将 ANITA 反常事件与非热暗物质情形相联系
高能物理 - 唯象学
2020-04-29 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
摘要
南极脉冲瞬态天线（ANITA）合作组观测到两个 EeV 能量、来自地平线以下的上行事件。由于在此类能量和出射角下穿过地球的任意标准模型（SM）粒子都无法给出观测事件所需的存活概率，已出现若干超出标准模型（BSM）的提议。我们提出一种情形，其中 奇宇称扇区导致了此类反常事件。由超高能中微子与核子的相互作用产生的次轻 奇宇称粒子或次轻稳定粒子（NLSP）可穿过地球，随后衰变为最轻 奇宇称粒子或最轻稳定粒子（LSP）与 tau 轻子。NLSP 的长寿命性质要求其相对于 LSP 的耦合非常小，从而使 LSP 在早期宇宙中脱离热平衡。于是 LSP 可成为一种非热暗物质，而穿过地球后由 NLSP 衰变产生的 tau 轻子可解释 ANITA 事件。我们首先表明，纯非热暗物质情形无法给出所需的事件率，而暗物质对其遗迹丰度同时具有热与非热贡献的混合情形则能满足要求。
引用
@article{arxiv.1907.02740,
title = {Connecting ANITA Anomalous Events to a Non-thermal Dark Matter Scenario},
author = {Debasish Borah and Arnab Dasgupta and Ujjal Kumar Dey and Gaurav Tomar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.02740},
year = {2020}
}
备注
21 pages, 6 figures, accepted for publication in Physical Review D