在CMSSM背景下利用IceCube探测暗物质的前景
高能天体物理现象
2009-09-28 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
我们详细研究了标称配置的IceCube中微子望远镜（80串）探测当前对撞机和宇宙学数据所青睐的约束最小超对称标准模型参数空间的能力。采用关于银河系晕模型和预期实验性能的保守假设，我们发现IceCube有2%到12%的概率在太阳中实现暗物质湮灭的5西格玛探测，具体取决于标量和规范微子质量先验的选择以及天体物理假设。我们识别了当前约束所青睐的CMSSM参数空间中最重要的湮灭通道，并证明假设信号由单一湮灭通道主导会导致推断出的WIMP湮灭截面出现较大的系统误差。我们证明约66%的CMSSM参数空间违反了太阳中心俘获与湮灭之间的平衡条件。通过将我们的预测与直接探测方法进行交叉关联，我们得出结论：如果IceCube确实以高显著性探测到了来自太阳的中微子通量，而直接探测实验在自旋无关截面sigma_SI^p大于5x10^{-9} pb时未发现信号，那么在WIMP分布的标准天体物理假设下，CMSSM将受到强烈质疑。这一结果对于先验的改变是稳健的。我们认为，所提出的IceCube低能DeepCore扩展将是聚焦于相关CMSSM参数空间区域的理想仪器。
引用
@article{arxiv.0906.0366,
title = {Prospects for dark matter detection with IceCube in the context of the CMSSM},
author = {R. Trotta and R. Ruiz de Austri and C. Pérez de los Heros},
journal= {arXiv preprint arXiv:0906.0366},
year = {2009}
}
备注
32 pages, 12 figures. Updated discussion of comparison with direct detection. References added. Main results unchanged. Matches version accepted by JCAP