对强CP相位的贡献相互抵消。我们讨论了低能量的现象,评论这种情况下的宇宙学意义,并指出如何实现成功的狄拉克leptogenesis。
2022-12-19 hep-ph
Topological Portal to the Dark Sector
提出QCD与暗区间的拓扑门户,连接三个QCD介子与两个暗π介子,作为主导门户,提供轻热非弹性暗物质场景,减弱湮灭并抑制直接探测,但为Belle II提供新对撞机信号。
2025-01-27 hep-ex hep-ph hep-th
Probing Dark QCD Sector through the Higgs Portal with Machine Learning at the LHC
本研究通过Higgs门户探测暗QCD扇区,利用机器学习区分信号与背景,将分支比限制在10%以下。
2023-08-30 hep-ph
Evading Direct Dark Matter Detection in Higgs Portal Models
希格斯门暗物质(DM)的许多模型发现自己受到越来越严格的直接探测约束的压力。在规范场DM的框架下,我们研究了如何在保持热WIMP范式的情况下放松这样的边界。当隐藏扇区规范对称性通过希格斯机制被破坏时,隐藏扇区通常包含比暗物质轻的不稳定状态。这些状态为DM提供了有效的湮灭通道。因此,DM残留丰度和直接检测限由不同的参数控制,并且两者可以容易地协调。这个简单的设置自然地实现了“隐蔽”的暗物质的想法。
2016-11-29 hep-ph
Dark Neutrinos and a Three Portal Connection to the Standard Model
我们引入了一个暗中微子部门尊重一个隐藏的$U(1)^\prime$规范对称性,随后打破了真空期望值的暗标量。该模型是一个自洽的实现扩展的隐藏部门,与SM只通过三个可重整门户,即中微子,矢量和标量混合通信。门户耦合之间的相互作用导致了几个新的签名在重中微子,暗光子,暗标量搜索,典型的特点是多轻子加上丢失的能量和位移顶点。在K介子工厂(如NA 62)中出现了一个显著的特征,在那里,$K^+\to\ell_α^+ν\ell_β^+\ell_β^-$的衰变可以揭示出一个重中微子和一个高于背景的轻暗光子共振。考虑到开放的参数空间,我们还评论了最近的想法来解释突出的实验异常,以及它们如何适合我们提出的模型。一个最小的扩展模型,可能是由异常取消的动机,可以容纳一个暗物质候选人强烈连接到中微子部门。
2020-06-02 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
Towards a UV-Model of Kinetic Mixing and Portal Matter II: Exploring Unification in an $SU(N)$ Group
如果暗物质(DM)通过$U(1)_D$动力学混合(KM)入口在低能量下与标准模型(SM)相互作用,则不仅需要携带暗量子数和SM量子数的入口物质(PM)粒子的存在,而且还需要一个可能的UV完成,其中$U(1)_D$和SM都嵌入其中。在早期的工作中,遵循自下而上的方法,我们试图构建一个更统一的框架,这些SM和暗扇区的相互作用。在本文中,我们将开始探索,从自上而下,通过一个GUT类群,$G\to G_{SM}\times G_{Dark}$,其中$U(1)_D$现在是一个低能量对角子群的$G_{Dark}$和熟悉的$G_{SM}=SU(5)$将扮演一个代理的角色,为传统的$SU(3)_c\times SU(2)_L\times U(1)_Y$ SM规范群的分解,这些部队的统一的可能性。特别是,对于本研究,将假设$G=SU(N)$与$N=6-10$。虽然不是我们的主要目标,模型,也统一在同一个一般框架内的三个SM代结构也将被检查。的可能性被认为是相当高度的约束,我们选择的一套模型建设的要求,这可能是太强了,当他们同时获得一个成功的模型框架。
2022-10-27 hep-ph
Ultraviolet Completion of a Composite Asymmetric Dark Matter Model with a Dark Photon Portal
复合不对称暗物质的情况自然地解释了为什么暗物质质量密度与可见物质质量密度相当。这样的场景一般需要一些低于复合尺度的熵传递机制;否则,它们的晚期宇宙学与观测不相容。暗光子和可见光子之间的微小动力学混合是低能入口的一个有希望的例子。在本文中,我们证明了在黑暗和可见扇区的大统一解释了微小的动力学混合的起源。我们特别考虑一个简单的复合非对称暗物质模型,其中非对称暗物质进行$B-L$收费紫外线完成。在这种设置中,非对称暗物质的寿命是由$B-L$对称性解释的,而暗物质的不对称性源于热稀薄生成产生的$B-L$不对称性。在我们的最小设置中,标准模型扇区和暗扇区分别统一为$SU(5)_\mathrm{GUT} \times SU(4)_\mathrm{DGUT}$规范理论。该模型生成所需的$B-L$门户运算符,同时抑制不需要的高维运算符,这些高维运算符可能会洗掉生成的$B-L$不对称性。
2018-12-07 hep-ph
Producing and constraining self-interacting hidden sector dark matter
在这篇论文中,我们首先回顾了所有的限制适用于自相互作用DM与光介质考虑著名的希格斯门和动力学混合门模型作为具体的例子。然后,我们详细介绍了索末菲效应,并研究了它对具有光介体的自相互作用DM模型的许多影响。接下来,我们研究如何占DM遗迹丰度在这样的门户网站模型,提出了一个通用的结构与三个人口(标准模型,DM和介质粒子)相互连接,通过三个相互作用产生的两个耦合强度。这似乎可以通过五种不同的动力学方式来实现,这些方式产生了九种制度,其中四种是新的。这些新的生产制度是相关的情况下,隐藏的扇区粒子没有热连接到可见的矢量粒子。我们进一步研究了一个热断开的隐藏扇区的可能性,并建立了一般允许的参数空间DM热候选人在隐藏-可见的温度比与DM质量平面。我们表明,在这个框架中,简单的门户模型,如我们认为可以缓解紧张局势,在小规模,同时提供合适的DM候选人。其他最小的自我互动DM与光介体框架,始终满足所有的限制,也提出和探讨。
2021-07-29 hep-ph
Higgs Portal Vector Dark Matter : Revisited
我们重新希格斯门户矢量暗物质模型,包括一个隐藏的部门希格斯场产生的矢量暗物质的质量。这个模型变得可以重整化,并且有两个标量玻色子,即标准模型(SM)希格斯玻色子和隐藏扇形希格斯玻色子玻色子的混合体。由于两个标量玻色子的贡献之间的抵消机制,避免了直接检测(如XENON100)的强约束。结果,该模型在大范围的暗物质质量中仍然可行,与文献中的一些说法相反。希格斯玻色子的性质也受到影响,相对于SM值,希格斯玻色子搜索的信号强度普遍受到抑制,这可以在未来的LHC中进行测试。
2013-04-15 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
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
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
Long-Lived-Particle Signals of a Composite Hidden Sector through the Neutrino Portal
University of Maryland(马里兰大学);University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
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
Towards UV-Models of Kinetic Mixing and Portal Matter III: Relating Portal Matter and R-H Neutrino Masses
本文通过将SM规范群扩展为左右对称模型,利用共同的真空期望值将暗规范群破缺、门户物质质量标度与RH中微子及重规范玻色子联系起来,揭示了可见与暗部耦合现象学间的相互作用。
2023-03-12 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
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
Pure-glue hidden valleys through the Higgs portal
我们考虑的可能性,希格斯玻色子玻色子可以作为一个链接到一个隐藏的部门的背景下,纯胶隐谷模型。在这些模型中,标准模型是弱耦合的,通过重信使场的循环,到一个隐藏的部门,其低能量动力学描述的纯杨-米尔斯理论。这样的一个隐藏扇区包含几个亚稳态隐藏胶球。在这项工作中,我们将扩大早期的结果隐藏的山谷,包括耦合的信使的标准模型希格斯部门。单圈的有效相互作用将隐藏的胶子通过希格斯扇区耦合到标准模型粒子。这些耦合反过来诱导隐藏的胶球衰变为费米子对,或级联衰变与多个希格斯辐射。不同质量维度的有效算子的存在,经常相互竞争,加上状态的巨大多样性,导致隐藏胶球的寿命和衰变模式的巨大变化。我们发现,本文中考虑的大多数运营商并没有受到严格的电弱物理的约束,因此在参数空间中留下了足够的空间,以探索未来的实验在大型强子对撞机。
2010-09-01 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
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
Axion-Like Electrophilic Portal for Pion Dark Matter
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati(意大利国家核物理研究所,弗拉斯卡蒂国家实验室);Università Roma Tre(罗马第三大学);Beihang University(北京航空航天大学)
本研究提出仅耦合电子的类轴子粒子作为强相互作用大质量粒子暗物质与标准模型的相互作用门户,分析其宇宙学演化与多源约束,发现允许参数空间更广,且质量范围与X₁₇反常暗示的空间重叠,引入非零θ角还可拓展大质量类轴子参数空间。
2026-04-10 hep-ph
Dark Matter-Driven Low-Scale Leptogenesis via Neutrino Portal
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校);St. Joseph’s University(圣约瑟夫大学)
提出一种标准模型扩展框架,通过暗物质与轻子生成的直接关联,利用右手中微子衰变和散射过程中的CP破坏,统一解释物质-反物质不对称性和暗物质丰度。
2025-12-30 hep-ph
Gravitational wave signatures of dark sector portal leptogenesis
本研究探讨通过暗扇区辅助的一阶电弱相变产生的随机重力波来探测轻子生成,新耦合增强CP不对称性,实现TeV尺度轻子生成,并有望被LISA等实验观测。
2025-04-20 astro-ph.CO hep-ph