IceCube 中衰变的亲轻子暗物质
高能物理 - 唯象学
2016-01-11 v2
摘要
我们提出了一种对 IceCube 高能中微子事件（能量大于 60 TeV）的新颖解释，认为其地外流量由两种不同的贡献组成：一种源自已知天体物理源并在数百 TeV 以下主导 IceCube 观测的流量，以及一种新的流量分量，其中最高能的中微子来自质量为几 PeV 的暗物质粒子的亲轻子三体衰变。与其他方法不同，我们提供了两个不需要极小耦合常数的基本粒子模型实例。我们发现，当天体物理流量具有约 100 TeV 量级的截断（破缺幂律）时，理论预测与 IceCube 结果相符。在这种情况下，能谱中最高能的部分（PeV 中微子）归因于一个额外分量，例如极重暗物质分量的衰变。由于可用统计量较低，为简便起见，我们考虑了沉积能量与中微子能量相等的情况，然而这种近似并不会对定性结果产生显著影响。当然，纯粹的天体物理起源的中微子流量（在 PeV 能标以下无截断——未破缺幂律）仍然是允许的。如果未来数据证实了在几 PeV 以上存在急剧截断，这将支持暗物质解释。
引用
@article{arxiv.1507.01000,
title = {Decaying Leptophilic Dark Matter at IceCube},
author = {Sofiane M. Boucenna and Marco Chianese and Gianpiero Mangano and Gennaro Miele and Stefano Morisi and Ofelia Pisanti and Edoardo Vitagliano},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.01000},
year = {2016}
}
备注
19 pages, 3 figures. Version published in JCAP. The analysis was performed in terms of the number of neutrino events instead of the neutrino flux, using a multi-Poisson likelihood approach