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宇宙线上散射的非相对论非弹性暗物质

高能物理 - 唯象学 2021-10-26 v2 高能天体物理现象

摘要

银河系暗物质晕中的轻非相对论组分由于缺乏产生可观测反冲所需的动能,从而规避了直接探测约束。然而,宇宙线可将暗物质上散射至显著能量,使直接探测实验能够触及此前在极低暗物质质量下无法到达的参数空间区域。本文我们将宇宙线暗物质形式体系推广至非弹性暗物质模型,并表明此前不可及的质量分裂参数空间区域可被探测。传统的非相对论晕暗物质直接探测仅限于约 δ10 keV\delta\sim10~\mathrm{keV} 的质量分裂且高度依赖质量。我们发现,计入宇宙线上散射效应可将探测范围拓展至约 δ100 MeV\delta\sim100~\mathrm{MeV} 的质量分裂,并在低得多的暗物质质量下保持该探测能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.00583,
  title  = {Cosmic-ray upscattered inelastic dark matter},
  author = {Nicole F. Bell and James B. Dent and Bhaskar Dutta and Sumit Ghosh and Jason Kumar and Jayden L. Newstead and Ian M. Shoemaker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.00583},
  year   = {2021}
}

备注

9 pages, 6 figures