利用次级tau中微子探测地球中重暗物质衰变

暗物质粒子可被天体引力俘获，这推动了针对局域湮灭或衰变的搜寻。若中微子是衰变产物之一，则IceCube及其他中微子观测站可探测到它们。我们利用更新的暗物质俘获和热化建模，研究了质量高于 $m_{\chi} \gtrsim$ PeV 并产生tau中微子信号的暗物质粒子情形。在这些能量下，tau中微子再生是穿过地球传播过程中的重要效应，使得探测距离远长于一个相互作用长度。我们展示了 $\sim$ PeV以上tau轻子的巨大能量损失如何将宽泛的初始能量驱动至探测器处相同的“次级”tau中微子末态能谱，并给出了数值结果的解析近似。该效应使实验能够限制极高能量下发生的衰变，我们考察了IceCube高能起始事件（HESE）样本在PeV以上俘获暗物质湮灭与衰变参数空间中的探测范围。我们发现，IceCube搜寻所探测的参数空间要求暗物质截面与现有直接探测界限相冲突。