太阳中的暗物质：与电子还是核子的散射
高能物理 - 唯象学
2017-05-16 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
积聚在太阳中的暗物质(DM)粒子的湮灭可能产生中微子通量，这有望被中微子探测器/望远镜探测到，且DM弹性散射截面可被限制。尽管像太阳这样的天体中DM捕获过程通常被假定为仅由与核子的相互作用引起，但也存在某些情形，其中树能级DM与夸克的耦合缺失，且即使允许与核子的loop诱导相互作用，与电子的散射也可能是主导捕获机制。我们考虑这种可能性，并详细研究计算太阳中DM湮灭产生中微子速率（捕获、湮灭和蒸发率）所需的所有要素，针对DM与电子相互作用的与速度无关且各向同性的、与速度相关且各向同性的以及与动量相关的散射截面，并将其与和核子相互作用情形所得结果进行比较。此外，我们以若干方式改进了通常的计算，并在三个附录中给出了解析表达式。有趣的是，我们发现与电子相互作用情形下的蒸发质量可能低于GeV范围，这取决于太阳中DM分布的高速尾，这将为搜寻此类情形打开一个新的质量窗口。
引用
@article{arxiv.1702.02768,
title = {Dark matter in the Sun: scattering off electrons vs nucleons},
author = {Raghuveer Garani and Sergio Palomares-Ruiz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.02768},
year = {2017}
}
备注
37 pages, 5 figures. In memory of Haim Goldberg; v2: minor changes, updated references. Matches published version