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电磁相互作用暗辐射的地面探测

高能物理 - 唯象学 2021-06-30 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们研究了在晚期宇宙中由暗物质衰变产生的暗辐射携带电磁相互作用的可能性。相对论性粒子流通过其 millicharge、电/磁偶极矩或anapole矩/电荷半径的相互作用,在直接探测与中微子实验中诱导反冲信号。取暗物质寿命为宇宙年龄的35倍(当前宇宙学所允许),我们表明直接探测(中微子)实验对相应耦合的互补灵敏度分别可达 ϵ1011\epsilon\sim 10^{-11} (1012)(10^{-12})dχ/μχ109μBd_\chi/\mu_\chi \sim 10^{-9}\,\mu_B (1013μB)(10^{-13}\mu_B)aχ/bχ102GeV2a_\chi/b_\chi \sim 10^{-2}\,{\rm GeV}^{-2} (108GeV2)(10^{-8}\,{\rm GeV}^{-2})。最后,我们表明此类暗辐射可满意地解释近期XENON1T观测到的电子反冲信号超出,且不与其它界限冲突。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.08409,
  title  = {Terrestrial Probes of Electromagnetically Interacting Dark Radiation},
  author = {Jui-Lin Kuo and Maxim Pospelov and Josef Pradler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.08409},
  year   = {2021}
}

备注

9 pages, 6 figures; to match the published version