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SKA 第一阶段对多 TeV 暗物质候选体同步辐射射电发射的灵敏度

高能物理 - 唯象学 2020-01-08 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

在射电天文学时代,平方公里阵列(SKA)的高灵敏度可在探测新射电源中发挥决定性作用。本工作中,我们研究 SKA 对 Draco 矮球状星系中 TeV 暗物质(DM)候选体湮灭所预期同步辐射射电发射的灵敏度。一方面,我们考虑与模型无关的 DM 候选体:我们发现经过 1000 小时取数,SKA1-MID 将能够排除高达 10 TeV、通过 W+WW^+W^-bbˉb\bar b 通道湮灭的热 DM 候选体。我们还研究了通过包含由 Draco 中中等质量黑洞关联的 DM 尖峰引起的密度增强时这些约束的改进。另一方面,我们考虑额外维膜世界 DM 候选体,称为 branon。在此特定场景中,SKA 使我们能对 branon 参数空间(ff,MM)设定约束,其中 ff 与 branon 和 Standard Model 粒子的耦合相关,MM 为 branon 自身质量。我们特别考虑两种不同的 branon DM 候选体。我们发现 SKA 将能够对为拟合 AMS-02 数据所需的 branon DM 候选体设定更严格约束,但仪器灵敏度仍需提升以研究银河系中心的 branon 候选体。尽管如此,我们表明 SKA 在诸多探测器中是用于湮灭多 TeV DM 同步辐射射电发射多波段探测最有前景的仪器。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.11154,
  title  = {SKA-Phase 1 sensitivity for synchrotron radio emission from multi-TeV Dark Matter candidates},
  author = {J. A. R. Cembranos and A. de la Cruz-Dombriz and V. Gammaldi and M. Mendez-Isla},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.11154},
  year   = {2020}
}

备注

16 pages, 8 figures. Final version published in Physics of the Dark Universe