Advertisement

Brane matter, hidden or mirror matter, their various avatars and mixings: many faces of the same physics

  • Michaël SarrazinEmail author
  • Fabrice Petit
Regular Article - Theoretical Physics

Abstract

Numerous papers deal with the phenomenology related to photon–hidden-photon kinetic mixing and with the effects of a mass mixing on particle–hidden-particle oscillations. In addition, recent papers underline the existence of a geometrical mixing between branes which would allow a matter swapping between branes. These approaches and their phenomenologies are reminiscent of each other but rely on different physical concepts. In the present paper, we suggest there is no rivalry between these models, which are probably many faces of the same physics. We discuss some phenomenological consequences of a global framework.

Keywords

Dark Matter Extra Dimension Gauge Field Molecular Cloud Hide Sector 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

References

  1. 1.
    T.D. Lee, C.N. Yang, Phys. Rev. 104, 254 (1956) ADSCrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    K. Nishijima, M.H. Saffouri, Phys. Rev. Lett. 14, 205207 (1965) CrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    N. Arkani-Hamed, S. Dimopoulos, G. Dvali, N. Kaloper, J. High Energy Phys. 12, 010 (2000). arXiv:hep-ph/9911386 ADSMathSciNetCrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    G. Dvali, M. Redi, Phys. Rev. D 80, 055001 (2009). arXiv:0905.1709 [hep-ph] ADSGoogle Scholar
  5. 5.
    S. Abel, B. Schofield, Nucl. Phys. B 685, 150 (2004). arXiv:hep-th/0311051 ADSzbMATHCrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    S.A. Abel, J. Jaeckel, V.V. Khoze, A. Ringwald, Phys. Lett. B 666, 66 (2008). arXiv:hep-ph/0608248 ADSGoogle Scholar
  7. 7.
    C.R. Das, L.V. Laperashvili, H.B. Nielsen, A. Tureanu, Phys. Rev. D 84, 063510 (2011). arXiv:1101.4558 ADSGoogle Scholar
  8. 8.
    R. Foot, R.R. Volkas, Phys. Rev. D 52, 6595 (1995). arXiv:hep-ph/9505359 ADSGoogle Scholar
  9. 9.
    Z. Berezhiani, R.N. Mohapatra, Phys. Rev. D 52, 6607 (1995). arXiv:hep-ph/9505385 ADSGoogle Scholar
  10. 10.
    Z. Berezhiani, Eur. Phys. J. C 64, 421 (2009). arXiv:0804.2088 [hep-ph] ADSCrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    Z. Berezhiani, L. Bento, Phys. Rev. Lett. 96, 081801 (2006). arXiv:hep-ph/0507031 ADSCrossRefGoogle Scholar
  12. 12.
    Z. Berezhiani, F. Nesti, Eur. Phys. J. C 72, 1974 (2012). arXiv:1203.1035 [hep-ph] ADSCrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    R. Foot, S.N. Gninenko, Phys. Lett. B 480, 171 (2000). arXiv:hep-ph/0003278 ADSGoogle Scholar
  14. 14.
    S.N. Gninenko, N.V. Krasnikov, A. Rubbia, Phys. Rev. D 67, 075012 (2003). arXiv:hep-ph/0302205 ADSGoogle Scholar
  15. 15.
    R. Foot, A.Yu. Ignatiev, R.R. Volkas, Phys. Lett. B 503, 355 (2001). arXiv:astro-ph/0011156 ADSGoogle Scholar
  16. 16.
    R. Foot, Mod. Phys. Lett. A 19, 1841 (2004). arXiv:astro-ph/0405362 ADSCrossRefGoogle Scholar
  17. 17.
    R. Foot, Phys. Lett. B 703, 7 (2011). arXiv:1106.2688 ADSGoogle Scholar
  18. 18.
    R. Foot, Phys. Rev. D 82, 095001 (2010). arXiv:1008.0685 ADSGoogle Scholar
  19. 19.
    S.I. Blinnikov, Phys. At. Nucl. 73, 593 (2010). arXiv:0904.3609 CrossRefGoogle Scholar
  20. 20.
    D.E. Kaplan, G.Z. Krnjaic, K.R. Rehermann, C.M. Wells, J. Cosmol. Astropart. Phys. 1110, 011 (2011). arXiv:1105.2073 [hep-ph] ADSCrossRefGoogle Scholar
  21. 21.
    D.E. Kaplan, G.Z. Krnjaic, K.R. Rehermann, C.M. Wells, J. Cosmol. Astropart. Phys. 1005, 021 (2010). arXiv:0909.0753 [hep-ph] ADSCrossRefGoogle Scholar
  22. 22.
    M. Taoso, G. Bertone, A. Masiero, J. Cosmol. Astropart. Phys. 0803, 022 (2008). arXiv:0711.4996 [astro-ph] ADSCrossRefGoogle Scholar
  23. 23.
    M. Markevitch, A.H. Gonzalez, D. Clowe, A. Vikhlinin, L. David, W. Forman, C. Jones, S. Murray, W. Tucker, Astrophys. J. 606, 819 (2004). arXiv:astro-ph/0309303 ADSCrossRefGoogle Scholar
  24. 24.
    V.A. Rubakov, M.E. Shaposhnikov, Phys. Lett. B 125, 136 (1983) ADSGoogle Scholar
  25. 25.
    M. Pavsic, Phys. Lett. A 116, 1 (1986). arXiv:gr-qc/0101075 ADSMathSciNetCrossRefGoogle Scholar
  26. 26.
    P. Horava, E. Witten, Nucl. Phys. B 460, 506 (1996). arXiv:hep-th/9510209 ADSzbMATHMathSciNetCrossRefGoogle Scholar
  27. 27.
    A. Lukas, B.A. Ovrut, K.S. Stelle, D. Waldram, Phys. Rev. D 59, 086001 (1999). arXiv:hep-th/9803235 ADSMathSciNetGoogle Scholar
  28. 28.
    L. Randall, R. Sundrum, Phys. Rev. Lett. 83, 3370 (1999). arXiv:hep-ph/9905221 ADSzbMATHMathSciNetCrossRefGoogle Scholar
  29. 29.
    R. Davies, D.P. George, R.R. Volkas, Phys. Rev. D 77, 124038 (2008). arXiv:0705.1584 [hep-ph] ADSGoogle Scholar
  30. 30.
    Y.-X. Liu, L.-D. Zhang, L.-J. Zhang, Y.-S. Duan, Phys. Rev. D 78, 065025 (2008). arXiv:0804.4553 [hep-th] ADSMathSciNetGoogle Scholar
  31. 31.
    G. Dvali, G. Gabadadze, M. Shifman, Phys. Lett. B 497, 271 (2001). arXiv:hep-th/0010071 ADSzbMATHGoogle Scholar
  32. 32.
    G. Dvali, G. Gabadadze, M. Porrati, Phys. Lett. B 485, 208 (2000). arXiv:hep-th/0005016 ADSzbMATHMathSciNetGoogle Scholar
  33. 33.
    S.L. Dubovsky, V.A. Rubakov, Int. J. Mod. Phys. A 16, 4331–4350 (2001). arXiv:hep-th/0105243 ADSzbMATHMathSciNetCrossRefGoogle Scholar
  34. 34.
    M. Sarrazin, F. Petit, Phys. Rev. D 81, 035014 (2010). arXiv:0903.2498 [hep-th] ADSGoogle Scholar
  35. 35.
    F. Petit, M. Sarrazin, Phys. Lett. B 612, 105 (2005). arXiv:hep-th/0409084 ADSzbMATHGoogle Scholar
  36. 36.
    M. Sarrazin, F. Petit, Int. J. Mod. Phys. A 22, 2629 (2007). arXiv:hep-th/0603194 ADSzbMATHMathSciNetCrossRefGoogle Scholar
  37. 37.
    M. Sarrazin, F. Petit, Phys. Rev. D 83, 035009 (2011). arXiv:0809.2060 [hep-ph] ADSGoogle Scholar
  38. 38.
    M. Sarrazin, G. Pignol, F. Petit, V.V. Nesvizhevsky, Phys. Lett. B 712, 213 (2012). arXiv:1201.3949 [hep-ph] ADSGoogle Scholar
  39. 39.
    R. Lakes, Phys. Rev. Lett. 80, 1826 (1998) ADSCrossRefGoogle Scholar
  40. 40.
    J. Luo, C.-G. Shao, Z.-Z. Liu, Z.-K. Hu, Phys. Lett. A 270, 288 (2000) ADSCrossRefGoogle Scholar
  41. 41.
    A.S. Goldhaber, M.M. Nieto, Phys. Rev. Lett. 91, 149101 (2003). arXiv:hep-ph/0305241 ADSCrossRefGoogle Scholar
  42. 42.
    E. Asseoa, H. Sol, Phys. Rep. 148, 307 (1987) ADSCrossRefGoogle Scholar
  43. 43.
    A. Neronov, I. Vovk, Science 328, 73 (2010). arXiv:1006.3504 [astro-ph.HE] ADSCrossRefGoogle Scholar
  44. 44.
    Y. Shtanov, A. Viznyuk, Class. Quantum Gravity 22, 987 (2005). arXiv:hep-th/0312261 ADSzbMATHMathSciNetCrossRefGoogle Scholar
  45. 45.
    Y. Shtanov, A. Viznyuk, Mod. Phys. Lett. A 20, 2283 (2005). arXiv:hep-th/0404077 ADSzbMATHMathSciNetCrossRefGoogle Scholar
  46. 46.
    P. Callin, F. Ravndal, Phys. Rev. D 72, 064026 (2005). arXiv:hep-ph/0412109 ADSMathSciNetGoogle Scholar
  47. 47.
    C. Moni Bidin, G. Carraro, R.A. Mendez, W.F. van Altena, Astrophys. J. 724, L122 (2010). arXiv:1011.1289 ADSCrossRefGoogle Scholar
  48. 48.
    P. Salucci, F. Nesti, G. Gentile, C.F. Martins, Astron. Astrophys. 523, A83 (2010). arXiv:1003.3101 ADSCrossRefGoogle Scholar
  49. 49.
    L. Iorio, J. Cosmol. Astropart. Phys. 1005, 018 (2010). arXiv:1001.1697 ADSCrossRefGoogle Scholar
  50. 50.
    M. Vogelsberger, A. Helmi, V. Springel, S.D.M. White, J. Wang, C.S. Frenk, A. Jenkins, A. Ludlow, J.F. Navarro, Mon. Not. R. Astron. Soc. 395, 797811 (2009). arXiv:0812.0362 CrossRefGoogle Scholar
  51. 51.
    A.H.G. Peter, Phys. Rev. D 79, 103531 (2009). arXiv:0902.1344 ADSGoogle Scholar
  52. 52.
    A.H.G. Peter, Phys. Rev. D 79, 103532 (2009). arXiv:0902.1347 ADSGoogle Scholar
  53. 53.
    A.H.G. Peter, Phys. Rev. D 79, 103533 (2009). arXiv:0902.1348 ADSGoogle Scholar
  54. 54.
    I.B. Khriplovich, D.L. Shepelyansky, Int. J. Mod. Phys. D 18, 1903 (2009). arXiv:0906.2480 ADSzbMATHGoogle Scholar
  55. 55.
    J. Edsjo, A.H.G. Peter, arXiv:1004.5258
  56. 56.
    I.B. Khriplovich, arXiv:1005.1778
  57. 57.
    R.M. Crutcher, Astrophys. J. 520, 706 (1991) ADSCrossRefGoogle Scholar
  58. 58.
    M. Houde, Astrophys. J. 616, L111 (2004) ADSCrossRefGoogle Scholar
  59. 59.
    R.M. Crutcher, N. Hakobian, Astrophys. J. 692, 844 (2009). arXiv:0807.2862 ADSCrossRefGoogle Scholar
  60. 60.
    I. Antoniadis, S. Baessler, M. Büchner, V.V. Fedorov, S. Hoedl, A. Lambrecht, V.V. Nesvizhevsky, G. Pignol, K.V. Protasov, S. Reynaud, Yu. Sobolev, C. R. Phys. 12, 755 (2011) ADSCrossRefGoogle Scholar
  61. 61.
    V.V. Nesvizhevsky, G. Pignol, K.V. Protasov, Phys. Rev. D 77, 034020 (2008). arXiv:0711.2298 [hep-ph] ADSGoogle Scholar
  62. 62.
    I. Altarev, C.A. Baker, G. Ban, K. Bodek, M. Daum, P. Fierlinger, P. Geltenbort, K. Green, M.G.D. van der Grinten, E. Gutsmiedl, P.G. Harris, R. Henneck, M. Horras, P. Iaydjiev, S. Ivanov, N. Khomutov, K. Kirch, S. Kistryn, A. Knecht, P. Knowles, A. Kozela, F. Kuchler, M. Kuz’niak, T. Lauer, B. Lauss, T. Lefort, A. Mtchedlishvili, O. Naviliat-Cuncic, S. Paul, A. Pazgalev, J.M. Pendlebury, G. Petzoldt, E. Pierre, C. Plonka-Spehr, G. Quéméner, D. Rebreyend, S. Roccia, G. Rogel, N. Severijns, D. Shiers, Yu. Sobolev, R. Stoepler, A. Weis, J. Zejma, J. Zenner, G. Zsigmond, Phys. Rev. D 80, 032003 (2009). arXiv:0905.4208 [nucl-ex] ADSGoogle Scholar
  63. 63.
    A.P. Serebrov, E.B. Aleksandrov, N.A. Dovator, S.P. Dmitriev, A.K. Fomin, P. Geltenbort, A.G. Kharitonov, I.A. Krasnoschekova, M.S. Lasakov, A.N. Murashkin, G.E. Shmelev, V.E. Varlamov, A.V. Vassiljev, O.M. Zherebtsov, O. Zimmer, Nucl. Instrum. Methods A 611, 137 (2009). arXiv:0809.4902 [nucl-ex] ADSCrossRefGoogle Scholar
  64. 64.
    A.P. Serebrov, E.B. Aleksandrov, N.A. Dovator, S.P. Dmitriev, A.K. Fomin, P. Geltenbort, A.G. Kharitonov, I.A. Krasnoschekova, M.S. Lasakov, A.N. Murashkin, G.E. Shmelev, V.E. Varlamov, A.V. Vassiljev, O.M. Zherebtsov, O. Zimmer, Phys. Lett. B 663, 181 (2008). arXiv:0706.3600 [nucl-ex] ADSGoogle Scholar
  65. 65.
    G. Ban, K. Bodek, M. Daum, R. Henneck, S. Heule, M. Kasprzak, N. Khomutov, K. Kirch, S. Kistryn, A. Knecht, P. Knowles, M. Kuzniak, T. Lefort, A. Mtchedlishvili, O. Naviliat-Cuncic, C. Plonka, G. Quéméner, M. Rebetez, D. Rebreyend, S. Roccia, G. Rogel, M. Tur, A. Weis, J. Zejma, G. Zsigmond, Phys. Rev. Lett. 99, 161603 (2007). arXiv:0705.2336 [nucl-ex] ADSCrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg and Società Italiana di Fisica 2012

Authors and Affiliations

  1. 1.Department of PhysicsUniversity of Namur (FUNDP)NamurBelgium
  2. 2.BCRC (Member of EMRA)MonsBelgium

Personalised recommendations