冷暗物质星系暗区中的中微子聚集：对超高能宇宙射线的影响
天体物理学
2008-11-26 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
我们基于碰撶布拉特方程 developing a method 来计算在以冷暗物质 (CDM) 和宇宙常数为主导的真实宇宙模型中，余微子在暗区中的引力聚集。该方法可用于估算任何轻粒子在 CDM 暗区中的相空间分布。我们发现，质量大于 0.3 eV 的中微子在超过星系规模的暗区中会显著聚集。中微子过密度随中微子质量和暗区质量的增加而增大，范围从约 10 (0.3 eV 中微子在 10^13 太阳质量暗区中) 到约 1500 (1.8 eV 中微子在 10^15 太阳质量暗区中)。我们考察了中微子聚集对超高能宇宙射线 (UHECR) 的 Z-burst 模型的影响。该模型解释 E > 4×10^19 eV 的观测事件作为中微子与反中微子之间共挋散射产生的 Z 玻色子的衰变产物。我们对 various neutrino masses 的 UHECR 能谱进行估算，针对本地宇宙中质量最大的五个暗区 (位于 100 Mpc 范围内)：Virgo、Perseus-Pisces、Hydra、Centaurus 和 Coma。若 m_nu > 0.3 eV，Z-burst 模型下的 UHECR 通量将显著高于若 m_nu < 0.3 eV 时。
关键词
引用
@article{arxiv.astro-ph/0208419,
title = {Neutrino Clustering in Cold Dark Matter Halos : Implications for Ultra High Energy Cosmic Rays},
author = {Shwetabh Singh and Chung-Pei Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0208419},
year = {2008}
}
备注
14 pages, 6 figures. Phys. Rev. D, in press. Accepted version. Minor revisions, including updated figures for degenerate neutrino mass models