重新审视对衰变超重暗物质的超高能约束

Saikat Das; Kohta Murase; Toshihiro Fujii

doi:10.1103/PhysRevD.107.103013

重新审视对衰变超重暗物质的超高能约束

高能天体物理现象 2023-05-11 v3 高能物理 - 唯象学

作者: Saikat Das , Kohta Murase , Toshihiro Fujii

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摘要

我们利用 Pierre Auger 天文台测得的最新超高能宇宙线 (UHECR; $E\gtrsim 10^{18}$ eV) 数据与超高能 (UHE) $\gamma$ 射线通量上限，重新审视对衰变极重暗物质 (VHDM) 的约束。我们考虑衰变为夸克、轻子和有质量玻色子，给出了质量高达 $\sim10^{15}$ ~GeV 的 VHDM 寿命 ( $\tau_\chi$ ) 的更新极限。特别地，我们不仅考虑 UHECR 能谱，还考虑偏向较重原子核的成分数据。由于 VHDM 衰变不产生 UHECR 原子核，此类联合分析在 $\lesssim 10^{12}$ GeV 处改善了极限。我们还表明，对于我们考虑的所有标准模型末态，来自 UHE $\gamma$ 射线上限的约束比来自宇宙线的约束严格约 $10$ 倍。后者在暗物质质量 $\gtrsim10^{12}$ GeV 时将我们对 VHDM 寿命的极限改善为两倍。

关键词

衰变暗物质超高能宇宙线超重暗物质寿命极限 Pierre Auger 天文台 γ 射线通量上限成分数据

引用

@article{arxiv.2302.02993,
  title  = {Revisiting ultrahigh-energy constraints on decaying super-heavy dark matter},
  author = {Saikat Das and Kohta Murase and Toshihiro Fujii},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.02993},
  year   = {2023}
}

备注

9 pages, 5 figures, Accepted for publication in PRD

重新审视对衰变超重暗物质的超高能约束

摘要

关键词

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