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子结构对本地暗物质搜寻的影响

高能物理 - 唯象学 2019-12-05 v2 星系天体物理

摘要

暗物质子结构可显著贡献于本地暗物质搜寻,并可能为这些实验的解释带来很大不确定性。对于直接探测实验,子晕在宿主晕平滑暗物质分布之上提供了额外的暗物质成分。在暗物质被太阳俘获的情形中,子晕的遭遇会暂时增加被俘获粒子数。即便遭遇发生在过去,由于这些增强随时间衰减,太阳俘获的暗物质粒子数现今仍可能高于宿主晕的预期。利用对一个类银河系星系子晕族解析模型的结果(适用于子晕质量在 105M10^{-5}\,M_\odot1011M10^{11}\,M_\odot 之间),我们以概率方式评估子晕对直接暗物质搜寻的影响。我们发现对直接探测的影响可能相当可观,出现反冲率 O(1)\mathcal{O}(1) 增强的概率约为 103\sim 10^{-3}。对于太阳中的俘获率,我们发现 O(1)\mathcal{O}(1) 增强极不可能,概率 105\lesssim 10^{-5},且对某些暗物质质量甚至不可能。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.00747,
  title  = {Impact of substructure on local dark matter searches},
  author = {Alejandro Ibarra and Bradley J. Kavanagh and Andreas Rappelt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.00747},
  year   = {2019}
}

备注

34 pages, 14 figures. v2: Matches version published in JCAP