Freeze-in at stronger coupling
本文研究了电弱标度温度热浴中暗物质的冻结产生机制，发现当暗物质质量高于再加热温度时，需更强耦合以解释遗迹密度，使直接探测实验可检验此类模型。
2024-04-26 astro-ph.CO hep-ph
FIMP dark matter mediated by massive gauge boson around the phase transition period and the gravitational waves production
我们研究了弱相互作用的大质量粒子暗物质，其产生过程受到相演化和对矢量玻色子复杂的热修正的显著影响。我们计算冻结过程，通过列举所有可能的$1 \leftrightarrow 2$和$2 \leftrightarrow 2$过程，获得正确的暗物质遗迹密度。对一级相变和宇宙弦发射的预测引力波进行了评估。
2021-11-20 hep-ph
Temperature evolution in the Early Universe and freeze-in at stronger coupling
本研究探讨早期宇宙中强耦合暗物质freeze-in机制，在紫外完备框架下分析SM热浴最高温度的作用，指出暴胀子衰变为右手中微子的场景可实现该机制且再加热前SM温度恒定，为暗物质探测提供新方向。
2024-05-17 astro-ph.CO hep-ph
Invisible Higgs decay from dark matter freeze-in at stronger coupling
本文研究更强耦合下冻结产生机制中希格斯玻色子衰变为暗物质，发现该机制可产生分支比10%及以下的不可见衰变，同时生成正确的暗物质丰度，并指出在LHC和FCC上观测轻的非热暗物质具有良好前景。
2024-10-30 hep-ph hep-th
$Z'$-Mediated Dark Matter with Low-Temperature Reheating
本文研究低温再加热下 $Z'$ 介导的费米子暗物质，通过玻尔兹曼方程分析冻结与冻结机制，确定满足遗迹密度约束的参数空间，并评估直接探测实验对 WIMP 和 FIMP 范式的探测能力。
2024-12-16 hep-ph
Warm fermionic dark matter from freeze-in at stronger coupling
Departamento de Física da Universidade de Aveiro（阿威罗大学物理系）；Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas (LIP), Universidade do Minho（米尼奥大学粒子物理实验仪器实验室）
研究最小希格斯门户模型中更强耦合下冻结产生的暖费米子暗物质，发现其产生反应受速度抑制，需更高再加热温度，且动量分布非热，Lyman-α约束排除质量低于约100-180 keV。
2026-06-23 astro-ph.CO hep-ph
Defect-Mediated Conversion: Dark Matter from Cosmological Domain-Wall Scattering
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
该研究提出缺陷介导转换（DMC）机制，利用宇宙学畴壁作为混合门户产生暗物质，其在重质量 regime 中主导普通 freeze-in 过程，可解释从 keV 下限到畴形成标度的暗物质遗迹丰度。
2026-08-14 hep-ph
Limitations of Freeze-in WIMP Dark Matter from Supercooled Phase Transitions
本文系统考察过冷一阶相变触发 WIMP 冻结的单组分暗物质模型，发现除既有标量模型外均不满足 T2 >> T1，从而限制最小模型构建。
2025-07-23 hep-ph
A Freeze-In Interpretation of the LZ High-Energy Nuclear Recoil Event
Georg-August-Universität Göttingen（哥廷根大学）；Dublin Institute for Advanced Studies（都柏林高等研究院）；Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2a, FI-00014 Helsinki, Finland（赫尔辛基物理研究所）；Lund University（隆德大学）；Universidade de Aveiro（阿威罗大学）；Universidade do Minho（米尼奥大学）
该研究在赝狄拉克费米子模型中，利用冻结注入机制解释LZ实验的高能核反冲事件，通过引入再加热温度参数，在连续参数空间内重现该事件，包括低于热基准的质量劈裂。
2026-10-06 hep-ph
Freezing In, Heating Up, and Freezing Out: Predictive Nonthermal Dark Matter and Low-Mass Direct Detection
由能量为$\ll$ keV的弱耦合暗光子介导的冻结暗物质（DM）是新兴的低质量直接探测计划的重要基准。由于这是唯一的预测，可检测的冻结模型之一，我们研究如何强大的可测试性扩展到其他场景。具体来说，我们进行了详细的研究模型中，DM耦合到一个轻标量介体，并获得冻结在丰富的希格斯介质混合。暗光子的热性质削弱了恒星的冷却边界，与暗光子不同，标量耦合到标准模型（SM）粒子受到强烈的天体物理约束，这严重限制了DM的分数，可以通过冻结产生。虽然通过增加介质-DM耦合来补偿这种减少似乎是天真的，但足够大的值最终使暗区与其自身热化，并产生有效的DM湮灭介质，从而耗尽冻结人口;只有接近$\sim$ GeV尺度的DM候选质量的小窗口可以容纳总的观测丰度。由于许多定性类似的问题出现其他光介质，我们发现它一般很难实现一个可行的冻结的情况下，生产只产生于与SM粒子的重正化相互作用。我们还评论了几个模型的变化，可能会逃避这些结论。
2017-11-29 hep-ph
Naturalness constraints on gauge-mediated supersymmetry breaking models
自然性的问题是在规范介导的超对称破缺模型的背景下解决的。要求$M_Z$自然产生，在这些模型中，右手选择子质量的上限比最小超对称标准模型更强，并且从当前和未来对撞机搜索的角度来看是有趣的。
1997-02-27 hep-ph
Moduli Forces in String Models with Large Internal Dimensions
我们估计的强度和范围的力量介导的弦模量在I型弦模型与两个（或更多）大的内部尺寸。我们发现，由存在于膜世界中的扭曲模量-体积-所介导的力可以介导比重力强几个数量级的力，其范围可达一毫米。如果它们存在，这些力在目前的实验中很容易观察到。另一方面，由非扭转模量和非扭转模量介导的力比重力强约100倍，并且可以根据它们的范围观察到。
1999-05-04 hep-ph
Dark Z-mediated dark matter with verifiable exotic scalars
本研究提出通过暗Z介子和奇异标量实现可验证的暗物质模型，并探讨其与标准模型的耦合及实验约束。
2025-12-12 hep-ph
Z' portal dark matter from post-inflationary reheating: WIMPs, FIMPs, and UFOs
本文研究了通过重$Z'$介质在后期膨胀再加热期产生暗物质的机制，发现UFO机制在特定参数范围内能有效产生冷暗物质。
2025-12-03 astro-ph.CO hep-ph
Conformal Freeze-In, Composite Dark Photon, and Asymmetric Reheating
大类暗扇区模型的质量尺度和耦合与我们在标准模型（SM）中观察到的非常不同。此外，在通常由暗扇区模型采用的冻结机制中，还要求暗扇区不能像SM那样在再加热过程期间被填充。这就是所谓的不对称再加热。这种大小和规模上的差异往往需要动态的解释。在本文中，我们探讨了一种情况下，缓慢发展的共形场论（CFTs）提供了这样的解释。基于最近的共形冻结（COFI）的工作，我们专注于标准模型超荷规范玻色子和反对称张量算符之间的耦合在黑暗的CFT。我们提出了一个方案，动态实现不对称再加热和COFI生产。通过对暗物质产生过程的详细研究，并考虑到暗物质自相互作用的限制、热暗物质束缚以及来自恒星演化的约束，我们证明了通过合理选择参数，可以得到正确的残余丰度。该模型预测暗光子作为出现的复合粒子的存在，并且小的动力学混合也由CFT动力学决定，这与暗区质量尺度的产生相关。同时，暗物质的COFI产生与暗光子介导的冻结非常不同。这是一个物理学的例子，在这个例子中，一个真实的暗区模型通常可以更丰富，并具有意想不到的功能。
2023-03-27 hep-ph
Limits on R-parity non-conservation in MSSM with gauge mediated supersymmetry breaking from the neutrinoless double beta decay
研究了具有规范介导超对称破缺的极小超对称标准模型中的R宇称非守恒现象。由于无中微子双β衰变的不可观测性，对轻子数破坏常数$λ_{111}^\prime$施加了新的约束。我们发现，$λ_{111}^\prime$强烈地依赖于有效的超对称性破缺尺度$Λ$只和推导出的限制，这是比以前在文献中发现的强得多。
1998-06-06 hep-ph
Impact of Higgs portal on gravity-mediated production of superheavy dark matter
在所谓的普朗克相互作用暗物质（PIDM）方案中，超重暗物质粒子在膨胀后通过引力介导的相互作用通过冻结机制产生。在最小PIDM模型中，假设没有与标准模型粒子的任何额外的直接耦合。然而，对于纯量暗物质粒子，没有对称性可以抑制希格斯门耦合。因此，在本文中，我们研究了与希格斯场的非零相互作用对标量暗物质的PIDM范式的影响。特别是，我们充分探索模型参数空间，以确定正确的暗物质丰度实现的允许区域。此外，我们提供了阈值的希格斯门耦合低于相应的生产过程是次主导和最小的PIDM方案被保存。对于$10^{15}$ GeV的基准标量暗物质质量，我们发现，希格斯门耦合必须小于$5.1 \times 10^{-8}$（$1.1 \times 10^{-7}$）的瞬时（非瞬时）再加热。
2020-06-09 hep-ph
Freeze-in at all couplings
Univ. Clermont Auvergne（克莱蒙奥弗涅大学）；Universidade de São Paulo（圣保罗大学）
研究带电母粒子冻结产生暗物质模型，分析再加热温度接近或低于质量尺度时，玻尔兹曼抑制允许更强耦合仍满足 relic 丰度，强调再加热温度、质量与耦合的相互作用，并更新 LHC 和轻子味破坏约束。
2026-09-09 hep-ph
Probing Freeze-in Dark Matter via Heavy Neutrino Portal
本研究针对通过右手中微子（RHN）门户产生的冻结暗物质，基于含四个自由参数的最小扩展I型跷跷板简化模型，分析两种暗物质产生机制，发现亚TeV质量下满足遗迹密度的参数空间可被现有及未来的重中微子探测设施覆盖。
2023-08-24 astro-ph.CO hep-ph
Discovery Prospects for a Minimal Dark Matter Model at Cosmic and Intensity Frontier Experiments
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
该研究探讨了最小暗物质模型在宇宙和强度前沿实验中的探测前景，指出未来实验在不同场景下对暗光子的探测能力互补，且在某些条件下仍可能发现暗光子。
2026-01-28 hep-ph
WIMPless Dark Matter from Non-Abelian Hidden Sectors with Anomaly-Mediated Supersymmetry Breaking
在反常介导的超对称破缺（AMSB）模型中，超伴体质量与耦合的平方成正比。因此，它们隐藏的部分自然包含无WIMP的暗物质，这些粒子的热遗迹丰度保证是正确的大小，即使它们不是弱相互作用大质量粒子（WIMP）。我们研究可行的暗物质候选人在WIMP无AMSB模型与非阿贝尔隐藏部门和突出不寻常的可能性，即使是最简单的模型中出现。在一个纯SU（N）隐藏扇区的例子中，稳定的隐藏胶子以正确的残余密度冻结，但具有极低但自然的限制尺度，为自相互作用的暗物质提供了一个框架。在另一个简单的场景中，隐藏的胶子冻结并衰变为具有正确残余密度的可见Winos，隐藏的胶球可能是稳定的，为混合的冷热暗物质提供自然框架，或者可能衰变，产生天体物理信号。最后，我们提出了一个模型与轻隐藏π介子，可以测试与非相对论自由度的数量上的改进的约束。所有这些场景都是由少量参数定义的，与规范耦合统一相一致，保留了弱尺度与观测到的暗物质遗迹密度之间的美丽联系，并且是自然的，具有相对较轻的可见超伙伴。最后，我们对未来有趣的方向发表评论。
2011-02-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Minimal Dark Matter Freeze-in with Low Reheating Temperatures and Implications for Direct Detection
本文研究超轻暗光子媒介的最小冻结产生暗物质模型，在标准模型热浴初始温度低于暗物质质量时，玻尔兹曼抑制要求增大门户耦合，从而提高暗物质—电子散射截面并增强当前直接探测的可探测性。
2025-09-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Fine-tuning in gauge mediated supersymmetry breaking models and induced top Yukawa coupling
结果表明，微调的希格斯参数强于百分之几是需要在最好的规范介导的超对称性破缺的模型。为了解决这个问题，我们考虑了一种新的模型，在这种模型中，顶部汤川耦合是通过与未知物质场的质量混合而在TeV尺度上引起的。结果表明，该方法可以从根本上消除系统的微调问题。我们讨论了这个模型的一些唯象特征，并考虑了对次极小模型的推广。
2006-06-14 hep-ph
Probing High Reheating Temperatures by Direct Detection Experiments
通过直接探测实验探测高温再加热和暗物质引力冻结
2025-11-24 astro-ph.CO hep-ph
ALP-Mediated Dark Matter at Low Reheating Temperature and the Belle II Excess
Pontificia Universidad Católica del Perú（秘鲁天主教 Pontificia 大学）
本研究重新评估Belle II超出作为ALP介导热暗物质的解释，引入新测量和可见衰变搜索后，发现标准宇宙学仅窄窗口可行；考虑低温再加热熵注入稀释遗迹丰度，以更小耦合显著改善模型兼容性。
2026-10-02 hep-ph
Minimal supersymmetric standard model with gauge mediated supersymmetry breaking and neutrinoless double beta decay
本文应用具有规范介导超对称破缺和三线性R宇称破坏的最小超对称标准模型描述无中微子双β衰变。利用最近的CLEO结果，对来自B到（X，γ）过程的参数空间的限制进行了详细的研究。讨论了双核子和π子交换实现无中微子双β衰变的重要性以及胶子和中性伴子对这一过程的贡献。我们从几种中重开壳层核中0 nu β β的不可观测性出发，推导了三线性R宇称破缺参数lambda_{111} '在不同规范介导破缺情形下的新极限.一般来说，它们比其他分析中已知的更强。最后，对未来的无中微子双β衰变计划作了一些展望。
2003-05-12 hep-ph
WIMPless Dark Matter in Anomaly-Mediated Supersymmetry Breaking with Hidden QED
在反常介导的超对称破缺中，隐藏扇区中的超伴子的质量与耦合的平方成正比，因此自然地冻结出所需的暗物质遗迹密度，以获得大范围的质量。我们提出了一个非常简单的实现这种可能性，与WIMP无暗物质产生于一个隐藏的部门，是超对称QED与N_F口味。暗物质是多组分的，由质量从10 GeV到10 TeV的隐藏轻子和slepton组成，隐藏的光子提供了热浴。暗物质通过潜在可观察到的隐藏扇区库仑散射进行自我相互作用。此外，隐藏光子对相对论自由度的贡献在ΔN_eff ~ 0 - 2的范围内，如果隐藏和可见扇区最初是热接触的，模型预测ΔN_eff ~ 0.2 - 0.4。普朗克已经取得的数据可以提供这种偏差的证据。
2011-08-23 astro-ph.CO hep-ph
Freeze-In of radiative keV-scale neutrino dark matter from a new $\text{U}(1)_\text{B-L}$
我们扩展了狄拉克暗生模型的目的是实现中微子的质量与千电子伏级的暗物质（DM）的候选人通过相同的单回路拓扑结构的质量。其中两个标准模型（SM）中微子变成了有质量的狄拉克费米子，而第三个仍然没有质量。我们的粒子内容的动机是一个异常自由$\text{U}(1)_\text{B-L}$规范对称与异国情调的无理收费，我们需要强制执行额外的$\mathcal{Z}_5$对称。候选的暗物质不与活跃的中微子混合，也没有任何衰变模式到SM粒子。DM是通过重B-L规范玻色子介导的SM费米子的平衡外湮灭与右手中微子形式的暗辐射一起产生的。为了避免由Higgs衰变产生的DM过量并遵守$α$边界，我们在低温再加热方案中使用$4\;\text{MeV}\lesssim T_\text{RH}\lesssim 5\;\text{GeV}$。我们的设置预测了对$ΔN_\text{eff.}$的贡献，该贡献对于较大的DM质量降低，并且低于即将到来的精确测量（例如CMB-S4）的灵敏度。将来用$ΔN_\text{eff.}\gtrsim 0.012$观测信号时，将排除我们的情况。我们进一步勾勒如何通货膨胀，再加热和阿弗莱克-丁重子生成也可以在这个统一的框架内实现。
2022-09-22 hep-ph
Nucleosynthesis Bounds in Gauge-Mediated Supersymmetry Breaking Theories
在规范介导的超对称破缺理论中，次轻的超对称粒子可以在核合成时期或之后衰变。衰变产物如光子和强子可以破坏轻元素丰度。限制这些衰变可能造成的损害导致对NLSP的丰度和寿命的限制。我们计算冻结丰度的NLSP包括所有的coannhilation阈值，这是特别重要的情况下，NLSP是最轻的状态。我们发现，当NLSP是最轻的中性伴子时，信使标度的上限可以严格到10^12 GeV，而当NLSP是最轻的状态时，信使标度的上限可以严格到10^13 GeV。我们的研究结果不赞成规范调解模型的信使规模接近大统一组织规模或结果平衡renormalisable相互作用与非renormalisable运营商在普朗克尺度。结合引力子不过剩的要求，我们的界限意味着暴胀后的再加热温度必须小于10^7 GeV。
1998-08-24 astro-ph hep-ph
Relic density and astrophysical signatures of MeV scale bound state dark matter
National Institute of Technology, Tiruchirappalli（国立技术学院特鲁奇拉帕利分校）
研究复杂标量暗物质的SIMPonium束缚态及其对暗物质 relic 密度和天体物理信号的影响
2026-10-27 hep-ph
A Minimal Model For Two-Component FIMP Dark Matter: A Basic Search
在暗物质现象学的多分量配置中，我们提出了一个最小的两分量配置，它是标准模型的扩展，只有三个新的领域;一个标量和一个费米子通过希格斯门与热汤相互作用，由另一个标量介导的方式，暗物质候选者的稳定性同时由一个明确的$Z_2$对称性。针对最常见的冻结框架，我们寻找暗物质粒子签名冻结的情况下，通过评估的遗迹密度和检测信号。该模型的一个简单的显着特点是缺乏暗物质转换，所以暗物质成分单独作用，模型可以完全适应单重标量和单重费米子模型，分别。我们发现暗物质自相互作用是探测这种微弱模型的最有前途的方法。虽然标量分量满足这一约束，但费米子分量甚至在共振区也拒绝这一约束。
2018-06-02 hep-ph
Dark matter-electron scattering and freeze-in scenarios in the light of $Z^\prime$ mediation
本文在最小 $U(1)_X$ 扩展模型中研究了暗物质-电子散射与 freeze-in 机制，结合多个直接搜索实验对规范耦合与新玻色子质量参数空间给出了限制，并指出未来 MUonE、FASER 等实验可进一步探测。
2024-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Analyses of the collective properties of hadronic matter in Au-Au collisions at 54.4 GeV
在修正的Hagedorn函数框架下研究了$p_T$ = 54.4 GeV的Au-Au碰撞中的奇异强子横动量谱.提取了动力学冻结温度$T_0$、横向流速$β_T$、动力学冻结体积$V$、平均横向动量$<p_T>$、熵参数$n$和多重性参数$N_0$。我们报告说，所有这些参数增加的中心碰撞。与周边碰撞相比，中心碰撞中较大的动力学冻结温度、横向流速、动力学冻结体积和熵参数（n）表明中心碰撞中颗粒的早期解耦。此外，所有上述参数都是质量相关的。大质量颗粒的动力学冻结温度（$T_0$）、熵参数$n$和平均横向动量（$<p_T>$）较大，而横向流速（$β_T$）、动力学冻结体积（$V$）和多重性参数（$N_0$）则相反.较大的$T_0$、$n$和较小的$β_T$以及$V$表明较重颗粒的早期冻结，而较大的$<p_T>$表明较重颗粒的径向流动效应较强。每个颗粒的单独参数组显示了多动力学冻结方案，其中质量依赖的动力学冻结体积显示了体积差异冻结方案。我们还检验了不同参数之间的相关性，包括$T_0$与$T_0$、$T_0$与$V$、$β_T$与$V$、$<p_T>$与$T_0$、$<p_T>$与$β_T$、$<p_T>$与$V$、$n$与$T_0$、$n$与$β_T$、$n$与$V$之间的相关性，并且观察到它们都彼此呈正相关，这验证了我们的结果。
2022-09-15 hep-ph nucl-th
Electroweak signatures of gauge-mediated supersymmetry breaking in multiple hidden sectors
本文讨论了多扇区规范介导的NMSSM的电弱对撞机签名。我们专注于生产的中性伴子和charginos级联衰变成标准模型粒子和更轻的超对称粒子，特别强调与多光子的最终状态。一个搜索策略的签名，至少有三个光子，并与目前的排除限制的基础上双光子搜索。我们表明，在许多地区的参数空间，我们的策略比现有的双光子分析这些模型提供了更强的约束。
2021-11-08 hep-ex hep-ph
Gravity-mediated Dark Matter in Clockwork/Linear Dilaton Extra-Dimensions
我们首次研究了暗物质（由自旋为$0,1/2$或$1$的粒子表示）与标准模型粒子在额外维度的发条/线性膨胀模型中引力相互作用的可能性。我们假设，暗物质和标准模型，都是本地化的IR膜，只有通过引力介质，即卡鲁扎-克莱因（KK）引力子和radion/KK-介子模式。我们详细分析了暗物质湮灭进入标准模型粒子和进入两个壳层卡鲁扎-克莱因塔的通道（两个KK-引力子，或两个放射子/KK-引力子，或每种一个），发现对于从5到几百TeV的5维引力标度$M_5$，通过$m_{\rm DM} \in [1, 15]$ TeV范围内的暗物质质量的热冻结可以获得观测到的遗迹丰度，即使在考虑了LHC运行II的边界和DM粒子自旋无关的情况下。
2020-04-09 astro-ph.HE hep-ph
Freeze-in production of dark matter through spin-1 and spin-2 portals
在这次会议上，我谈到了两种情况，在这种情况下，早期宇宙中暗物质（DM）粒子的非平衡产生是不可避免的。在第一个规范群\cite{bhattacharyya_freezing-dark_2018}中，我们通过一个额外的$U(1)$规范群来扩展粒子物理的标准模型（SM），在这个规范群下所有的SM粒子都是中性的。然后，我们考虑DM候选人只与新的自旋1规范玻色子，一个沉重的$Z^\prime$。我们假设在额外的$U(1)$和SM $SU(3)_c$下，除了SM费米子之外，还存在重费米子，这使得DM和胶子之间存在微弱的联系。在第二种情况\cite{bernal_spin-2_2018}中，我们假设DM和SM粒子之间的相互作用只由引力子和大质量自旋2场介导，因此分别被普朗克和一些中间尺度所抑制。在这两个模型中，我们表明，SM粒子能够产生适量的DM候选人通过冻结在最多在早期阶段的辐射时代，DM质量的范围$10^{-3}-10^{14}$ GeV。我们已经表明，如果在早期宇宙中的熵产生的一段时间内，在壳层上产生重介质，在暴胀后的再加热，DM遗迹密度可能会提高许多数量级相对于通常的瞬时再加热近似。
2019-11-26 astro-ph.CO hep-ph
Improved bounds on $\mathbb{Z}_{3}$ singlet dark matter
我们重新考虑复杂的标量单线态暗物质稳定的$\mathbb{Z}_{3}$对称性。我们完善的潜在的稳定性界限，并使用限制在有限的能量上的散射的么正性放置一个更强的下限上的直接检测截面。此外，我们改进了热冻结的处理，包括暗物质温度的演变和它对遗迹丰度的反馈。在冻结是由共振或半湮灭占主导地位的地区，暗物质从等离子体动力学上说，非常早，周围的化学解耦的开始。这导致了对希格斯粒子所需耦合的修改，结果证明在半湮灭区最多只有百分之几，从而使人们相信在这一区域计算遗迹密度的标准方法。相比之下，对于刚好低于希格斯共振的暗物质质量，希格斯不可见宽度以及直接和间接探测信号的修改可以达到$6.7$的因子。然后，该模型目前允许在$56.8$ GeV的$58.4$ GeV（取决于早期动力学去耦的细节）$\lesssim M_{S} \lesssim 62.8$ GeV和$M_{S} \gtrsim 122$ GeV，如果冻结是由半湮灭为主。我们表明，整个大的半湮没区将在不久的将来在XENONNT实验的测量探测。
2019-04-09 hep-ph
chi^2 Analysis of Supersymmetric Models
我们讨论了超对称模型中精确数据的全局拟合结果。我们考虑重力和规范介导的模型。当超伴子光谱变亮时，对数据的整体拟合通常会导致较大的卡方值^[2]。我们指出了被数据排除的参数空间的区域。讨论了B（B -> X_sγ）测量的附加效应。我们的分析排除了最简单的规范介导模型中MZ以下的电荷质量，其中mu>0，对于较大的tan β值具有更强的约束。
1997-08-16 hep-ph
Dark Matter Isocurvature from Curvature
本研究提出分离宇宙方法，计算由曲率扰动产生的暗物质等曲率扰动，识别三个关键时期并给出振幅标度，发现冻结退出模型可产生更大但观测允许的扰动。
2024-03-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Velocity-dependent self-interacting dark matter from thermal freeze-out and tests in direct detections
在文献中，一小部分的毫荷电暗物质（DM）被认为是对宇宙黎明时21厘米吸收增强的解释。在这里，我们专注于DM的主要组成部分是自相互作用的暗物质（SIDM）的情况下，由小尺度问题的动机。对于SIDM的自相互作用是兼容的从矮到集群规模，速度依赖的自相互作用介导的轻标量$ϕ$被认为是。对于费米子SIDM $Ψ$，主湮没模$Ψ\barΨ \to ϕϕ$是一个$p -$波过程.早期宇宙中SIDM $\rightleftarrows ϕ\rightleftarrows$标准模型（SM）粒子的热跃迁为$ϕ$与SM粒子的耦合设置了一个下限，这一下限已被DM直接探测所排除，在这里我们考虑SIDM通过毫荷电DM处于热平衡。对于$m_ϕ>$ 2毫荷电DM质量，$ϕ$可以快速衰变，避免多余的能量注入到大爆炸核合成中。因此，$ϕ-$ SM粒子耦合可能非常微小，并逃避DM直接检测。弱相互作用大质量粒子（WIMP）与原子核接触散射的图象不能用于SIDM与光介质的散射，本文探索了一种将WIMP搜索结果转化为直接探测SIDM的方法.
2020-01-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark Matter Self-Interactions and Light Force Carriers
PAMELA、FERMI和ATIC最近的观测指出了一个新的高能宇宙射线源。如果这些信号是由于湮灭的暗物质，那么现在的湮灭截面一定比早期宇宙中热冻结所需的大得多。一种新的力量，介导的质量为O（100兆电子伏）的粒子，导致速度依赖的湮灭截面-一个“索末菲增强”-已被提出作为一种可能的解释。我们指出，这样的模型必然会增加的暗物质（DM）的自散射截面，并使用观测的DM-DM散射允许在各种天体物理系统的数量上的界限，把约束的质量和耦合的光介质。
2010-02-11 hep-ph
New Limits on Light Dark Matter-Nucleon Scattering
该研究通过强子相互作用推导了低质量暗物质的新限制，发现其与核子的散射截面上限比现有约束强多个数量级，并指出暗物质可能过闭合宇宙的问题。
2025-12-16 hep-ph
Is Dark Matter the origin of the $B\to K ν\barν$ excess at Belle II?
提出两种暗物质模型，分别通过类轴子粒子和暗光子介导相互作用，解释Belle II实验中B+→K+不可见事件超出，并同时通过冻结和冻结机制解释暗物质遗迹丰度。
2025-10-11 hep-ex hep-ph
Fusing photons into nothing, a new search for invisible ALPs and Dark Matter at Belle II
本文提出在 Belle II 利用 e+e−+invisible 道搜寻与光子耦合并不可见衰变的 ALP，通过专用运动学变量压低背景，以提升全质量范围灵敏度并约束 ALP 媒介的暗物质冻结。
2023-07-12 hep-ph
How warm are non-thermal relics? Lyman-$α$ bounds on out-of-equilibrium dark matter
我们研究了非冷暗物质（NCDM）在非热平衡状态下产生的功率谱。我们认为暗物质生产从标量凝聚体（暴胀，模量）的衰变，热化和非热化粒子的衰变，并从热和非热冻结。对于每一种情况下，我们计算的NCDM相空间分布和线性物质的功率谱，其特点是类似于温暖的暗物质（WDM）的截止。这个尺度完全由NCDM的状态方程决定。我们提出了一个映射过程，翻译的WDM莱曼- $α$质量绑定到NCDM的情况。这个过程不需要昂贵的特设非线性物质功率谱的数值计算。通过应用它，我们得到了几个NCDM的可能性，范围从$m_{\rm DM}\gtrsim {\rm EeV}$ DM生产的膨胀衰变与低再加热温度，以子千电子伏的值为非热冻结的界限。我们讨论了这些结果的具体例子，其中包括强稳定和非稳定的超对称模量，从暴胀衰变，$Z'$和自旋2介导的冻结，和非超对称自旋3/2 DM的引力子生产的唯象意义。
2021-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spin-dependence of Gravity-mediated Dark Matter in Warped Extra-Dimensions
本文研究了在额外维Randall-Sundrum情形下与标准模型引力相互作用的暗物质粒子的自旋依赖性。我们假设暗物质和标准模型都被限制在TeV（电子-红）膜中，并且只通过引力介质，即卡鲁扎-克莱因引力子和Radion相互作用。我们分析了不同的DM湮灭通道，发现在自旋为0、1/2和1的DM粒子的冻结机制内，有可能实现目前观测到的暗物质$Ω_{\rm DM}$的遗迹丰度。我们研究了该区域的模型参数空间的$Ω_{\rm DM}$实现，并比较它与不同的实验和理论界。我们还考虑了唯象学中的辐射子的影响。我们发现，DM粒子质量$m_{\rm DM} \in [1,15]$ TeV，大部分的参数空间被排除在当前的约束或将被排除在LHC运行III或LHC升级，HL-LHC。放射子的存在不会显著改变非排除区域。对于标量和矢量玻色子暗物质，DM质量为$m_{\rm } \in [4,15]$ TeV和$m_{G_1} < 10$ TeV的观测到的DM遗迹丰度仍然可以实现。另一方面，对于自旋为1/2的费米子暗物质，只有一个很小的区域具有$m_{\rm DM } \in [4, 15]$ TeV，$m_{G_1} \in [5,10]$ TeV和$Λ> m_{G_1}$与理论和实验边界一致。
2021-03-11 astro-ph.HE hep-ph
Non-minimally Coupled Vector Boson Dark Matter
我们考虑一个简单的阿贝尔矢量暗物质（DM）模型，其中{ \it only} DM $(\widetilde{X}_μ)$通过$\sim \widetilde{X}_μ\,\widetilde{X}^μ\,\widetilde{R}$形式的算子非极小地耦合到背景时空的标量曲率$(\widetilde{R})$。通过考虑标准的冻结出的情况下，我们表明，这是可能的探测这样一个非最低限度的耦合DM在直接检测实验的耦合强度$ξ\sim\mathcal{O}\left(10^{30}\right)$和DM质量$m_X\lesssim 55$ TeV，满足普朗克观测遗迹丰度和微扰么正性。我们还讨论了DM生产通过冻结，由非最小的耦合，这需要$ξ\lesssim 10^{-5}$产生观察到的DM丰度在很大范围内的DM质量取决于选择的再加热温度。我们进一步表明，即使在非最小耦合的情况下，也可以通过无质量引力子介导的浴粒子的2比2散射产生整个观察到的DM丰度。
2022-01-05 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmological Limits on Hidden Sector Dark Matter
我们探讨了模型独立的约束，从宇宙学上的暗物质粒子没有突出的标准模型相互作用，相互作用和热化与其他粒子在一个隐藏的部门。在没有详细说明隐藏扇区粒子物理的情况下，我们通过隐藏扇区与可见扇区的湮灭截面、质量和温度比来表征相关物理。虽然包含了标准的冷WIMP场景，我们不要求冻结过程是非相对论的。相反，当暗物质粒子是半相对论性或相对论性时，也可能发生冻结。通过求解玻尔兹曼方程，我们得到了暗物质的隐藏扇区暗物质满足暗物质相空间密度的Tübere-Gunn约束，以及暗物质功率谱具有与宇宙学约束一致的自由流长度的条件.我们表明，质量<1.5千电子伏的参数空间没有区域满足所有这些约束。这是一个引力介导的暗物质质量的下限，适用于任何模型，其中暗物质的主要成分曾经有过有效的相互作用-即使它从未与标准模型平衡。
2011-11-18 astro-ph.CO hep-ph
Two Higgs Doublet Dark Matter Portal
我们研究了一个费米子暗物质模型，其中暗区和可见区的相互作用是由希格斯门型耦合介导的。具体地说，我们考虑了混合的暗扇区标量与标量的两个希格斯双重模型扩展的标准模型。由于标量交换将导致自旋无关的暗物质-核子散射截面，这样的模型可能受到严格的直接检测约束。此外，新的带电标量的加入引入了非平凡的味道约束。尽管如此，这个模型允许更多的自由比一个标准的希格斯门户场景涉及一个单一的希格斯偶极子，和许多有趣的参数空间是不是很好地近似一个简化模型与一个单一的标量介体。我们进行了详细的参数扫描，以确定满足直接检测，味道，精密电弱，稳定性和微扰性约束的质量和耦合参数，同时仍然通过热冻结产生正确的遗物密度。
2018-01-18 hep-ph
Could the 21-cm absorption be explained by the dark matter suggested by $^8$Be transitions?
EDGES最近观察到比预期更强的21 cm吸收，$^8$ Be跃迁的另一个异常可能是新相互作用的特征。这两个问题可能彼此相关，例如，赝标量$A$介导的费米毫荷电暗物质（DM），而21 cm吸收可以通过MeV毫荷电DM与氢之间的光子介导的散射引起。本文将对此进行探讨。对于质量在$2 m_A < 2 m_χ < 3 m_A$范围内的费米毫荷电DM $\barχ χ$，在DM冻结期间，p波湮灭$\barχ χ\to A A$将占主导地位。s波湮灭$\barχ χ$ $\to A, γ$ $\to e^+ e^-$受CMB和21 cm吸收的约束。毫荷电DM可以逃避直接检测实验的限制。带有不可见衰变$π^0 \to \barχ χ$的$K^+ \to π^+ π^0$过程可以用来寻找毫荷电DM，未来的高强度$K^+$源，如NA 62，将完成这项工作。
2018-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological implications of inflaton-mediated dark and visible matter scatterings after reheating
本文研究再加热后暴胀子介导的暗物质与标准模型散射对暗物质宇宙学的影响，通过规范不变的暴胀子相互作用建模，揭示了暗物质温度演化、质量下限以及CMB和BBN约束的显著变化。
2024-05-01 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Dark Matter and Primordial Black Holes
让我们坦率地说：我们都喜欢WIMP暗物质（DM）。然而，在可见扇区和暗扇区之间可能达不到热平衡。它们之间唯一能保证的相互作用是引力。引力DM可以由原始黑洞的霍金蒸发产生。通常假设在生产之后，DM丰度冻结并保持恒定。然而，热化和数量变化的过程中的黑暗部门可以有很强的影响，特别是提高DM人口的几个数量级。在这里，我们审查的影响，自相互作用的一般参数，如能量守恒和熵，独立于暗区的基本粒子物理细节。此外，我们研究了与其他纯引力DM生产机制，如散射的标准模型状态或暴胀子，介导的引力子的$s$通道交换的相互作用。我们发现，后者的机制设置强边界，不包括原始黑洞生产的参数空间的大区域。
2021-05-10 hep-ph
Forbidden Scalar Dark Matter and Dark Higgses
随着对WIMP暗物质的实验研究继续产生无效结果，为了逃避不断改进的观测约束，WIMP范式之外的模型已经激增，其中包括亚GeV的暗物质，它由一个与新的暗$U(1)$规范对称性相关的大质量矢量门户（暗光子）介导。先前已经注意到，对于这类模型的参数空间的显著范围，暗物质粒子湮灭成一对暗光子可以主导冻结过程，即使该过程对于静止的暗物质是运动学禁止的-这被称为“禁止的暗物质“（FDM）制度。然而，先前对这一机制的研究假设，任何与破坏暗$U(1)$并将质量赋予暗光子有关的“暗希格斯”都与暗物质解耦，因此在冻结过程中不起作用。在本文中，我们探讨了一个黑暗的希格斯子GeV暗物质现象学在这个FDM制度的影响，考虑最简单的可能的建设，其中存在非平凡的暗物质暗希格斯耦合：一个模型与一个复杂的标量DM候选人直接耦合到黑暗的希格斯场。我们发现，对于一个广泛的参数空间，暗希格斯粒子可以改变产生的遗迹丰度的许多数量级，这种影响可以保持显着，即使是一个小的暗物质-暗希格斯耦合常数。考虑到测量直接检测和测量的CMB，我们进一步发现，在这个模型的参数空间中，重新创建适当的暗物质遗迹丰度的点只受到温和的约束，从其他来源目前，但可能会成为在不久的将来直接检测实验。
2022-03-25 hep-ph
Goldilocks Supersymmetry: Simultaneous Solution to the Dark Matter and Flavor Problems of Supersymmetry
中性子暗物质的研究动机很好，但也有两个缺点：它需要引力介导的超对称性破缺，这通常违反了味约束，而且它的热残余密度Ω通常太大。我们对这两个问题提出了一个简单的解决方案：中性伴子在Ω~10-100处冻结，然后衰变为~1 GeV的引力伴子，这些引力伴子同时轻到足以满足味约束，重到足以成为所有的暗物质。这种情况下，自然是实现高尺度规范调解模型，改善小尺度结构问题，并意味着“宇宙学排除”的模型可能，事实上，宇宙学上的首选。
2008-01-15 astro-ph hep-ph hep-th
