Non-relativistic pair annihilation of nearly mass degenerate neutralinos and charginos III. Computation of the Sommerfeld enhancements
本文总结了非相对论性有效场论形式的介绍，该形式设计用于计算在一般最小超对称标准模型（MSSM）中增强慢运动中性伴子和荷子对湮灭截面的辐射修正。虽然论文I和II集中在计算的树级湮灭率，饲料到短距离的一部分，在这里，我们详细描述的方法来获得索末菲因子，包含增强的长距离校正。这包括MSSM中的潜在相互作用的计算，这是在紧凑的分析形式，和一个新的解决方案的多状态薛定谔方程是免费的散射状态之间的大质量分裂所产生的数值不稳定性。我们的研究结果允许精确计算MSSM中性伴子暗物质遗迹丰度和对湮灭率在目前的宇宙，当索末菲增强是重要的。
2014-11-25 astro-ph.CO hep-ph
Prospects for higgsino-singlino dark matter detection at IceCube and PINGU
我们在次最小超对称标准模型（NMSSM）中研究了具有大单重分数的中性伴子暗物质（DM）。我们进行了详细的分析模型的参数空间区域，从而产生这样的单斜主导的中性伴子，同时满足从希格斯玻色子搜索的约束在大型电子正电子对撞机（LEP）和大型强子对撞机（LHC），以及从b-物理实验。我们发现，这个DM可以产生一个热遗迹密度符合普朗克测量的质量区域，最轻的中性伴子的最小超对称标准模型（MSSM）通常不能。这对于较轻的DM质量（小于10 GeV或在60-100 GeV之间）和较重的DM质量（在500-1000 GeV之间）尤其如此。然后，我们分析了在IceCube中微子望远镜上间接探测这种DM的前景，假设完整的86弦配置包括DeepCore。我们还考虑了增加的敏感性，低质量DM与拟议的PINDU扩展。我们发现，冰立方是敏感的NMSSM参数空间包含singlino主导DM的一些地区，这样的模型点的一个子集已经排除了冰立方一年的数据。IceCube还将对一些参数空间区域敏感，这些区域将不会被即将到来的吨级直接检测实验探测到。此外，我们发现PINDU将在10 GeV范围内对DM敏感。
2015-11-15 astro-ph.CO hep-ph
Loop-induced photon spectral lines from neutralino annihilation in the NMSSM
我们已经计算了环引起的中性伴子湮灭成两个光子的过程，并首次在NMSSM的框架下，成为一个光子和一个Z玻色子。从这些辐射模式产生的光子是单色的，并且具有清晰的“吸烟枪”实验特征。这种数值分析已经完成的帮助下，SloopS代码，最初开发的自动单回路计算MSSM。我们已经计算了不同的基准点来自SUGRA和GMSB软超对称性破坏的情况下，并与MSSM进行了比较。我们评论如何可以增强这种信号，相对于MSSM，特别是在低质量区域的中性伴子。我们还讨论了这种可观察到的约束NMSSM参数空间的可能性，同时考虑到这两种模式的FERMI合作的最新限制。
2011-12-19 astro-ph.CO hep-ph
Getting Warmer: IceCube Nears Freeze Out
Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）
本研究利用 IceCube 探测到的银河系弥散高能中微子，通过两种互补方法对暗物质湮灭为中微子设置新限制，证明该中微子测量可作为暗物质探测工具，未来观测有望检验热冻结机制。
2026-08-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Evolution of Dark Matter Halos and their Radio Emissions
无线电同步辐射被认为是超对称暗物质粒子自湮灭的自然副产品。在这项工作中，我们讨论了无线电发射的一般性质，预计在广泛的暗物质晕，从本地矮球状星系到大型和遥远的星系团，目的是确定中性子暗物质探测前景的平方公里阵列（SKA）。分析SKA探测到的暗物质（DM）引起的无线电发射的结构跨越了很宽的范围内的质量和红移，我们还分析了限制，SKA可以设置在热平均中性伴子湮灭截面的非检测事件。为此，我们构建了一个暗物质晕射电辐射红移演化模型，并应用它来预测围绕矮星系、星系和星系团的暗物质晕的中性伴子质量和湮灭通道。使用现有的SKA性能预测和它的能力，以确定一个独立的措施，在宇宙结构中的磁场，我们探讨了详细的检测前景和上限，可能会被放置在中性伴湮没截面的非检测事件。我们发现，SKA可以访问一个中性伴子参数空间远远大于任何先前的间接检测实验，也提高了现实的CTA检测前景，与设置横截面上限的可能性，四个数量级以下的热遗迹密度约束。此外，我们发现，中性伴子无线电发射进行红移独立的签名的主导湮没通道和中性伴子质量，因此提供了一种手段，以确定这种非热辐射的SKA的观测频率范围内。
2015-01-05 astro-ph.CO
Sensitivities of IceCube DeepCore Detector to Signatures of Low-Mass Dark Matter in the Galactic Halo
讨论了银河系暗物质湮灭和衰变产生的中微子流在DeepCore阵列中的事件率。这个事件率计算与10 GeV的阈值能量，这是小于在以前的作品中采取的阈值能量。考虑到大气中微子通量引起的背景事件率，我们评估了DeepCore阵列探测暗物质湮灭截面和衰变时间的灵敏度。灵敏度研究包括湮灭模式$χχ\to b\bar{b}, \ τ^+ τ^-$、\ $μ^+μ^-$和$ν\barν$，以及衰减模式$χ\to b\bar{b}, \ τ^+ τ^-$、\ $μ^+μ^-$和$ν\barν$。我们比较我们的结果与相应的约束来自观测的WMAP，ACT和费米-LAT。
2013-03-04 astro-ph.CO hep-ph
The Sensitivity of the IceCube Neutrino Detector to Dark Matter Annihilating in Dwarf Galaxies
在本文中，我们比较了γ射线和中微子观测的相对灵敏度的暗物质湮灭截面在亲轻子模型，如已被设计来解释PAMELA数据。我们调查是否高能量中微子望远镜冰立方将竞争力与当前和即将到来的搜索伽马射线望远镜，如大气切伦科夫望远镜（ACTs）（HESS，VERITAS和MAGIC），或费米伽马射线太空望远镜，在检测或约束暗物质粒子湮灭在矮球状星系。我们发现，经过十年的观测，最有前途的附近的矮星，冰立方将有相当于目前的灵敏度的伽马射线望远镜只有非常重（m_X > 7 TeV）或相对较轻（m_X < 200 GeV）的暗物质粒子湮灭主要是mu+mu-。如果暗物质粒子主要湮灭为τ + τ-，冰立方将只对质量低于当前ACT的200 GeV阈值的暗物质粒子具有优越的灵敏度。如果暗物质湮灭在相当大的一部分时间里直接发生在中微子-反中微子对上，冰立方将在更大范围的暗物质质量上与伽马射线望远镜竞争。
2010-04-09 astro-ph.CO
Neutrinos in IceCube/KM3NeT as probes of Dark Matter Substructures in Galaxy Clusters
星系团是暗物质湮灭最有希望的候选场所之一。我们专注于暗物质的质量在10 GeV - 100 TeV的范围内湮灭μ子对，中微子对，顶部对，或两个中微子对，并预测预期的灵敏度，通过观察星系团在IceCube/KM 3 NeT的湮灭截面到这些通道。乐观地说，在星系团中暗物质子结构的存在被预测为比来自暗物质分布的平滑分量的贡献增强2-3个数量级的信号。对星系团感兴趣区域的角尺寸进行优化，对于10年的完整IceCube/KM 3 NeT寿命，质量在300 GeV - 100 TeV范围内的重DM的湮灭截面的灵敏度将为10^{-24} cm ^3 s^{-1}的数量级，这比通过观测银河系晕所能获得的最佳极限要好一个数量级。我们发现除了大气中微子外，来自星系团宇宙线相互作用的中微子也是本底的一个来源。我们表明，显着改善实验灵敏度可以实现较低的DM质量在10 GeV - 300 GeV的范围内，如果中微子诱导的级联可以重建到约5度的精度，可能是可能的在KM 3 NeT。因此，我们建议，一个低能量的扩展“KM 3 NeT-Core”，类似于冰立方中的DeepCore，被认为是在低DM质量下的扩展范围。
2012-11-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Gamma Ray and Neutrino Flux from Annihilation of Neutralino Dark Matter at Galactic Halo Region in mAMSB Model
我们考虑最轻的超对称粒子（LSP）--最小反常介导超对称破缺模型（mAMSB）中的中性伴子作为大质量弱相互作用粒子（WIMP）或冷暗物质的可能候选者，并研究了它的直接和间接探测。理论上允许这样一个模型的超对称参数空间以及LHC最近的边界受到WMAP对遗迹密度的结果的限制。因此，暗物质离开核子的自旋无关和自旋相关散射截面受到WMAP结果的限制。它们被发现是在不同的正在进行的直接检测实验的允许区域内。在银河系中心的这种暗物质候选人的湮灭产生不同的标准模型粒子，如伽马射线，中微子等，在这项工作中，我们计算这些$γ$ -射线和中微子来自银河系中心的方向（及其附近）在陆地或卫星携带的探测器可能的通量。计算的$γ$射线通量与HESS实验的观测结果进行了比较。对四种类型的星系暗物质晕剖面，计算了该模型中WIMP湮灭产生的来自星系中心和远离星系中心不同位置的不同味道的中微子流。从μ子中微子产生的μ子信号的角度讨论了ANTARES海底探测器对来自银心方向的这种$ν_μ$的探测前景。伽马和中微子信号估计四个不同的暗物质晕配置文件。
2013-06-27 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Self Interacting Dark Matter from IceCube Results
如果暗物质粒子自我相互作用，它们被天体物理物体捕获的能力应该会增强。因此，它们在物体中心湮灭的速率将增加。如果它们的自散射很强，可以通过增强它们的湮灭产物的通量来间接观察。本文研究了自相互作用对太阳中心暗物质湮灭产生的中微子流的影响。我们认为湮灭分为两个通道：$W^+W^-$（或$τ^+τ^-$，对于质量低于$W$质量的暗物质）和$b\overline{b}$。我们估计在冰立方探测器的事件率，使用其79弦配置，并比较我们的预测，他们的实验结果，从而探测暗物质自相互作用模型。
2014-02-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Neutralino Dark Matter in Scenarios with Early Matter Domination
我们调查的生产中性伴暗物质在宇宙学的情况下，具有早期的物质占主导地位的时代结束在一个相对较低的再加热温度。在这种情况下，不同的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的生产机制，除了充分研究的热生产，可能是重要的。这开辟了新的参数空间区域，最轻的中性伴子，作为最著名的超对称（SUSY）WIMP，获得所需的遗迹丰度。这些新的参数组中的许多也与来自对撞机以及直接和间接WIMP搜索的当前限制兼容。特别是，在标准宇宙学bino-like中性伴子，自然出现的最轻的中性伴子在许多模型中，可以有所需的遗物密度，只有在一些微调区域的参数空间，有效的湮灭截面增强的共同湮灭或$s-$通道极点。相反，如果宇宙的能量密度由长寿命的PeV尺度粒子（例如模场或Polonyi场）主导，则类比诺中性伴子可以在超对称参数空间的宽区域内获得所需的遗迹密度。我们确定了有趣的范围内的重长寿命粒子的质量和衰变特性，仔细治疗的热背景的温度的演变。
2018-12-16 astro-ph.CO hep-ph
The First Year IceCube-DeepCore Results
IceCube中微子天文台在最深的冰中包括一个紧密间隔的内部阵列，称为DeepCore，它可以获得具有相当大的周围宇宙射线μ子否决权的低能中微子。DeepCore旨在对能量低至10 GeV的中微子敏感，将用于研究具有中微子签名的各种物理主题，例如暗物质湮灭和大气中微子振荡。第一年的DeepCore物理数据采集已经完成，并介绍了IceCube和DeepCore对大气中微子诱导级联的首次观测。
2012-01-04 astro-ph.CO hep-ex
