探测最小暗物质晕的地球途径

暗物质的运动学退耦涉及早期宇宙中暗物质与轻子和夸克的弹性散射，这一过程与直接探测以及天体对暗物质的捕获率相关；因此，最小暗物质坍缩结构的尺度应与直接探测率相关的量以及来自太阳或地球内部暗物质湮灭的高能中微子通量存在关联。本文在两个被广泛研究的、具有代表性的弱相互作用粒子暗物质模型背景下探讨这一普遍问题：标准模型最小超对称扩充中的最轻中性微子，以及普适额外维度（UED）模型中的最轻Kaluza-Klein粒子。我们论证并展示了，尽管标量中性微子-核子散射截面与运动学退耦温度的相关性较差，但自旋相关截面在广泛的模型范围内表现出强相关性。在UED模型中，两种截面都存在相关性，且对于自旋相关情形，这种相关性异常紧密。对于来自太阳的中微子通量，两个模型也都存在强相关性，特别是当通量足够大、达到潜在可探测水平时。我们提供了阐明这些发现的分析指导和公式。