Models with radiative neutrino masses and viable dark matter candidates
我们提供了一个清单的粒子物理模型,在TeV的规模是兼容的中微子质量和暗物质。在这些模型中,标准模型的粒子内容被扩展为少量(\leq 4)的标量场和费米子场在SU(2)下转化为单线态、双线态或三线态,中微子质量通过1-回路图辐射产生。候选的暗物质是由Z_2对称性稳定的,并且通常是这种新多重态的中性成分的混合物。我们描述了这些模型中的每一个的颗粒含量,并确定它们与当前数据一致的条件。我们总共找到了35种可行的模型,其中大部分以前没有在文献中研究过。在大型强子对撞机上测试这些模型有很大的潜力,这不仅是因为新场的质量达到了TeV级,而且还因为大约一半的可行模型包含带有奇异电荷的粒子,这些粒子会产生无背景信号。我们的结果应该作为第一步,详细分析模型,可以同时考虑暗物质和中微子质量。
2013-10-11 hep-ph
Dark Matter Candidates in a Visible Heavy QCD Axion Model
本文讨论了可见重QCD轴子模型中的暗物质候选者。在那里,引入了质量尺度大于标准模型的标准模型的镜像复制扇区。通过增大镜像扇区的质量尺度,在不破坏Peccei-Quinn机制的情况下,利用镜像扇区中的轴向反常使QCD轴子变重,从而解决了强$CP$问题.由于镜像复制扇区具有与标准模型扇区相同的对称结构,因此该模型预测了多个稳定粒子。正如我们将要展示的那样,镜像带电π介子和镜像电子可以成为暗物质的可行候选者。它们是具有长程作用力的自相互作用暗物质。我们还证明了在一定的参数范围内,镜像中子可以轻于镜像质子。在那里,当镜像中子的质量在$100$ TeV左右时,它也可能是一种可行的暗物质候选者。它还表明,镜像中微子也可以是一个可行的候选人的暗物质。
2017-02-01 hep-ph
Probing Dark Sector CP Violation with Electric Dipole Moments and Colliders
研究了暗扇区CP破坏通过Higgs门耦合$H^{\dagger} H Z^{\prime}_{μν} \widetilde Z^{\prime μν}$进入可见扇区的实验约束,其中$Z^{\prime}$来自一个新的U(1)规范对称性,假设它与轻子数耦合.我们明确计算了这个有效的运营商的电子电偶极矩(EDM)的领先的两个回路的贡献,并表明所产生的约束是可比的,从直接$Z^{\prime}$搜索在电子-正电子对撞机时,有效的运营商是在树的水平。我们还研究了一个明确的紫外线完成这个有效的运营商,首先介绍了实现电弱重子,并表明碰撞器的约束$B$ -工厂已经排除可行的重子生成$Z^{\prime}$质量低于10 GeV,未来的电子-正电子希格斯工厂将排除可行的重子生成$Z^{\prime}$质量高达$e^+e^-$质量中心的能量,如果预期的亮度实现。对于较高的$Z^{\prime}$质量,完整的可行重子生成参数空间位于电子EDM上的电流上限的六个数量级内。
2021-06-09 hep-ph
Cosmic structure formation in a flavoured U$\left(1\right)$ dark sector at small scales
在这项工作中,我们研究了一个隐蔽的黑暗部门的足迹与U $\left(1\right)$规范对称性的宇宙结构的形成在小尺度上。质量在TeV范围内的单代暗费米子能够优雅地解决所有小尺度结构形成问题,同时仍然与宇宙的宇宙学历史保持一致。为此,在MeV尺度上引入了一种新的相互作用。作为一个推广,我们考虑多代费米子,以及表明,这种扩展也是宇宙学可行的,并允许更灵活的选择参数的理论。
2021-01-21 astro-ph.HE hep-ph
A Very Heavy Sneutrino as Viable Thermal Dark Matter Candidate in $U(1)'$ Extensions of the MSSM
我们研究了标准模型单重态(“右手”)sneutrino $\tilde ν_R$暗物质在一类$U(1)'$扩展的MSSM起源于破缺的$E_6$规范群。这些模型,被称为UMSSM,包含三个右手中微子超场加上一个额外的规范玻色子$Z'$和一个额外的SM单态希格斯质量$\simeq M_{Z'}$,连同他们的超伙伴。在UMSSM中,右超中微子在额外的$U(1)'$规范对称下带电,因此它可以通过规范相互作用湮灭。特别地,对于$M_{\tilde ν_R} \simeq M_{Z'}/2$,中微子可以通过(几乎)壳层规范或希格斯玻色子的交换而湮灭。我们专注于参数空间的这个区域。对于一些电荷分配,我们发现可行的热$\tilde ν_R$暗物质的质量高达$\sim 43$ TeV。这是迄今为止在明确模型中发现的标准宇宙学中最高质量的热暗物质候选者。我们的结果也可以应用到其他模型的自旋PDMATHAMT暗物质候选人通过共振交换的标量粒子湮灭。这些模型不能在大型强子对撞机上进行测试,也不能在目前或不久的将来进行直接探测实验,但可能会在未来的切伦科夫望远镜中产生可见的间接探测信号。
2019-05-03 hep-ph
Are superheavy stable quark clusters viable candidates for the dark matter?
对夸克和轻子族的起源及其性质的解释是理解标准模型假设的最有希望的方法之一。自旋-电荷-族理论确实提出了族的出现机制,并为标准模型的所有假设提供了解释,它预测了两个解耦的四族群。上面四个家族中最轻的家族有稳定的成员,它们相应地是构成暗物质的候选者。我们研究了这样一个非常重的重子被普通核子的弱散射和“核”散射(由重第五族夸克之间的色相互作用决定),以表明只要这个重子的夸克质量在100 TeV或更高,散射截面是非常小的,并且与迄今为止大多数实验中的观测结果相一致。
2017-01-31 hep-ph
Viable and simplified semi-direct gauge mediation with the 4-1 model
我们提出了一个简单的和唯象上可接受的动力学超对称破缺的4-1模型的扩展,其中信使和MSSM超场直接耦合到隐藏扇区,而不参与超对称破缺机制;尽管通过环路因子进行参数抑制,Gaugino质量与sfermion质量相当,因为存在增强因子,最终是由于不同的起源。Gaugino和sfermion质量项。我们还描述了什么可以被认为是最简单的实现希格斯部门和如何电弱对称性破缺可以在这个模型中发生。最后,在附录中,我们列出了一组封闭形式的表达式,用于在最一般形式的“物质-信使”耦合存在的情况下计算信使尺度下的轻标量的$A$项和软平方质量,以这种方式扩展了文献中已知的一些结果。
2012-11-13 hep-ph
Constraints on the Charged Higgs Sector from the Tevatron Collider Data on Top Quark Decay
轻子加$τ$通道中的顶夸克数据为带电希格斯玻色子玻色子信号提供了一个可行的探针。我们分析了最近的Tevatron对撞机数据在这个通道中获得的$H^\pm$质量的大$\tanβ$区域的显着限制。
1996-10-29 hep-ph
Categorisation and Detection of Dark Matter Candidates from String/M-theory Hidden Sectors
我们研究动机良好的暗物质候选人产生的弱耦合隐藏部门在紧弦/ $M$理论。强加通用的自上而下的约束极大地限制了允许的候选人。通过考虑实现正确的暗物质遗迹密度的可能机制,我们编译可行的暗物质候选者和湮灭介质的类别。我们考虑的情况下,超对称性破缺发生通过模量稳定和引力介导的可见和其他隐藏的部门,而不假设隔离的部门,其中超对称性被打破。我们发现,在这种情况下,弱耦合的隐藏扇区只允许费米暗物质。此外,大多数用于获得完整遗迹密度的机制仅允许规范玻色子介质,例如暗$Z'$。考虑到这些因素,我们研究了发现或限制允许的参数空间的潜力,给出当前和未来的直接检测实验,并在大型强子对撞机直接生产。我们还提出了一个隐藏的部门,其中将包含一个令人满意的暗物质候选人的模型。
2017-07-14 hep-ph hep-th
Dark Matter Freeze-In and Small-Scale Observables: Novel Mass Bounds and Viable Particle Candidates
Racah Institute of Physics, The Hebrew University(拉卡物理研究所,希伯来大学);Laboratory for Elementary Particle Physics, Cornell University(基本粒子物理实验室,康奈尔大学);Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago(卡弗里宇宙物理学研究所,芝加哥大学)
本文通过冻结机制研究暗物质在低质量范围内的影响,提出了一种通用方法将暖暗物质界限转换为更严格的质量限制,并应用于多种可行粒子候选者。
2025-12-10 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on the charged Higgs sector from the CDF Top quark data
轻子加$τ$通道中的顶夸克数据为带电希格斯玻色子玻色子信号提供了一个可行的探针。我们已经分析了最近的对撞机探测器在费米实验室(CDF)的数据在这个通道中获得一个显着的限制$H^\pm$质量在大$\tanβ$区域。
1997-04-30 hep-ph
Viable Gravity-Mediated Supersymmetry Breaking
我们提出了一个完整的,可行的模型引力介导的超对称性破缺,是安全的所有风味的限制。新的中心思想是采用一个没有单态的超对称破缺扇区,但D项与F项相当,使得超对称破缺主要通过U(1)R对称算符来传递。我们构造了一个可见扇区,它是MSSM的扩展,其中\emph{accidental} U(1)_R对称性自然出现。高吉诺从引力介导的D项获得狄拉克质量,从反常介导的贡献获得微小的马约拉纳质量。对软破缺标量(质量)^[2]的贡献来自于任意味引力诱导的F项加上狄拉克高吉诺质量的单圈有限味盲贡献。胶子的重整化群演化使它自然地增加到比夸克质量大近一个数量级。这种层次结构,结合一个偶然的U(1)_R对称可见扇区,几乎消除了模型上所有的味道违反约束。如果我们也在适度的范围0.1-1内自由地调整耦合和相位,同时保持几乎无政府主义的普朗克抑制贡献,我们发现我们的模型是安全的,不受Delta m_K,μ_K和μ-> e轻子味破坏的影响。Higgs扇区中危险的U(1)R破坏Kähler算符通过一个新的规范U(1)X对称性被消除,该对称性随电弱对称性破缺而自发破缺. U(1)_X和U(1)_Y之间的动力学混合存在环抑制(但对数增强)的尺寸ε。与这个U(1)_X相关联的Z'具有非常特殊的耦合--它对希格斯二重态具有一级强度,对超荷具有大约1/3的强度。Z'可能非常轻,但却逃脱了直接和间接的检测。
2010-11-18 hep-ph hep-th
Fermion Masses and Mixings and Dark Matter Constraints in a Model with Radiative Seesaw Mechanism
基于$Δ(27)$族对称性,我们建立了一个费米子质量和混合的预测模型。在夸克扇区中,该模型导致可行的混合启发纹理,其中Cabibbo角来自下夸克扇区,其他角来自上夸克扇区和下夸克扇区。在轻子部分,模型产生一个带电轻子的预测结构,辐射跷跷板后,一个有效的中微子质量矩阵只有一个真正的和一个复杂的参数。我们进行了详细的分析,在轻子部门的预测,该模型是唯一可行的倒中微子质量等级,预测$θ_{23}$和$θ_{13}$之间的严格相关性。我们显示了一个基准点,导致$θ_{12}$,$θ_{13}$的最佳拟合值,预测一个特定的$\sin^2θ_{23} \simeq 0.51$(在$3 σ$范围内),轻子CP违反狄拉克相$δ\simeq 281.6 ^\circ$和中微子无双β衰变$m_{ee} \simeq 41.3$毫电子伏。然后,我们转向分析模型中的暗物质候选者,这些候选者由未破缺的$\mathbb{Z}_2$对称性稳定。我们讨论了标量暗物质的可能性,它可以通过标准的WIMP机制的希格斯门产生所观察到的丰度。如果最轻的重马约拉纳中微子是最轻的$\mathbb{Z}_2$ -奇粒子,则会出现一种有趣的可能性。该模型可以产生一个可行的费米子暗物质候选者,但只能作为弱相互作用大质量粒子(FIMP),与可见扇区的耦合很小,受到对称性的保护,并直接与轻中微子质量的小有关。
2018-05-11 hep-ph
Constraining $α_s(M_Z)$ from the Hidden Sector
通过包括超弦阈值的影响,我们重新考虑了最小弦统一与在隐藏扇区中产生超光速破坏的胶子凝聚的要求。对于现象学上可行的$Z_8'$和其他相关orbifolds的例子,这给出了$0.1215 \leq α_s(M_Z) \leq 0.1270$的约束。在这样的模型中,一个隐藏的光子可能是宇宙学暗物质的来源,可以通过引力微透镜探测到。
1995-11-29 hep-ph
Implications of dark sector mixing on leptophilic scalar dark matter
我们提出了一个新的可行的前景之间的混合单重态和二重态轻子暗扇形场。这一选择放松了暗物质(DM)对经典标量单线态DM的搜索限制,并为实验室中的检测提供了新的机会。这种混合以规范不变的方式在额外二重态的两个分量之间产生任意的质量差,而没有在理论中引入任何新的电弱对称性破缺尺度。它还提供了一个有用的手柄来区分不同等旋的暗扇区粒子,这在其他方面是一项具有挑战性的任务。由于暗轻子的共湮灭是非平凡的,混合有效地增强了遗迹密度约束的可行参数空间。在低DM质量区,我们的分析表明,与非零混合,它是可能的,以放宽现有的间接搜索范围的上限DM-标准模型耦合。从分析的$3τ+ E^{miss}_T$和$\ell\,τ+ E^{miss}_T$通道的大型强子对撞机在$\sqrt{s} = 13$ TeV,我们表明,一个确保存在的混合参数之间的暗扇区粒子的理论,通过观察的峰值和尾部位置的运动学分布。即使在可行参数区域内的其他自由参数的值中进行调整,运动学分布的不同峰和尾位置仍然是模型的恒定特征。虽然这两个通道都为我们提供了在LHC/HL-LHC上检测混合特征的机会,但前者在较大的混合参数区域方面给出了更好的结果。从基准横截面,投影的统计意义的积分亮度,${\mathscr L} = 3~\text{ab}^{-1}$,显示了一个组合的参数区域,遵守所有现有的约束条件,有最好的可能性来检测这样的签名。
2021-01-19 hep-ph
Dark Matter from Conformal Sectors
我们发现,一个保形不变的黑暗部门,互动保形与标准模型(SM)领域通过希格斯门,提供了一个可行的框架,冷暗物质(CDM)和不可见的希格斯衰变可以同时解决。共形对称性自然地包含了CDM稳定性所需的Z_2对称性。它还保证了暗扇区场与SM希格斯场的耦合越弱,它们通过电弱破缺获得的质量就越小。该模型完全满足大型强子对撞机(LHC)和普朗克太空望远镜(Planck 2013)的边界。
2014-01-24 hep-ph
Scale-Invariant Models with One-Loop Neutrino Mass and Dark Matter Candidates
我们构建了一个列表中的最小尺度不变的模型,在TeV规模,产生一圈中微子质量,并给出可行的暗物质的候选人。这些模型一般包含一个单重标量和一个由单重态、二重态和/或三重态SU(2)多重态组成的$Z_2$ -奇扇区。暗物质可能存在于单个多重态中,也可能是几个多重态的混合物。我们发现15个独立的模型,其中的暗物质是一个可行的候选人和中微子质量的结果,从一个图表,只有一个不可约的标度不变的单圈拓扑结构。进一步的“非纯”情况给出混合单/双环质量。所有的模型都预测了新的TeV尺度的物理学,包括一般与希格斯玻色子混合的单重标量。
2016-09-08 hep-ph
Common gauge origin of discrete symmetries in observable sector and hidden sector
超阿贝尔规范对称性在超对称和非超对称的新物理模型中被激发出来。这种新的规范对称性可能与可观测扇区和隐藏扇区都相互作用。我们从共同的阿贝尔规范对称性出发,系统地研究了这两个部门中最普遍的剩余离散对称性。这些离散的对称性可以确保质子和候选暗物质的稳定性。一个隐藏的扇形暗物质候选者(最轻的U宇称粒子或LUP)通过规范玻色子Z '与标准模型场相互作用,规范玻色子Z'可以选择性地耦合到夸克或轻子。我们对离散对称性和轻子耦合暗物质候选者的含义进行了评论,最近由于DAMA和PAMELA结果的同时解释的可能性而突出了这一点。给出了对于给定的离散对称如何构造最一般的U(1)荷,并讨论了U(1)规范对称性与R宇称的关系。
2009-01-30 hep-ph
Flavor from Minimal Flavor Violation & a Viable Randall-Sundrum Model
我们提出了一个变形的额外维度,兰德尔Sundrum(RS),框架,这是基于五个维度(5D)的最小味违反(MFV),其中唯一的来源味打破是两个5D无政府汤川矩阵。汤川矩阵还控制了体质量,这是负责在低能理论中产生的味道结构和质量层次。这种设置的一个有趣的结果是,在低能量下,理论流到MFV模型旁边,其中风味违反主要来自第三代。低能量味道违反进一步抑制了一个单一的参数,拨号的数量违反在向上或向下的部门。因此,有一个尖锐的限制,在那里没有味道破坏的下型夸克部门,值得注意的是,这是有利于当我们适合的味道参数。这种机制是用来消除目前的RS风味和CP的问题,即使卡鲁扎-克莱因规模低至2 TeV!我们的构造还表明,经济超对称和非超对称,强动态为基础的,风味模型可以建立在相同的概念。
2007-10-10 hep-ph
Dark Matter and Dark Forces from a supersymmetric hidden sector
我们表明,超对称的“暗力”模型与重力调解是可行的。为此,我们分析了一个简单的字符串启发的超对称隐藏部门模型,通过动力学混合的光阿贝尔规范玻色子与超荷与可见部门的相互作用。我们包括所有诱导的相互作用,如中性伴子质量混合和希格斯门术语与可见部门。我们进行了详细的参数空间扫描比较产生的暗物质遗迹丰度和直接检测截面目前的实验。
2013-01-20 hep-ph
CP in the dark
我们建立了一个模型,包含两个标量双峰和一个标量单态具有特定的离散对称性。在自发对称性破缺之后,该模型具有类似标准模型的现象学,以及一个隐藏的标量扇区,它提供了一个可行的暗物质候选者。我们表明,CP破坏在标量部门专门发生在隐藏的部门,并考虑可能的实验签名,这CP破坏。
2018-10-04 hep-ph
Dark Matter in Theories of Gauge-Mediated Supersymmetry Breaking
在规范介导的理论中,超对称破缺起源于强相互作用扇区,并通过携带"信使“粒子的SU(3)$\times$ SU(2)$\times$ U(1)传递给普通超粒子。强相互作用超对称性破缺扇区的稳定重子自然重$\sim$ 100 TeV,是可行的冷暗物质候选者。它们之间的相互作用太弱,以至于暗物质探测器无法观测到。最轻的信使粒子是一个可行的冷暗物质的候选人在特定的假设。它的质量小于5 TeV,自旋为零,在暗物质探测器中很容易观察到。
1996-07-02 astro-ph hep-ph
Dark chiral symmetry breaking and the origin of the electroweak scale
我们研究了一个经典的标度不变模型,其中暗扇区中的强动力学设定了电弱对称性破缺的标度。我们的模型与最近文献中出现的其他这种类型的模型不同。我们表明,希格斯部门的模型是现象学上可行的,光谱的暗部门国家包括部分复合暗物质候选人。
2015-05-17 hep-ph
Phenomenological consequences of an interacting multicomponent dark sector
我们考虑一个暗扇形模型,该模型包含在不间断的$U(1)$规范相互作用下带电的稳定费米子,以无质量暗光子为力载体,通过标量信使与普通物质相互作用。我们通过求解一组耦合的玻尔兹曼方程来研究它的早期宇宙演化,这些方程跟踪不同物种的数量密度,以及暗区和可见区之间的熵和能量交换。现象学上可行的实现包括:i)重的(1 TeV或更高)轻子样暗费米子扮演暗物质候选者的角色,根据暗可见扇区门户的强度,各种生产机制活跃; ii)光(几个GeV到几十个GeV)类夸克暗费米子,稳定但具有抑制的残余密度; iii)由于暗光子,宇宙中的额外辐射成分,温度受宇宙微波背景数据的限制,从而防止暗费米子轻于约1 GeV。对我们的方案的额外限制来自暗物质直接探测搜索:原子核上的弹性散射是由标准模型或暗光子介导的偶极或电荷半径相互作用驱动的,提供了长程效应,然而,并不总是占主导地位,正如通常在这种情况下假设的那样。下一代探测器的预计灵敏度覆盖了可行参数空间的重要部分,并且相对于从轻子的磁偶极矩和恒星系统的冷却导出的依赖于模型的约束具有竞争力。
2020-05-08 hep-ph
Hidden Sector Hydrogen as Dark Matter: Small-scale Structure Formation Predictions and the Importance of Hyperfine Interactions
我们研究原子物理学和天体物理学的影响模型中的暗物质是类似的氢在一个隐蔽的部门。暗物质粒子之间的自相互作用既包括弹性散射,也包括超精细跃迁引起的非弹性过程。通过数值求解耦合的薛定谔方程计算了该系统的自相互作用截面。我们发现,这些自相互作用表现出正确的速度依赖性,以解释低暗物质密度的核心,在小星系,同时符合所有的限制,从星系团的观测。对于一个可行的解决方案,暗氢的质量必须在10- 100 GeV的范围和暗精细结构常数必须大于0.02。正是在这个范围内的参数,我们表明,显着的冷却损失可能会发生由于非弹性激发的超精细状态和随后的衰变,与低质量晕的演化和早期生长的超大质量黑洞的影响。冷却从激发到更高的$n$水平的暗氢和随后的衰变是可能的在集群规模,具有很强的依赖性晕质量。最后,我们表明,最小的晕质量是在$10^{3.5}$ $10^7 M_\odot$参数空间的可行区域的范围内,显着大于弱相互作用的暗物质模型的典型预测。这种宇宙结构形成中的观测量模式是这个模型所独有的,这使得它有可能将隐藏扇区氢作为一个可行的暗物质模型纳入或排除。
2017-01-04 astro-ph.GA hep-ph
A decaying neutralino as dark matter and its gamma ray spectrum
结果表明,在超引力统一框架下,衰变的中性伴子是暗物质的一个可行的候选者。这样的情况出现在一个隐藏扇区与可见扇区的超弱耦合中,其中中性伴子可以衰变为隐藏扇区中最轻的超对称粒子(LSP),其寿命大于宇宙的寿命。我们提出了一个具体的模型,其中MSSM/SUGRA扩展到包括一个由$U(1)_{X_1} \times U(1)_{X_2}$规范扇区组成的隐藏扇区,隐藏扇区的LSP是一个中性伴子,它比可见扇区的LSP中性伴子轻。我们计算了环抑制辐射衰变的可见部门的中性伴子到中性伴子的隐藏部门,并表明,衰变可以发生的寿命大于宇宙的年龄。衰变的中性伴子可以通过间接探测实验来探测,特别是通过它的签名衰变成隐藏的扇区中性伴子和高能伽马射线光子。这样的伽马射线可以在费米-LAT上以更高的灵敏度搜索,并通过未来的实验,如平方公里阵列(SKA)和切伦科夫望远镜阵列(CTA)。我们提出了几个基准,有一个自然的抑制强子通道从暗物质湮灭和衰变,并与测量的反质子背景一致。
2021-05-06 astro-ph.HE hep-ph
Neutron Lifetime Discrepancy as a Sign of a Dark Sector?
我们总结了我们最近的建议,解释瓶和束测量的中子寿命之间的差异,通过存在一个黑暗的部门,中子可以衰变到一个分支分数1%。我们表明,可行的粒子物理模型,这样的中子暗衰变可以构建,我们简要评论在这方面的最新进展。
2018-11-06 hep-ph nucl-ex nucl-th
Dark Matter and Vector-like Leptons From Gauged Lepton Number
我们研究了一个简单的模型,其中轻子数被提升到本地$U(1)_L$规范对称性,然后自发破缺,导致一个可行的热DM候选和矢量轻子作为副产品。暗物质是满足反常抵消需要的奇异轻子扇区的一部分,是狄拉克电弱(大部分)单重态中微子。它是稳定的一个偶然的全球对称性的重整化拉格朗日被保存,即使在规范轻子数自发破缺,可以有效地湮灭,以得到正确的热遗迹丰度。我们研究这个模型的能力,给一个可行的DM候选人,并讨论直接和间接检测的影响。我们还研究了一些相关的奇异轻子部门的LHC现象,特别是它对希格斯衰变的影响。
2013-12-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A viable supersymmetric model with UV insensitive anomaly mediation
我们提出了一个与紫外不敏感反常介导的超对称破缺相容的电弱模型。该模型是NMSSM的扩展,通过增加类矢量物质场,可以驱动单重态Higgs场的软标量质量为负,并成功地实现了电弱对称性破缺。可行的参数区域被发现,以保持所有的耦合常数的普朗克尺度的微扰。有了这个成功,该模型成为一个完美的候选人的物理超越标准模型没有FCNC和CP问题。宇宙学也很有趣。最轻的中性伴子是威诺,它是一种理想的冷暗物质候选者,假设它是由引力伴子衰变产生的非热产物。没有引力子的问题,因为它在BBN时代之前就衰变了,因此热稀薄发生是有效的。由于类矢量夸克的存在使Z_3对称性被QCD瞬子效应破缺,因而不存在NMSSM中固有的宇宙学畴壁问题。我们还简要地评论了强CP问题的一种可能的解决方案,即Nelson-Barr机制。
2004-12-14 hep-ph
Highly-boosted dark matter and cutoff for cosmic-ray neutrino through neutrino portal
我们研究了宇宙射线中微子的截止,通过中微子门相互作用与宇宙背景中微子到暗扇区粒子的散射。我们发现,当暗扇形粒子主要与$τ-$中微子耦合时,仍然存在较大的相互作用率,从而在较宽的能量范围内,中微子的平均自由程可以约为$O(10)~$ Mpc.如果足够稳定,大部分宇宙射线中微子能量转移到暗区粒子中,就可以穿越宇宙到达地球。如果暗扇区粒子起源于宇宙成因中微子,则其能量可达$Ø({\rm EeV})$。
2019-05-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Composite 2HDM with singlets: a viable dark matter scenario
研究了整体对称性$\text{SO}(7)$破缺为$\text{SO}(5)\times \text{SO}(2)$的非最小复合Higgs模型.该模型的结果是一个复合的双希格斯模型(2HDM)配备了两个额外的单线态,其中最轻的可以是一个可行的暗物质候选人。该模型能够再现正确的暗物质遗迹密度都通过通常的热冻结和通过较重的单线后期衰变。在热冻结的情况下,它是可能的,以逃避目前的实验限制,即使是最小的微调所允许的电弱精密测试。
2019-11-19 hep-ph
Generation patterns, modified $γ-Z$ mixing, and hidden sector with dark matter candidates as framed standard model results
对迄今为止框架标准模型(FSM)的结果进行了描述性总结,其中:(i)为希格斯场和费米子世代赋予几何意义,从而为观察到的夸克和轻子的质量和混合模式提供了解释,仅用7个SM参数近似定量地再现了17个SM参数,(ii)预测了一个新的矢量玻色子$G$,它与$γ$和$Z$混合,导致与SM混合方案的偏差。对于$m_G > 1$ TeV,这些偏差是在目前的实验误差,但应该很快在大型强子对撞机检测时,实验精度进一步提高,(iii)表明存在一个隐藏的部门的粒子尚未未知的实验相互作用,但很少与已知的粒子。在17 MeV附近的隐藏质量扇区中,最低的成员是电中性和稳定的,可能是暗物质的组成部分。我们的想法是追溯导致上述结果的步骤,而不受其他地方已经制定和报告的细节的影响。这有助于澄清逻辑,加强一些论点,并免除一个主要的假设,以前认为必要的,从而加强早期的结果,开辟可能是一个新的和令人兴奋的前景,进一步探索。
2018-12-26 hep-ph
Enhancing $h \to γγ$ with staus in SUSY models with extended gauge sector
讨论了U(1)-扩展MSSM模型中附加D项对态质量的影响。我们表明,明确的B-L-SSM,这些贡献可以发挥至关重要的作用,在解释的增强双光子衰变率的SM类希格斯粒子约125 GeV。即使在最受约束的情况下与普遍标量和高根质量,这是可能的,以获得一个相当大的增强,此外,正确的遗物密度的LSP。此外,一个更轻的CP甚至标量,可以适应LEP在98 GeV的过剩是可行的。
2012-10-30 hep-ph
Dynamical Supersymmetry Breaking Simplified
我们提出了一个模型,其中超对称性是动态打破在相对较低的能量。以前构建这种简单模型的努力受到了轴子存在的阻碍。本模型,利用Bagger,Poppitz和Randall的观察来避免这个问题,比以前的构造简单得多。这类模型不受传统超引力模型的自然性困难的影响,并且在从GeV的$100$到TeV的$1000$的尺度范围内对物理学做出了相当确定的预言。因此,“可重新正规化的有形部门模式”是较传统办法的一个可行的替代办法。我们的方法也产生了一个可行的例子隐藏扇区动力学超对称性破缺。
1994-10-03 hep-ph
Some Cosmological Implications of Hidden Sectors
我们讨论了标准模型的扩展与隐藏的扇区标量耦合到希格斯玻色子的宇宙学意义。我们把特别强调的共形的情况下,其中的电弱对称性被打破辐射与希格斯质量以上的实验极限。我们对这类模型中的电弱相变的精细分析加强了对电弱重子生成所需的强一级相变的预测。我们进一步研究了引力波的产生和低尺度暴胀的可能性,以及一个可行的暗物质候选者。
2009-01-22 astro-ph hep-ph
Is the Lightest Kaluza-Klein Particle a Viable Dark Matter Candidate?
在具有普适额外维度的模型中(即所有标准模型场,包括费米子,都传播到紧凑的额外维度中),额外维度中的动量守恒导致每个顶点处的卡鲁扎-克莱因(KK)数守恒。由于为了再现零模手征标准模型而施加的轨道折叠,使得环效应违反了KK数,然而,在微扰理论中,KK宇称保持在任何阶,这导致存在稳定的最轻KK粒子(LKP)。此外,KK光谱中的简并度被辐射修正所提升,使得所有其他KK粒子最终衰变为LKP。我们调查的情况下,标准模型的生活在五个或六个维度与TeV的$^{-1}$大小的紧化半径和LKP是第一个大质量的状态在KK塔的光子或中微子。我们推导出各种假设下的第一层KK模式的频谱的LKP的遗迹密度。我们发现质量在TeV量级的KK光子和KK中微子都可能有合适的湮灭截面来解释暗物质,$Ω_M \sim 0.3$。
2002-09-23 astro-ph hep-ph hep-th
A Closer Study of the Framed Standard Model Yielding Testable New Physics plus a Hidden Sector with Dark Matter Candidates
对有限状态机的进一步研究:[I]保留了早期的结果,解释了三代费米子的存在,以及轻子和夸克的分级质量和混合模式; [II]预测了一个质量为TeV的矢量玻色子$G$,它与标准模型的$γ$和$Z$混合。随后与标准混合方案的偏差可根据$G$质量计算。虽然这些偏差(一)$m_Z - m_W$,(二)$Γ(Z \rightarrow \ell^+ \ell^-)$,(三)$Γ(Z \rightarrow {\rm hadrons})$都在目前的实验误差,只要$m_G > 1$ TeV,他们应该很快就可以检测到,如果$G$质量不是太大; [III]表明,在平行的标准部门熟悉我们,有另一个地方的味道和颜色的角色互换。尽管它和我们的星系一样人口众多,自我互动也同样活跃,但它与标准扇区的交流却很少,除了通过两个已知的入口进行混合,其中一个是上面[II]中提到的$γ-Z-G$复合体,另一个是包含标准模型希格斯粒子的标量复合体。因此,新的扇区对我们来说似乎是隐藏的,就像我们对他们来说似乎是隐藏的一样,因此它的最低成员具有10 MeV的质量,是电中性的,看起来稳定,但数量丰富,可能成为暗物质的合格候选者。更详细的总结这些结果连同一些评论模型的特殊理论特征可以发现在最后一节的文字。
2018-10-04 hep-ph
Gravitational Production of a Conformal Dark Sector
与标准模型有纯引力耦合的暗区,通过引力子交换从SM等离子体中可替换地填充,自然提供DM候选者。我们研究的生产在相对论制度的黑暗部门是大约规模不变,提供一般的分析公式,仅依赖于中心荷的黑暗部门。然后,我们评估的相关性的相互作用,可以导致各种现象,包括热化,非微扰质量差距,平衡相变和自相残杀的黑暗部门。作为一个说明性的例子,我们认为在这个光暗胶球的情况下,并表明它是一个可行的DM候选人由于抑制引力的产生。我们继续将这些结果扩展到强耦合的CFTs和它们的全息图,在大N与黑暗的光子作为DM候选人。
2021-03-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmologically viable gauge mediation
规范介导为我们提供了超对称破缺及其在有效场论中的介导的完整图景,从而使我们能够与低能粒子物理和宇宙学观测一起讨论超对称破缺。我们详细研究了超对称破缺扇区中赝模场的宇宙学演化以及在一个简单的(但完整的)规范中介模型中早期宇宙中引力子的产生。在相当合理的假设下,我们发现存在一个参数区,在这个参数区中,宇宙的暗物质可以用热产生和非热产生的引力子来解释,而宇宙的重子不对称性则是由热稀薄生成产生的.
2012-09-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multi-Component Dark Matter in a Non-Abelian Dark Sector
在本文中,我们探讨了一个黑暗的部门的情况下,规范$SU(2)_R$和全球$U(1)_X \times \mathbb{Z}_2$,连续的对称性自发打破全球$U(1)_D$。我们表明,在不同的区域的参数空间,我们可以有两个,或三个暗物质的候选人,这些暗物质粒子是狄拉克费米子,暗规范玻色子,或复杂的标量。这种情况的现象学含义是巨大而有趣的。我们确定的参数空间,考虑到各种实验的约束后,仍然是可行的。我们还讨论了这种情况如何解释DAMPE最近在电子-正电子谱中的观察。此外,我们评论的中微子质量产生之间的标准模型和暗扇区的不可重整化的相互作用。
2019-06-19 hep-ph
Illuminating Degenerate Dark Sector of Inert Doublet Model at Muon Collider
本研究探讨了未来缪子对撞机上的前向缪子设施揭示惰性双态模型(IDM)中简并标量暗物质扇的潜力,解决了传统LHC在探测高质量下极软衰变产物和微小产生截面时面临的独特挑战。
2025-08-08 hep-ph
Exchange driven freeze out of dark matter
我们介绍了一种新的机制,在该机制中,保持暗扇区的数密度的过程设置了热粒子暗物质的遗迹密度。在一个相对退化的多组分暗扇区中,如果在各种物质冻结之间有相当长的时间间隔,那么暗扇区成分之间的交换过程就可以发挥推动冻结和设置暗物质遗迹密度的关键作用。作为一个原则的证明,我们提出了简单的标量模型与可行的暗物质在GeV尺度来证明这一现象。
2020-05-16 hep-ph
Probing the Electroweak Phase Transition in the Dark Sector
Università della Calabria(卡拉布里亚大学);University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学)
该研究提出一个包含暗SU(2)规范群的扩展标准模型,通过门户耦合使暗标量与希格斯场相互作用,探讨电磁相变及暗物质稳定性。
2025-12-03 hep-ph
Two Component Feebly Interacting Massive Particle (FIMP) Dark Matter
我们探索的想法,即弱相互作用的大质量粒子(FIMP)的框架下的两个组件的单重标量模型的粒子暗物质的替代候选人。单重标量暗物质已被证明是弱相互作用大质量粒子(WIMP)暗物质的可行候选者。在FIMP方案中,暗物质粒子在早期宇宙中通过“热熔入”机制缓慢产生,并且由于其极小的耦合,它们永远不足以达到热平衡或在宇宙等离子体内部经历对湮灭。我们证明,对于较小的耦合,所需的冻结过程中,两个组件的标量暗物质模型在这里考虑可能是一个可行的候选人FIMP。在这种情况下,粒子物理学的标准模型是由两个规范单态实标量扩展的,它们的稳定性受到未破缺的$Z_{2}\times {Z'}_{2}$对称性的保护,并且假设它们在自发对称性破缺之后没有获得VEV。我们探讨了可行的质量区域,在目前的两个标量DM模型,是根据FIMP的情况。我们还探讨了这两个组件的质量上限从考虑他们的自我相互作用。
2017-10-11 hep-ph
The Role of Wino Content in Neutralino Dark Matter
我们研究了具有非普适高吉诺质量的超对称模型的暗物质前景。我们发现,对于非常特殊的值的软超光速破缺的加庚诺质量,M2/M1,最轻的电荷和最轻的中性伴子之间的增强的共湮灭效率发生,允许标量与质量远高于正常接受的极限可行的暗物质在普遍的情况下。作为一个具体的例子,我们研究模型的隐藏部门gaugino凝聚。这些模型表现出高的标量质量,以前认为是危险的,和必要的自由度的比例的高吉诺质量。宇宙学可行的参数空间的区域进行了调查,允许非常具体的声明,以作出有关的内容超自然破坏隐藏部门。
2001-02-07 astro-ph hep-ph
Higgs Partner Searches and Dark Matter Phenomenology in a Classically Scale Invariant Higgs Boson Sector
在以前的工作中,提出了一个经典标度不变的标准模型的扩展,作为解决层次问题的潜在候选者,通过最小限度地引入一个复杂的规范单重标量,并通过Coleman-Weinberg机制产生辐射电弱对称性破缺。假设单重扇区尊重CP对称性,证明了存在一个稳定的赝标量暗物质候选者,其质量在TeV范围内。此外,该模型还预测了另一个物理CP的存在,甚至是希格斯玻色子(具有抑制的树级耦合),除了LHC发现的125 GeV标量。参数空间的可行区域由各种理论和实验考虑确定。在这项工作中,我们继续研究所提出的最小sce- nario的现象学的影响,通过考虑的约束,从暗物质遗迹密度,确定的普朗克合作,以及直接检测界限的LUX实验。此外,我们调查的影响碰撞希格斯搜索额外的希格斯玻色子。我们的研究结果在统一的排除图中得到了全面的证明,该排除图从所有相关角度分析了参数空间的可行区域,证明了所提出的方案的可测试性。
2014-07-30 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Effects of higher dimension operators on the Standard Model Higgs sector
研究了高维算符对标准模型两个扇区中的电弱有限温度相变的影响。首先,用扩展平均场论的近似方法研究了由Higgs二重态和大质量标准模型费米子组成的Higgs-Yukawa扇形。其次,我们用蒙特卡罗模拟研究了由希格斯偶极子和弱相互作用规范场组成的规范-希格斯扇形。在这两种情况下,我们发现,大约1.5 TeV的截止尺度需要使电弱相变一阶在实验值的希格斯玻色子玻色子的质量,这是一个要求,使电弱重子生成可行。
2015-11-18 hep-lat hep-ph
A simple inert model solves the little hierarchy problem and provides a dark matter candidate
我们讨论了标准模型的一个最小的扩展,其中两个单重标量态,只与希格斯玻色子的相互作用被添加。它们的质量和相互作用强度是固定的,这两个要求是取消对希格斯玻色子质量的单圈二次修正,并提供一个可行的暗物质候选者。在核散射实验中直接探测这些新态中最轻的态是可能的,其截面在未来的实验中可以达到。
2012-08-02 hep-ph
U(2) and Maximal Mixing of nu_{mu}
U(2)味对称性可以成功地描述带电费米子质量和混合,并抑制超对称FCNC过程,使其成为味理论的可行候选者。我们表明,这种U(2)味对称性的直接应用自动预测45度的混合nu_mu到nu_s,其中nu_s是一个轻的右手态。引入一个额外的味道对称性作用于右手中微子,使该模型在现象学上可行,解释了太阳中微子赤字以及大气中微子异常,同时给出了一个潜在的热暗物质候选人,并保留了理论在夸克部门的预测性。
1998-11-11 hep-ph
Supersymmetric Dark Matter Sectors
我们调查的暗物质部门的性质,超对称性是一个很好的对称性。在这种情况下,我们发现,稳定的暗物质候选人是可能的,即使在可见光区的R-宇称被打破。为了说明这个想法,我们调查一个简单的情况下,暗物质候选人是最轻的标量场在黑暗的部门,主要湮灭成两个sfermions时,这些渠道是可用的。我们研究了遗迹密度的约束和预测的暗物质探测实验。
2012-10-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Hidden Photons in connection to Dark Matter
位于隐藏扇区中的轻额外U(1)规范玻色子,即所谓的隐藏光子,引起了人们的广泛关注,因为它们是标准模型之外许多场景的一个很好的动机特征,而且可以调解与隐藏扇区暗物质的相互作用。我们回顾限制隐藏的光子从过去的电子束转储实验,包括两个新的限制,从这样的实验在KEK和奥赛。此外,我们还研究了在暗区存在暗物质的可能性。一个简单的玩具模型和不同的超对称实现提供了可行的暗物质候选人在隐藏的部门,在最近的直接检测限协议。
2013-06-05 hep-ph
Spontaneous CP violation and $μ-τ$ symmetry in two-Higgs-doublet models with flavour conservation
本文研究了多Higgs二重态模型中同时实现自发CP破坏、无树级味改变耦合及费米子混合矩阵CP破坏的特定方式,指出该方案在夸克部分不可行,但在轻子部分可构建具有$μ-τ$对称PMNS矩阵的可行模型。
2023-10-19 hep-ph
Natural Candidates for Superheavy Dark Matter in String and M Theory
我们重新考虑了弦论和M理论中的超重暗物质候选者,因为暴胀可能产生超重粒子,其丰度接近于近临界宇宙所需的丰度。我们认为,cryptons -稳定或亚稳态的物质在隐藏部门的束缚态-优于其他可能的候选人在字符串或$M$理论,如卡鲁扎-克莱因国家与额外的维度。我们展示了一个特定的字符串模型,预测cryptons作为隐藏的扇区绑定状态重量$\sim 10^{12}$ GeV,并讨论其天体物理可观测性。
1998-03-12 astro-ph hep-ph
Two-Component Dark Matter with an SU(2) Dark Sector
Key Laboratory of Quark and Lepton Physics (MoE) and Institute of Particle Physics, Central China Normal University(夸克与轻子物理教育部重点实验室和粒子物理研究所,华中师范大学)
本文提出一个包含非阿贝尔SU(2)规范对称性的暗扇区扩展标准模型,通过自发对称破缺后的残余Z3对称性产生稳定的双组分暗物质候选者,并分析其满足理论及实验约束的可行参数空间。
2026-06-03 hep-ph