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利用来自银河系中心的中微子探测暗物质模型

高能物理 - 唯象学 2010-12-24 v2 高能天体物理现象

摘要

我们计算了由银河系中心暗物质湮灭或衰变产生的中微子所导致的包含事件和向上缪子以及簇射通量。我们考虑了暗物质粒子是引力微子、Kaluza-Klein粒子和亲轻子模型中的粒子的暗物质模型。使用了银河系暗物质密度分布的Navarro-Frenk-White轮廓。我们通过假设最大混合来纳入中微子振荡,并对我们的缪子和簇射分布结果进行参数化。评估了缪子和簇射事件率以及达到2σ探测显著性所需的最小观测时间。我们展示了观测时间如何随所选银河系中心锥半角变化,结果表明缪子事件和簇射事件的最佳角度分别约为10°和50°。我们发现,对于湮灭暗物质模型,如亲轻子模型和Kaluza-Klein模型,向上和包含缪子以及簇射在仅需几年的观测中就是有希望的暗物质探测信号,而对于衰变暗物质模型,相同的观测时间只能通过簇射达到。我们还展示了每个模型在五年内以2σ信号探测所探测的参数空间。我们讨论了所探测的参数空间形状如何随显著性和观测时间变化。

关键词

引用

@article{arxiv.1009.2068,
  title  = {Probing dark matter models with neutrinos from the Galactic center},
  author = {Arif Emre Erkoca and Mary Hall Reno and Ina Sarcevic},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1009.2068},
  year   = {2010}
}

备注

19 pages, 20 figures, 9 tables. v2: summary table added, minor typos corrected, version accepted for publication in Phys. Rev. D