中微子门户暗物质的间接探测

我们研究了在一个使用中微子门户的简单模型中间接探测暗物质的可行性。该模型非常经济，右手中微子通过 I 型跷跷板机制产生中微子质量，同时介导与暗物质的相互作用。鉴于 I 型跷跷板机制中预期的微小小中微子 Yukawa 耦合，在此情景下对暗物质进行直接探测和加速器探测极具挑战性。然而，暗物质可以高效地湮灭为右手中微子，随后这些中微子通过弱相互作用经由活性 - sterile 混合发生衰变，从而产生多种间接天文信号。我们利用 Planck 宇宙微波背景测量、Fermi 对矮椭球星系和银河系中心的伽马射线观测，以及阿尔法磁谱仪 -02（AMS-02）的反质子观测，推导了该情景现有的约束，并讨论了 Fermi 和切伦科夫望远镜阵列（CTA）的未来前景。对于质量小于约 50 GeV 的暗物质，其热湮灭率已受到探测，未来这一范围可扩展至 100 GeV 及以上。该情景还可为 Fermi 银河系中心伽马射线超出提供暗物质解释，我们将此解释与其他间接约束进行了对比。最后，我们讨论了具有大中微子 Yukawa 耦合和 Higgs 门户耦合的最小模型扩展的一些令人振奋的推论。