用PTOLEMY探测亚eV暗物质衰变
宇宙学与河外天体物理
2021-04-14 v1 高能物理 - 唯象学
摘要
当暗物质质量低于eV尺度时，其宇宙学占据数超过来自宇宙微波背景的光子以及遗迹中微子的占据数。如果此类暗物质衰变为中微子对，则意味着寻求探测宇宙中微子背景的实验也可能对这种额外形式的“暗辐射”敏感。在此我们研究探测前景，考虑了未来PTOLEMY实验预测性能的各种选项。通过详细的轮廓似然分析，我们发现寿命长达 Gyr的暗物质衰变或当今衰变的亚百分比暗物质组分均可被发现。银河系与宇宙学的中微子暗辐射通量引入了独特的光谱事件形状，从而促进了探测前景。在此过程中，我们也阐明了泡利阻塞在暗物质衰变中的重要性。本工作所呈现的图景可被视为这些仪器发展早期、对性能与能量分辨率要求放宽情况下的物理目标。
引用
@article{arxiv.2012.09704,
title = {Probing sub-eV Dark Matter decays with PTOLEMY},
author = {Kyrylo Bondarenko and Alexey Boyarsky and Marco Nikolic and Josef Pradler and Anastasia Sokolenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.09704},
year = {2021}
}