来自太阳中长寿命媒介子衰变的 neutrinos 与伽马射线
高能天体物理现象
2019-11-15 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
我们研究了一种情形：暗物质(DM)粒子可被捕获并积聚在太阳中，随后湮灭为一对长寿命媒介子。这些媒介子可在太阳内部更外侧或太阳外部进一步衰变。与暗物质粒子在靠近太阳核心处直接湮灭为标准模型粒子的标准情形相比，此处我们还获得了伽马射线和带电宇宙射线的通量。我们使用太阳的完整三维模型模拟了该情形，并包含了相互作用与中微子振荡。特别地，我们通过比较 IceCube、Super-Kamiokande、Fermi-LAT、ARGO 和 HAWC 近期的搜索结果，对 neutrino 与伽马射线通量之间的互补性进行了与模型无关的研究。我们发现，当媒介子在太阳中更外侧衰变时，所产生的高能 neutrino 通量显著更高。我们还发现，即使在媒介子主要在太阳内部衰变的情况下，伽马射线搜索对这些模型的限制也强于 neutrino 搜索，但在大约太阳内部 10% 的区域除外，那里 neutrino 搜索更为有力。我们以与模型无关的方式呈现结果，并发布了新版本的 WimpSim 代码，可用于对任意媒介子模型模拟该情形。
引用
@article{arxiv.1903.11363,
title = {Neutrinos and gamma rays from long-lived mediator decays in the Sun},
author = {Carl Niblaeus and Ankit Beniwal and Joakim Edsjo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.11363},
year = {2019}
}
备注
31 pages, 16 figures, 3 tables; v2: Matches version published in JCAP