有效理论中太阳捕获 WIMP 的热化时间尺度
高能物理 - 唯象学
2017-06-20 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我在非相对论有效场论框架下，研究在弱相互作用大质量粒子（WIMP）假设下太阳捕获暗物质的过程。假设来自星系晕的 WIMP 可以与太阳内部的原子核散射，沉降到与太阳核心的热平衡并湮灭产生可观测的中微子通量。特别地，我利用 WIMP 轨迹的蒙特卡洛积分检验热化过程。我考虑质量范围 10--1000 GeV 的 WIMP 以及依赖于自旋和转移动量不同的 WIMP-核子相互作用算符。我发现被捕获 WIMP 的密度分布符合由太阳引力势和核心温度描述的热分布。取决于支配相互作用的算符，热化时间的大部分花费在太阳内部或外部。如果将 WIMP-核相互作用强度归一化到特定捕获率，我发现不同算符间的热化时间最多相差 3 个数量级。在大多数感兴趣的情况下，热化时间比太阳系年龄短许多个数量级。
引用
@article{arxiv.1703.06878,
title = {Thermalization time scales for WIMP capture by the Sun in effective theories},
author = {Axel Widmark},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.06878},
year = {2017}
}
备注
18 pages, 4 figures