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用右手中微子解释 AMS 正电子超出

高能物理 - 唯象学 2020-04-15 v2 高能天体物理现象

摘要

在过去的十年里,我们观测到了能量大于 1010 GeV 时令人困惑的宇宙线超出。今年发布的 AMS-02 数据具有新的特征,例如 300300 GeV 附近的隆起以及随后在 800800 GeV 处的下降,还有更小的误差棒。采用 AMS-02 合作组在其分析中使用的背景,可以得出结论:先前对新的 AMS-02 数据的解释,如单组分湮灭与衰变暗物质以及脉冲星,似乎都无法重现数据。在此,我们表明答案可能存在于右手中微子门户中。我们讨论了一种衰变双组分暗物质情形,其中两体衰变产物为右手中微子,其衰变模式由 I 型跷跷板机制主导。该设定对数据拟合极好,例如,仅包含统计不确定度的保守方法对 MN=10M_N=10 GeV 给出 χ2/d.o.f2.3\chi^2/d.o.f \sim 2.3,对应 mDM1=2150m_{DM_1}=2150 GeV、τ1=3.78×1026\tau_{1}=3.78 \times 10^{26} s 以及 mDM2=300m_{DM_2}=300 GeV、τ2=5.0×1027\tau_{2}=5.0 \times 10^{27} s;而在包含系统不确定度的乐观情形下,对 MN=10M_N = 10 GeV 我们找到 χ2/d.o.f1.12\chi^2/d.o.f \sim 1.12,对应 mDM1=2200m_{DM_1}=2200 GeV、τ1=3.8×1026\tau_{1}=3.8 \times 10^{26} s 以及 mDM2=323m_{DM_2}=323 GeV、τ2=1.68×1027\tau_{2}=1.68 \times 10^{27} s。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.04782,
  title  = {Explaining the AMS positron excess via Right-handed Neutrinos},
  author = {Farinaldo S. Queiroz and Clarissa Siqueira},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.04782},
  year   = {2020}
}

备注

9 pages, 10 figures; Accepted for publication in PRD