暗物质湮灭产生的银河系PeV中微子

冰立方中微子天文台观测到超出预期大气中微子背景的高能中微子。考虑这些事件可能探测到标准模型之外的新物理是引人入胜的。在此背景下，已有研究考虑了衰变为中微子的O(PeV)暗物质粒子，而暗物质湮灭则因幺正性界限作为限制因素而被排除。然而，后一种论断忽略了暗物质子结构的贡献，对于PeV冷暗物质，子结构会延伸到O(10^{-18} M_⊙)的自由流质量。由于幺正性界限在低速度下不那么严格，(σ_ann v) ≤ 4π/(m_χ^2 v)，因此这些冷而密的子晕可能对暗物质引起的中微子通量起主导作用，并轻易解释冰立方观测到的事件。索末菲增强的暗物质模型可以自然地支持这种情景。有趣的是，事件的空间分布显示出暗物质解释所预期的特征。尽管并非结论性，37个事件中有9个似乎聚集在银河系中心附近的一个区域，而另外6个事件在报告的角度误差范围内与26个银河系卫星中的5个空间上重合。然而，后一种情况偶然发生的概率简单估计约为35%。需要更多事件来统计检验这一假设。PeV暗物质粒子质量足够大，以至于它们作为标准热遗迹的丰度会使宇宙过度闭合。这个问题可以在替代情景中解决，例如，如果新的不稳定大质量粒子的衰变产生显著的熵，将宇宙重新加热到略低于冻结温度的温度，T_RH ≲ T_f ~ 4×10^4 GeV。