大体积中微子探测器内的暗物质湮灭
高能物理 - 唯象学
2023-07-10 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
超越标准模型的理论中的新粒子可表现为稳定遗迹，其与可见物质强相互作用，并构成总暗物质丰度的一小部分。此类粒子是颇有意义的物理目标，因为它们可在高密度环境中快速热化，从而规避直接探测的现有界限。本工作中我们指出，它们在大体积中微子望远镜内湮灭为可见物质，可提供约束或发现此类粒子的新途径。该信号在 GeV 量级遗迹质量处最为显著，并可由现有的 Super-Kamiokande 双核子湮灭搜寻高效约束。我们还以耦合于暗光子的孤立暗物质形式给出了该情形的显式实现，并表明本方法对模型给出了新颖且严格的界限，与来自束流靶、对撞机与直接探测实验的直接约束互补。
引用
@article{arxiv.2303.03416,
title = {Dark Matter Annihilation inside Large Volume Neutrino Detectors},
author = {David McKeen and David E. Morrissey and Maxim Pospelov and Harikrishnan Ramani and Anupam Ray},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.03416},
year = {2023}
}
备注
v2: 7 pages, 2 figures. Conclusions Unchanged. Matches version Published in Physical Review Letters