利用 Spectrum-Roentgen-Gamma 任务检验惰性中微子暗物质
宇宙学与河外天体物理
2021-03-24 v3 星系天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
我们研究了 SRG 任务在搜寻 keV 质量尺度惰性中微子暗物质辐射衰变为活跃中微子和光子方面的前景。SRG 空间观测站由 ART-XC 和 eROSITA 望远镜获取数据的正在进行中的全天空 X 射线巡天，可提供充分探索暗物质惰性中微子共振产生机制的可能性，该机制利用了与宇宙学大爆炸核合成限制一致的原始等离子体中的轻子不对称性。特别地，研究表明，在四年全天空巡天结束时，eROSITA 望远镜在早先报道的 3.5 keV 线信号附近的灵敏度可与拥有全部已采集数据的 XMM-Newton 相当，这将允许在该区域对可能的惰性中微子衰变信号进行另一项独立研究。在低于 keV 的能量范围内，对该模型参数的预期限制可显著强于 XMM-Newton 所得结果。根据 ART-XC 数据，在约 5 至 20 keV 的能量范围内，有可能获得比迄今 NuSTAR 所得更强的限制。我们得出结论，SRG 任务在检验惰性中微子暗物质假说方面具有极高潜力。
引用
@article{arxiv.2007.07969,
title = {Towards Testing Sterile Neutrino Dark Matter with Spectrum-Roentgen-Gamma Mission},
author = {V. V. Barinov and R. A. Burenin and D. S. Gorbunov and R. A. Krivonos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.07969},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 7 figures; v2: refined with measured background, added new plot with expected limits for already collected data, then for 1 year and 4 years in the survey mode; v3: replaced with journal version