Indirect Dark Matter search with large neutrino telescopes
暗物质是中微子天文学的主要目标之一。目前，在冰和水中有两个基于切伦科夫技术的大型中微子望远镜：南极的IceCube和北半球的ANTARES。这两台望远镜都在通过寻找来自天体物理大质量物体的统计过量中微子来间接搜索暗物质。这种过剩可能是这些物体中心暗物质粒子可能湮灭的证据。在一个最流行的场景中，暗物质由WIMP粒子组成。本文介绍了ANTARES中微子望远镜间接探测太阳暗物质通量的分析和结果，以及IceCube最新公布的不同暗物质模型的灵敏度结果。
2013-07-09 astro-ph.HE
Search for Dark Matter Decay in Nearby Galaxy Clusters and Galaxies with IceCube
本研究利用 IceCube 11 年上行径迹数据，在邻近星系团、矮星系和仙女座星系中叠加搜寻 10 TeV 至 1 EeV 暗物质衰变产生的四个中微子信号道，并给出初步结果。
2023-08-09 astro-ph.HE
Prospective Sensitivity to Solar Dark Matter using the IceCube Upgrade
本文预测IceCube升级阵列对太阳暗物质湮灭产生的中微子信号的探测灵敏度，覆盖3 GeV至500 GeV暗物质质量范围，表明其将成为3 GeV至10 TeV区间最灵敏的间接暗物质探测实验。
2025-07-20 astro-ph.HE
Searching for dark-matter induced neutrino signals in dwarf spheroidal galaxies using 10 years of IceCube public data
该研究用IceCube十年公开缪子径迹数据，对18个矮椭球星系进行单源与叠加无分箱似然分析，未发现显著中微子信号，并据此给出与VERITAS相当的暗物质湮灭截面约束。
2023-07-14 astro-ph.HE
Dark matter searches with the IceCube Upgrade
弱相互作用大质量粒子（WIMP）是暗物质（DM）的理想候选者。WIMP模型通常包括自湮灭成标准模型粒子，如中微子，可能被冰立方中微子天文台检测到。对暗物质感应信号的各种搜索已经用现有的IceCube探测器进行了。然而，由于到目前为止还没有TeV尺度的WIMP的证据，更多的注意力被带到了GeV质量的DM候选者，冰立方探测器由于其能量阈值而不敏感。IceCube合作目前正在准备建造IceCube升级，计划于2022/2023年南极夏季部署。IceCube升级版将包括7个新的冰中串，以及大约700个额外的光学传感器。IceCube-DeepCore体积内的这种密集传感器阵列将增强几个GeV中微子的重建能力。我们目前的第一个研究的潜在改进，这对冰立方的灵敏度，暗物质湮灭在银河系中心的升级。
2019-08-22 astro-ph.HE hep-ph
Search for dark matter from the center of the Earth with 8 years of IceCube data
暗物质（DM）的性质仍然是基础物理学中最重要的未解决的问题之一。许多模型，包括弱相互作用大质量粒子（WIMPs），假设DM是一个粒子，并预测与标准模型物质的弱耦合。如果DM粒子可以在大质量物体（如恒星或行星）附近从原子核散射，它们可能会失去动能，并被引力困在这些物体（包括地球）的中心。当DM在地球中心积累时，WIMP自湮灭成标准模型粒子会导致中微子过量，位于南极的冰立方中微子天文台可以检测到。从这些湮灭多余的中微子的搜索已经进行了使用8年的冰立方数据，结果已被解释的上下文中的一些WIMP湮灭通道（$χχ\rightarrowτ^+τ^-$ / $W^+W^-$ / $b\bar{b}$）和质量范围从10 GeV到10 TeV。我们提出了这项分析的最新结果，并将结果与IceCube和其他实验的先前分析进行了比较，显示出具有竞争力的结果，在参数空间的某些部分甚至是世界领先的。
2021-07-23 astro-ph.HE
Measurement of high energy dark matter from the Sun at IceCube
假设质量为O（TeV）的重暗物质粒子（HDM）被太阳捕获。HDM可以衰变为相对论性的轻暗物质粒子（LDM），这可以通过km $^3$中微子望远镜（如冰立方探测器）测量。在IceCube用$Z^{\prime}$门户暗物质模型评估了预期的LDM和中微子的数量和通量。基于冰立方6年内没有观测到任何事件的假设，计算了90 ℃时LDM通量的相应上限。L..这些结果表明，在IceCube上用100 GeV $\lesssim m_{Z^{\prime}} \lesssim$ 350 GeV和$τ_ϕ \lesssim 5\times10^{22}$ s能区可以直接探测到O（1 TeV）-O（10 TeV）能区的LDM。
2021-12-08 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter scenarios at IceCube
最近IceCube合作组对6年上升μ介子中微子的研究和多信使分析支持了TeV-PeV中微子扩散通量的双分量假设。根据天体物理幂律的陡度，冰立方数据中的过剩显示在能量范围10-100 TeV（低能过剩）或PeV（高能过剩）。在这两种情况下，我们的特点是一个双组分中微子通量衰变暗物质粒子提供了一个贡献的冰立方观测。
2017-02-13 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on Majorana Dark Matter from the LHC and IceCube
我们考虑一个简化的模型马约拉纳费米子暗物质，并探讨直接，间接和大型强子对撞机搜索的约束。假设暗物质通过轴向矢量相互作用的矢量介质耦合到标准模型。我们提供了LHC单喷流搜索和IceCube限制在太阳中的暗物质湮灭的详细分析。特别是，我们开发了一种方法来计算限制简化的WIMP暗物质模型从公共IceCube数据，这只适用于有限数量的标准模型的最终状态。我们表明，大型强子对撞机和冰立方搜索马约拉纳暗物质是互补的，并得出新的限制的暗物质和介质的群众，包括另外的约束从大型强子对撞机di-jet搜索，直接检测和暗物质遗迹密度。
2016-03-27 astro-ph.HE hep-ph
The IceCube low-energy excess: a Dark Matter interpretation
最近IceCube合作组对6年上升μ介子中微子的研究支持了TeV-PeV中微子扩散通量的双分量假设。一旦考虑到严格的天体物理幂律，IceCube数据中的过剩显示在10-100 TeV的能量范围内（低能过剩）。通过对中微子能谱和中微子到达方向的角分布的统计分析，我们描述了一个双分量中微子流，其中衰变/湮灭的暗物质粒子对冰立方观测有贡献。
2017-07-17 astro-ph.HE hep-ph
Search for dark matter annihilations in the center of the Earth with IceCube
基于10年IceCube数据搜寻地球中心暗物质湮灭产生的中微子，在10 GeV至10 TeV质量范围内分析多种WIMP湮灭通道，在 $m_χ$ > 100 GeV 时取得世界领先结果。
2023-08-05 astro-ph.HE
Search for the rare interactions of neutrinos from distant point sources with IceCube Neutrino Telescope
本文利用冰立方上行径迹事例搜寻高能天体物理中微子与亚GeV暗物质的稀有相互作用，通过能谱衰减特征研究其灵敏度。
2023-08-10 astro-ph.HE
The IceCube Neutrino Observatory IV: Searches for Dark Matter and Exotic Particles
奇异粒子搜索：WIMP湮灭在太阳，在银河系中心，在附近的矮星系;磁单极子;提交的论文，第32届国际宇宙射线会议，北京2011年。
2011-11-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Search for dark matter annihilation in the center of the Earth with 8 years of IceCube data
星系晕中的暗物质粒子会散射恒星或行星等天体中的粒子，失去能量并被引力捕获。在这个过程中，预期暗物质在天体的中心积累，例如在地球的中心。如果暗物质自湮灭为标准模型粒子，这些湮灭的最终产物包括中微子。位于南极的冰立方中微子天文台可以探测到源自地球中心暗物质湮灭的中微子通量。目前正在使用8年的IceCube数据和探测不同的湮灭通道来搜索这个信号。这里的灵敏度为这个新的分析，显示显着的改进，相对于以前的分析从冰立方和其他实验。
2019-08-20 astro-ph.HE hep-ph
Geometric Compatibility of IceCube TeV-PeV Neutrino Excess and its Galactic Dark Matter Origin
我们执行的冰立方TeV-PeV中微子过剩的天空图的几何分析，并测试其与我们的银河系中的衰变暗物质信号的天空图的兼容性。使用Kolmogorov-Smirnov和似然比检验，我们发现，观察到的事件天空图更倾向于有一个银河系的暗物质和均匀的背景贡献的组合，相比纯粹的银河系的暗物质的起源。由于假设银河系的暗物质是所有中微子过剩的原因，目前的数据也可以排除广泛的暗物质的轮廓，除了平坦的轮廓，如等温的。我们还考虑了几个有代表性的衰变暗物质光谱，这可以提供一个很好的拟合观测光谱在冰立方与暗物质的寿命约12个数量级以上的宇宙年龄。
2013-11-22 astro-ph.HE hep-ph
Superheavy dark matter and IceCube neutrino signals:bounds on decaying dark matter
超重暗物质可能会在地球上探测到的高能中微子信号中显示出它的存在。从冰立方的最新结果来看，我们可以在$10^{28} {\rm sec}$附近设定超过100 TeV的暗物质寿命的最强下限。PeV周围的过量被注意到，并且可以被解释为DM的第一信号，即使邀请进一步的确认和专门的搜索。
2015-07-27 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Shadow dark matter, sterile neutrinos and neutrino events at IceCube
IceCube合作观测到的高能中微子的过剩可能来源于暗镜区重阴影重子的重子数违反衰变产生阴影中微子。然后，这些无菌中微子振荡成普通中微子，并将其光谱的特定特征转移给它们。特别地，这种情况可以解释2 PeV以上的频谱的末端以及400 TeV和1 PeV之间的能隙的存在。
2015-06-30 astro-ph.HE hep-ph
Multi-Messenger Astrophysics with IceCube
立方千米的冰立方中微子望远镜目前在南极以接近完整的配置运行，对银河系和银河系外宇宙射线加速器以前所未有的灵敏度观察中微子天空。在多信使框架内，冰立方提供了独特的能力，将中微子天空与伽马射线天空和超高能宇宙射线相关联和对比，并补充了其他间接和直接的暗物质搜索计划。我们在这里回顾的实验和最近选定的结果的状态。在讨论了观测的影响之后，将展望未来的发展，大幅度扩大观测站在极高能量、在GZK区域和在低能量的范围，提高探测南部天空中暗物质和宇宙射线源的能力。
2011-01-06 astro-ph.HE
Searching for Dark Matter Annihilation with IceCube and P-ONE
本研究用十年IceCube公开数据搜寻弱相互作用大质量粒子，给出暗物质湮灭产生中微子的更严格约束，同时预测P-ONE中微子观测站的探测潜力，其在1-10TeV能区灵敏度或超伽马射线搜寻1-2个数量级，长周期银心搜寻可达到热遗迹丰度水平。
2023-12-22 astro-ph.HE hep-ph
Limits on Kaluza-Klein dark matter annihilation in the Sun from recent IceCube results
我们解释最近冰立方搜索暗物质积累在太阳中的最轻的卡鲁扎-克莱因激发（假设在这里是卡鲁扎-克莱因光子，$B^1$），获得改进的限制在太阳中的湮灭率，由此产生的中微子通量在地球上和$B^1$ -质子横截面，为$B^1$质量范围为30- 3000 GeV。这些结果提高了以前的结果从冰立方在其22串配置的数量级，取决于质量，但也扩展到$B^1$群众低至30 GeV的结果。
2019-12-10 astro-ph.HE hep-ex
Searching for dark matter annihilation in the Sun with the IceCube Upgrade
本文计算了 IceCube Upgrade 对太阳中暗物质湮灭的探测灵敏度，发现其可检验超出直接探测实验范围的参数空间，并识别出两类有前景的暗物质模型作为搜寻目标。
2025-08-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Testing the Dark Matter Scenario for PeV Neutrinos Observed in IceCube
超重暗物质的晚期衰变被认为是在冰立方观测到的弥散PeV中微子的可能解释之一。我们认为多信使约束的影响，并表明，所提出的模型是勉强符合漫射伽马射线背景数据。通过详细分析和识别费米观测到的亚TeV各向同性扩散伽马射线数据以及HAWC或Tibet AS+MD等天文台未来对亚PeV伽马射线的观测，可以进行关键测试。此外，通过下一代望远镜（如IceCube-Gen 2）的几年观测，μ子中微子对附近暗物质晕（如室女星系团）的搜索应该使我们能够排除或支持暗物质模型，而不依赖于伽马射线和各向异性测试。
2015-08-12 astro-ph.HE hep-ph
Effective field theory interpretation of searches for dark matter annihilation in the Sun with the IceCube Neutrino Observatory
我们提出了一个独立于模型的解释搜索暗物质湮灭在太阳使用有效场论的方法。我们确定了一组有效的运营商的自旋相关的散射的暗物质与质子在非相对论性的限制，并探讨简单的新的物理模型，这将引起这样的运营商。使用的限制自旋相关的散射截面设置的冰立方合作在他们的搜索太阳中的暗物质湮灭，我们得到的限制有效耦合和相应的质量的中介粒子。我们表明，冰立方搜索的有效场论解释提供了补充的遗物密度观测和搜索在大型强子对撞机的暗物质的限制。最后，我们讨论了天体物理不确定性对我们结果的影响。
2014-11-27 astro-ph.HE hep-ph
Search for dark matter with metastable mediators with the IceCube observatory
IceCube中微子观测站是安装在南极冰层中的3D光电探测器阵列。它由5，160个光电倍增管组成，分布在86个垂直的字符串中，使探测器的总体积超过1立方公里。它通过带电相对论粒子的切伦科夫光从中微子与探测器体积的相互作用中探测中微子。由于冰立方的大小和光电传感器的间距，它对高能中微子特别敏感。在这个分析中，我们寻找的暗物质湮灭成亚稳态介质，随后衰变成标准模型粒子。与没有介质的模型相比，这些模型产生了来自太阳内部暗物质湮灭的增强的高能中微子通量。直接在太阳内部产生的中微子信号由于与太阳等离子体的相互作用而在更高的能量下强烈衰减。在这里考虑的模型中，介质可以在产生任何中微子之前逃离太阳，从而避免衰减。冰立方是寻找这种增强的高能中微子信号的理想选择。我们提出了六年的IceCube数据分析的灵敏度寻找暗物质在太阳考虑介质的寿命在1毫秒至10秒和暗物质质量之间的200 GeV和10 TeV。我们表明，冰立方是敏感的自旋相关的横截面$3.45 \times 10^{-34}~\rm cm^2$的暗物质质量为1 TeV。
2019-08-20 astro-ph.HE hep-ex
Closing the Window on Strongly Interacting Dark Matter with IceCube
我们使用最近的结果暗物质搜索的22弦冰立方探测器探测剩余的允许窗口的强相互作用暗物质的质量范围为10^4<m_X<10^15 GeV。我们计算了预期的信号在22串冰立方探测器从湮灭ofsuch粒子在太阳中捕获，并将其与检测到的背景。因此，排除了质量与横截面参数空间中剩余的允许区域。我们还显示了预期的灵敏度完整的冰立方探测器与86串。
2010-02-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Cascade Events at IceCube+DeepCore as a Definitive Constraint on the Dark Matter Interpretation of the PAMELA and Fermi Anomalies
暗物质衰变或湮灭为μ + μ-或τ + τ-被认为是PAMELA和Fermi报告的e+e-异常的解释。最近的分析表明，在DeepCore的补充下，IceCube将能够在不到五年的运行时间内将衰变的参数空间限制在mu+mu-，并排除衰变到tau+tau-和湮灭到mu+mu-。这些分析依赖于从下行nu_mu测量IceCube+DeepCore中的类轨道事件。在本文中，我们表明，通过测量所有中微子味道引起的级联事件，IceCube+DeepCore可以在仅运行三年的时间内排除衰变到mu+mu-，并在仅运行一年的时间内排除衰变到tau+tau-和湮灭到mu+mu-。这些约束对暗物质晕轮廓的选择具有很强的鲁棒性，并且与暗物质-核子截面无关。
2010-02-04 astro-ph.HE hep-ph
Recent IceCube Results: Diffuse Flux, Point Sources and Dark Matter
本文介绍了 IceCube 实验的最新结果，重点总结了天体物理中微子弥散通量的测量、点源搜寻（包括耀变体与星系等）以及暗物质间接搜寻的最新进展与限制。
2024-07-23 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Neutrino Scattering in the Galactic Center with IceCube
虽然有证据表明暗物质的存在，但其性质尚未被发现。与此同时，冰立方探测到的高能天体物理中微子的性质仍然没有得到解决。如果暗物质和中微子相互耦合，它们可能表现出非零的弹性散射截面。各向同性的河外中微子流和暗物质之间的这种相互作用将集中在银河系中心，那里的暗物质柱密度最大。这种散射会减弱高能中微子的通量，这可以在冰立方中观察到。使用七年的中等能量起始事件样本，我们进行了未分组的可能性分析，基于可能的DM-中微子相互作用场景搜索信号。我们寻找一个抑制的高能量天体物理中微子通量在银河系中心的方向，并比较这些限制，以补充低能量的信息，从大尺度结构调查和宇宙微波背景。
2021-07-24 astro-ph.HE hep-ph
Recent Results from IceCube and AMANDA
IceCube是一个正在南极建造的立方千米中微子望远镜，是第一代AMANDA望远镜的继任者。IceCube现已完成四分之三，预计将于2011年初完成，部分建造的探测器所获得的数据已经提供了超过完整的AMANDA-II数据集的灵敏度。总结了用AMANDA和IceCube寻找中微子天体物理源和暗物质证据的结果。我们还讨论了深核计划，这是IceCube的增强，旨在扩展其对TeV级以下中微子的灵敏度。
2009-10-19 astro-ph.HE
Constraining Secluded Dark Matter models with the public data from the 79-string IceCube search for dark matter in the Sun
在太阳公开数据中寻找暗物质的79串冰立方搜索被用来测试隐蔽的暗物质模型。没有显着超过背景观察和约束的模型的参数推导。此外，搜索也被用来约束暗光子模型的参数空间的区域中的暗光子质量之间的0.22和$\sim$ 1 GeV和动力学混合参数$\varepsilon \sim 10^{-9}$，这仍然是不受约束的。这是中微子望远镜对暗光子的第一个限制。预计中微子望远镜将成为通过在太阳、地球和银河系中心进行不同搜索来测试暗光子的有效工具，这可以补充直接探测、加速器、天体物理学和其他信使（如伽马射线或反粒子）间接探测的限制。
2017-04-03 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter interpretation of low energy IceCube MESE excess
2年的MESE冰立方事件显示，在10-100 TeV的能量范围内，最大局部统计显著性为2.3 $σ$，一旦假设一个硬的天体物理幂律稍微过剩。与$p$ - $p$源相关的多信使研究以及最近冰立方对6年上行μ介子中微子的分析确实表明了小于2.2的谱指数。在本文中，我们提出了一个两个组成部分的情况下，解释的天体物理幂律和暗物质信号的外星中微子。我们考虑衰变和湮灭暗物质候选人不同的最终状态（夸克和轻子）和不同的晕密度分布。我们进行了似然比分析，提供了一个统计学意义高达3.9 $σ$的暗物质的冰立方低能量过剩的解释。
2017-01-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos at IceCube from Heavy Decaying Dark Matter
宇宙中微子光谱中的单色线将是暗物质的确凿证据。有趣的是，冰立方实验最近报告了两个PeV中微子事件，其能量可能与实验不确定性相等，并且其背景波动的概率估计小于1%。在这里，我们探讨这些事件的前景是从暗物质的单色线信号的第一个迹象。虽然可测量的湮灭签名似乎是不可能的，在这样的能量，我们讨论的暗物质量子数，有效的运营商，和寿命可能导致一个适当的信号从暗物质衰变。我们将表明，一套可能的衰变算子是相当有限的，并将重点放在几个可行的候选人，可以解释冰立方事件;违反R-宇称引力子，隐藏的扇区规范玻色子，在额外的维度和单态费米子。在基本上所有的情况下，我们发现，一个PeV中微子线信号从暗物质将伴随着一个潜在的可观察到的连续谱的中微子上升到较低的能量。
2013-06-14 astro-ph.HE hep-ph
Limits on a muon flux from Kaluza-Klein dark matter annihilations in the Sun from the IceCube 22-string detector
利用2007年104.3天的观测数据，利用冰立方中微子探测器的22弦结构，对太阳中Kaluza-Klein暗物质湮灭产生的μ介子中微子进行了探测。没有观察到超过预期大气背景的过量。已获得了在太阳中捕获的最轻Kaluza-Klein粒子（LKP）WIMP的湮灭率的上限，并将其转换为LKP质量在250 - 3000 GeV范围内的LKP-质子截面的极限。这些结果是迄今为止对LKP在太阳中湮灭的最严格限制。
2009-10-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Dark matter searches with IceCube
冰立方中微子观测站的建设实际上已经终止。在写这篇文章的时候，有79个字符串从86个预期的字符串中提取数据，我们离完成还有一个部署季节。然而，该探测器自2006年以来一直在不同的部分配置中获取数据。我们已经评估了这些数据的证据暗物质湮灭在太阳，在银河系中心和星系晕，寻找一个多余的中微子通量超过预期的大气中微子背景。这篇文章回顾了暗物质搜索WIMP，卡鲁扎-克莱因模式和超重候选者（Zerozillas）的结果，使用22和40弦配置的冰立方。结果以μ子通量极限、对质子自旋相关截面的约束和对自湮没截面的约束的形式给出。这些结果是在直接搜索和空间搜索的背景下提出的
2010-12-01 astro-ph.HE hep-ex
Interpreting IceCube 6-year HESE data as an evidence for hundred TeV decaying Dark Matter
假设一个单一的天体物理幂律通量来解释冰立方6年HESE外星事件产生了一个大的光谱指数，这与伽马射线观测和6年上升的μ子中微子数据有很大的关系。采用一个属于$\left[2.0,2.2\right]$范围的谱指数，它与通过对6年上行μ子中微子数据进行分析所推导出的谱指数以及$p$ - $p$天体物理源相一致，最新的IceCube数据显示，在能量范围40- 200 TeV内，事件数超过了$2.6\,σ$。我们解释这样的过剩作为一个衰减的暗物质信号，我们进行似然比统计检验比较的两个组件的情况下，相对于单组件之一。
2017-09-22 astro-ph.HE hep-ph
A Consistent Theory of Decaying Dark Matter Connecting IceCube to the Sesame Street
在冰立方中微子天文台观测到的高能事件引发了许多研究，这些研究将检测到的高能中微子解释为重的不稳定暗物质粒子的衰变产物。然而，虽然存在对冰立方现象学的非常详细的处理，但只有少数参考文献关注（非平凡的）暗物质生产部分-所有这些都依赖于相对复杂的新模型，这些模型并不总是可直接测试的。相反，我们调查了两种可能的最小场景，其中负责IceCube事件的操作员直接参与了暗物质的产生。我们表明，最简单的（四维）运营商是不够强大，以适应所有的约束。然而，一个更非最小的设置（在质量维度6），可以拟合所有数据，也可以只允许一个相对较小的参数空间，其中一部分可以在未来的观测范围内。我们的结论是，极简主义的方法可以足以解释所需的所有数据，而复杂的新物理似乎不需要冰立方。
2017-04-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Particle Physics in Ice with IceCube DeepCore
冰立方中微子天文台是世界上最大的高能中微子望远镜，使用南极冰盖作为切伦科夫探测器介质。DeepCore是IceCube的低能扩展，是一个在最深、最清晰的冰中具有约30兆吨基准体积的填充阵列，目标是低至10 GeV的能量阈值，并将IceCube的灵敏度扩展到间接暗物质搜索和大气中微子振荡物理。我们将讨论对DeepCore第一年数据的分析，以及用未来的PINGU探测器进一步扩展冰中粒子物理学计划的想法。
2011-12-05 astro-ph.HE physics.ins-det
Search for the Kaluza-Klein Dark Matter with the AMANDA/IceCube Detectors
一个可行的WIMP候选者，最轻的卡鲁扎-克莱因粒子（LKP），是由宇宙额外维度理论激发的。LKP可以从大型天体（如太阳）的原子核上散射，并被困在它们深深的引力阱中，导致物体核心的WIMP密度很高。成对LKP湮灭可能导致在IceCube中微子望远镜中可检测到来自太阳中心的高能中微子通量。我们描述了一个正在进行的搜索卡鲁扎-克莱因太阳WIMP与AMANDA-II的数据为2001年，也提出了UED暗物质的敏感性预计到180天的研究数据与AMANDA II和冰立方探测器在2007年。一个竞争的灵敏度，现有的直接和间接的搜索实验相比，自旋相关的截面的LKP质子也提出。
2009-06-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
IceCube neutrinos, decaying dark matter, and the Hubble constant
从普朗克测量的宇宙微波背景各向异性导出的宇宙学参数与直接天文测量的低红移的各种参数存在一定的张力。最近，人们已经证实，如果在重组和现在的时期之间，有一定比例的暗物质是不稳定的，并发生衰变，这种差异就可以得到调和。本文证明，如果超重残骸有中微子B（X \to）\sim 3 \times 10^{-9}的分支，那么这种情况也可以容纳最近发现的地外中微子通量，从而缓解IceCube结果与费米LAT数据之间的紧张关系。该模型具有完全的预测性，可以面对未来的IceCube数据。我们证明，经过10年的观察，IceCube将能够在3σ水平上区分单能信号与X衰变。在升级后的IceCube-Gen 2的几年数据采集中，将收集到足够的统计数据来阐明5σ水平上的暗物质-中微子联系。
2016-08-25 astro-ph.HE hep-ph
Higher order dark matter annihilations in the Sun and implications for IceCube
在太阳中捕获的暗物质粒子会湮灭，产生一种可以在地球上检测到的中微子流。然而，在某些通道中，中微子通量位于MeV范围内，因此在冰立方无法检测到，即当暗物质粒子湮灭为$e^+e^-$，$μ^+μ^-$或轻夸克时。另一方面，同样的相互作用，介导湮灭成轻费米子，也导致，通过高阶效应，产生弱规范玻色子（在夸克的情况下，也胶子），产生高能量中微子通量可能在冰立方观察。本文考虑了与一个规范玻色子和一个圈湮灭成两个规范玻色子相关联的费米子-反费米子对的树能级湮灭，并计算了暗物质粒子与质子耦合时暗物质粒子与电子的散射截面的极限，μ子或轻夸克来自于没有观测到太阳方向的过量中微子事件。我们发现，自旋相关的散射截面的限制，在某些情况下，比直接检测实验的限制。
2014-02-18 astro-ph.HE hep-ph
Constraining Non-Standard Dark Matter-Nucleon Interactions with IceCube
暗物质粒子被太阳的原子核散射后，会被太阳的引力捕获，在太阳的核心聚集，然后湮灭成标准模型粒子。位于南极的冰立方中微子天文台可以探测到这些湮灭产生的中微子。由于这些中微子的不可观测性，标准的自旋相关和自旋无关的暗物质-核子散射截面受到了限制。在此基础上，我们给出了暗物质-核子相互作用（包括速度和动量相关的相互作用）的非相对论有效理论的耦合常数的上限.
2021-07-22 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Blazar Boosted Dark Matter in IceCube
Pontificia Universidad Católica del Perú（秘鲁天主教宗座大学）；National Centre for Nuclear Research（国家核研究中心）；Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学）
该研究在含大质量矢量中介子的费米子暗物质模型中，利用冰立方数据推导参数约束，发现其探测亚GeV暗物质的灵敏度优于传统直接探测，信号由深度非弹性散射主导。
2026-08-17 astro-ph.HE hep-ph
Supernova Neutrino Detection with IceCube
IceCube于2010年12月完工。它形成了一个由5160个光电倍增管组成的网格，用于监测南极冰层深处约1立方公里的体积，以获取粒子诱导光子。该望远镜被设计用于探测能量大于100 GeV的中微子。由于冰的温度低于冰点，光电倍增管的暗噪声率特别低。因此，冰立方也可以通过观察所有光电倍增管速率在暗噪声之上的集体上升来检测大量MeV中微子。IceCube具有2毫秒的时间分辨率，可以跟踪超新星中微子爆发时间发展的微妙特征。对于银河系中心的超新星，它的灵敏度与无背景的百万吨级超新星搜索实验相匹配。在银河系边缘（30千秒差距）的灵敏度降低到20个标准差，在大麦云云（50千秒差距）的灵敏度降低到6个标准差。冰立方正在向超新星预警系统发送潜在超新星的触发器。中微子的敏感性，如中微子的层次结构进行了讨论和模拟诱人的签名，如形成一个夸克星或黑洞以及冲击波的特点。所有结果都是初步的。
2011-06-30 astro-ph.HE
PeV IceCube signals and Dark Matter relic abundance in modified cosmologies
IceCube实验发现了能量为PeV量级的高能天体物理中微子通量，为天体粒子物理学开辟了新的场景。解释这种现象的一种可能性是考虑暗物质（DM）衰变的最小模型，即四维算子$\sim y_{αχ}\overline{L_{L_α}}\, H\, χ$，它也能够产生宇宙中DM的正确丰度。假设宇宙学背景是按照标准宇宙学模型演化的，那么得到正确的DM遗迹丰度（$Γ_χ\sim 10^{-58}$）所需的DM衰变率$Γ_χ\sim |y_{αχ}|^2$与解释冰立方数据（$Γ_χ\sim 10^{-25}$）所需的DM衰变率相差很多个数量级，这使得四维算子不适用。在本文中，我们表明，假设早期宇宙演化是由一个修改的宇宙学，DM衰变率之间的差异可以调和，冰立方中微子率和遗迹密度可以在一个极小模型解释。
2018-04-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
IceCube: physics, status, and future
冰立方天文台是高能中微子天文学和宇宙射线领域的第一个立方公里级仪器。2009年，在五个成功的部署季节之后，冰立方由南极冰层中的59个光学模块串组成，以及IceTop表面阵列中的118个空气簇射探测器。物理主题的范围包括来自天体物理源的中微子信号、暗物质、奇异粒子物理、宇宙射线和大气中微子。描述了当前IceCube状态和选定结果。预计未来的发展也进行了讨论，特别是最近部署的深核低能量子阵列。
2010-03-11 astro-ph.HE
Cosmic Ray-Boosted Dark Matter at IceCube
本文重新研究 IceCube 对宇宙线加速暗物质的探测能力，涵盖电子与核子散射及弹性和深度非弹性过程，发现其对约 100 keV 以下（电子散射）和 MeV 量级（核子散射）暗物质尤为敏感。
2024-04-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
IceCube PeV Neutrinos and Leptophilic Dark Matter
我们分析的情况下，冰立方高能量中微子事件解释的外星通量，由于两个不同的组件：来自已知的天体物理源的贡献能量高达几百TeV和自上而下的贡献起源于衰变的重暗物质粒子的质量为几PeV。与以前的方法相反，我们考虑了一个轻子三体衰变，占主导地位的PeV的能量，由于没有夸克的最终状态。我们发现，这种情况下的理论预测是在一个稍微好一点的协议与冰立方数据，如果天体物理组件有一个截止约100 TeV。冰立方数据的这种解释可以很容易地在不久的将来进行测试，因为衰减的暗物质的情况下预测一个尖锐的截止PeV的能量尺度和观测到的各向异性对银河系中心的各向同性天体物理通量形成对比。
2016-05-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
IceCube and Searches for Astrophysical Sources
了解宇宙加速机制，如黑洞中喷流的形成、恒星坍缩或双星合并，以及宇宙中加速粒子的传播，仍是一项“正在进行的工作”，需要采取多信使办法，利用所有可能探测器的互补性：超高能宇宙射线、伽马射线和中微子。在这份报告中，我将总结一些冰立方的结果，涉及天体物理中微子点源和扩散通量的人口广泛分布在天空中的源，或从质子的相互作用在宇宙微波背景产生的GZK截止的宇宙射线谱搜索。我将把结果与其他中微子望远镜和中微子产生源的天体物理模型进行比较。另一个悬而未决的问题是关于暗物质的性质。间接搜索有机会通过观测次级光子、中微子或正电子和反质子等反粒子来观察它在宇宙中的位置。通过增加更紧凑的弦，DeepCore，可以大大增强在IceCube中从WIMP湮灭中寻找中微子的潜力。
2010-12-04 astro-ph.HE
High-Energy Neutrino Signatures of Dark Matter Decaying into Leptons
衰变的暗物质先前被认为是PAMELA和费米伽马射线太空望远镜（FGST）观测到的过量高能宇宙射线电子和正电子的可能解释。然而，为了容纳这些信号，衰变必须主要是轻子，到μ子或τ，因此产生中微子，可能被冰立方中微子天文台检测到。我们发现，通过5年的数据，IceCube（DeepCore补充）将能够显著约束衰变暗物质的相关参数空间，甚至可能有能力发现在银河系晕中衰变的暗物质。
2009-08-04 astro-ph.HE
Decaying dark matter at IceCube and its signature on High Energy gamma experiments
在冰立方中观测到的中微子流的起源仍然是未知的。通常假设两个通量分量，即：大气中微子和一个未知的天体物理项。原则上，后者也可能包含自上而下的贡献，例如来自衰变的暗物质。在这种情况下，我们也应该期待瞬发和次级伽马。这导致了多信使分析的基础上，同时比较的暗物质假设与中微子和高能伽马射线数据的可能性。在本文中，我们分析，不同的衰变暗物质通道，7.5年的冰立方HESE数据，并比较结果与以前的排斥限制来自费米数据。最后，我们测试是否暗物质的假设可以通过使用即将到来的高能伽马射线实验进一步审查。
2020-01-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Neutrino Astronomy with the IceCube Observatory
冰立方是km^3级中微子望远镜的第一个代表，也是目前对高能中微子最灵敏的探测器。它的主要任务是寻找银河系和河外高能中微子源，但它也是一个优秀的探测器，用于研究各种其他高度热门的天体物理学和粒子物理学主题，如超新星，暗物质和中微子振荡。本文在介绍中微子天文学和中微子望远镜的基础上，介绍了IceCube中微子探测器在宇宙高能中微子源探测方面的最新成果。
2012-09-26 astro-ph.HE
Constraints on Enhanced Dark Matter Annihilation from IceCube Results
由ATIC、PAMELA和Fermi-LAT望远镜测量的正电子和电子通量的过量可以用我们银河系中的暗物质湮灭来解释。然而，这需要大大提高暗物质湮灭的速率。有许多可能的增强机制，如索末菲效应或在我们的晕中存在暗物质团块。如果暗物质湮灭截面正在增强，那么地核中的暗物质湮灭也应该增强。在这里，我们使用IceCube 40字符串配置的最新结果来探测一般的增强场景。我们目前的结果作为暗物质-质子相互作用截面的函数，$σ_{χp}$加权的分支分数到中微子，$f_{ν\barν}$，作为一个通用的助推因子，$B_F$，参数化预期的增强湮灭率的函数。我们发现，暗物质模型，需要湮灭增强$\mathcal{O}(100)$或更多，并湮灭到中微子显着被排除在这些过剩的解释。我们还确定了整个IceCube望远镜可以探测的助推范围。
2012-05-25 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Boosted Dark Matter in IceCube and at the Galactic Center
我们表明，事件过剩观察到的冰立方合作TeV-PeV的能量，通常被解释为证据的天体物理中微子，可以解释为高度提升的暗物质粒子的散射。具体来说，我们考虑的情况下，一个$\sim 4$ PeV标量暗物质粒子$ϕ$可以衰变到一个更轻的暗费米子$χ$，这反过来又散射了核在冰立方探测器。除了这些事件，这是专门的类，该模型还预测在$\mathcal{O}(100 \text{TeV})$事件的二次人口起源于三体衰变$ϕ\to χ\barχa$，其中$a$是一个赝标量介导的暗物质-标准模型相互作用，其衰变产物包括中微子。这个次要群体还包括类似赛道的事件，两个群体一起提供了与IceCube数据的极好拟合。然后，我们认为，一个遗迹丰富的轻暗物质粒子$χ$，这可能构成了宇宙中的暗物质的次主导成分，可以完全正确的属性来解释观测到的过量的GeV伽马射线从银河系中心区域。我们的提升暗物质的情况下，还预测通量的$\mathcal{O}(10)$ TeV正电子和$\mathcal{O}(100 \text{TeV})$光子从3体级联衰变的重暗物质粒子$ϕ$，我们展示了如何这些可以用来约束部分可行的参数空间的模型。由于$χ$的赝标量耦合，直接检测限很弱。对赝标量介质$a$的加速器约束导致的结论是，$a$的首选质量是$\gtrsim 10$ GeV，并认为大耦合$b$夸克，但抑制或消失耦合轻子是首选。
2015-05-21 astro-ph.HE hep-ph
A Strong Test of the Dark Matter Origin of the 1.4 TeV DAMPE Signal Using IceCube Neutrinos
暗物质粒子探测器（DAMPE）最近报道了1.4 TeV电子谱的暂时过剩。一个非天体物理的方案，其中暗物质粒子湮灭或衰变在一个本地团块已被援引来解释过剩。如果末态的$e^\pm$湮灭通道是由左手轻子作为$SU(2)_L$双重态的一个组分介导的，那么具有相似能量的中微子应该同时产生。我们证明，通用的暗物质模型可以果断地测试现有的冰立方数据。如果没有探测到，这样的模型将在$5σ$水平上被排除在外，因为点状源的五年数据和带有左手轻子的暗物质粒子扩展源的十年数据。
2018-06-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
