宇宙射线提升的暗物质在 COSINUS 中的探测：建模与约束
高能物理 - 唯象学
2026-03-25 v1 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 实验
摘要
由于次 GeV 级暗物质粒子的动能较小，利用核衰变直接探测次 GeV 级暗物质具有挑战性。尽管已通过专为设计的低阈值探测器达到了几个百兆电子伏的限制，但进一步的改进现在受限于背景事件率而非能量阈值。然而，仍可通过提升暗物质框架获得次 MeV 级暗物质的约束。在这种情况下，高能宇宙射线或中微子可向暗物质粒子发生散射，赋予其额外的动能，使其超过来自非相对论暗物质星系的典型速度。在本工作中，我们为自旋为零、一半和一的暗物质，以及标量和向量介质且奇偶性为偶或奇的情况，提供了对应于重介质极限的暗物质-核散射截面的目录。基于这些结果，我们针对 COSINUS 实验，假设暴露量为 100 kg d，给出对次 GeV 提升暗物质的暗物质-核散射截面的投射约束。
引用
@article{arxiv.2603.22971,
title = {Cosmic Ray Boosted Dark Matter in COSINUS: Modeling and Constraints},
author = {G. Angloher and M. R. Bharadwaj and A. Böhmer and M. Cababie and I. Colantoni and I. Dafinei and N. Di Marco and C. Dittmar and F. Ferella and F. Ferroni and S. Fichtinger and A. Filipponi and T. Frank and M. Friedl and D. Fuchs and L. Gai and M. Gapp and M. Heikinheimo and M. N. Hughes and K. Huitu and M. Kellermann and R. Maji and M. Mancuso and L. Pagnanini and F. Petricca and S. Pirro and F. Pröbst and G. Profeta and A. Puiu and F. Reindl and K. Schäffner and J. Schieck and P. Schreiner and C. Schwertner and P. Settembri and K. Shera and M. Stahlberg and A. Stendahl and M. Stukel and C. Tresca and S. Yue and V. Zema and Y. Zhu and N. Zimmermann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.22971},
year = {2026}
}