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
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
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
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
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
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
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
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
Prospects for discovering a neutrino line induced by dark matter annihilation
在不久的将来,中微子望远镜有望提高对银河系中暗物质(DM)产生的单色中微子通量的灵敏度。我们从公开的IceCube数据中获得的相应截面上的新限制说明了这一点。在这种情况下,我们研究DM模型可以产生一个可观察到的单色中微子流DM湮灭。为此,我们分两步进行。首先,在一组简单的和最小的假设有关的DM粒子的属性,我们确定的模型,可能会引起显着的湮灭成单色中微子在冻结的时代。由于各种限制,特别是直接探测和环水平的中微子质量,模型列表非常有限。考虑到这样一个事实,即即使大大提高,灵敏度也远远不能很快达到热湮灭截面,只有当今天的中微子湮灭相对于冻结期增加时,才能观察到信号。这就是为什么,在第二步中,我们分析了索末菲效应产生如此大的增强的可能性。对于每一种情况下,我们也计算到其他湮灭产品的截面和面对我们的结果与实验的限制。我们发现,在我们简单和最小的假设,期望观察单色中微子是可能的,只有在非常特定的情况下。有些将在不久的将来得到确认或排除,因为它们预测的信号略低于目前的实验灵敏度。我们还讨论了这些前景如何改变放松我们的假设,以及通过考虑其他类型的尖锐的光谱特征。对于后者,我们考虑盒形和韧致辐射光谱,并提供相应的限制从冰立方数据。
2017-10-13 hep-ph
Gamma Rays from Near-Solar WIMP Annihilations
如果弱相互作用的大质量粒子(WIMP)构成了银河系的暗物质晕,那么高密度的这种粒子将存在于大质量天体(如太阳)附近。由此产生的湮灭被认为会产生中微子、伽马射线和其他衰变产物。如果这种湮灭有任何显著的部分发生在太阳之外,那么地球上的探测器就可以观测到伽马射线。本文描述了一个计算,以确定发生在太阳以外的太阳捕获的WIMP零日的分数。这一结果对实验搜索的影响进行了讨论。我们发现,探测近太阳WIMP湮灭γ射线的前景是很差的。
2001-03-26 hep-ph
Towards detecting super-GeV dark matter via annihilation to neutrinos
本文评估KM3NeT的ORCA与ARCA探测器利用银河系中心中微子信号搜寻数GeV至100 TeV暗物质的最大似然灵敏度,并展示其可触及热遗迹线及新模型参数空间。
2022-11-22 hep-ph
Antineutrino-neutrino and antineutrino-electron resonant annihilation through rho and other vector mesons
当s-通道的能量等于J^P=1^-矢量介子的质量时,\bar{nu} e^-> pi^-pi ^0和nu e^+ --> pi^+ pi ^0反应具有共振结构。共振截面的量级为10^{-38} cm ^2,对应的宇宙线反中微子能量范围为0.2 ~ 2 TeV。类似的结构发生在宇宙线反中微子与残余(背景)中微子的湮灭中。对于m_{nu} <= 10^{-3} eV,共振能量高于GZK极限,并且它们的衰变产物包括多个γ射线。可能的检测方案进行了讨论,特别是那些依赖于切伦科夫辐射。
2002-07-23 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
Neutrinos from Off-Shell Final States and the Indirect Detection of Dark Matter
我们重新讨论了暗物质在WW和TT运动学阈值附近的太阳中微子湮灭。我们调查的潜在的重要性,湮灭WW* 在最小的暗物质模型中,其中一个马约拉纳单线态混合矢量状电弱二重态,但许多结果推广到其他模型的弱相互作用的暗物质。我们重新评估了这个模型的间接检测约束,发现一旦所有的湮灭通道都被适当地考虑在内,最严格的约束自旋相关散射的暗物质质量为60 GeV < mX < mt来自超级神冈实验的结果。此外,我们建立了独立于模型的声明,马约拉纳暗物质的热遗迹丰度和中微子信号都是由湮灭通过s通道Z玻色子被排除在70 GeV < mX < mW。在某些模型中,tt* 的湮灭可以影响间接探测,特别是通过与湮灭竞争来测量玻色子的最终状态,从而削弱中微子信号。然而,在极小模型中,这种最终状态在很大程度上可以忽略不计,只允许质量比顶夸克质量低几个GeV的暗物质逃避排除。
2012-02-01 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
Monoenergetic Neutrinos from WIMP Annihilation in Jupiter
弱相互作用大质量粒子(WIMP)可以被太阳捕获并在核心湮灭,这可能导致产生可以在静止时衰变为单能236 MeV中微子的K介子。在DUNE进行了几项探测这些中微子的研究。已经表明,如果WIMP质量低于4 GeV,那么它们将在湮灭之前蒸发,从而抑制信号。由于木星有一个较冷的核心,质量在1-4 GeV范围内的WIMP不会蒸发,因此可以湮灭为单能中微子。我们计算这些中微子的木星表面附近的通量,并发现它是可比的通量在DUNE的质量超过4 GeV和实质上更大的1-4 GeV的范围。当然,探测这些中微子需要在木星附近安装中微子探测器。显然,要建造这样的探测器还需要几十年的时间,但如果直接探测实验发现质量在1-4 GeV范围内的WIMP,它可能是了解湮灭过程的少数方法之一。液态氢时间投影室或许能够获得这些中微子的精确方向信息和能量(木星附近有大量的氢)。我们推测,这样的探测器可以放置在一个潮汐锁定的阿马尔西亚卫星的远侧;月球本身将提供大量的背景屏蔽,表面将允许更容易地部署太阳能电池板发电。
2022-12-13 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
Neutrino pair annihilation above black-hole accretion disks in modified gravity
利用理想化的吸积盘模型,我们研究了引力修正理论对中微子湮灭成电子-正电子对($ν{\bar ν}\to e^-e^+$)的影响,发生在旋转轴附近。对于吸积盘,我们考虑了具有温度$T=constant$和$T\propto r^{-1}$的模型。在这两种情况下,我们发现,修改后的引力理论导致的增强,超过一个数量级的广义相对论,中微子对湮灭的能量沉积率。
2022-05-19 astro-ph.HE hep-ph
Monoenergetic Neutrinos From Dark Matter Annihilation: Issues of Exposure
我们考虑搜索太阳中的暗物质湮灭,产生单能中微子,直接或通过停止π介子和K介子衰变。我们发现,这种策略是非常成功的增加信号与背景的比例,但目前的实验可能是信号有限的。我们讨论的曝光需要充分利用这种搜索策略。
2015-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Joint probes of dark matter annihilation from neutrino detectors and CMB targets
School of Physics, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);Marietta Blau Institute for Particle Physics, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院玛丽埃塔·布劳粒子物理研究所)
提出将中微子有效数目和宇宙微波背景谱畸变作为互补观测量,联合中微子探测器与CMB实验探测MeV-GeV质量暗物质湮灭到中微子的信号。
2026-11-10 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Ray Constraints On the Annihilation of Heavy Stable Neutrinos in the Galactic Halo
我们对宇宙线中的反质子、正电子、电子和光子的通量进行了详细的分析,这些通量是由遗留重中微子在星系晕中湮灭而产生的。粒子谱用蒙特卡罗模拟计算。计算结果表明,高能宇宙线正电子能谱的研究可以为银河系中超重中微子的湮灭提供一个独特的信号,并提供有关暗物质粒子参数的重要信息。
1997-04-14 astro-ph hep-ph
Search for right-handed neutrinos from dark matter annihilation with gamma-rays
标准模型的几个扩展包含了GeV-TeV质量范围内的右手中微子。由于它们与活跃中微子的混合,它们可能会在宇宙学、中微子物理学和对撞机研究中产生新的效应。此外,右手中微子还可以作为暗物质湮灭的最终状态出现,这对暗物质间接探测搜索具有重要意义。在本文中,我们使用费米大面积望远镜(矮球状星系的6年观测)和H.E.S.S.(对银河系中心的10年观测)来限制暗物质湮灭为右手中微子。我们考虑质量在10 GeV和1 TeV之间的右手中微子,包括两体和三体衰变,推导出暗物质湮灭率的界限,$\langle σv\rangle$,作为暗物质质量的函数。我们的结果表明,特别是,热暗物质湮灭截面,$3\times 10^{-26}\, {\rm cm^3 s^{-1}} $,右手中微子被排除的暗物质质量小于$200$ GeV。
2017-10-13 astro-ph.HE hep-ph
Testing Dark Matter with Neutrino Detectors
中微子是最难探测到的标准模型粒子。利用这一事实,我们认为暗物质湮灭和衰变的星系晕,并显示如何目前和未来的中微子探测器可以用来设置一般限制的暗物质湮灭截面和暗物质的寿命。
2008-05-21 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
Restrictions on neutrino oscillations from BBN. Non-resonant case
在非共振情况下,导出了活跃中微子与惰性中微子混合的振荡参数的新的核合成界。在文献中是否使用湮灭率或总反应速率的无菌中微子的产生的估计的争议得到解决,有利于湮灭率。与以前的文献相比,电子中微子振荡的限制比μ子和τ子中微子弱。
2000-06-10 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
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
Probing Dark Matter Dynamics via Earthborn Neutrinos at IceCube
PAMELA和ATIC最近的研究结果表明,O(TeV)暗物质(DM)在我们的银河系附近主要湮灭为轻子。湮灭速率现在比冻结期间大得多,对此的一个可能的解释是湮灭截面的低速增强。在一个模型独立的方式,我们表明,在这种情况下,从地球的中微子发射率,由于DM湮灭,可能会大大提高,而从太阳的速率是不变的。冰立方有可能看到这些地球上的中微子,而同样的参数空间将很快被直接探测实验所覆盖。结合这些近期的数据将允许提取有关DM部门动态的有价值的信息。
2009-01-12 hep-ph
Neutrinos from WIMP Annihilations Obtained Using a Full Three-Flavor Monte Carlo Approach
弱相互作用大质量粒子(WIMPs)是宇宙中暗物质的主要候选者之一。如果这些粒子构成了暗物质,那么它们可以被太阳或地球捕获,沉入各自的核心,湮灭并产生中微子。因此,在朝向太阳和/或地球的中微子望远镜中,这些中微子可能是一个引人注目的暗物质特征。本文从几个方面改进了以往关于计算WIMP湮灭中微子产额的分析。我们包括中微子振荡在一个完整的三味框架,以及所有的影响,从中微子相互作用的方式通过太阳(吸收,能量损失,再生从τ衰变)。此外,我们还研究了混合角$θ_{13}$的非零值以及正常和倒置中微子质量等级的影响。我们的研究是在一个基于事件的设置,这使得这些结果非常有用的理论分析和建设中微子望远镜蒙特卡罗代码。我们所有的中微子产额的结果,以及我们的蒙特卡罗代码,是公开的。我们发现,μ子型中微子的产额从在太阳的WIMP湮灭增强或抑制,取决于占主导地位的WIMP湮灭通道。这种效应是由于中微子振荡引起的有效的味道混合。对于地球内部的WIMP湮灭,从源到探测器的距离太小,不允许中微子望远镜相关的中微子能量的任何显着振荡。
2008-03-12 astro-ph hep-ph
Neutrinos from Dark Matter annihilations at the Galactic Centre
我们讨论了银河系中心暗物质湮灭中高能中微子探测的前景。尽管有很大的不确定性与我们的知识贫乏的暗物质在银河系的最里面的区域的分布,我们确定的中微子通量的上限,要求相关的伽马射线发射不超过观测到的通量。我们的结论是,如果暗物质是由中性中微子,中微子流量从暗物质湮灭在GC将无法观察到的Ancantor。相反,要探测到这样的通量,要么需要另一种解释,即天体物理过程,要么采用其他\DM候选者,而中性伴子的情况则不受欢迎。
2004-03-13 astro-ph hep-ph
Cosmological gamma ray and neutrino backgrounds due to neutralino dark matter annihilation
假设观测到的暗物质是由MSSM中的热激发的中性伴子组成,我们计算了由于中性伴子湮灭在演化的暗物质晕中产生的γ射线和中微子的宇宙学背景辐射。这种伽马射线背景辐射的光谱并没有表现出很强的湮灭线特征,但可能相当于EGRET在几个GeV以上观测到的河外伽马射线连续通量的一个重要部分。与大气前景相比,相应的宇宙学中微子背景很弱。然而,假设完全混合,宇宙学上的τ中微子背景可以在10 GeV - 1 TeV的能量范围内用鉴别味道的中微子望远镜探测到。一个小的各向异性的背景辐射预计,反映当地集群的暗物质晕沿超银道面。
2004-05-18 astro-ph hep-ph
High Energy Neutrinos From Superheavy Dark Matter Annihilation
膨胀过程中产生的超重($M>10^{10}$ GeV)粒子可能是暗物质,与它们的相互作用强度无关。强烈相互作用的超重粒子将被太阳捕获,它们在太阳中心的湮灭将产生高能中微子流,中微子望远镜应该可以探测到。根据粒子质量的不同,一个100公里探测器的事件发生率从每小时几个到每年几个不等。该过程的特征是τ中微子占优势,事件的能量谱相对平坦,范围从50 GeV到许多TeV,检测到的τ中微子的平均能量约为3 TeV。
2000-09-03 astro-ph hep-ph
Implications of a solar-system population of massive 4th generation neutrinos for underground searches of monochromatic neutrino-annihilation signals
最近有人指出,任何主要的星系弱相互作用大质量粒子(WIMP)的人口产生,通过与太阳物质的碰撞,一个“慢”的WIMP被困在内太阳系的次级人口。我们表明,考虑到这个“慢”的太阳系人口显着提高的可能性,以探测稳定的大质量中微子(第4代)在地下中微子实验的存在。我们的工作表明,对现有地下中微子数据的重新分析应该能够对稳定的大质量第四中微子的可能存在带来非常严格的限制。
2002-01-18 astro-ph hep-ph
Impact of Semi-annihilation of Z3 Symmetric Dark Matter with Radiative Neutrino Masses
研究了具有双圈辐射中微子质量的Z3对称模型。模型中的暗物质要么是狄拉克费米子,要么是由于Z3对称性未破缺而产生的复杂标量。除了标准的湮灭过程,暗物质的半湮灭也对遗迹密度有贡献。我们研究了模型中的半湮灭效应,并指出这些贡献对于获得观测到的遗迹密度是很重要的。还讨论了在暗物质搜索的实验签名,其中一些预计是不同的暗物质在Z2对称模型的签名。
2014-09-09 astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos from the Annihilation or Decay of Superheavy Relic Dark Matter Particles
鉴于越来越多的证据表明,最高能量的宇宙射线主要是质子,而不是伽马射线,我们讨论的前景,这些宇宙射线产生的衰变或湮灭的超重遗迹粒子。我们计算了由此产生的高能中微子能谱,并将计算结果归一化到超高能宇宙线能谱。我们表明,大多数scenerios已经受到限制,目前的限制放置的AMANDA实验。
2002-04-09 astro-ph hep-ph
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
Direct detection of dark matter with resonant annihilation
在暗物质粒子$χ\barχ$对通过共振粒子$R$湮灭的情形下,由于暗物质残余密度的限制,暗物质粒子与核的弹性散射截面极小,可以低于中微子与核的相干散射所产生的中微子本底,使得常规的暗物质粒子直接探测实验无法探测到暗物质粒子.本文对$s$波和$p$波的共振DM湮灭情形下DM残留物密度的解析计算进行了改进,并研究了DM核散射截面高于中微子本底的条件。我们证明了在Higgs门型模型中,对于具有$s$波湮灭的DM粒子,自旋无关的DM-核散射截面正比于$Γ_{R}/m_{R}$,即衰变宽度与$R$质量的比值.对于典型的DM粒子质量$\sim50$ GeV,该条件导致$Γ_{R}/m_{R} \gtrsim \mathcal{O}(10^{-4})$。在$p$波湮灭情况下,只要DM粒子比顶夸克轻,自旋无关散射截面对$Γ_{R}/m_{R}$不敏感,并且总是高于中微子背景。作为一个具体的例子,讨论了真正的单态DM模型。
2015-03-28 hep-ph
Constraints on the Dark Matter Annihilations by Neutrinos with Substructure Effects Included
银河系中的暗物质(DM)湮灭可以产生高能中微子,这些中微子可以被中微子望远镜如IceCube、ANTARES和Super-Kamiokande探测到。中微子也可以产生于宇宙射线与地球周围大气之间的强子相互作用,称为大气中微子。在不确定度范围内,目前对中微子通量的测量与理论预测是一致的。本文通过要求暗物质湮灭中微子通量小于目前的测量值,得到了暗物质湮灭截面$ < {σv} >$的一个上界。与以前的调查相比,我们提高了边界包括DM子结构的贡献。在我们的论文中,两种子结构的影响进行了仔细检查。一个是所有方向上的子结构平均贡献。另一种是单个大质量次晕的点源效应。我们发现前者可以使束缚提高几倍,而后者可以利用中微子望远镜IceCube优异的角分辨率,通过$ 10^1 \sim 10^4$提高束缚。准确的改善取决于DM配置文件和子晕浓度模型。在某些模型中,IceCube可以达到$ < {σv} > \sim 10^{- 26} cm^3 s^{- 1} $的灵敏度。
2008-09-28 astro-ph hep-ph
A radiative neutrino mass model with hidden gauge symmetry inducing semi-annihilating dark matter
提出了具有规范隐$U(1)$对称性的双圈中微子质量模型,讨论了一种Majorana类型的暗物质候选体,该候选体在残余密度下具有半湮灭过程,同时具有轻子味破坏和μ子反常磁矩.此外,我们证明了全球分析,以满足中微子振荡数据,轻子味违反,和遗迹密度的暗物质候选人,并显示半湮灭模式在寻找观察到的遗迹密度发挥了至关重要的作用。
2019-04-30 hep-ph
Search for Dark Matter Annihilation to Neutrinos from the Sun
弱相互作用大质量粒子(WIMP)可以被太阳引力捕获并被困在其核心。这些WIMP湮灭成标准模型粒子会产生中微子光谱,其能量分布与暗物质质量有关。在这项工作中,我们提出的理论框架,有关观测到的中微子通量的WIMP-核子截面和总结以前的太阳WIMP搜索冰立方进行。然后,我们概述了一个正在进行的更新的太阳WIMP搜索,重点是在以前的搜索改进。
2019-09-19 astro-ph.HE hep-ph
Non-Standard Neutrino Spectra From Annihilating Neutralino Dark Matter
本文展示超对称模型BLSSMIS在满足现有实验约束的同时,可产生潜在可观测的非标准中微子能谱,为中微子望远镜间接探测暗物质提供新信号。
2022-11-14 hep-ph
Solar Neutrinos and the Decaying Neutrino Hypothesis
我们主要利用太阳中微子实验的数据,探讨中微子质量本征态是不稳定的假设。我们发现,通过结合$^8$ B太阳中微子数据与$^7$ Be和低能太阳中微子的数据,我们得到了一个大部分模型无关的约束上的$ν_1$和$ν_2$寿命。我们评论是否一个非零的中微子衰变宽度可以改善太阳中微子数据与大质量中微子假说的兼容性。
2014-11-02 hep-ph
Exotic Solutions to the Solar Neutrino Problem and Some Implications for Low Energy Solar Neutrino Experiments
在这次演讲中,我回顾,从唯象的角度来看,太阳中微子问题的解决方案,这是不提供的传统的中微子振荡引起的质量和味道混合,并表明他们可以提供一个很好的拟合观测数据。我还考虑了一些简单的影响,低能太阳中微子实验。
2001-05-03 hep-ph
Helicitogenesis: WIMPy baryogenesis with sterile neutrinos and other realizations
我们提出了一种机制,重子从粒子衰变或湮灭,可以在TeV尺度。一些重粒子湮灭或衰变为一个重的无菌中微子N(M > 0.5 TeV)和一个“轻”的中微子ν(m << 100 GeV),在ν的两个螺旋度自由度之间产生不对称。这种不对称性通过快速汤川相互作用部分转移到标准模型轻子中,并通过电弱球对称子再加工成重子不对称性。我们在WIMPy重子生成模型中说明了这种机制,其中螺旋度不对称是在暗物质湮灭中产生的。这个模型将重子不对称性、暗物质和中微子质量联系起来。此外,它也补充了以前的研究从暗物质湮灭重子生成的一般要求。最后,我们讨论了其他可能实现这种螺旋机制。
2014-10-09 hep-ph
Polarization and Handedness in Tau -> 3 Pi + Neutrino Decay Produced in e+e- Annihilations
我们讨论了在$τ$衰变为$a_1ν_τ\to 3πν_τ$的$e^+e^-$湮灭中,手征的概念应用于$τ$的产生。$a_1\to 3π$衰变特别有趣,因为它(连同$h_1\to 3π$)是最轻的强子衰变,其中初态的螺旋度可以从最终粒子动量的分布确定。因此,它是螺旋度自分析强衰变的第一个例子,就像$Λ\to Nπ$用于弱衰变一样。除了提供了一种新的方法来确定$τ$极化的宇称守恒部分在弱衰变,该反应提供了一个非常有益的和有用的示范的旋向不对称性作为一种措施的部分子极化。因此,我们相信,从分析$τ\to 3πν_τ$衰变的旋向性中获得的经验,将是非常有用的,当寻找类似的喷流旋向性的不对称性,可以测量夸克或胶子极化。
1992-12-09 hep-ph
Solar capture and annihilation of fermionic and scalar dark matter motivated by the LUX-ZEPLIN high-recoil candidate
Università di Salerno(萨莱诺大学);INFN – Gruppo Collegato di Salerno(意大利国家核物理研究所萨莱诺协作组);University of Zagreb(萨格勒布大学)
受LUX-ZEPLIN高反冲候选事件启发,比较费米子与标量暗物质模型在太阳中的俘获与湮灭动力学,发现尽管总湮灭率相似,但中微子谱差异可作互补探测手段。
2026-09-24 hep-ph
The Solar Neutrino Problem and Solar Neutrino Oscillations in Vacuum and in Matter
本文回顾了太阳中微子问题,讨论了该问题可能的真空振荡和MSW解。
1998-06-24 hep-ph
Solar Neutrino Oscillation Parameters in Experiments with Reactor Anti-Neutrinos
本文综述了太阳中微子振荡参数的研究现状。我们讨论的条件下,从未来的太阳中微子实验测量将确定振荡参数精确。最后阐述了长基线反应堆反中微子实验在测量太阳中微子振荡参数方面的潜力。
2004-02-27 hep-ph