暗物质飓风:利用暗物质探测器测量 S1 星流
宇宙学与河外天体物理
2018-11-08 v2 星系天体物理
高能物理 - 实验
高能物理 - 唯象学
摘要
最近发现的 S1 星流以低倾角、逆向旋转轨道穿过太阳邻域。S1 的前身是一个总质量与现今 Fornax 矮椭球星系相当的矮星系,因此该星流预期具有显著的暗物质 (DM) 成分。我们计算了 S1 星流对其未测暗物质成分密度的函数关系下对 WIMP 与轴子探测器的影响。在 WIMP 探测器中,S1 星流提供了更多高能核反冲,因此将略微改善 DM 探测前景。我们发现即使 S1 占局域密度不到 10%,多吨级氙 WIMP 探测器也能在 5 至 25 GeV 相对狭窄的质量范围内将 S1 星流与主体晕区分开。在 CYGNUS 等方向性 WIMP 探测器中,S1 因增强了 WIMP 信号各向异性而更显著地提升了 DM 探测前景。最后,我们表明轴子晕镜迄今为止对 S1 星流拥有最大的潜在灵敏度。一旦轴子质量被发现,S1 的独特速度分布可轻易从轴子功率谱中提取。
引用
@article{arxiv.1807.09004,
title = {A Dark Matter Hurricane: Measuring the S1 Stream with Dark Matter Detectors},
author = {Ciaran A. J. O'Hare and Christopher McCabe and N. Wyn Evans and GyuChul Myeong and Vasily Belokurov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.09004},
year = {2018}
}
备注
21 pages, 11 figures