用漫射超新星中微子背景探测自相互作用 sterile 中微子暗物质
高能物理 - 唯象学
2023-12-11 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
摘要
漫射超新星中微子背景(DSNB)中的中微子穿越宇宙学距离，这为它们与暗遗迹相互作用提供了绝佳机会。我们表明，具有强自相互作用的keV质量sterile中微子的宇宙学显著遗迹种群可在DSNB中留下其存在的印记。自相互作用的特征将是在原本平滑的DSNB能谱中出现“凹陷”。即将建成的大型中微子探测器，例如Hyper-Kamiokande，很有机会探测到DSNB及这些凹陷。如果未探测到凹陷，该方法可作为对sterile中微子自相互作用强度及其与活跃中微子混合的独立约束。我们表明，避开X射线与结构界限的遗迹sterile中微子参数仍可能被TRISTAN等未来探测器检验，但也可能在DSNB中产生可探测的凹陷。这样的探测将暗示存在一个宇宙学显著的、强自相互作用的sterile中微子背景，其很可能嵌入于更丰富的暗 sector中。
引用
@article{arxiv.2310.07145,
title = {Probing self-interacting sterile neutrino dark matter with the diffuse supernova neutrino background},
author = {A. Baha Balantekin and George M. Fuller and Anupam Ray and Anna M. Suliga},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.07145},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 2 figures. Clarifying changes, matches version published in Phys. Rev. D