IceCube 上的带运行电磁耦合常数的 milli 电荷粒子测量
高能天体物理现象
2025-12-01 v2
摘要
推测重量级暗物质φ（质量约为TeV级）一旦被地球捕获，就可能衰变为相对洛伦兹费子的milli电荷粒子（MCP）。这些MCP可能在IceCube neutrino 探测器中被探测到。本研究在无质量隐藏光子框架中对MCP进行建模，其中它们通过运行电磁耦合常数与原子核相互作用，从而预测其在IceCube中的预期事件率和通量。也评估了IceCube背景ν事件的数量。在假设在IceCube的10年期间没有观察到信号事件的情况下，我们在90%置信水平下推导出了MCP通量的上限。结果表明，来自地球核心的MCP在约O(1 TeV)能量处可被IceCube直接探测，其电荷平方分数范围为5.65×10⁻⁵ ≲ ε² ≲ 1.295×10⁻³。此外，基于10年IceCube数据，排除了一个新的m_{MCP}-ε参数空间区域——具体为4 GeV < m_{MCP} < 100 GeV 且5.51×10⁻² < ε < 0.612。
引用
@article{arxiv.2511.18881,
title = {Measurement of Milli-Charged Particles with a running electromagnetic coupling constant at IceCube},
author = {Ye Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.18881},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 9 figures