利用 INO-ICAL 的大气中微子振荡探测地球内部暗物质
高能物理 - 唯象学
2023-08-28 v2 高能物理 - 实验
仪器与探测器
摘要
地球内核的内部可以通过大气中微子的弱相互作用来探测。这将补充引力与地震测量，为多信使地球层析成像铺平道路。穿过地球的大气中微子的振荡受到周围环境电子密度的影响。我们论证了大气中微子能够以独特方式探测地球内核中可能存在暗物质——通过中微子振荡测量重子物质的数量。我们发现，像 INO 上的 ICAL 这样具有缪子电荷鉴别能力的探测器，在 500 kt·yr 曝光量下，于 1 置信水平对约占地球质量 的暗物质敏感。我们表明，虽然利用中微子振荡实验无法识别暗物质分布剖面，但内核中的重子物质分布剖面可以用大气中微子探测。
引用
@article{arxiv.2112.14201,
title = {Probing dark matter inside Earth using atmospheric neutrino oscillations at INO-ICAL},
author = {Anuj Kumar Upadhyay and Anil Kumar and Sanjib Kumar Agarwalla and Amol Dighe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.14201},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 6 figures, 1 table, and 1 appendix. Title and abstract modified. Table 1, Figure 5, and an Appendix added. Text has been added and rearranged for clarification. This version has the same contents as in the article published in Physical Review D