暗物质湮灭的直接探测
高能物理 - 唯象学
2015-06-17 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 实验
摘要
我们研究了一类暗物质（DM）模型的直接探测现象学，其中 DM 不直接与原子核相互作用，而是其湮灭产物与原子核相互作用。当这些湮灭产物相较于 DM 质量非常轻时，直接探测实验中的散射由相对论运动学主导。这导致独特的反冲谱、非标准甚至缺席的年度调制，以及探测低至 10 MeV 的 DM 质量的能力。我们利用当前 LUX 数据表明，在一类模型中，实验已达到对热遗迹湮灭截面的灵敏度。此外，暗物质直接探测实验的兼容性可在 空间中直接比较，而无需对 DM 天体物理、质量或散射形状因子做假设。最后，当 DM 与原子核有直接耦合时，对于 2-7 GeV 质量窗口内的质量，在太阳中湮灭为相对论性粒子所给出的限制可比传统的非相对论直接探测强三个量级以上。
引用
@article{arxiv.1501.03166,
title = {On the Direct Detection of Dark Matter Annihilation},
author = {John F. Cherry and Mads T. Frandsen and Ian M. Shoemaker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.03166},
year = {2015}
}
备注
4 pages, 3 figures, PRL version