宇宙射线反质子对类单线态轻暗物质候选者的约束
高能物理 - 唯象学
2011-10-17 v2 高能天体物理现象
摘要
致力于暗物质直接探测的CoGeNT实验最近发布了过量事件，这些事件可被解释为约10 GeV暗物质粒子的弹性碰撞，这可能同时解释仍显神秘的DAMA/LIBRA调制信号，但与CDMS、XENON-100和SIMPLE等其他实验的结果相冲突。研究表明，在最小超对称场景的单态扩展中出现的5-15 GeV类单线态暗物质候选者可以拟合这些数据；其湮灭主要产生轻单态主导的希格斯（赝）标量场。我们发展了一种有效拉格朗日方法，将这些模型与现有的宇宙射线反质子数据（包括最新的PAMELA数据）进行对比。聚焦于与CoGeNT区域一致的参数空间，我们表明，只要产生的（赝）标量能衰变成能量足以产生反质子的夸克，并且湮灭S波在早期宇宙的冻结过程中显著，那么预测的反质子通量通常与数据存在张力。在此条件下，假设一个动态约束的晕密度分布且局部值为ρ⊙ = 0.4 GeV/cm³，我们得到了单线态湮灭截面的上限，σv ≲ 10⁻²⁶ cm³/s。最后，我们提供了关于PAMELA或AMS-02如何进一步约束或探测那些尚未被排除的、产生反质子的构型的指示。
引用
@article{arxiv.1108.1128,
title = {Cosmic-ray antiproton constraints on light singlino-like dark matter candidates},
author = {David G. Cerdeno and Timur Delahaye and Julien Lavalle},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.1128},
year = {2011}
}
备注
27 pages, 14 figures. V2: additional constraints on couplings (results unchanged), explicit comparisons with more specific models, additional references (to appear in Nuclear Physics B)