包含暗物质候选粒子的电弱有效拉氏量及相关现象学研究

尽管标准模型取得了很大的成功，但它在理论和实验上存在的一些缺陷或问题，以及它找不到相应的粒子去解释为天文学界广泛接受存在的暗物质，预示着超出标准模型新物理的可能存在。近年来暗物质的直接和间接探测实验都取得了很大进展，紧密联系暗物质探测实验现象学开展理论研究，有望获得新的重要发现。我们将采用与具体模型无关的有效场论的办法，紧密联系天文观测数据和暗物质探测实验，对暗物质的有效理论及其现象学开展系统的研究。我们将一方面在合理的对称性假设下，分析暗物质粒子各种可能的量子数，探索暗物质粒子与标准模型粒子的各种类型的相互作用以及包含暗物质粒子的电弱有效拉氏量；另一方面将结合暗物质的遗迹丰度、暗物质的直接探测和间接探测等实验结果，探索与暗物质的有效拉氏量相关的现象学。

尽管标准模型取得了很大的成功，但它在理论和实验上存在的一些缺陷或问题，以及它找不到相应的粒子去解释为天文学界广泛接受存在的暗物质，预示着超出标准模型新物理的可能存在。近年来暗物质的直接和间接探测实验都取得了很大进展，紧密联系暗物质探测实验现象学开展理论研究，有望获得新的重要发现。我们采用与具体模型无关的有效场论的办法，分别研究了自旋-1/2费米子、标量、矢量、以及自旋-3/2的暗物质粒子的有效场论模型及现象学限制。我们系统地研究了暗物质的遗迹密度、直接探测、间接探测等现象学以及有效场论适用范围的理论要求对这一类模型的综合限制。研究发现：这些方面的限制都是互为补充的，在一些情形下，直接探测给出的限制最强，但在另一些情形下，宇宙射线中的反质子/质子谱对轻于70 GeV的暗物质粒子具有更灵敏的限制。我们对暗物质有效相互作用的系统研究连续两篇长论文发表在Nucl.Phys.B，目前单篇被引用都已达20多次。此外我们还结合粒子物理与宇宙学的最新进展做了一些其它研究。