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太阳:轻暗物质与惰性中微子

高能物理 - 唯象学 2021-01-05 v1 宇宙学与河外天体物理 太阳与恒星天体物理 高能物理 - 实验 高能物理 - 理论

摘要

下一代实验使得以极高精度检验中微子味振荡模型成为可能。在此,我们探讨当前宇宙中的暗物质由两种粒子构成的可能性,即一个惰性中微子和一个极轻暗物质粒子。通过使用 3+1 中微子味振荡模型,我们研究此类暗物质如何印记在太阳中微子通量、能谱以及电子中微子存活概率上。当前的太阳中微子测量使我们能为轻暗物质粒子质量 mϕm_\phi 与费米常数 GϕG_\phi 之比定义上限,即 Gϕ/mϕG_\phi/m_\phi 必须小于 1030  GF  eV110^{30}\; G_{\rm F}\; eV^{-1} 才能与来自 Borexino、Sudbury Neutrino Observatory 和 Super-Kamiokande 探测器的当前太阳中微子数据相符。此外,对于费米常数极小的模型,时间变率幅度必须低于 3%3\% 才能与当前太阳中微子数据一致。我们还发现,诸如 Darwin 等能够高精度测量低能区中微子通量的太阳中微子探测器,将为这类模型提供对当前太阳中微子探测器所得约束的补充性额外约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.00210,
  title  = {The Sun: Light Dark Matter and Sterile Neutrinos},
  author = {Ilídio Lopes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.00210},
  year   = {2021}
}

备注

10 pages, 6 figures