太阳中的轻质量弱相互作用大质量粒子：来自日震学的约束
太阳与恒星天体物理
2010-11-08 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
我们计算了包含质量在 5-50 GeV 范围内的暗物质弱相互作用大质量粒子（WIMP）的太阳模型，并根据日震学对声速、对流区深度、对流区氦丰度以及低阶 p 模小分隔的约束对这些模型进行了检验。我们的主要结论是，通过利用太阳作为 5-50 GeV 质量范围内 WIMP 暗物质粒子的探测器，可以直接探测实验和粒子加速器形成互补。对这种探测最敏感的暗物质具有被抑制的湮灭和较大的自旋相关弹性散射截面。在我们探索的 WIMP 截面参数中，最轻的 WIMP 质量 <10 GeV 被核心声速和低阶频率间隔的约束所排除。对于 30-50 GeV 的 WIMP 质量，太阳结构的变化仅限于太阳半径内部 4% 的区域，因此不会显著影响太阳 p 模。未来的日震学观测（最值得注意的是涉及 g 模的观测）和未来的太阳中微子实验可能能够约束当前直接探测感兴趣的暗物质参数空间。
引用
@article{arxiv.1005.5102,
title = {Light WIMPs in the Sun: Constraints from Helioseismology},
author = {Daniel T. Cumberbatch and Joyce. A. Guzik and Joseph Silk and L. Scott Watson and Stephen M. West},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.5102},
year = {2010}
}
备注
10 pages, 3 figures. Analysis and discussion improved. Version accepted for publication in PRD