包含次结构效应的中微子对暗物质湮灭的约束
天体物理学
2009-11-13 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
银河系中的暗物质(DM)湮灭可能产生高能中微子,这些中微子可由中微子望远镜探测,例如 IceCube、ANTARES 和 Super-Kamiokande。这些中微子也可能来自宇宙线与地球周围大气的强子相互作用,即所谓的大气中微子。当前对中微子通量的测量在大气中微子的理论预言不确定度范围内是一致的。在本文中,通过要求暗物质湮灭中微子通量小于当前测量值,我们得到了暗物质湮灭截面 ⟨σv⟩ 的上限。与以往的研究相比,我们通过纳入暗物质次结构贡献改善了该上限。在本文中,我们审视了两种次结构效应。一种是所有方向上的次结构平均贡献,另一种是单个大质量次晕产生的点源效应。我们发现前者可将上限改善数倍,而后者利用中微子望远镜 IceCube 的优异角分辨率可将上限改善 10¹∼10⁴ 倍。具体的改善程度取决于暗物质轮廓和次晕浓度模型。在某些模型中,IceCube 可达到 ⟨σv⟩ ∼ 10⁻²⁶ cm³ s⁻¹ 的灵敏度。
引用
@article{arxiv.0806.3689,
title = {Constraints on the Dark Matter Annihilations by Neutrinos with Substructure Effects Included},
author = {Peng-fei Yin and Jia Liu and Qiang Yuan and Xiao-jun Bi and Shou-hua Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:0806.3689},
year = {2009}
}
备注
19 pages, 5 figures, 1 table