Neutrino meets ultralight dark matter: $\boldsymbol{0νββ}$ decay and cosmology
我们研究了由超轻暗物质场与中微子耦合引起的无中微子双β衰变。如果耦合违反轻子数，$0νββ$衰变的影响是显着的，其中$ΔL=2$跃迁直接由暗物质场驱动，而没有进一步抑制小中微子质量。由于超轻暗物质可以用经典场很好地描述，因此这种效应的特征是衰变事件中的周期性调制模式。然而，我们发现，在早期宇宙中，这种耦合很可能会改变标准的宇宙学结果。特别是，中微子自由流的要求之前的物质辐射的平等严重约束的参数空间，使未来的$0νββ$衰变实验几乎看不到任何信号，即使与meV的有效中微子质量的灵敏度。
2022-06-16 astro-ph.CO hep-ph
Predictions for the sky-averaged depth of the 21cm absorption signal at high redshift in cosmologies with and without non-baryonic cold dark matter
Case Western Reserve University（凯斯西储大学）
研究预测高红移宇宙中无非重子冷暗物质时21厘米吸收信号比有暗物质时大约2倍，提示可能需要扩展引力理论替代暗物质解释。
2018-08-07 astro-ph.CO hep-ph
Incoherent Fermionic Dark Matter Absorption with Nucleon Fermi Motion
本文利用相对论费米气体模型和核形状因子研究费米子暗物质吸收的非相干区域，发现其在较高暗物质质量下贡献显著，并指出较重靶核更有利于探测非相干散射。
2024-09-05 hep-ex hep-ph
EDGES of the dark forest: A new absorption window into the composite dark matter and large scale structure
提出利用电磁波谱中的“暗森林”吸收特征探测复合暗物质，发现该方法对暗物质自相互作用敏感，并能解释CMB谱畸变及EDGES异常吸收。
2024-03-21 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The 21cm Absorption Line and Axion Quark Nugget Dark Matter Model
我们认为，暗物质在宏观上的大金块的标准模型夸克和反夸克的形式，可以帮助缓解之间的紧张关系标准模型宇宙学和最近的EDGES观察到一个比预期的21厘米吸收功能。这种效应是由于夸克块暗物质在早期和远低于CMB峰值的能量下的热发射而发生的。早期的类似辐射也可能是ARCADE 2观测到的GHz范围过量的一小部分。
2019-03-12 astro-ph.CO hep-ph
Effect on Dark Matter Exclusion Limits from New Silicon Photoelectric Absorption Measurements
低温硅探测器技术的最新突破允许观察通过靶材料内的粒子相互作用释放的单个电子-空穴对。这意味着对低至最小带隙的能量沉积的敏感性，其对于硅是$\sim1.2$ eV，并且因此对eV/ $c^2$ -尺度玻色子暗物质和质量低于100 MeV/ $c^2$的热暗物质的敏感性。各种相互作用通道，可以探测最低的当前可达的直接搜索质量有关的标准光电吸收。在这些各自的暗物质信号模型中的任何一个中，光电吸收截面上的任何不确定性都被传播到所得到的排除极限或潜在观测的重要性中。使用第一次精确测量的光电吸收截面在硅最近在斯坦福大学进行，本文探讨了在低能量和低温下，这些暗物质搜索这个参数的准确知识的重要性。
2021-07-05 hep-ex hep-ph
A strategy for optimal material identification in solar dark photon absorption
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
本文提出了一种基于理论的策略，用于确定太阳暗光子吸收的最佳探测器材料，通过分析暗光子质量与探测器等离子体频率的关系，提供了一种指导下一代实验设计的通用框架。
2025-12-03 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on ALPs and excited dark matter from the EDGES 21-cm absorption signal
最近通过EDGES实验观测到的21厘米吸收信号为了解年轻宇宙的动力学提供了一个新的观测窗口。基于这一结果，我们约束的ALP和激发暗物质通过能量注入到气体介质中，这些模型产生的属性。特别是，我们推导出的界限，优于目前的限制，在10.2 eV至50 keV的范围内的能量注入通过分析莱曼- $α$光子和电离辐射产生的电子发射率的强度。我们的结果还表明，一旦假设软辐射背景的标准温度，在95%的置信水平下，所考虑的暗物质模型中对观测到的3.5 keV光子信号的解释被排除。
2018-05-23 astro-ph.CO hep-ph
Possible s-wave annihilation for MeV dark matter with the 21-cm absorption
CMB观测对MeV暗物质（DM）在s波中湮灭成带电态/光子设置了严格的限制，而最近EDGES报道的宇宙黎明21 cm吸收的观测对MeV DM的s波湮灭也是非常严格的。文献中考虑了在冻结期间p波主导湮灭的毫荷电DM，以解释21 cm吸收，光子介导散射冷却氢。在本文中，我们专注于湮灭的毫荷电DM是s波占主导地位。为了解释21-cm吸收，同时与CMB和21-cm吸收边界兼容DM湮灭，我们认为湮灭接近共振，新介质（这里是暗光子）质量略高于两倍的毫荷电DM质量。在这种情况下，在温度$T \to 0$下的湮灭截面可以比在$T_f$下的湮灭截面小得多，这将被DM湮灭的界限所容许，避免了从DM s波湮灭到氢气的过度加热。束流收集器和轻子对撞机实验可以通过产生不可见的暗光子来寻找毫荷电DM。
2019-08-08 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Absorption via Electronic Excitations
我们重新计算玻色子暗物质通过电子激发吸收。在有效场论的框架下，考虑到介质内效应，我们澄清了暗物质和光子吸收之间的关系。众所周知，对于矢量（暗光子）和赝标量（类轴子粒子）暗物质，吸收率可以简单地与目标材料的光学性质有关。然而，这不是标量暗物质的情况下，其中占主导地位的贡献来自于一个不同的运营商比一个有助于光子吸收，这是正式的下一个领先的顺序，并没有遭受在介质屏蔽。因此，必须有可靠的第一原理数值计算和/或半解析建模，以预测检测率。我们目前正在进行的和建议的直接检测实验的半导体晶体和超导体的目标更新的灵敏度预测。
2021-06-23 hep-ph
Dark Matter meets Quantum Gravity
我们寻找一个扩展的标准模型，包含一个可行的暗物质候选人，可以嵌入到一个基本的，渐近安全的，量子场论与量子引力。渐近安全性的要求导致了普朗克尺度下非引力耦合的边界条件。对于给定的暗物质模型，这些转化为对候选暗物质质量的约束。我们推导出两个最小暗物质模型中的暗物质质量和耦合的约束条件：i）标量暗物质在$B$ - $L$模型中通过希格斯门耦合; ii）费米子暗物质在标准模型的$U(1)_X$扩展中通过新的规范玻色子耦合。对于纯量暗物质，我们发现$ < M_\text{DM} < 63$ GeV为56 GeV，对于费米子暗物质，$M_\text{DM} \leq 50$为$M_\text{DM} \leq 50$ TeV。在我们的框架内，我们确定了三个基准场景与不同的现象学后果。
2020-02-23 gr-qc hep-ph hep-th
Hazma Meets HERWIG4DM: Precision Gamma-Ray, Neutrino, and Positron Spectra for Light Dark Matter
我们提出了一个新的开源软件包，Hazma 2，计算准确的光谱相关的间接暗物质搜索光子，中微子和正电子生产矢量介导的暗物质湮灭和自旋一暗物质衰变。该工具跨越了两个最先进的代码的有效性制度：Hazma 1，它提供了一个准确的描述强子共振以下的质量中心的能量约250 MeV，和HERWIG4DM，这是基于矢量介子的优势和测量的形状因子，并准确到几个GeV的范围。组合代码的适用性扩展到约1.5 GeV，超过这个数量的最终状态强子，我们单独计算的光子，中微子和正电子产额增长非常迅速。我们提供的例子分支比，粒子光谱和保守的观测约束，从现有的伽马射线数据的动机良好的情况下，衰变的暗光子暗物质和矢量介导的费米子暗物质湮灭。最后，我们将我们的结果与其他现有的代码在其各自的适用范围的边界。Hazma 2在GitHub上免费提供。
2022-11-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Axion Detection Experiments Meet the Majoron
本文通过要求Majoron成为暗物质主要成分，关联其自发破缺能标与软破缺质量，并最小修改模型以诱导电磁反常耦合，发现其参数区域与QCD轴子暗物质带有很大重叠，预期轴子搜索实验将探测到Majoron。
2024-06-27 astro-ph.CO hep-ph
Coloured coannihilations: Dark matter phenomenology meets non-relativistic EFTs
我们研究了一个简化模型的现象学，该模型以Majorana费米子作为暗物质候选者，通过色荷共湮灭伙伴与标准模型夸克相互作用。最近人们已经意识到，非微扰动力学，包括索末菲效应，束缚态的形成/解离和热校正，发挥重要作用，在coannihilation与有色介质。这就要求对热冻结进行仔细分析，并重新审视热遗迹的实验特征。我们采用了一个国家的最先进的计算的遗物密度，利用非相对论有效的理论框架和计算的有效湮灭率通过求解等离子体修改薛定谔方程。我们确定宇宙学的首选参数空间，并面对它与当前的实验限制和未来的前景暗物质检测。
2019-03-17 hep-ph
Migdal-type effect in the dark matter absorption process
提出一种类似 Migdal 效应的原子吸收暗粒子机制，可将粒子总能量转化为电子动能，从而探测 1-100 keV 质量暗物质或太阳标量粒子，并据 XENONnT 实验限制标量-核子相互作用。
2024-06-09 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
JUNO Sensitivity to Resonant Absorption of Galactic Supernova Neutrinos by Dark Matter
来自银河系超新星的中微子与暗物质粒子之间的共振相互作用会导致中微子能谱的急剧下降。由于其优异的能量分辨率，用JUNO实验测量这种效应可以为这种耦合提供证据。我们将讨论如何JUNO可能确认或进一步限制标量暗物质耦合到活跃的中微子和另一个费米子的模型。
2018-06-13 hep-ph
Inflation Model Selection meets Dark Radiation
我们调查如何通货膨胀模型的选择是受影响的存在下，额外的自由流动的相对论自由度，即暗辐射。我们进行了全面的贝叶斯分析的通货膨胀参数和宇宙学参数考虑再加热自洽。我们计算贝叶斯证据的几个代表性的通货膨胀的情况下，在两个标准的$Λ$ CDM模型和扩展，包括暗辐射参数化的相对论性物种的有效数量$N_\mathrm{eff}$。使用最小的数据集（普朗克低- $\ell$极化，温度功率谱和透镜重建），我们发现，大多数暴胀模型的观测状态是不变的。例外的是潜在的，如幂律膨胀，预测大值的标量光谱指数，只能实现时，$N_\mathrm{eff}$被允许改变。加入重子声学振荡数据和BICEP 2/Keck的B模式数据使幂律暴胀不受欢迎，而加入哈勃常数$H_0$的局部测量使幂律暴胀比最好的单场平台势稍微有利。这说明了$H_0$张力的暗辐射解如何对暴胀模型的选择产生深刻的影响。
2017-02-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Energy Injection And Absorption In The Cosmic Dark Ages
暗物质湮灭或去激发、亚稳态物质的衰变或其他新的物理学可以在复合期间和复合之后将高能电子和光子注入光子-重子流体。当这些粒子冷却时，它们将能量分成大量有效电离的电子和光子，这反过来又改变了电离历史。最近的工作提供了一个简单的方法来约束任意的能量沉积的历史，使用宇宙微波背景（CMB），在这份说明中，我们目前的结果描述的能量沉积的历史，光子和电子作为初始能量和注入红移的函数。利用这些结果，可以立即计算出任何注入任意谱的电子、正电子和/或光子的过程的CMB边界，这些谱具有任意的红移依赖性。
2012-11-01 astro-ph.CO 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
Absorption of Axion Dark Matter in a Magnetized Medium
针对质量大于meV的轴子暗物质探测因波长小受限问题，提出利用介质内激发态（能量与探测器尺寸解耦），通过介电函数确定吸收速率，可复用亚GeV暗物质候选靶材作宽带探测器，1kg·yr曝光量能探测未及参数空间，降噪声可覆盖10meV-10eV QCD轴子。
2023-05-09 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci hep-ex
Dark sectors in neutron-shining-through-a-wall and nuclear absorption signals
提出利用IsoDAR等深地下探测器搜索暗重子$n'$与中子混合的穿墙及核吸收信号，无需改动实验即可获得最强实验室约束，并覆盖暗物质及超冷中子消失等新现象。
2023-04-24 hep-ex hep-ph
Light lepton portal dark matter meets the LHC
研究质量低于10 GeV的轻子门户暗物质在LHC上的成对产生与衰变信号，表明结合slepton和mono-Z搜索，HL-LHC可检验大部分热冻结允许参数空间。
2023-06-08 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A Brief Status of the Direct Search for WIMP Dark Matter
最近，在2014年2月，我们在加州大学洛杉矶分校举行了一次关于寻找暗物质的综合会议。190名科学家参加了会议，其中许多是WIMP暗物质搜索领域的领导者。我们首先回顾了LUX的数据，排除了低质量WIMP区域，并稍微降低了XENON100的限制。我们提供了一个简短的审查与声称的低质量信号的问题。我们讨论了目前的期望超对称弱相互作用暗物质，并显示为什么非常大的探测器，如达尔文可能需要。我们讨论了会议上的一些理论预测。
2014-06-19 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Dark matter pair absorption
Institute for Particle Physics Phenomenology, Department of Physics, Durham University（达勒姆大学粒子物理现象学研究所）；Instituto de Física Corpuscular (CSIC-Universitat de València)（瓦伦西亚大学-CSIC 核物理研究所）
该研究分析原子跃迁对轻暗物质对吸收的灵敏度，利用自旋翻转、精细结构等跃迁约束玻色暗物质耦合，还发现自旋翻转跃迁对宇宙中微子背景的过密参数约束比现有强约百倍。
2026-08-28 hep-ph
Absorption of Fermionic Dark Matter via the Scalar Portal
本研究构建了费米子暗物质吸收特征对应的标量有效算符的首个紫外完备模型，计算了模型约束与可行参数空间，验证了暗区退耦可得到正确遗迹丰度，但发现该最简模型中对应正确遗迹丰度的参数空间内吸收信号被高度抑制。
2024-05-15 hep-ph
Absorption of Fermionic Dark Matter in the PICO-60 C$_{3}$F$_{8}$ Bubble Chamber
本文利用非相对论有效场论框架分析PICO-60 C$_{3}$F$_{8}$气泡室数据，为低于23 MeV/$\ extit{c}^2$的暗物质自旋无关吸收设定了领先约束并首次确立自旋相关吸收限制，证明了气泡室对低质量暗物质的灵敏度。
2025-06-25 hep-ex hep-ph
On probing self interacting dark matter models through the absorption of gravitational waves
Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学）
研究引力波与物质相互作用，提出逆 bremsstrahlung 吸收作为新方法，用于约束不同物理模型的参数空间。
2026-03-18 hep-ph
Revisiting the Fermionic Dark Matter Absorption on Electron Target
在有效场论的背景下，我们对电子靶上的费米DM吸收相互作用进行了系统的研究。费米子DM吸收不仅对亚MeV DM敏感，具有有效的能量释放，而且在电子反冲谱中具有清晰的峰，其形状在很大程度上由原子效应决定。用Xenon 1 T和PandaX-II数据拟合，DM质量分别在$m_χ= 59$ keV和105 keV，而截止尺度被探测到约1 TeV。对早期宇宙中的DM过剩产生、不可见衰变对宇宙演化的影响以及DM可见衰变产生的天体物理X（γ）射线进行了深入探讨，给出了最新的约束条件。由于张量和伪标量算子的严格限制，其他费米子DM算子在吨级直接探测实验中特别感兴趣，如PandaX-4 T，XENONNT和LZ。
2022-01-27 hep-ex hep-ph
Novel Search for absorption of ultra-light fermionic dark matter on electron with cosmic ray boost
针对费米子暗物质电子吸收搜寻在低质量区灵敏度缺失的问题，提出利用宇宙线加速的高能暗物质开展搜寻的新方法，借助XENONnT数据在1×10⁻⁵到1 keV区间给出了当前同类实验中最低质量的暗物质约束。
2025-02-21 hep-ex hep-ph
The Strong Force meets the Dark Sector: a robust estimate of QCD uncertainties for anti-matter dark matter searches
在通往强子末态的暗物质湮灭通道中，稳定的粒子--如正电子、光子、反质子和反中微子--通过复杂的QED/QCD辐射、强子化和强子衰变等现象序列产生。这些过程通常由Monte Carlo事件发生器模拟，其有限的精度意味着对Fermi-LAT，Pamela，IceCube或AMS-02等间接检测实验的预测存在固有的QCD不确定性。在这篇文章中，我们执行一个完整的分析QCD不确定性的反物质谱从暗物质湮灭，Pythia 8事件发生器的参数变化的基础上。在对光夸克碎裂函数进行了几次重新调谐之后，我们定义了一组变化，这些变化跨越了QCD不确定性的保守估计。我们估计各种湮没通道和末态粒子种类对反物质谱的影响，并讨论它们对暗物质质量和热平均湮没截面拟合值的影响。我们发现戏剧性的影响，可以上升到$\mathcal{O}(40)$ GeV的暗物质质量的不确定性和高达$\mathcal{O}(10\%)$的湮灭截面。我们以表格的形式提供光谱，包括QCD不确定性和代码片段，以执行快速暗物质拟合，在这个https://github.com/ajueid/qcd-dm.github.io.git存储库中。
2023-03-20 astro-ph.HE hep-ph
NANOGrav meets Hot New Early Dark Energy and the origin of neutrino mass
本文研究 Hot NEDE 模型中伴随中微子质量产生的 GeV 尺度 UV 相变能否解释 NANOGrav 观测，探讨其作为暗区一阶相变信号的可能性。
2023-08-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing multi-state dark matter via optical absorption lines in DESI spectra
University of Arizona（亚利桑那大学）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
本文利用DESI光谱叠加搜索多态暗物质的磁偶极吸收线，在145,087条光谱中未发现信号，给出2σ截面上限，并预测未来巡天可将限制提高一个数量级。
2026-09-22 astro-ph.CO hep-ph
Sneutrino Dark Matter via pseudoscalar X-funnel meets Inverse Seesaw
本文在最近提出的超对称电弱尺度反跷跷板模型中研究了超中微子暗物质，其中大部分超中微子暗物质粒子是右手超中微子$\tilde{N}^c$和单重场$\tilde{S}$的混合粒子.标量场$X$负责中微子质量的产生，同时可以通过赝标介质$A_X$到中微子中，在早期宇宙中的sneutrino湮灭中发挥关键作用。在这里，我们专注于占主导地位的湮灭通道，并提供所有的公式与分析估计，以确定相关的参数。此外，我们表明，直接检测散射截面是许多数量级低于电流限制，并估计间接检测湮灭率，这是只有几个数量级低于电流限制。
2018-09-16 astro-ph.HE hep-ph
Atmospheric absorption of dark matter
本文提出暗光子暗物质可在地球大气中发生有效共振吸收，并利用平流层上部温度异常首次约束窄质量范围与混合参数，为直接探测暗物质提供新思路。
2025-04-01 astro-ph.HE hep-ph
WIMP Meets ALP: Coherent Freeze-Out of Dark Matter
Cornell University（康奈尔大学）
本文研究了WIMP与ALP通过二次耦合相互作用的宇宙学历史，发现相干前向散射导致温度依赖的质量移位，改变了WIMP冻结和ALP不对称动态，提出了一种新的相干冻结机制。强温度下，WIMP热浴自发打破ALP势能对称性，使场移至新真空，从而降低WIMP有效质量并延迟其冻结。根据耦合强度，对称性恢复通过一级相变或交叉。在一级相变中，暗物质仅由WIMP组成，其延迟冻结允许湮灭截面比标准值高三个数量级，但仍产生正确 relic 密度。在交叉中，WIMP和ALP均可贡献暗物质。发现ALP奇迹：Planck 抑制的二次耦合使ALP丰度与观测暗物质密度相当，与初始位移和质量无关。
2026-04-28 astro-ph.CO hep-ph
The SN 1987A Cooling Bound on Dark Matter Absorption in Electron Targets
本研究利用SN 1987A冷却约束探查亚MeV费米子暗物质与电子有效耦合的参数空间，排除当前及未来直接探测实验的预计灵敏度区域，并拓展至轻媒介子情形，结合暗物质过量产生限制排除相关全部参数空间。
2025-08-01 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Absorption of Vector Dark Matter Beyond Kinetic Mixing
本文首次研究矢量暗物质通过电子磁/电偶极矩耦合的吸收信号，计算多种晶体与原子靶标的直接探测率，并更新EXCEED-DM给出冻结产生模型约束。
2023-08-15 astro-ph.CO hep-ph
Precision Metrology Meets Cosmology: Improved Constraints on Ultralight Dark Matter from Atom-Cavity Frequency Comparisons
我们进行国家之间的最先进的锶光晶格时钟，低温晶体硅腔，和氢脉泽的频率比较，以设置新的界限的超轻暗物质的耦合标准模型粒子和领域的质量范围内的$10^{-16}$ $-$ $10^{-21}$ eV。这种两部分比率比较的主要优点是对精细结构常数和电子质量的时间变化的差分灵敏度，实现了对超轻暗物质的模量的大幅改善的限制，特别是在比典型的原子光谱结果更高的质量下。此外，我们证明了扩展的搜索范围，甚至更高的质量，通过使用动态解耦技术。这些结果突出了使用性能最好的原子钟的基础物理应用的重要性，因为全光学时标越来越多地与现有的微波时标集成，并将最终取代现有的微波时标。
2020-08-20 astro-ph.IM hep-ph physics.atom-ph
Fermionic Dark Matter Absorption and the High-Energy Event in LUX-ZEPLIN
Nanjing Normal University（南京师范大学）
本研究探讨LZ实验的一个高能核反冲候选事件，提出费米型暗物质的氙核中性流吸收可解释该事件，但KamLAND数据的约束排除了该解释，存在显著张力并讨论了未来研究前景。
2026-09-03 hep-ex hep-ph
Dark magnetic dipole property in fermionic absorption by nucleus and electrons
费米暗物质（DM）被原子核或电子靶吸收提供了一个独特的信号，以寻找亚GeV DM。本文考虑在暗规范群下，带暗磁偶极子算符的狄拉克费米子DM。DM场通过规范场的动力学混合项与右手中微子混合并与普通电磁荷流相互作用。结果，进入的DM被吸收并通过偶极-电荷相互作用转化为终态中微子。对于核对DM的吸收，反冲能谱对靶中的每种同位素都在$m_χ^2/2m_N$处显示出峰值。XENON 1 T能探测到27 MeV以上的DM质量，对DM-核子非弹性截面的投影约束为$10^{-49}$ cm $^2$。CRESSTIII具有较低的能量阈值，将敏感的DM质量超过2 MeV。我们还检查了从核磁偶极子的贡献是可以忽略不计的$^{131}{\rm Xe}$目标。DM被束缚电子靶吸收产生电离信号，对亚MeV DM质量敏感。电离形状因子的参与扩展了局部反冲能。展望了$^{131}{\rm Xe}$电子电离对磁偶极耦合的约束作用。
2022-04-21 hep-ph
Quantum Gravity Meets DESI: Dynamical Dark Energy in Light of the Trans-Planckian Censorship Conjecture
本研究结合DESI DR2观测数据与跨普朗克 censorship 猜想（TCC），约束动力学暗能量及修改引力模型，发现可行场景需渐近减速，为新物理提供启示。
2025-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A strong broadband 21 cm cosmological signal from dark matter spin-flip interactions
本文提出暗物质经轻轴矢媒介与电子发生自旋翻转相互作用，可产生从1.4 MHz延伸至恒星形成频段的强宽带21厘米吸收信号，并指出未来短程自旋力实验可检验该媒介粒子。
2021-09-26 astro-ph.CO hep-ph
Searching for Dark Absorption with Direct Detection Experiments
我们认为吸收束缚电子的暗物质的形式，暗光子和轴子状粒子，以及暗光子从太阳，在当前和下一代的直接探测实验。对电子反冲敏感的实验可以检测到质量在几eV到10 keV以上的粒子。对于暗光子暗物质，我们更新了以前的边界的基础上XENON10的数据，并推导出新的边界的基础上XENON100和CDMSlite的数据。我们发现这些实验不赞成以前允许的参数空间。此外，我们得出的灵敏度预测超级CDMS在SNOLAB的硅和锗的目标，以及各种可能的实验，与闪烁的目标（碘化铯，碘化钠，砷化镓）。投影灵敏度可以探测参数空间的大的新区域。对于类轴子粒子，相同的电流方向检测数据改善了以前已知的直接检测约束，但不约束新的参数空间超出已知的恒星冷却边界。然而，即将到来的超级CDMS SNOLAB使用锗的预计灵敏度可以超越这些，甚至探测参数空间与白矮星光度函数的可能提示一致。对于来自太阳的暗光子，我们也发现了类似的结果。在所有情况下，直接探测实验对暗区粒子的灵敏度都是前所未有的。
2017-09-21 hep-ph
Synergies across the spectrum for particle dark matter indirect detection: how HI intensity mapping meets gamma rays
中性氢（HI）强度映射跟踪宇宙中物质的大尺度分布，因此应该与源自粒子暗物质湮灭或活动星系核和恒星形成星系的伽马射线发射相关，因为相关过程发生在承载HI的相同宇宙结构中。本文导出了宇宙中HI自旋翻转跃迁21厘米谱线发射亮温与未分辨γ射线背景之间的互相关信号。具体来说，我们得到预测的互相关信号的费米大面积望远镜（LAT）的伽马射线灵敏度与期望的HI强度映射测量从未来的射电望远镜，我们专注于平方公里阵列（SKA）和MeerKAT，其前身之一的组合提供的机会。我们发现，MeerKAT与目前的费米-LAT统计相结合，有可能提供一个互相关信号起源于天体物理源的第一个提示，与信噪比（SNR）为3.7。对于SKA Phase 1和SKA Phase 2，SNR预计分别增加到5.7和8.2。与SKA结合费米-LAT的当前统计数据可达到的暗物质属性的界限预测是可比的，从其他技术能够探索未解决的伽马射线背景的组件。SKA第2阶段的增强功能，结合具有改进规格的下一代伽马射线望远镜，可以使我们能够研究弱相互作用的大质量粒子的整个质量窗口，直到TeV尺度。
2020-09-01 astro-ph.CO hep-ph
Complementary Search of Fermionic Absorption Operators at Hadron Collider and Direct Detection Experiments
Xi’an University of Architecture and Technology（西安建筑科技大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）
研究通过吸收算符在强子对撞机和直接探测实验中寻找暗费米子，探讨其与中微子的相互作用及约束条件。
2025-12-10 hep-ex hep-ph
The Cosmological Constant, Dark Matter and the ElectroWeak Scale meet in the Swampland
本文提出在弯曲背景中实现暗维度可自然涌现电弱尺度，并通过引入 TeV 尺度第二个弯曲额外维度解决层级问题，同时抑制宇宙学常数贡献，从而在粒子物理与宇宙学标准模型之间建立联系。
2025-07-22 hep-ph hep-th
Effective Field Theory for Dark Matter Absorption on Single Phonons
针对轻暗物质探测问题，本文基于有效场论推导单声子暗物质吸收速率计算框架并应用于多种模型，发现特定靶材的强约束能力，同时公开相关扩展代码。
2023-08-11 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci hep-ph
Physical Signatures of Fermion-Coupled Axion Dark Matter
本文研究轴子暗物质对费米子自旋的轴子风力矩和轴电力效应，提出磁化多层介电晕光镜可探测新的轴子-电子耦合参数空间，并修正了轴电吸收屏蔽、磁能量损失函数及电子能级修正等理论问题。
2024-06-09 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci hep-ex
GAIA meets LZ: a high velocity tail-tale sign for dark matter
Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立学院）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）
本研究结合 Gaia 数据与 LZ 实验事件，发现银河系速度分布的高速尾部显著影响非弹性暗物质解释，并扩展了吸热参数空间。
2026-09-29 astro-ph.CO hep-ph
Ultralight axion or axion-like particle dark matter and 21-cm absorption signals in new physics
Joint Institute for Nuclear Research（俄罗斯杜布纳联合核研究所）
本文研究超轻轴子暗物质通过重子冷却和光子加热解释21厘米吸收信号，并发现加热效应消除了冷却产生的多余中微子种类数。
2025-10-16 hep-ph
Indirect detection of dark matter absorption in the Galactic Center
本文提出利用银河系中心碳、氧原子核吸收赝标量暗物质后退激发射的 MeV 光子进行间接探测，并基于 BIGSTICK 计算与 COMPTEL 数据给出耦合约束及未来实验预期。
2025-03-18 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Detection Using Phonon Sensing in Amorphous Materials
Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；CERN（欧洲核子研究组织）；Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Peking University（北京大学）；Kavli Institute for Theoretical Physics（卡弗里理论物理研究所）
该研究提出了一种桌面级探测器，利用非晶目标材料增强暗物质通过声子激发的吸收能力，突破现有限制。
2026-03-23 hep-ph physics.ins-det
Are We Looking at Neutrino Absorption Spectra at IceCube?
在冰立方观测到的高能中微子光谱可能表明超轻暗物质晕吸收了这种中微子。我们指出，这种光谱的各种功能可以解释这样的解释。对于光$Z^\prime$介导的$t$通道暗物质与中微子的相互作用，我们提出了一种新的机制，这些中微子在特定的能量吸收。这可以避免AGN模型预测能量超过PeV的大中微子通量。
2018-10-09 astro-ph.HE hep-ph
The impact of EDGES 21-cm data on dark matter interactions
最近宣布的21厘米吸收光谱的EDGES实验的结果可以放置非常严格的限制暗物质湮灭截面。我们适当地考虑了从暗物质湮灭释放的热能从辐射历元到21厘米观测红移的辐射转移计算气体温度的演变。我们的结果表明，全球21厘米吸收轮廓是一个强大的宇宙学探测的暗物质相互作用。对于暗物质湮灭成正负电子对，EDGES结果给出了比普朗克结果更严格的上限，即在较低的暗物质质量区域的湮灭截面.
2018-11-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
