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暗光子媒介下暗物质的太阳反射

高能物理 - 唯象学 2024-04-17 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们考虑低质量晕族暗物质粒子在太阳热等离子体中的散射,重点关注通过暗光子媒介与普通物质相互作用的暗物质。由此产生的“太阳反射”暗物质(SRDM)成分包含高速度粒子,这显著扩展了地面直接探测实验对亚MeV暗物质质量的灵敏度。我们使用详细的蒙特卡罗模拟来建立暗物质粒子在太阳中传播和散射的模型,包括热效应,并特别关注超轻暗光子媒介。我们研究了SRDM通量的性质,获得了各种直接探测实验的排除限,并提供了未来实验的预测,特别关注使用硅和氙目标的实验。我们发现,拟议的使用氙和硅目标的未来实验能够探测整个“冻结基准”,即暗物质与超轻暗光子耦合的场景,包括低至 O\mathcal{O}(keV)的暗物质质量。我们的模拟和SRDM通量已公开提供。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.10066,
  title  = {Solar reflection of dark matter with dark-photon mediators},
  author = {Timon Emken and Rouven Essig and Hailin Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.10066},
  year   = {2024}
}

备注

40 pages, 23 figures including appendices and references