Anisotropic QCD superfluids
我们讨论了有限重子密度下QCD中各向异性有序量子相的两种情况:(1)自旋为1的夸克-夸克库珀对凝聚体的费米退禁闭三色QCD物质在宏观尺度上表现出独特的量子即低温($T$)行为,这种行为在中子星中也能观察到。(2)玻色约束的双色QCD物质与自旋为1的重子的玻色-爱因斯坦凝聚体在宏观尺度上可以表现出独特的量子行为,即低$T$行为,这在数值格子实验中可以真实地观察到。
2002-05-20 hep-ph
Reviving the Affleck-Dine Curvaton Scenario with Compensated Isocurvature Perturbations
Kavli IPMU (WPI), UTIAS, University of Tokyo(东京大学);ICRR, University of Tokyo(东京大学);Physics Division, Faculty of Science, Kanagawa University(神奈川大学)
研究在超对称框架下的阿弗莱克 - 迪恩暴胀子情景,提出通过反相关暗物质等曲率微扰抵消相关重子等曲率微扰的机制,实现补偿等曲率微扰,能同时解释宇宙重子不对称性和观测到的曲率微扰,且不产生过大物质等曲率微扰。
2026-07-24 astro-ph.CO hep-ph
WIMP Cogenesis for Asymmetric Dark Matter and the Baryon Asymmetry
我们提出了一种新的机制,即非对称暗物质(ADM)和重子非对称性都产生于亚稳弱相互作用大质量粒子(WIMP)热冻结后的同一衰变链中。暗物质和重子之间通过一个广义重子数联系在一起,并且这个广义重子数是守恒的,而暗物质不对称性和重子不对称性是相互补偿的。这个统一的框架解决了DM重子符合,同时继承了传统的WIMP奇迹在预测物质的遗迹丰度的优点。实现这种情况下的可重正化模型的例子。这些模型一般预测ADM与子GeV到GeV尺度的质量,与标准模型夸克或轻子相互作用,从而使潜在的签名在直接检测实验敏感的低质量DM。其他有趣的唯象预测也进行了讨论,包括:LHC签名的新的中间粒子的颜色或电弱电荷和DM诱导的核子衰变,长寿命的WIMP可能是在未来的高能对撞机实验。
2020-12-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dynamically integrated transport approach for heavy-ion collisions at high baryon density
基于非平衡微观输运模型JAM和宏观3+1D流体力学,利用动力学初始化方法,建立了一个新的高能重离子碰撞的动力学模型.在该模型中,流体动力场的源项控制系统的动态流化。此外,时间依赖的核心电晕分离的热点地区实施。我们表明,我们的新模型描述的多重性和平均横向质量的重离子碰撞内的束能量范围为$3<\sqrt{s_{NN}}<30$ GeV。的$K^+/π^+$比率的束能量依赖性得到了很好的协议,这是解释的事实,即系统的一部分是不热化在我们的核心电晕的方法。
2018-08-15 hep-ph nucl-ex nucl-th
Exploring the effects of Delta Baryons in magnetars
强磁场可以改变物质的微观组成,从而影响恒星的宏观性质。在此背景下,我们研究,第一次,自旋3/2 $Δ$重子在磁星中出现的可能性。利用两种不同的相对论模型,考虑了朗道能级和与所有重子和轻子的自旋成正比的反常磁矩(AMM)的影响,得到了强磁场作用下致密物质的物态方程.特别地,我们首次分析了稠密物质中$Δ$重子的AMM效应。{We数值计算得到了对应于EoS模型的整体性质,并研究了$Δ$重子的相应作用。我们发现,它们比超子更受青睐,这导致了isopin不对称性的增加和自旋极化的降低。我们还发现,与引入新的自由度时通常发生的情况相反,$Δ$并没有使EoS明显变软,磁星质量也没有变小。最后,给定恒星内部的磁场分布不受$Δ$ s存在的影响。
2022-06-14 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Modified equilibrium distributions for Cooper--Frye particlization
我们引入了一个正定的单粒子分布,这是适合于描述从宏观流体动力学过渡到微观动力学描述在后期阶段的重离子碰撞中存在的适度大的粘性修正。修正的平衡分布函数可以用来自相对论粘性流体动力学或各向异性流体动力学的流体动力学输入来构造。我们测试修改后的平衡分布的流体动力学输出的一个固定的强子共振气体受到剪切应力,体压,或重子扩散电流在给定的冻结温度和重子化学势。虽然它不能精确地再现净重子流和能量动量张量的所有分量,但它显著地改进了非平衡修正$δf_n$的常规线性近似,这种近似通常会导致大粒子动量下的非物理负分布函数。本文对大型强子对撞机(LHC)上Pb+Pb碰撞的中心和非中心两种不同的(2+1)维超曲面,用修正的平衡分布和线性化的$δf_n$修正计算了粒子谱和由Cooper-Frye公式得到的$p_T$ -微分椭圆流系数。
2021-03-05 hep-ph nucl-th
Superfluid phases of quark matter, II: Phenomenology and sum rules
我们推导出一个均匀的,各向同性的超流夸克-胶子等离子体与无质量夸克的求和规则,首先列出了色超导体服从的宏观观测量,如超流质量和重子密度的唯象方程,以及电和磁胶子质量,然后表示这些量的平衡关联函数。从长波重子流-动量关联函数的横向部分导出了超流重子密度的精确表达式,从纵向部分导出了f-求和规则。从长波长色电流-电流关联函数的横向部分导出超流迈斯纳质量,从纵向部分导出德拜质量。这些质量约束胶子传播子的横向和纵向部分在频率上的积分,并提供自洽的条件,为弱耦合以外的间隙方程的解决方案。
2001-09-25 cond-mat.supr-con hep-ph nucl-th
Asteroid-mass soliton as the dark matter-baryon coincidence solution
The University of Osaka(大阪大学);Beihang University(北京航空航天大学)
该研究提出小行星质量的孤子暗物质作为暗物质与重子能量密度巧合问题的解决方案,并预测可通过LISA等观测到引力波。
2026-02-25 astro-ph.CO hep-ph
WIMPy Leptogenesis in extended Scotogenic Model
我们讨论了在中微子质量的暗生模型中实现暗物质湮灭的可能性,以解释暗物质和重子在当前宇宙中相同数量级的丰度。在表明这一类的极小模型不能满足所有这些要求后,我们研究了这一模型的最小扩展,并发现leptogenesis的规模可以低至5 TeV,低于香草leptogenesis方案中的暗生模型以及解释重子-暗物质符合的额外优势。由于如此低的尺度,该模型仍然预测在暗物质直接检测和罕见的衰变实验寻找带电轻子味道违反过程。
2018-11-28 hep-ph
Dense $\mathrm{QC_2D_2}$ with uniform matrix product states
Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN(理化学研究所跨学科理论与数学科学中心)
该研究利用一种规范不变的均匀矩阵积态变分方法,研究(1+1)维单味SU(2)规范理论在热力学极限下的冷密集态,发现其红外行为符合汤森纳-卢蒂希液体理论,中央电荷为c=1,且重子数密度的二点函数表现出空间调制,Luttinger参数从稀疏重子态的K≈1平滑变化到高密度下的K≈1/2,表明了夸克性相变。
2026-05-16 hep-lat hep-ph hep-th
Red-Giant Branch Stellar Cores as Macroscopic Dark Matter Detectors
我们发现,宏观暗物质(DM)对红巨星分支(RGB)星的简并氦核的影响可以通过DM-重子弹性散射引发氦聚变。氦燃烧的开始导致了光度的下降和温度的上升,标志着向水平分支星的转变。我们发现,这种影响可以改变的RGB光度功能的球状星团(GC),特别是集中在GC M15。利用恒星模拟程序MESA建立的M15恒星模型,在零假设和信号假设下,计算了DM点火事件的发生率和理论RGB光度函数。我们用质量$10^{17}\ {\rm g} \lesssim m_χ \lesssim 10^{20}\ \rm{g}$和几何截面$10^2\ {\rm cm}^2 \lesssim σ_{χn} \lesssim 10^{7}\ \rm{ cm}^2 $来约束DM,假设M15中的DM来源于背景银河系晕。我们还提出了更严格的限制条件,假设M15形成于今天仍然存在的DM次晕中。
2021-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark Quark Nuggets
“暗夸克块”,一团暗夸克物质,可以在早期宇宙中产生,适用于大范围的限制规范理论,并作为宏观暗物质的候选者。这两个必要条件,一个非零的暗重子数不对称性和一级相变,可以很容易地满足许多非对称暗物质模型和类QCD规范理论与一些无质量的味道。在10 keV到100 TeV的约束尺度下,这些具有巨大暗重子数的暗夸克块金的质量从$10^{23}~\mathrm{g}$变化到$10^{-7}~\mathrm{g}$,半径从$10^{8}~\mathrm{cm}$变化到$10^{-15}~\mathrm{cm}$ .这样的宏观暗物质候选者可以通过广泛的实验甚至新的探测策略来搜索。我们发现,微引力透镜实验可以探测到较重的暗夸克块或10 keV左右的小约束尺度,暗夸克块碰撞可以产生可探测的瞬变电磁辐射信号,脉冲星定时阵列观测和其他天基干涉实验可以探测到一阶相变产生的随机引力波信号;近似无质量的暗介子可以表现为暗辐射,由下一代CMB实验进行测试;自由暗重子,作为暗物质的子组分,可以具有直接检测信号,用于与可见扇区的足够强的强相互作用强度。
2019-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Dark interactions in neutron star interiors: the interplay of baryons, dark matter, and dark energy
本文通过在中子星 TOV 方程中引入重子、暗物质和暗能量之间的能量交换源项,对比三种耦合模型,揭示了暗相互作用对中子星质量半径关系的软化效应及其可观测宏观印记。
2025-09-20 astro-ph.HE hep-ph
Macroscopic Dark Matter Detection with Gravitational Wave Experiments
本文推导激光干涉仪中宏观暗物质过境产生的含Shapiro效应的规范不变信号,并指出当前与未来引力波实验可探测短基线信号并约束暗物质-重子第五力。
2023-12-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Universal Relations and Correlation Analysis of Proto-Neutron Star Properties in Energy-Momentum Squared Gravity
National Institute of Technology, Rourkela(鲁尔基拉国家理工学院)
本研究在能量动量平方引力框架下,分析中微子星属性的通用关系与相关性,探讨不同参数对宏观属性的影响。
2026-02-02 gr-qc hep-ph nucl-th
Notes on Hidden Mirror World
对暗物质模型作了一些评述。一个例子是镜像物质,它是最古老但仍然可行的DM候选者,也许不是最纯粹的形式。它可以作为其他类似DM模型的测试平台,因为宏观物体的属性对于镜像物质来说是相当固定的。给出了维里定理的教学推导,并指出维里速度或维里温度的概念在某些情况下是有误导性的。它表明,来自星系团碰撞观测的自相互作用截面的限制是不是真正的限制个别粒子,如果他们形成宏观机构。镜物质致密星对星际介质的加热效应非常微弱,但可能是可观测的。M重子吸积对中子星加热的影响可以忽略不计。作为镜像物质星的MACHO的问题被触及。
2009-05-18 astro-ph.CO hep-ph
Sterile Neutrino Dark Matter, Matter-Antimatter Separation, and the QCD Phase Transition
本文提出QCD一阶相变可导致物质-反物质分离形成宏观畴,从而增强keV尺度惰性中微子产生,使其丰度与观测暗物质密度一致,并降低对宇宙轻子不对称性的要求。
2023-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Magnetic Moment of Constituent Fermions in Strongly Interacting Matter
本文研究了手征对称理论中费米子质量的磁矩算符。组分费米子质量是通过费米子与标量场(或/和赝标量场)的汤川相互作用,通过标量场(或/和赝标量场)的真空期望值(VEV)产生的。我们特别考虑了手征对称性自发破缺的重子密度高的$π_0$凝聚相,其$ σ$和$π_0$场的期望值随空间变化.这个阶段有一个自旋极化费米海作为基态。我们表明,确实是产生了宏观磁化在这个阶段,相反,人们会发现,如果只是使用一个原始的唯象磁矩公式的显式/电流费米子质量。此外,这种分析表明,这种状态的磁化强度随着决定“质量”的VEV而上升,随着重子密度的增加而下降。随之产生的高磁场将使该状态在阈值密度下不稳定。这在中子星的背景下是重要的,因为这样的高密度状态可能是中子星致密核心中非常高的磁场的原因。这可能是磁星的起源--宇宙中具有最大磁场的恒星。
2012-11-06 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Dark-matter induced neutron-antineutron oscillations
本研究探讨携带2个重子数的轻暗物质诱导中子-反中子振荡的可能性,分析轴子实现方案后发现真实QCD轴子模型无法产生该效应,需普通标量或类轴子暗物质背景,且其对应实验特征值得探索。
2024-12-09 hep-ph
Neutron Dark Decay in Neutron Stars: The Role of the Symmetry Energy
本文研究中子星核心内中子暗衰变,将模型从纯中子物质扩展到β稳定核物质,并纳入暗物质-重子相互作用,揭示对称能与相互作用强度对EoS及中子星性质的关键影响。
2025-08-29 astro-ph.SR hep-ph nucl-ex
The Glow of Axion Quark Nugget Dark Matter: (IV) CMB Spectral and Anisotropy Signatures
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
研究轴子夸克团暗物质通过湮灭产生高能光子,影响CMB谱和各向异性特征。
2026-07-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Stellar Shocks From Dark Matter Asteroid Impacts
宏观暗物质在一个很宽的“类小行星”质量范围内几乎不受约束,在那里它可以以几何截面散射在重子物质上。我们表明,当这样的物体穿过恒星时,它会产生冲击波,到达恒星表面,导致独特的瞬态光学,紫外线和X射线发射。这种特征可以在各种恒星类型和位置上搜索。在一个密集的球状星团中,这样的事件发生的频率远远超过耀斑背景,现有的紫外望远镜可以在一周的专门观测中探测暗物质质量的数量级。
2022-01-05 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Dark matter in compact stars
本文综述了利用白矮星和中子星的超高密度、强磁场等特性探测波动型、粒子型、宏观型及黑洞暗物质的前景,并首次阐明螺旋桨阶段对重子吸积的影响及俄歇与库珀对拆散效应对暗物质俘获加热的贡献。
2025-02-06 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ex