利用宇宙反氘核搜寻暗物质：现状与展望
摘要
宇宙线中的反氘核搜寻已被提议作为暗物质间接探测的一个有前景的渠道，特别是对于低质量或中等质量的暗物质粒子。随着 AMS-02 实验进入当前运行阶段以及未来专用实验——通用反粒子谱仪（GAPS）的持续开发，在不久的将来探测到暗物质令人振奋。在本文中，我们对宇宙线反氘核信号进行了详细且完整的重新分析，讨论了与反氘核在星际介质和日球层中的产生及传播相关的主要问题。具体而言，我们首先批判性地回顾了暗物质湮灭过程中反氘核产生的聚结机制。随后，鉴于反氘核搜寻在低动能处具有最佳的探测前景，而此处太阳风和磁场的影响最为显著，我们通过开发日球层中宇宙线输运的全数值四维解，探讨了太阳调制建模对地球处反氘核通量的影响。最后，我们利用这些改进的预测，提供了与 PAMELA 的反质子测量所施加的当前约束相容的 AMS-02 和 GAPS 探测能力的更新估计。在应用反质子界限后，发现 GAPS LDB+ 和 AMS-02 任务的探测前景取决于暗物质质量、湮灭率和产生通道，以及聚结过程、银河系和太阳输运参数，最多可达约 15 个事件。
引用
@article{arxiv.1306.4171,
title = {Dark matter searches with cosmic antideuterons: status and perspectives},
author = {N. Fornengo and L. Maccione and A. Vittino},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.4171},
year = {2017}
}
备注
48 pages, 31 figures; v2 matches version published on JCAP. In v3: a few typos in the equations of Section 3 have been corrected; a bug in the implementation of the "old" coalescence model has been fixed and, as a result, the curves for this model in Figs. 2,3,4 and 8 have been upscaled by a factor of 2. All the results of the analysis are not affected by these changes