Gamma rays from Dark Matter Annihilation in Three-loop Radiative Neutrino Mass Generation Models
研究了一类具有大电弱多重态的三圈辐射中微子模型的Sommerfeld增强的暗物质(DM)湮灭为γ射线,DM质量在O(TeV)范围内.我们表明,在这个模型中,DM湮灭率变得更加突出的较大的多重态,它已经在目前运行的成像大气切伦科夫望远镜(IACTs),高能立体系统(H.E.S.S.)的范围内。此外,切伦科夫望远镜阵列(CTA),将于2030年开始运作,将提高这一灵敏度的一个因素$\mathcal{O}{(10)}$,并可能排除大部分的参数空间的辐射中微子质量模型与较大的电弱多重态。这意味着唯一可行的选择是具有最低电弱多重态(即$SU(2)_{L}$的单线态)的模型,其中DM湮灭速率未被Sommerfeld增强,因此它尚未受到H.E.S.S.的间接检测限的约束。未来的CTA
2018-02-16 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Signals from Solar Dark Matter Annihilation to Long-lived Right-handed Neutrinos
我们研究间接检测信号从太阳湮灭的暗物质(DM)粒子到轻右手(RH)中微子的质量在$1-5$ GeV的范围。这些RH中微子可以有足够长的寿命,使它们能够在太阳之外衰变,它们的延迟衰变可以导致来自太阳方向的伽马射线信号,以及不会被与太阳介质的相互作用抑制的中微子信号。我们发现,最新的费米-LAT和冰立方的结果,分别对伽马射线和中微子信号的限制。结合光子和中微子的约束可以约束自旋无关的DM-核子弹性散射截面比直接检测实验DM质量从200 GeV到几TeV。自旋相关散射的界限也比直接检测实验的最强限制要严格得多。
2016-12-09 astro-ph.HE hep-ph
Multiple Gamma Lines from Semi-Annihilation
来自银河系中心的130 GeV伽马线的费米数据中的提示引发了人们对暗物质潜在伽马线特征的兴趣。基于暗物质湮灭的这条线的解释面临着参数张力,因为它们通常依赖于环抑制截面的大幅增强。在本文中,我们追求另一种可能性,即暗物质伽马线可能产生于多个暗扇区状态之间的“半湮灭”。半湮没反应与一个单一的最终状态光子通常是增强相对于普通湮没成光子对。与湮灭所需的固定质量值相比,半湮灭允许宽范围的暗物质质量,从而打开了解释更高能量下潜在暗物质特征的可能性。半湮灭最惊人的预测是多条伽马线的存在,对于N个暗扇区状态,可能有多达N^3阶的伽马线,从而允许暗扇区光谱。在简并暗物质的最简单情况下,会出现一个确凿的特征,在130 GeV的强半湮灭线将伴随着173 GeV的弱湮灭线。作为原理的证明,我们构造了两个明确的暗物质半湮灭模型,一个基于非阿贝尔矢量暗物质,另一个基于改装瑞利暗物质。
2012-11-09 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
Effects of Bound States on Dark Matter Annihilation
我们研究了束缚态的形成对暗物质湮灭率的影响,在模型中,暗物质通过光介质,暗光子相互作用。我们导出了辐射俘获到所有可能束缚态的一般截面,并指出它对暗物质速度和暗光子质量的非平凡依赖性。对于间接探测,我们的研究结果表明,暗物质湮灭内的束缚态可以发挥重要作用,在提高信号率超过直接暗物质湮灭索末菲增强率。当暗光子质量小于星系中暗物质的典型动量时,这种效应在大的暗规范耦合下最强。作为一个例子,我们表明,热暗物质的费米伽马射线约束大幅增加,一旦考虑到束缚态效应。我们还发现,束缚态效应是不重要的暗物质湮灭在冻结和重组的时代。
2016-04-06 astro-ph.HE hep-ph
Study of potential self-annihilation signal from dark matter particles in some prospective astrophysical dark matter sources
随着人们对间接探测暗物质特征的兴趣日益浓厚,本文旨在研究暗物质候选者的自湮灭信号。探测暗物质信号的方法有两方面,一方面,我们探测由暗物质粒子产生的伽马射线。另一方面,我们专注于互补的无线电特性。
2022-08-31 astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos from WIMP annihilations
本文对太阳和地球内部WIMP湮灭产生的中微子流作了改进的分析。我们把中微子相互作用和振荡效应在一个一致的框架。我们的数值模拟是在基于事件的设置,这是有用的理论研究和创建中微子望远镜Monte Carlos。我们发现,μ子型中微子流的增强或抑制取决于占主导地位的WIMP湮灭通道。
2007-10-08 hep-ph
Neutrino signals from electroweak bremsstrahlung in solar WIMP annihilation
$W$和$Z$规范玻色子或光子的韧致辐射可能是一个重要的暗物质湮灭通道。在许多流行的模型中,一对轻费米子的湮灭是螺旋抑制,这些韧致辐射过程可以解除抑制,从而成为主要的湮灭通道。由此产生的暗物质湮灭产物中含有大量的高能中微子成分。我们考虑太阳WIMP湮灭的情况下,电弱韧致辐射占主导地位,并计算由此产生的中微子光谱。通量包括在$χχ\rightarrow \barννZ$和$χχ\rightarrow \barν\ell W$等过程中产生的初级中微子,以及通过规范玻色子和带电轻子衰变产生的次级中微子。在讨论了中微子在太阳中的传播和味道演化之后,我们考虑了在地球上进行中微子探测的前景。通过与$W^+W^-$湮灭信号的比较,我们表明韧致辐射湮灭通道的探测前景是有利的。
2012-10-19 hep-ph
Blandford-Znajek Effect and Neutrino Pair Annihilation as the Central Engines of Gamma Ray Bursts and Blazars
本文重新考察了渐近磁场条件下的 Blandford-Znajek 过程,并将其与中微子对湮灭驱动的喷流机制相结合,以解释伽马射线暴和耀变体的中心引擎。
2025-07-14 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Annihilation from Pulsating Dark Stars
本文研究非对称暗物质通过轻微量子数破坏湮灭形成可观测光度并触发径向脉动的机制,提出光谱与振荡特征可作为暗物质致密天体的独特探测信号。
2025-03-07 astro-ph.HE hep-ph
Limits on the tau neutrino mass from nucleosynthesis in the presence of annihilation into majorons
我们表明,在存在足够强的τ中微子湮灭成majorons,原始核合成的约束不能排除τ中微子质量在兆电子伏范围内。
1996-12-10 hep-ph
Muon Fluxes and Showers from Dark Matter Annihilation in the Galactic Center
我们计算包含和向上μ介子通量和包含的淋浴事件率从中微子相互作用,当中微子产生的银河系中心的暗物质湮灭。我们考虑了在暗物质湮灭过程中产生的Taus、W玻色子和底夸克衰变的直接中微子产生和次级中微子产生。我们说明了如何从暗物质湮灭的μ子通量有一个非常不同的形状比大气中微子的μ子通量。我们还讨论了μ子通量对暗物质密度分布和对暗物质质量的依赖关系以及总μ子速率对探测器阈值的依赖关系。我们认为向上μ介子通量,当μ介子在下面的岩石中创建的检测器,和所包含的流量时,μ介子创建(冰)检测器。我们还计算了从中微子相互作用在探测器的阵雨事件率,并表明,信号占主导地位的背景$150 {\rm GeV} <m_χ< 1$ TeV的$E_{sh}^{th} = 100$ GeV。
2010-05-20 astro-ph.HE hep-ph
Distinguishing Neutrino Mass Hierarchies using Dark Matter Annihilation Signals at IceCube
我们探讨了在中微子望远镜上通过暗物质湮灭产生的中微子信号来区分中微子质量等级的可能性。我们考虑一个简单的扩展的标准模型的中微子质量和混合角得到通过第二类跷跷板机制作为一个明确的例子。我们表明,未来的扩展IceCube中微子望远镜可能会检测到银河系中心和太阳内部DM湮灭的中微子信号,并区分正常和倒置的质量层次,在这个模型中。
2015-11-03 hep-ph
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
W/Z Bremsstrahlung as the Dominant Annihilation Channel for Dark Matter, Revisited
我们重新计算了电弱韧致辐射对暗物质湮灭的贡献。暗物质湮灭为轻子必然伴随着电弱辐射修正,其中还辐射出$W$或$Z$玻色子。值得注意的是,虽然许多暗物质模型的特征是对费米子的湮灭率具有螺旋性抑制,但韧致辐射过程可以消除这种螺旋性抑制,使得分支比Br($\ell νW $)、Br($\ell^+\ell^-Z$)和Br($\barννZ$)优于Br($\ell^+\ell^-$)和Br($\barνν$)。我们发现,这是最显着的限制,其中暗物质质量几乎退化的玻色子介导的湮灭过程中的质量。电弱韧致辐射对总暗物质湮灭截面的大小和间接探测的天体物理信号的性质都有重要的唯象意义。由于$W$和$Z$规范玻色子主要通过强子通道衰变,因此不可能在没有伴随质子、反质子和伽马射线的情况下产生末态轻子。
2012-05-23 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino-induced Muon Fluxes from Neutralino Annihilations in the Sun and in the Earth
利用中性伴子湮灭产物注入太阳和地球的情况,计算了中微子在地球表面引起的μ子通量。通过太阳中微子传播的改进治疗进行和结果是在一个易于使用的参数化。对于显式超对称模型,证明了一个可观测的中性伴子湮灭信号。
1995-04-03 hep-ph
Effects of modified theories of gravity on neutrino pair annihilation energy deposition near neutron stars
研究了中子星表面附近中微子对湮灭成电子-正电子对($ν+{\bar ν}\to e^- + e^+$)的过程。分析是在引力扩展理论的框架内进行的。与广义相对论相比,后者引起了最小光子球半径($R_{ph}$)和接近$R_{ph}$的最大能量沉积率的修改。这些结果可能会导致一个有效的机制产生伽玛暴。
2020-09-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gamma-ray Limits on Neutrino Lines
暗物质湮灭产生的单色中微子($χχ\to ν\barν$)总是伴随着由电弱韧致辐射产生的γ射线谱而产生的。因此,这些中微子线不仅可以用中微子探测器来探测,也可以用伽马射线望远镜来间接探测。在这里,我们推导出限制的暗物质湮灭截面到中微子的基础上最近的费米-LAT和HESS数据。我们发现,对于暗物质质量超过200 GeV,伽马射线数据实际上设置了最严格的约束中微子线从暗物质湮灭,因此,上界的暗物质总湮灭截面。此外,我们指出,伽马射线望远镜,不像中微子探测器,有可能区分的最终状态中微子的味道。我们的结果表明,我们已经进入了一个新的时代,伽玛射线望远镜比中微子探测器更敏感的中微子线从暗物质湮灭。
2016-07-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The Maximal Neutrino Flux from Neutralino Annihilation in the Galactic Center
我们讨论了一个强大的和相当独立的模型上界可能产生的中微子流在我们的银河系中心的中微子湮灭,并表明其检测与目前或未来的中微子望远镜是非常不可能的。这个界限是通过将中微子通量与在相同湮灭过程中产生的伽马通量联系起来得到的,对于这些湮灭过程,确实存在测量。
2005-07-26 astro-ph hep-ph
Effects of Annihilation with Low-Energy Neutrinos on High-Energy Neutrinos from Binary Neutron Star Mergers and Rare Core-Collapse Supernovae
本文研究了双中子星合并和稀有核心坍缩超新星中,窒息喷流产生的高能中微子与吸积盘低能中微子的湮灭效应,发现该效应会显著改变高能中微子的全味谱和味组成,需在精确测量中予以考虑。
2024-04-27 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Flavoring Monochromatic Neutrino Flux from Dark Matter Annihilation
众所周知,如果暗物质(DM)粒子从太阳内部的原子核散射的截面足够大,太阳可以捕获DM粒子。原则上,太阳内部DM对的湮灭可以导致中微子望远镜探测到相对较大的中微子通量。如果湮灭直接产生中微子对,地球上的中微子流将是单色的。在这种情况下,振荡概率中的振荡项导致检测到的事件的新的季节性变化,其对初始风味成分敏感。在本文中,我们提出了两个模型,预测这样一个可检测的单色中微子流量从DM湮灭。模型I,这是基于增强的II型跷跷板机制,预测由$(m_ν)_{αβ}$确定的单色通量的风味组合物。在模型II中,DM对首先湮灭为一对无菌中微子,这对无菌中微子振荡为活性中微子,其风味成分由活性-无菌中微子混合的风味结构决定。
2012-02-23 hep-ph
Dark matter annihilation into right-handed neutrinos and the galactic center gamma-ray excess
本文将讨论暗物质粒子湮灭为右手中微子的一个具体情况。我们计算预测的伽玛射线过剩从银河系中心,并比较我们的结果与费米-LAT的数据。大约10-60 GeV的右手中微子与较重的暗物质粒子可以完美地解释所观察到的光谱。湮没截面$\langle σv \rangle$落在$0.5$ - $4 \times 10^{-26} \text{ cm}^3/\text{s}$的范围内,其大致与WIMP湮没截面相容。
2016-03-08 hep-ph
Tracing Tau-Neutrinos from WIMP-Annihilation
弱相互作用大质量粒子(WIMP)在地球和太阳中的积累和湮灭可以通过由此产生的中微子信号来观察。我们表明,对于某些部分的超对称参数空间,目前和未来的中微子望远镜可以预期更高的事件率,由于τ中微子比由于μ子中微子的事件。我们展示了如何$ν_τ\leftrightarrowν_μ$振荡,并在太阳散射,吸收和再生的情况下,修改信号的期望。我们发现,大多数目前提出的中性伴子模型预测相等或增加的μ子通量,如果$ν_τ\leftrightarrowν_μ$振荡包括在内。
2001-05-10 hep-ph
Flavor sensitivity to theta_13 and the mass hierarchy for neutrinos from solar WIMP annihilation
本文讨论了高能第二共振和伴随的绝热-非绝热跃迁对中微子在太阳物质中传播的影响。对于WIMP湮灭中微子注入的能量在“甜区”之间的300 MeV和10 GeV的太阳的中心,一个显着的和揭示的依赖中微子质量等级和混合角θ_13下降到0.5度的味道比到达地球。此外,在甜区的风味比的放大允许更好地区分太阳暗物质的可能的湮灭模式。在对WIMP性质的温和假设下,估计在甜区需要200个中微子事件才能推断θ_13、质量等级和主导的WIMP湮灭模式。如果要进行测量,可能需要未来的大容量低能中微子探测器。
2010-02-12 hep-ph
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
Nucleosynthesis constraints on heavy tau-neutrino in the presence of annihilations to majorons
我们表明,在存在足够强的$ν_τ$湮灭的主要子,原始核合成的限制不能排除任何值的$ν_τ$质量了目前的实验室限制。
1996-04-01 hep-ph
New Sensitivity to Solar WIMP Annihilation using Low-Energy Neutrinos
太阳通过散射捕获的暗物质粒子可能会湮灭并产生中微子,然后逃逸。目前的研究是寻找在某些末态的快速衰变中产生的少数高能中微子。我们表明,在太阳介质中的相互作用导致大量的π介子几乎所有的最终状态。正的π介子和μ介子在静止时衰变,产生具有已知光谱的低能中微子,包括通过中微子混合产生的nuebar。我们证明了Super-Kamiokande可以提供一种新的自旋相关的WIMP-质子截面的探针。与其他方法相比,灵敏度是竞争性的,不确定性是互补性的。
2013-09-05 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Distinctive signals of boosted dark matter from its semi-annihilation
暗物质可以通过各种机制来增强,这些机制可能会产生与典型暗物质不同的特征信号。我们表明,半湮灭$χχ\to\barχν$产生的信号是不同于其他半湮灭和标准的暗物质湮灭过程。由于半湮灭过程产生的助推暗物质被视为高能中微子,因此暗物质和伴随的中微子的总通量在接近暗物质质量的能量上产生双峰。我们表明,这将是可能的,以检测这两个粒子在太阳使用未来的大容量中微子探测器,如深地下中微子实验和超神冈。
2022-01-19 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Monochromatic Neutrino Signals from Dark Matter Annihilation
太阳中的暗物质湮灭到中微子-反中微子对在中微子探测器如冰立方和KM 3中有显著的特征。我们对中微子从太阳中心传播到地球后的信号进行了独立于模型的研究。太阳中一个大的自旋相关DM捕获截面使得发现前景强劲。
2007-12-11 astro-ph hep-ph
Non-standard interactions and neutrinos from dark matter annihilation in the Sun
本文分析了非标准中微子相互作用(NSI)对太阳中暗物质湮灭中微子信号的影响。以实验允许的基准值的物质NSI参数,我们表明,这种中微子的能量在GeV尺度的演变可以大大修改。我们模拟了中微子从太阳到地球的传播,为现实的暗物质湮灭通道,并发现,物质NSI可以导致最多30%的修正,在中微子望远镜的μ子径迹事件的信号率。仍然是目前的实验界暗物质从这些搜索是强大的NSI的存在下,在相当大的一部分,其允许的参数空间。与此同时,太阳中暗物质湮灭产生的电子中微子通量可以改变几倍。
2018-02-16 hep-ph
Bounds and detection of MeV-scale dark matter annihilation to neutrinos
本研究结合中微子退耦期间熵注入与退耦后非热能量释放,推导出对MeV尺度暗物质湮灭为中微子截面的强约束,并发现新数据使质量下限不确定,为未来探测器探测提供指引。
2025-08-05 hep-ex hep-ph
Muonium annihilation into $ν_e\barν_μ$ and $ν_e\barν_μγ$
详细计算了μ ~+湮灭为双中微子末态和双中微子一光子态的过程。
2013-06-04 hep-ph
A novel way of constraining WIMPs annihilations in the Sun: MeV neutrinos
积累在太阳中的暗物质粒子湮灭会产生高能中微子流,中微子望远镜和探测器探测的前景已经在文献中广泛讨论。然而,对于湮灭成标准模型粒子,也会有一个在MeV范围内的中微子通量,来自μ子和带正电的π子的静止衰变。这些低能中微子以前从未被考虑过,它们也为将太阳中的暗物质湮灭限制为e+e-、mu+mu-或轻夸克提供了可能性。在这里,我们进行了详细的分析,使用最近的超级神冈数据在几十兆电子伏的范围内设置限制的WIMP-核子散射截面为不同的湮灭通道和计算WIMP的蒸发率从太阳的散射截面的所有值在一个一致的方式。
2013-08-15 hep-ph
The Role of the Neutrino Form Factors in the Energy Loss Rates of Pair Annihilation Process
在考虑了中微子电荷半径、返极矩和偶极矩贡献的狄拉克中微子电磁性质的标准模型的最小推广下,计算了由于中微子对过程$e^+e^- \rightarrow (W, Z, γ) \rightarrow ν_e \bar{ν_e}$的产生而引起的恒星能量损失率.我们证明了电子中微子的偶极矩的贡献比电荷半径的贡献小。所获得的结果也被认为是使用标准模型获得的结果。
2022-03-30 hep-ph
Cosmic Rays from Dark Matter Annihilation and Big-Bang Nucleosynthesis
PAMELA和ATIC实验对宇宙射线电子和正电子通量的测量表明存在具有大湮灭截面的湮灭暗物质。我们表明,大爆炸核合成时期的暗物质湮灭影响轻元素丰度,并给出了严格的约束,这种情况下的强子湮灭的暗物质的湮灭方案。对轻子湮灭暗物质模型的限制就不那么明显了。
2009-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On the Oscillation of Neutrinos Produced by the Annihilation of Dark Matter inside the Sun
被太阳捕获的暗物质粒子的湮灭可以导致在中微子探测器中可观察到的中微子通量。考虑到这些暗物质粒子是非相对论性的,如果一对暗物质湮灭为一对中微子,中微子的光谱将是单色的。我们表明,在这种情况下,即使在太阳内部的生产点平均后,振荡概率的振荡项不平均为零。这导致了有趣的可观察到的特征的μ子轨道事件的数量的年度变化。我们表明,由于太阳内部的暗物质的热分布的光谱涂抹太小,洗出这种变化。指出了利用中微子望远镜测量μ子径迹数的年变化来研究暗物质湮灭产生的中微子初始味成分的可能性。
2010-06-14 hep-ph
Bright gamma-ray Galactic Center excess and dark dwarfs: Strong tension for dark matter annihilation despite Milky Way halo profile
我们将银河系暗物质晕轮廓的不确定性,以及在暗物质湮灭模型的费米伽马射线太空望远镜检测到的银河系中心扩展伽马射线过剩(GCE)的弥漫伽马射线发射的不确定性的会计。当包括这些未知量时,粒子湮灭率和质量的范围扩大。然而,两个最精确的经验测定银河系晕的局部密度和密度分布离开信号区域是在相当大的张力与暗物质湮灭搜索从合并矮星系分析单通道暗物质湮灭模型。GCE和矮星的张力可以得到缓解,如果:一,晕是非常高度集中或强烈收缩;二,暗物质湮灭信号区分矮星和GC;或,三,本地恒星密度的措施被发现是显着较低的,从最近的恒星计数,增加当地的暗物质密度。
2016-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Effects of P-wave Annihilation on the Angular Power Spectrum of Extragalactic Gamma-rays from Dark Matter Annihilation
本文提出了一种估算河外伽玛射线角功率谱的形式,该角功率谱是由暗物质湮灭产生的,且具有一般速度依赖的截面。相关的密度和速度分布的暗物质被建模为一个合奏的光滑,普遍的,刚性,不相交的,球形晕的分布和普遍的属性由模拟数据的约束。我们将这种形式应用于具有p波湮灭的暗物质理论,其中相对速度加权湮灭截面为σv=a+ bv ^2。我们确定,如果b/a >> 10^6,这会显著增加伽马射线的功率。p波湮灭对角功率谱的影响与我们探索的粒子物理模型样本非常相似,这表明给定b/a的重要影响在很大程度上取决于宇宙暗物质分布。如果强p波理论中的暗物质遗迹是热产生的,湮灭伽马射线的强度会受到p波的强烈抑制,使它们难以观测。如果观测到与强p波一致的角功率谱,它可能表明早期宇宙中暗物质的非热产生。
2011-06-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Pair Production of Majorana Neutrinos by Annihilation of Charged Particles in High Energy Collision
假设中微子具有非零的磁矩,我们讨论了高能碰撞中带电费米子湮灭产生对的可能性。采用光子-中微子耦合的Pauli相互作用,计算了光子通道中中微子对的产生截面,并与标准模型在$ Z^{0} $通道中的结果进行了比较。我们证明了当跃迁磁矩不小于$10^{-9} - 10^{-10} μ_B$时,在大型强子对撞机或超高能宇宙线的质心能量为$10 - 100$ TeV时,Majorana中微子对的产生率可能超过标准模型的产生率.
2013-11-25 hep-ph
Radiative neutrino model with semi-annihilation dark matter
本文提出了一个具有$U(1)$规范对称性的双圈诱导辐射中微子模型,其中产生了一个Dirac费米子的暗物质。残余密度的贡献来自于剩余$\mathbb{Z}_3$宇称引起的湮灭和半湮灭。在对中微子振荡数据和轻子味破坏边界提出要求后,我们发现半湮没在满足残余密度约束$0.117 < Ωh^2 < 0.123$中起着至关重要的作用。我们的数值分析表明,DM标量耦合与DM质量在$(80, 400)$ GeV的允许区域。
2019-12-15 hep-ph
Selection Rule for Enhanced Dark Matter Annihilation
指出了暗物质共湮没或索末菲效应湮没奇(偶)分波增强(抑制)的一个选择定则。利用这一点,通常速度被抑制的p波湮灭可以主导当前宇宙中的湮灭信号。选择机制是相同的传入粒子的交换对称性的表现,并且对于具有非对角长程相互作用的多态DM是通用的。因此,遗迹和后期的湮灭率是参数不同的和一个独特的现象,大,但强烈依赖于速度的湮灭率,预测。
2017-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The TeV Cosmic-Ray Anisotropy from Local Dark Matter Annihilation
几个实验已经报道了TeV的天空中有过量宇宙射线的区域。在这里,我们考虑的可能性,多余的宇宙射线是来自附近的暗晕中的暗物质湮灭。我们提供的动机,暗物质的来源过剩,并表明,暗物质湮灭可以自然地产生宇宙射线的各向异性,而不需要外来的暗物质模型。我们表明,宇宙射线过剩的可行的暗物质的解释是一致的反质子,正电子和伽马射线的电流测量。此外,我们表明,观测到的各向异性的暗物质的解释预测检测在几个宇宙射线通道的下一代实验。
2013-07-24 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
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
Monoenergetic Neutrinos From Dark Matter Annihilation: Issues of Exposure
我们考虑搜索太阳中的暗物质湮灭,产生单能中微子,直接或通过停止π介子和K介子衰变。我们发现,这种策略是非常成功的增加信号与背景的比例,但目前的实验可能是信号有限的。我们讨论的曝光需要充分利用这种搜索策略。
2015-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Joint probes of dark matter annihilation from neutrino detectors and CMB targets
School of Physics, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);Marietta Blau Institute for Particle Physics, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院玛丽埃塔·布劳粒子物理研究所)
提出将中微子有效数目和宇宙微波背景谱畸变作为互补观测量,联合中微子探测器与CMB实验探测MeV-GeV质量暗物质湮灭到中微子的信号。
2026-11-10 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Ray Constraints On the Annihilation of Heavy Stable Neutrinos in the Galactic Halo
我们对宇宙线中的反质子、正电子、电子和光子的通量进行了详细的分析,这些通量是由遗留重中微子在星系晕中湮灭而产生的。粒子谱用蒙特卡罗模拟计算。计算结果表明,高能宇宙线正电子能谱的研究可以为银河系中超重中微子的湮灭提供一个独特的信号,并提供有关暗物质粒子参数的重要信息。
1997-04-14 astro-ph hep-ph
Constructing the off-diagonal part of active-neutrino mass matrix from annihilation and creation matrices in neutrino-generation space
活动中微子质量矩阵的非对角部分是由两个$3\times 3$矩阵构成的,这两个矩阵在$ν_e, ν_μ, ν_τ$的中微子生成空间中起湮灭和产生矩阵的作用。这个结构导致了一个新的关系式,$M_{μτ} = 4\sqrt{3} M_{e μ} $,它预言在三重最大中微子混合的情况下,$m_3 - m_1 = η(m_2 - m_1)$与$η= 5.28547$。然后,${Δm^2_{32}}/{Δm^2_{21}}$的最大可能值等于$η^2 -1 = 26.9362$,并给出$m_1 = 0$。对于实验估计值${Δm^2_{21}}\sim 8.0\times 10^{-5} {\rm eV}^2$,如果实现该最大值,则该最大值预测$Δm^2_{32} \sim 2.2\times 10^{-3} {\rm eV}^2$,接近于流行的实验估计值$Δm^2_{32} \sim 2.4\times 10^{-3} {\rm eV}^2$。
2006-06-21 hep-ph
The effect of the curvature-scalar mixing on the annihilation cross sections of dark matter scalar and unparticle dark matter
考虑Randall Sundrum背景下的暗物质标量,研究了曲率标量混合作用下的湮灭截面,在这种情况下,除了辐射子外,标准模型Higgs标量也驱动湮灭,导致湮灭截面显著增强.此外,我们采取非粒子,有一个非零的质量来自标准模型的希格斯粒子相互作用在低能级,作为一个暗物质的候选人,并分析了湮灭截面,包括曲率标量混合的影响。我们看到,对于这两种选择,混合过程在获得当前范围内的暗物质湮灭截面中起着至关重要的作用。
2010-03-16 hep-ph
Gamma rays and neutrinos from dark matter annihilation in galaxy clusters
研究了星系团中暗物质湮灭产生的$γ$射线和中微子辐射.在Fermi-LAT运行约一年后,观测到几个具有严格GeV $γ$射线发射上限的星系团。我们使用这些集群的费米-LAT上限来约束DM模型参数。我们发现,在冷DM(CDM)方案中预测的分布有子结构的DM模型受到Fermi-LAT $γ$射线数据的强烈约束。特别是对于可能解释PAMELA/Fermi-LAT/HESS发现的$e^{\pm}$过剩的轻子湮灭情形,对子结构最小质量的约束是$10^2-10^3$ M $_{\odot}$水平,这比CDM图中预期的要大得多,但与暖DM情形一致.我们进一步研究了IceCube探测团簇中微子的灵敏度。发现中微子探测比$γ$ -射线探测困难得多。只有对于非常重的DM($\sim 10$ TeV)和相当大的线中微子分支比,中微子灵敏度才能与$γ$射线的灵敏度相媲美。
2010-06-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Directional Searches at DUNE for Sub-GeV Monoenergetic Neutrinos Arising from Dark Matter Annihilation in the Sun
我们考虑使用的方向性在寻找单能亚GeV中微子所产生的衰变停止K介子,这可以产生的暗物质湮灭在太阳的核心。当这些中微子在中微子探测器上与原子核发生带电相互作用时,它们通常会射出一个质子,这个质子在正向方向上的峰值很高。这个轨迹的方向可以在DUNE测量,允许通过比较源上和源外事件率来区分信号和背景。我们发现,方向信息可以提高信号与背景的比例高达5倍。
2017-01-11 hep-ph
Muon Fluxes From Dark Matter Annihilation
本文计算了太阳核、地核暗物质湮灭和晕中暗物质湮灭产生的宇宙弥散中微子的μ子通量。我们考虑了与模型无关的直接中微子产生和由暗物质湮灭产生的τ衰变产生的次级中微子。我们说明了如何从暗物质湮灭μ子能量分布有一个非常不同的形状比μ子流量从大气中微子。我们认为向上μ介子通量,当μ介子在下面的岩石中创建的检测器,和所包含的流量时,μ介子创建(冰)检测器。我们将我们的结果与以前在文献中获得的结果进行了对比,说明了正确处理μ子传播和能量损失的重要性。我们评论中微子的味道依赖和他们的检测。
2009-08-18 hep-ph
The annihilation cross section of dark matter which is driven by scalar unparticle
分析了在标量非粒子传播子上与标准模型扇区相互作用的暗物质的湮灭截面。我们观察到暗物质对的湮灭截面对暗物质质量和标量非粒子的标度维数敏感。我们利用现有的暗物质丰度估计了暗物质质量和标量非粒子的标度维数的范围。
2013-07-26 hep-ph
Can high energy neutrino annihilation on relic neutrinos generate the observed highest energy cosmic-rays?
聚集在星系晕或附近星系团晕中的大爆炸遗留的质量为$\sim 1$ eV的中微子上的高能$\sim 10^{21}$ eV中微子的湮灭被认为是通过强子Z衰变产生高能核子和光子的原因,这可能解释了探测到的大于10^{20}eV的宇宙射线的通量。我们发现,由这一过程产生的高能核子和光子的通量主要是在均匀的、非团簇的中微子背景上湮灭的,并且为了解释探测到的>10 ^{20}eV粒子的通量,10 ^{21}eV中微子的能量产生率需要>10^{48} erg/Mpc^3 yr。这个能量产生率,相当于宇宙的总光度,比解释大于10^{19}eV宇宙射线通量所需的高能核子产生率大4个数量级。因此,为了使中微子湮灭对探测到的大于10^{20}eV的宇宙射线的通量有显著贡献,就必须提出一种新的高能中微子源的存在,这种高能中微子源可能与大于10^{19}eV的宇宙射线源无关。
1998-04-02 astro-ph hep-ph
Searching for Dark Matter Annihilation into Neutrinos with Super-Kamiokande
这项工作提出了间接搜索暗物质(DM)作为WIMP(弱相互作用大质量粒子)使用超级神冈探测器从1996年到2014年记录的中微子数据。讨论了从太阳和银河系中寻找WIMP诱导中微子的结果。与预期的大气中微子背景相比,我们从太阳/银河系方向寻找过量的中微子。事件样本包括电子和μ子中微子,涵盖了广泛的中微子能量(GeV至TeV),灵敏度下降到几十个GeV的WIMP质量。分析中考虑了各种WIMP湮没模式。
2015-10-27 hep-ex hep-ph