有效理论中太阳捕获暗物质的形式因子
高能物理 - 唯象学
2016-10-20 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
在由重自旋-1或自旋-0粒子介导的同位标量和中子-核子相互作用的有效理论中，暗物质与原子核散射可产生8个依赖于同位素核的核响应函数。我们通过数值壳模型计算，计算了太阳中16种最丰富元素的8个核响应函数，即H, He, He, C, N, O, Ne, Na, Mg, Al, Si, S, Ar, Ca, Fe, 和 Ni。利用我们的响应函数，我们计算了所有同位标量和中子-核子有效相互作用下太阳捕获暗物质的速率，包括之前仅考虑用于暗物质直接探测的若干算符。我们详细研究了捕获速率对特定暗物质-核子相互作用算符以及太阳中不同元素的依赖关系。我们发现，迄今为止被忽视的依赖于动量的暗物质与核矢量电荷的耦合对捕获速率的贡献，大于中微子望远镜中暗物质搜索通常包含的常数自旋依赖相互作用。我们的研究为太阳暗物质诱导中微子信号的模型无关分析奠定了基础。本研究中获得的核响应函数以解析形式列于附录中，可供其他项目使用。
引用
@article{arxiv.1501.03729,
title = {Form factors for dark matter capture by the Sun in effective theories},
author = {Riccardo Catena and Bodo Schwabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.03729},
year = {2016}
}
备注
35 pages, 9 figures. In all calculations, $^{59}$Ni replaced by $^{58}$Ni. Main results unchanged