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宇宙线 boosted 暗物质通量中的方位角不对称性

高能物理 - 唯象学 2023-03-29 v2

摘要

被高能宇宙线向上散射的轻晕暗物质(DM)粒子(称为CRDM)可以具有很高能量,并在传统DM与中微子实验中可被探测。我们表明CRDM通量具有一种新颖且可探测的形态学特征。与大多数近期提出的boosted DM (BDM)模型预测银河系中心周围方位角对称的DM通量不同,CRDM通量显著打破了方位角对称性。利用整个银河系中的宇宙线电子分布,并根据CRDM通量的形态学优化天区搜索范围,我们从Super-Kamiokande (SK) IV数据推导出了迄今为止对DM-电子散射截面最严格的限制,比先前SK-IV全天空数据的限制提高了一个数量级以上。基于该改进的限制,我们预言方位角对称性破缺效应可在未来的Hyper-Kamiokande实验以 3σ\sim 3\sigma 水平被观测到。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.11454,
  title  = {Azimuthal asymmetry in cosmic-ray boosted dark matter flux},
  author = {Chen Xia and Yan-Hao Xu and Yu-Feng Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.11454},
  year   = {2023}
}

备注

5 pages, 4 figures + appendix. We comment that the BBN cosntraints on CR-boostded DM are always model dependent, and cannot be naively applied to light sub-MeV DM. Version accepted by Phys. Rev. D