IceCube中微子望远镜处的黑洞
高能物理 - 唯象学
2008-11-26 v3
摘要
如果基本普朗克尺度约为TeV量级，且宇宙中微子通量处于Waxman-Bahcall水平，那么量子黑洞将在南极冰盖中日复一日地产生。我们重新审视了利用IceCube中微子探测实验观测此类黑洞的前景。为此，我们首先通过纳入非弹性效应（即入射冲击波多极矩辐射的引力波能量）来修正黑洞产生率。随后，我们详细研究了霍金蒸发过程，并考虑了黑洞在实验室系中的大动量。我们推导了以约10^6量级的洛伦兹因子向前扫掠的普朗克谱的能量分布。（值得注意的是，增强的热谱也与近极端超对称黑洞的研究相关，后者可能在LHC上大量产生。）在半经典近似下，我们估计增强粒子的平均能量低于中微子母体能量的20%。基于这一约束，我们通过标记从黑洞轻子后代产生的电磁簇射中逃逸的“软”（相对于标准模型带电电流过程预期而言）缪子，确定了IceCube的探测能力。统计显著的5σ信号可延伸至量子引力尺度约1.3 TeV。
引用
@article{arxiv.hep-ph/0610359,
title = {Black Holes at the IceCube Neutrino Telescope},
author = {Luis A. Anchordoqui and Matthew M. Glenz and Leonard Parker},
journal= {arXiv preprint arXiv:hep-ph/0610359},
year = {2008}
}
备注
Matching version to be published in Phys. Rev. D