Search for dark matter towards the Galactic Centre with 11 years of ANTARES data
中微子探测器参与间接寻找暗物质（DM）的基本成分，其形式为弱相互作用大质量粒子（WIMPs）。在弱相互作用方案中，候选的DM粒子可以成对湮灭成标准模型产物，产生相当大的高能中微子通量。像ANTARES这样的探测器位于北半球，能够对银河系中心进行竞争性搜索，那里被认为是高密度暗物质的聚集地。这两个方向的信息和湮灭DM对的光谱特征输入到一个未分组的似然方法中，以扫描数据集，在ANTARES数据中搜索DM样信号。提供了11年数据揭盲后获得的结果。将未观测到的暗物质转化为对WIMP对湮灭的速度平均截面的限制。
2020-04-17 astro-ph.HE
Search for Dark Matter in the Sun with the ANTARES Neutrino Telescope in the CMSSM and mUED frameworks
ANTARES是第一个海洋中微子望远镜。它由885个光电倍增管组成的三维阵列组成，用于收集高能中微子CC相互作用中产生的相对论μ子诱导的切伦科夫光。该实验的主要科学目标之一是寻找暗物质。我们在这里介绍了2007年和2008年期间在太阳中寻找WIMP信号的数据分析。WIMP是解释宇宙中暗物质含量的最流行的方案之一。它们会在太阳或银河系中心等大质量物体中积累，它们的自我湮灭会产生（直接或间接）中微子望远镜可探测到的高能中微子。与其他间接搜索（如伽马射线或正电子）相反，在太阳中寻找中微子不受其他天体物理学贡献的影响，因此用暗物质来解释潜在信号要可靠得多。
2012-04-24 astro-ph.HE hep-ex
Dark matter search with the ANTARES neutrino telescope
ANTARES中微子望远镜于2008年完成，安装了第十二条线。它的科学范围非常广泛，但两个主要目标是观测天体物理源和间接探测暗物质。后者是可能的，通过在WIMP湮灭后产生的中微子，这些中微子将在太阳，地球或银河系中心等来源中积累。超对称模型中出现的中性伴子是最受欢迎的WIMP候选者之一。出现在宇宙额外维度模型中的KK粒子是另一种。虽然在大多数模型中，这些湮灭不会直接产生中微子，但它们预计来自次级粒子的衰变。相对于其他间接搜索（如伽马射线或宇宙射线），中微子望远镜的一个重要优势是潜在信号（例如来自太阳的信号）将非常清晰，因为没有其他天体物理学解释可以模仿它（如PAMELA看到的正电子过剩的情况）。此外，银河系中心是ANTARES可以到达的，因为它位于北半球。在这次演讲中，我将介绍ANTARES望远镜对暗物质的研究结果，其中包括中性伴子和KK粒子。
2012-04-23 astro-ph.HE hep-ex
Recent results from the ANTARES neutrino telescope
ANTARES中微子望远镜是目前北半球最大的水切伦科夫探测器和最大的中微子探测器。它的主要科学目标是探测强子相互作用模型预测的来自宇宙加速器的高能（TeV及以上）中微子，以及测量扩散中微子通量。它的位置允许测量银河平面的很大一部分，包括银河中心。除了对点状和弥散高能中微子信号的独立搜索外，ANTARES还开发了一系列多信使策略，以利用中微子与其他宇宙信使（如伽马射线、带电宇宙射线和引力波）之间的密切联系。这篇文章提供了一个概述，最近进行的分析，包括从费米泡区域的中微子搜索，搜索与TAToo计划的光学同行，并搜索中微子与伽马射线暴，耀变体，和微类星体。进一步的研究课题，包括例如从暗物质湮灭中寻找中微子，寻找奇异粒子和测量中微子振荡，也进行了评论。
2013-11-27 astro-ph.HE
Results from the search for dark matter in the Milky Way with 9 years of data of the ANTARES neutrino telescope
利用2007年至2015年ANTARES望远镜记录的数据，对银河系中的暗物质湮灭进行了新的搜索。考虑了三种晕模型和五种湮灭通道，$\rm WIMP + WIMP \to b \bar b, W^+ W^-, τ^+ τ^-, μ^{+} μ^{-}$和$ν\barν$，WIMP质量范围从50 $\frac{\text{GeV}}{\text{c}^2}$到100 $\frac{\text{TeV}}{\text{c}^2}$。没有超过预期的背景被发现，并设置了热平均湮灭截面的限制。
2019-05-28 astro-ph.HE
Results and prospects of dark matter searches with ANTARES
暗物质是中微子望远镜最重要的科学目标之一。这些仪器相对于其他实验方法具有特别的优势。与直接观测相比，中微子望远镜探测WIMP-质子自旋相关截面的灵敏度是无可比拟的。另一方面，中微子望远镜可以在太阳中寻找暗物质，因此潜在的信号将是暗物质的强烈指示，与其他间接搜索如伽马射线或宇宙射线的情况相反，更传统的天体物理学解释很难排除。在这里，我们提出了一个binned搜索的结果中性粒子湮灭在太阳使用的数据收集的ANTARES中微子望远镜在2007 - 2008年。这些结果包括对中微子和μ子通量的限制以及对WIMP-质子散射的自旋相关和自旋无关截面的限制。
2014-04-01 astro-ph.HE hep-ph
Limits on Dark Matter Annihilation in the Sun using the ANTARES Neutrino Telescope
利用ANTARES中微子望远镜从2007年到2012年记录的数据，对太阳中源自暗物质湮灭的μ子中微子进行了搜索。为了获得最好的可能的灵敏度，暗物质信号，事件选择标准的优化进行考虑到背景的大气μ子，大气中微子和预期的中微子信号的能谱。未观察到显著超过背景的过量，并且$90\%$ C.L.在中微子通量上限的基础上，导出了质量从$ \rm 50$ GeV到$\rm 5$ TeV的WIMP湮灭通道$\rm WIMP + WIMP \to b \bar b, W^+ W^-$和$\rm τ^+ τ^-$的自旋相关和自旋无关的WIMP-核子截面.
2016-05-09 astro-ph.HE hep-ex
Recent Results from the ANTARES Neutrino Telescope 2013
ANTARES实验是目前最大的水下中微子望远镜。自2007年以来，它一直在获取高质量的数据，旨在探测来自天体物理源的宇宙射线加速产生的高能中微子。我们将审查的检测器的状态，并提出了几个分析进行大气μ子和中微子。例如，我们将展示从稳定的宇宙点状源中寻找中微子，从费米气泡中寻找中微子，从太阳暗物质中寻找中微子以及测量大气中微子振荡参数的最新结果。
2013-05-20 astro-ph.HE hep-ex
Search of Dark Matter Annihilation in the Galactic Centre using the ANTARES Neutrino Telescope
利用ANTARES中微子望远镜2007年至2012年记录的数据，对来自银河系中心方向的高能中微子进行了搜索。事件选择标准的选择，以最大限度地提高灵敏度，可能产生的信号的弱相互作用的大质量粒子积累在银河系的中心相对于大气背景的自湮灭。在数据揭盲后，在银河系中心的视线中观察到的中微子数量与背景预期相符。90% C. L。导出了WIMP自湮没通道进入$\rm b\bar{b},W^{+}W^{-},τ^{+}τ^{-},μ^{+}μ^{-},ν\barν$的中微子+反中微子通量$\rm Φ_{ν_μ+\barν_μ}$和速度平均湮没截面$\rm <σ_{A}v>$的上限。对于WIMP质量$\rm 25\,GeV < M_{WIMP} < 10\,TeV$以上的中微子望远镜，$\rm <σ_{A}v>$的ANTARES极限是最严格的。
2015-05-19 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
The ANTARES neutrino telescope
ANTARES合作于2008年完成了第一个海洋中微子探测器的安装。它由885个光电倍增管组成的三维阵列组成，用于收集探测器附近/内部高能中微子带电相互作用中产生的相对论μ子诱导的切伦科夫光子。中微子望远镜的科学范围非常广泛：宇宙射线的起源，在许多天体物理源中观察到的TeV光子的起源或暗物质的性质。收集到现在的数据，使我们能够产生丰富的物理结果，包括南半球的中微子天空的地图，搜索与伽玛暴，耀斑源，引力波，限制流量产生的暗物质自湮灭等，在本文中，这些结果的评论。
2012-10-10 astro-ph.HE hep-ex
Results of dark matter searches with the ANTARES neutrino telescope
中微子望远镜的科学观测范围很广。他们的主要目标之一是探测暗物质，在这方面他们有特殊的优势。中微子望远镜提供了观察几种来源的可能性，而不是所有的来源都可以用于其他间接搜索。在这项工作中，我们提供了ANTARES中微子望远镜，它已经采取了近十年的数据所获得的结果的概述。其中最有趣的一个是太阳，因为与其他间接搜索相反，如果探测到来自太阳的高能中微子，那么它将是暗物质的一个非常明确的指示，因为预计没有显著的天体物理背景。此外，中微子望远镜对自旋相关截面的限制是最严格的。另一个有趣的来源是银河系中心，由于其地理位置，ANTARES的能见度比IceCube更好。这种搜索给出了湮灭截面的限制。在ANTARES进行的其他暗物质搜索包括地球和矮星系。
2016-11-08 astro-ph.HE hep-ex
Indirect dark matter search with the ANTARES neutrino telescope
利用ANTARES中微子望远镜在2007年和2008年期间记录的数据，对来自太阳方向的高能中微子进行了搜索。中微子选择标准的选择是为了最大限度地排除大气背景，以消除太阳中心积累的弱相互作用大质量粒子的自湮灭可能产生的信号。在数据揭盲后，发现观测到的中微子数量与背景预期相符。所得结果与约束最小超对称标准模型预测的通量进行了比较，得到了该模型的90%上限。我们的限制是竞争力与其他中微子望远镜，如冰立方和SuperKamiokande，这给ANTARES限制自旋相关的WIMP质子截面比直接搜索实验获得的更严格。
2012-12-10 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Observation of the cosmic ray shadow of the Sun with the ANTARES neutrino telescope
ANTARES探测器是位于地中海的海底中微子望远镜。寻找点状中微子源是ANTARES望远镜的主要目标之一，需要一种可靠的方法来评估探测器的角分辨率和指向精度。这项工作描述了与ANTARES探测器的太阳“阴影”效应的研究。阴影是由于初级宇宙射线的吸收而导致的大气μ介子通量在太阳方向上的不足。该分析基于ANTARES望远镜在2008年至2017年期间收集的数据。观测到的太阳阴影探测的统计显著性为$3.7σ$，对于下行μ子，估计角分辨率为$0.59^\circ\pm0.10^\circ$。的指向精度被认为是与预期一致的，没有证据表明系统的指向移位观察。
2020-12-02 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Search for dark matter annihilation in the Sun using the full ANTARES dataset
Université de Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Université de Haute Alsace（上阿尔萨斯大学）；IFIC - Instituto de Física Corpuscular (CSIC - Universitat de València)（粒子物理混合研究所（瓦伦西亚大学与西班牙国家科学研究委员会））；Technical University of Catalonia（加泰罗尼亚理工大学）；Laboratory of Applied Bioacoustics（应用生物声学实验室）；Institut d’Investigació per a la Gestió Integrada de les Zones Costaneres (IGIC) - Universitat Politècnica de València（海岸带综合管理研究所（巴伦西亚理工大学））；Aix Marseille Univ（艾克斯-马赛大学）；CNRS/IN2P3（法国国家科学研究中心/欧洲核子研究组织粒子物理国际网络）；CPPM（马赛普朗克理论物理中心）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；Astroparticule et Cosmologie（天体粒子与宇宙学）；CNES（法国国家空间研究中心）；LAM（拉格朗日力学实验室）；National Center for Energy Sciences and Nuclear Techniques（国家能源科学与核技术研究中心）；INFN - Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼亚分部）；Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Bologna（博洛尼亚大学物理与天文学系）
利用ANTARES 2007-2022年完整数据搜寻太阳暗物质湮灭产生的高能中微子，未发现显著信号，给出了WIMP-质子相互作用截面上限，结果改进两到三倍。
2026-09-30 astro-ph.HE hep-ph
A search for Secluded Dark Matter in the Sun with the ANTARES neutrino telescope
利用ANTARES中微子望远镜2007-2012年的观测数据对太阳中隐蔽的暗物质湮灭进行了研究。考虑了三种不同的情况：a）从介质衰变产生的双μ子的检测，或中微子检测：b）介质衰变成双μ子，进而衰变成中微子，和c）直接衰变成中微子的介质。由于没有观察到显着超过背景，约束推导出的暗物质质量和介质的寿命。
2016-05-03 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
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
Enhanced Sensitivity to Dark Matter Self-annihilations in the Sun using Neutrino Spectral Information
被太阳引力捕获的自湮灭暗物质可以在当前和下一代中微子探测器上产生可观测的中微子信号。通过利用这些信号，中微子探测器可以探测太阳中弱相互作用大质量粒子（WIMP）与核子的自旋相关散射。我们描述了一种方法，如何将中微子通量的限制转换为对WIMP-核子散射截面的限制。在这种方法中，所有的中微子味都可以用非常相似的方式处理。我们研究了中微子望远镜对太阳WIMP信号的灵敏度，发现这种探测通道在寻找低质量WIMP中特别重要。我们通过应用基本的光谱选择标准，获得了具有高度竞争力的灵敏度与所有中微子味通道的兆吨级探测器。最好的结果与电子中微子通道。我们讨论了相关的不确定性，并提供了一个程序，如何对待他们的分析一致的方式。
2011-07-15 astro-ph.HE
Limits on a muon flux from neutralino annihilations in the Sun with the IceCube 22-string detector
利用IceCube 22弦中微子探测器在2007年收集的104.3天的生存时间的数据，在太阳中性中微子湮灭中搜索μ子中微子。没有观察到超过预期大气背景的过量。上限已获得的湮灭率的捕获中性中子在太阳和转换到限制的WIMP质子截面的WIMP质量在250 - 5000 GeV的范围内。这些结果是迄今为止对中性伴子在太阳中湮灭的最严格限制。
2009-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Annihilation of NMSSM neutralinos in the Sun and neutrino telescope limits
我们在NMSSM的框架下研究了中性伴子暗物质，对其参数空间进行了扫描，并计算了中性伴子在太阳中的俘获和湮灭率。根据中性伴子含量及其主要湮灭通道，讨论了在中微子实验中寻找中性伴子暗物质的前景。我们直接从中微子望远镜的太阳湮灭率上限重新计算了中性子-质子弹性截面的上限。该方法与μ子通量极限下的重算方法相比，具有不依赖于实验细节、重算系数对各种WIMP暗物质模型具有通用性等优点。我们得到90%的c.l.根据Baksan地下闪烁望远镜的结果得出的中性子质子截面的上限。
2010-06-18 astro-ph.HE hep-ph
PPPC 4 DM$ν$: A Poor Particle Physicist Cookbook for Neutrinos from DM annihilations in the Sun
我们提供计算太阳中TeV级暗物质湮灭的中微子信号的成分和配方。对于每个湮灭通道和DM质量，我们提出的中微子在生产的能谱，包括：国家的最先进的能量损失的初级粒子在太阳物质中，次级中微子，电弱辐射。然后，我们提出了传播到地球后的光谱，包括（真空和物质）风味振荡和太阳物质的相互作用。我们还提供了一个数值计算的DM粒子在太阳中的捕获率。这些结果以数字形式提供。
2014-07-14 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
High Energy Electron Signals from Dark Matter Annihilation in the Sun
本文讨论了太阳内部或附近的暗物质湮灭产生的高能电子到达地球的两种机制。具体来说，如果DM湮灭成长寿命状态，或者如果暗物质非弹性散射，这将在太阳外留下一个暗物质的光环，电子就可以逃离太阳。这种局部化的电子源可能会影响实验观察到的光谱，这些实验的视场较窄，朝向太阳，如ATIC，不同于那些具有较大视场的实验，如费米。我们建议用现有的费米数据对这些可能性进行一个简单的测试，它比终态辐射的限制更敏感。如果被观测到，这样的信号将构成暗物质的明确特征。
2010-12-11 astro-ph.HE hep-ph
Search for Dark Matter Annihilation to Neutrinos from the Sun
弱相互作用大质量粒子（WIMP）可以被太阳引力捕获并被困在其核心。这些WIMP湮灭成标准模型粒子会产生中微子光谱，其能量分布与暗物质质量有关。在这项工作中，我们提出的理论框架，有关观测到的中微子通量的WIMP-核子截面和总结以前的太阳WIMP搜索冰立方进行。然后，我们概述了一个正在进行的更新的太阳WIMP搜索，重点是在以前的搜索改进。
2019-09-19 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
Neutrino Topology Reconstruction at DUNE and Applications to Searches for Dark Matter Annihilation in the Sun
我们考虑了一种新的中微子能量和拓扑重建技术在DUNE。特别是，我们表明，当传入的中微子的方向是已知的，可以使用测量的方向传出轻子和强子粒子重建测量不佳的量，如强子级联能量。我们表明，这种替代技术产生的能量分辨率，这是目前的重建方法相媲美的总和测量的能量。作为一个概念的证明，我们应用这种新的重建方法在太阳中寻找暗物质湮灭。我们表明，使用来自轻子和强子相互作用产物的方向信息可以有效地拒绝背景并隔离信号，从而提供竞争敏感性。
2019-06-17 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
Combined search for neutrinos from dark matter self-annihilation in the Galactic Centre with ANTARES and IceCube
我们提出的第一个联合暗物质搜索的结果，针对银河系中心使用ANTARES和冰立方中微子望远镜。对于质量从50到1000 GeV的暗物质粒子，ANTARES和IceCube设定的自湮灭截面的灵敏度是相当的，使得这个质量范围对于联合分析特别有趣。暗物质通过$τ^+τ^-$、$μ^+μ^-$、$b\bar{b}$和$W^+W^-$通道的自湮灭被认为是Navarro-Frenk-White和Burkert晕剖面的结果。在2101.6天的ANTARES数据和1,007天的IceCube数据的组合中，没有观察到超过预期背景的情况。热平均暗物质湮灭截面$\langleσ_A\upsilon\rangle$的限制。这些限制提出了一个改进的两个因素，在研究的暗物质质量范围相对于两个合作出版的个人限制。当考虑质量为200 GeV的暗物质粒子通过$τ^+τ^-$通道湮灭时，对于Navarro-Frenk-White晕轮廓，获得的极限值为$7.44 \times 10^{-24} \text{cm}^{3}\text{s}^{-1}$。为了这个联合分析的目的，模型参数和可能性是统一的，为即将进行的暗物质搜索中微子望远镜提供了一个基准。
2020-11-03 astro-ph.HE
Dark matter in the solar system II: WIMP annihilation rates in the Sun
我们计算了太阳中弱相互作用大质量粒子（WIMP）的湮灭率随其质量和弹性散射截面的变化。湮灭的副产品之一，μ子中微子，可能会被下一代中微子望远镜观测到。先前对湮灭率的估计假设来自银河系暗晕的任何WIMP被太阳核的弹性散射捕获，并在太阳中迅速达到热平衡。我们表明，太阳的光学深度WIMP和行星的引力都有助于降低湮灭率低于这些估计。虽然我们发现，即将到来的km^3级中微子望远镜对~100 GeV WIMP的灵敏度与之前的估计几乎没有变化，但这些实验对~10 TeV WIMP的灵敏度可能比标准计算所建议的要低一个数量级。湮灭率的新估计将指导未来的实验设计，并改善从中微子事件率到WIMP参数空间的映射。
2009-02-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
High-Energy Neutrinos From Millicharged Dark Matter Annihilation in the Sun
本研究利用太阳捕获微带电暗物质并湮灭产生高能中微子的机制，重新分析 IceCube 约束，对暗物质微带电组分的质量、电荷和丰度给出新限制。
2024-07-05 astro-ph.HE hep-ph
Bremsstrahlung signatures of dark matter annihilation in the Sun
太阳中马约拉纳暗物质与一对轻费米子的非相对论湮灭是手征性抑制的。由于韧致辐射使手征性抑制松弛，所以湮灭到三体终态$\ell^+f^-V$（其中$V=W,Z,γ$、$\ell$和$f$是轻费米子（可能是相同的））成为主导。我们评估中微子光谱的来源，包括自旋和螺旋度依赖的影响，并评估每个显着的韧致辐射通道在冰立方/深芯的可探测性。我们还展示了如何结合灵敏度的暗物质-核子散射截面在个别渠道，因为通常有几个渠道的模型作出贡献。
2012-10-10 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Search for muon signal from dark matter annihilations in the Sun with the Baksan Underground Scintillator Telescope for 24.12 years
我们提出了一个新的数据集分析的中微子实验在Baksan地下闪烁望远镜的μ子能量阈值约1 GeV的最长曝光时间对太阳。为了寻找太阳中心暗物质粒子自湮灭的信号，我们使用了一个更新的向上贯穿的μ子样本，寿命为24.12年。在测量的μ介子中，相对于来自大气起源的中微子的预期背景，没有发现可观测到的过量。我们提出了一个改进的数据分析程序，并详细描述它。我们将90\%C. L.对太阳中暗物质湮灭产生的中微子和μ子通量、相应的湮灭率和质子弹性散射的截面给出了新的上限。
2013-09-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
High-energy neutrino signals from the Sun in dark matter scenarios with internal bremsstrahlung
我们调查的前景，观察高能中微子信号从暗物质湮灭在太阳的情况下，暗物质是一个马约拉纳费米子耦合到夸克和色标量通过汤川耦合。在这种最小的情况下，太阳中的暗物质捕获和湮灭可以在单个框架中进行研究。我们发现，对于小的和中等的质量分裂之间的暗物质和有色标量，2至3湮灭$q \bar q g$中起着核心作用的捕获暗物质粒子的数量的计算。另一方面，2 - 3次湮灭到$q \bar q Z$中，尽管它的分支分数很小，但在最高能量下，对地球上中微子通量的贡献最大。我们使用IceCube观测太阳的模型参数计算的限制，我们讨论了它们的相互作用与平衡的捕获和湮灭在太阳和热暗物质生产的要求。我们还比较了IceCube的限制，从直接检测，反质子测量和对撞机搜索的限制。
2013-12-18 astro-ph.HE hep-ph
Indirect search for dark matter with neutrino telescopes
对自然界暗物质的理解是当今粒子物理学中最相关的问题之一，因为它构成了宇宙的大部分物质，而且它仍然是未知的。为了回答这个问题，需要多方面的攻击，因为我们对其属性的了解非常不完整。在不同的实验策略中，中微子望远镜是非常相关的工具。有几个有希望的来源看：太阳，银河系中心，地球，矮星系，星系团.作为中微子望远镜能力的一个例子，我们可以提到对太阳的分析，它为自旋相关的WIMP-核子散射提供了最好的灵敏度，并且没有其他天体物理学解释。在这次演讲中，我将回顾目前和未来主要中微子望远镜的现状和前景：ANTARES，IceCube和KM 3 NeT。
2016-01-21 astro-ph.HE
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
Survey of the Sun in the Lake Baikal Neutrino Experiment
利用1998-2002年（1007个活日）NT 200数据样本，分析了贝加尔湖中微子实验中从黄道面到达的向上穿透μ子。我们从假设的WIMP暗物质粒子在太阳中心的湮灭过程中导出了μ子通量的上限。
2009-09-30 astro-ph.HE
On the Role of Neutrinos Telescopes in the Search for Dark Matter Annihilations in the Sun
对来自太阳的GeV中微子的观测将是暗物质的明确信号。然而，目前的中微子探测器到目前为止未能探测到这样的信号，直接和间接暗物质搜索的界限可能会大大限制在未来的实验中观察到它的可能性，如Hyper-Kamiokande或IceCube-Gen 2。在这项工作中，我们评估目前的数据和预期的实验灵敏度，在太阳中的暗物质湮灭的中微子信号的检测前景。为了尽可能地具有一般性，在我们的分析中，没有假设太阳中的捕获率和湮灭率之间的平衡;相反，暗物质散射和湮灭截面被视为自由和独立的参数。我们考虑通过自旋相关和自旋无关的相互作用捕获，并湮灭成三个代表性的最终状态：$b\bar b$，$W^+W^-$，和$τ^+τ^-$。我们发现，当太阳中的捕获是由自旋独立的相互作用，目前的直接检测界限已经排除了中微子信号的观测在未来的实验。对于通过自旋相关相互作用捕获，在未来的中微子探测器和计划中的直接和间接暗物质探测实验（如PICO-500和CTA）之间，在大多数参数空间上观察到很强的互补性。在这种情况下，我们还确定了参数空间的一些区域，这些区域只能通过未来的中微子实验通过来自太阳的中微子通量进行探测。
2017-10-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Capture of Inelastic Dark Matter in the Sun
我们认为捕获的暗物质在太阳的非弹性散射对核的非弹性暗物质的情况。我们证明，假设WIMP-核子截面为σ_n = 10^{-40} \cm^2，所得到的俘获率和密度足够高，以致于来自太阳的μ子中微子通量的电流边界排除了WIMP到W^+W^-，Z^0 Z^0，τ^+τ^-，t \bar{t}和中微子的任何可观的湮灭分支比。对于b \bar{b}和c \bar{c}的零化，也有稍弱的边界。湮灭成较轻的粒子，可能产生中微子，如μ^+μ^-，π介子和K介子是不受约束的，因为它们在衰变前会在太阳中停止。有趣的是，这与最近一些由PAMELA结果激发的提议是一致的，这些提议认为WIMP湮灭为轻玻色子，随后主要衰变为轻轻子和π介子。
2009-09-02 astro-ph.HE hep-ph
Accurate calculations of the WIMP halo around the Sun and prospects for its gamma-ray detection
银河系的弱相互作用大质量粒子（WIMP）可能会从太阳核散射到与太阳引力束缚的轨道上。一旦被束缚，WIMP就会通过在太阳中的反复散射而继续损失能量，最终导致完全陷入太阳内部。虽然束缚粒子数的密度在太阳中心最高，但在太阳内部唯一可观测到的WIMP湮灭信号是中微子。之前有人提出，虽然太阳外的WIMP密度低于太阳内部，但在太阳表面外的WIMP湮灭产生的伽马射线，在太阳周围的所谓WIMP晕中，可能更容易被检测到。在这里，我们重新审视这个问题，使用详细的蒙特卡罗模拟和详细的组成和结构信息的太阳，以估计的伽马射线通量的大小。与早期的简单估计相比，我们发现，来自太阳WIMP晕中WIMP湮灭的伽马射线通量可以忽略不计;目前或计划中的探测器都无法探测到这种通量。
2010-03-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Search for solar atmospheric neutrinos with the ANTARES neutrino telescope
太阳大气中微子（SA $ν$ s）是由宇宙射线与太阳介质相互作用产生的。SA $ν$ s的探测将提供关于初级宇宙射线的组成以及太阳密度的有用信息。这些中微子代表了间接搜索太阳暗物质的背景的一个不可减少的来源，测量它们的通量将允许更好地评估与这些搜索有关的不确定性。在本文中，我们报告的分析进行的基础上，未分组的似然最大化，寻找SA $ν$的ANTARES中微子望远镜。对11年来收集到的数据进行分析，没有发现太阳大气中微子信号的证据，得到了太阳大气中微子通量的上限，在90%置信水平下，它等于7个$\times$ $10^{-11}$ [TeV $^{-1}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$ ]（E $_ν=$ 1 TeV）。
2022-06-15 astro-ph.HE
Kaluza-Klein Dark Matter And Neutrinos From Annihilation In The Sun
在具有一个普适额外维度（UED）的模型中，超荷规范玻色子的第一个卡鲁扎-克莱因激发B^（1）和同位旋规范玻色子的中性分量W ^3（1）都是暗物质的候选者。在这两种情况下，这些粒子都被预测会在太阳的核心聚集，在那里它们会湮灭，产生一个潜在的可观测到的高能中微子流。在这篇文章中，我们计算了在这个模型中产生的中微子的通量，并确定了可以从当前的IceCube数据放置在UED参数空间的约束。对于B^（1）暗物质的情况，我们发现IceCube目前的极限比CDMS和XENON 10等直接暗物质探测实验的极限更强。对于W^3（1）暗物质，目前冰立方的数据提供了一个比直接探测实验稍弱的约束。此外，我们还介绍了IceCube/DeepCore在不久的将来可以探测的UED参数空间的投影区域，并将其与未来直接探测实验的前景进行比较。
2009-08-06 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Searches for Monoenergetic Neutrinos Arising from Stopped Meson Decay in the Sun
暗物质在被太阳核散射后可以被太阳引力捕获。在太阳中心捕获和积累的暗物质的湮灭可能会导致暗物质最可检测和识别的信号之一。对湮灭产物衰变中产生的高能中微子的研究对暗物质与原子核的自旋相关散射截面产生了极强的竞争性约束。近年来，由暗物质湮灭产生的低能中微子信号被认为是一种竞争和互补的搜索策略。这些高多重性的强子簇射产生了大量的π介子，它们将在太阳中停留并衰变，从而产生独特的亚GeV中微子信号。在这里，我们改进了以前的工作，考虑单能中微子信号所产生的π介子和K介子衰变。我们考虑在液体闪烁，液氩，水切伦科夫探测器搜索，并找到非常有竞争力的灵敏度为几个GeV的暗物质质量。
2015-11-25 astro-ph.HE hep-ph
Effect of polarisation and choice of event generator on spectra from dark matter annihilations
如果要使用间接探测搜索来区分暗物质粒子模型，那么了解次级粒子（如中微子、带电反粒子和本地宇宙中暗物质湮灭产生的伽马射线）的预期能谱至关重要。在这项工作中，我们研究了事件发生器的选择和最终状态粒子的极化对这些预测的影响。对于各种湮灭通道和暗物质质量，我们比较了与Pythia 8和Herwig 7的所有上述二次粒子物种的产量。我们调查如何极化的最终状态可以改变这些结果，并做了广泛的研究如何极化可以影响预期的中微子通量从暗物质湮灭在太阳的中心。我们发现，事件发生器之间的差异是较大的强子最终产品，如反质子，比轻子最终产品的产量。关于极化，我们相反地发现轻子谱的最大差异。轻子光谱的巨大差异表明，在从太阳中的暗物质湮灭中寻找中微子时，包括极化效应的重要性。然而，我们发现这些差异最终会被太阳中中微子的传播效应所抵消。
2020-01-13 astro-ph.HE hep-ph
Galactic Substructure and Energetic Neutrinos from the Sun and the Earth
我们考虑了银河系亚结构对被太阳和地球捕获的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）湮灭产生的高能中微子的影响。子结构引起随时间变化的俘获率，从而引起湮灭率随时间变化，并产生能量中微子通量。然而，在俘获率和湮灭率之间可能存在时滞。能量中微子流可能由太阳系过去轨道中的暗物质密度决定，而不是由局部密度决定。这种效应的特征可以从直接检测率与间接检测率的比值中寻找。
2009-09-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing Dark Matter Self-Interaction in the Sun with IceCube-PINGU
我们研究太阳内部暗物质的捕获、湮灭和蒸发。已经证明DM自相互作用可以增加太阳内部的DM数。我们证明，这种增强变得更加显着的小DM质量的制度，给定一个固定的DM自相互作用截面。这导致了DM湮灭产生的中微子通量的增强。另一方面，对于低至几个GeV的DM质量，不仅DM-核散射可以引起DM蒸发，DM自相互作用也提供了不可忽略的贡献。因此，DM蒸发的临界质量（通常为3 $\sim$ 4 GeV，没有DM自相互作用）可以稍微增加。以湮没通道$χχ\rightarrow τ^{+}τ^{-}, ν\barν$为例，讨论了在IceCube-PINDU中探测DM自相互作用的前景。对径迹事件和级联事件，估计了PINDU对DM自相互作用截面$σ_{χχ}$的敏感性。
2014-11-20 astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos from cosmic ray interactions in the Sun
撞击太阳大气层的宇宙射线会产生中微子，这些中微子在太阳中相互作用并振荡，并在前往地球的途中振荡。这些中微子有可能被中微子望远镜探测到，并将成为从太阳中的暗物质湮灭中寻找中微子的背景。我们计算了太阳中这些宇宙射线相互作用产生的中微子通量，并研究了地球上探测器附近产生μ子的相互作用。我们比较这两个经常地球大气中微子和太阳中的暗物质湮灭的信号的背景。我们的计算是基于事件的蒙特卡罗方法，应该是适合作为实验合作的模拟工具。我们的程序包与本文一起公开发布。
2017-07-10 astro-ph.HE hep-ph
On the Sunyaev-Zel'dovich effect from dark matter annihilation or decay in galaxy clusters
我们重新审视了探测由暗物质湮灭或衰变引起的Sunyaev Zel'dovich效应的前景。我们表明，与DM属性的标准（甚至极端）的假设，与相对论电子注入DM湮没或衰变的光学深度是远远小于与热电子，当平均超过当前和未来的实验的角分辨率。例如，我们发现：$τ_{\rm DM} \sim 10^{-9}-10^{-5}$（取决于假设）的$\mchi = 1$ GeV和密度分布$ρ\propto r^{-1}$的模板集群位于50 Mpc和$10"$的角分辨率内观察，相比$τ_{\rm th}\sim 10^{-3}-10^{-2}$。这一点，再加上一个完整的光谱分析，使我们能够证明，对于一个模板集群与通用属性，SZ效应由于DM湮灭或衰变是远远低于普朗克卫星的灵敏度。这与先前关于更重的湮灭DM粒子的说法不同。如果DM是由较轻的粒子，从511 keV的湮灭截面或衰变率的观测电流的限制仍然阻止可检测的SZ效应。最后，我们表明，空间扩散设置了几个千分之一秒钟的电子分布的核心，即使是非常尖的DM公司，这样，提高仪器的角分辨率，例如，ALMA，并不一定提高检测电位。我们提供了有用的分析公式参数化的DM质量，衰变率或湮没截面和DM晕功能，允许快速估计的SZ效应引起的任何给定的候选人和任何DM晕配置文件。
2010-01-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Sun Can Strongly Constrain Spin-Dependent Dark Matter Nucleon Scattering Below the Evaporation Limit
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；The Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics（奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学）
本文研究了太阳对低质量自旋依赖暗物质核散射的限制作用，发现其观测可显著超越地球限制，尤其在0.2 GeV以下提供领先约束。
2026-03-04 astro-ph.HE hep-ph
Solar Atmospheric Neutrinos and the Sensitivity Floor for Solar Dark Matter Annihilation Searches
宇宙射线在太阳大气中相互作用产生簇射，导致来自太阳的高能中微子流。这些形成了一个不可约的背景，间接太阳WIMP共湮灭搜索，寻找重暗物质粒子湮灭到含有中微子的太阳核心的最终状态。这种背景最终将为间接WIMP共湮灭搜索创造一个灵敏度下限，类似于低能太阳中微子相互作用对直接暗物质探测实验的影响。我们提出了一个新的计算太阳大气中微子通量的系统的不确定性固有的太阳大气簇射演化的详细治疗，我们用它来推导间接太阳WIMP湮灭分析的灵敏度地板。我们发现，地板在于小于一个数量级超出目前的实验限制自旋相关的WIMP质子截面的一些质点，和高能量的太阳大气中微子通量可以观察到的运行和未来的中微子望远镜。
2017-07-03 astro-ph.HE
Inverse Compton gamma-rays from Galactic dark matter annihilation: Anisotropy signatures
来自湮灭暗物质的高能电子和正电子可以通过星际辐射场的逆康普顿散射在漫射伽马射线通量上留下独特的角各向异性。我们开发了一个数值计算工具，可以计算在光滑的主晕和质量低至10^（-6）M_sun的子结构晕中产生的电子和正电子的γ射线辐射。我们发现，逆康普顿散射的角功率谱是指数抑制的角度尺度下的电子和正电子的扩散长度确定。我们还发现，总流量和角功率谱的形状敏感地依赖于银河系中的暗晕的空间分布。最后，从光滑的主机晕组件的伽玛射线平均强度的贡献是可以忽略不计的小subhalos相比。
2011-02-09 astro-ph.HE
Search for secluded dark matter towards the Galactic Centre with the ANTARES neutrino telescope
对暗物质（DM）的研究没有提供任何确凿的证据来证明在GeV-TeV质量范围内存在弱相互作用的大质量粒子。巧合的是，对撞机的搜索正在推动新物理学的规模远远超出TeV领域。这种情况强烈地激发了对比TeV大得多的DM质量的探索。隐蔽的场景包含一个自然的方式围绕DM质量上的统一性约束，通过早期的物质支配诱导的中介与标准模型的相互作用。高能中微子是极少数能直接达到几TeV以上能量尺度的物质之一。使用ANTARES中微子望远镜使用2007年至2015年的数据对隐蔽的DM信号进行了间接搜索。上限DM湮没截面DM群众高达6 PeV的提出和讨论。
2022-03-11 astro-ph.HE hep-ph
Fermi-LAT constraints on dark matter annihilation cross section from observations of the Fornax cluster
我们分析了2.8年的数据1-100 GeV的星系团的光子，收集与大面积望远镜上的费米卫星。通过分析位于银河系高纬度的49个大质量星系团，我们发现没有多余的伽马射线发射到星系团的方向。使用流量上限，我们表明，天炉座集群提供了最严格的限制暗物质湮灭截面。堆积大量邻近星系团的样本无助于改善大多数暗物质模型的极限。这表明，详细的天炉座星系团的建模是很重要的设置强大的限制暗物质湮灭截面的基础上集群。因此，我们执行详细的质量建模和预测预期的暗物质湮灭信号从天炉座集群，考虑到暗物质收缩和子结构的影响。通过模拟中央明亮椭圆星系NGC 1399周围重子（恒星和气体）的质量分布，并使用由数值模拟激发的修改后的收缩模型，我们发现，暗物质收缩增强了湮灭签名的4倍。对于质量约为10 GeV的暗物质，湮灭截面乘以相对速度的上限为<σv> <~（2-3）x10^{-25} cm ^3 s^{-1}，这与解释暗物质遗迹密度所需的值相差不到10倍。这种效应比子结构引起的湮灭增强更强大，而且更重要，除非最小的暗晕的质量比太阳的质量小得多。
2012-06-06 astro-ph.HE
A Solar System Test of Self-Interacting Dark Matter
暗物质（DM）自相互作用对太阳和地球中DM的引力捕获的影响不同，这是两个势阱中碰撞的不同运动学的简单结果：太阳中自相互作用的主导效应是提供额外的捕获通道，而地球中的主导效应是喷射先前捕获的DM。我们指出，这个简单的观测可以用来推断DM自相互作用的存在，通过比较的DM引力束缚在太阳和地球的湮灭率。我们计算太阳和地球湮灭通量DM与自旋无关的核横截面和热湮灭横截面，并证明，对于直接检测允许的横截面，自相互作用可以很容易地抑制预期的地球通量的多个数量级。这种抑制是潜在的显着的，即使是自相互作用截面的数量级低于子弹星系团的界限，使这个太阳系的比较领先的测试暗物质自相互作用。此外，我们认为热化的捕获DM人口与核的捕获机构的一些细节，占核和自我相互作用，并指出一些相应的和广泛适用的考虑。
2019-06-12 astro-ph.HE hep-ph
Multi-Component Dark Matter Systems and Their Observation Prospects
在一个三分量的暗物质系统中，除了考虑标准的暗物质湮灭外，还考虑了暗物质粒子的转换和半湮灭。我们发现DM的残余丰度对这些非标准DM湮灭过程非常敏感，这是最近发现的双组分DM系统。为了考虑一个三分量DM系统的具体模型，我们在Ma的辐射跷跷板模型中加入一个Majorana费米子χ和一个实标量玻色子χ，得到一个Z_2 \times Z '_2 DM稳定对称性，其中DM粒子是惰性的希格斯玻色子玻色子，χ和χ。它示出了如何允许的参数空间，以前获得的情况下的χ和χ，变化。这个模型中的半湮灭过程产生单色中微子。估计了冰立方对这些来自太阳的单色中微子的观测率。来自太阳的高能单色中微子的观测可能表明一个多组分DM系统。
2012-12-07 astro-ph.HE hep-ph
