利用中微子望远镜探测强相互作用暗区的新方法
A New Probe of Strongly-Interacting Dark Sector using Neutrino Telescopes
- Washington University（华盛顿大学）
- University of Graz（格拉茨大学）
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中文总结 AI 辅助
本文提出利用未来中微子望远镜（如IceCube-Gen2 Radio）探测禁闭暗区中暗矢量介子共振吸收宇宙中微子产生的特征，从而为强相互作用暗区提供光谱学探测新方法。
中文摘要 AI 辅助
以量子色动力学为模型的禁闭暗区为强相互作用暗物质提供了一个动机良好的框架。我们证明，在禁闭暗区中，暗矢量介子可以通过高能中微子与宇宙中微子背景的散射共振产生，从而在宇宙中微子能谱中产生独特的吸收特征。与传统的衰减效应不同，这一特征直接反映暗共振的质量谱，因此可以作为强相互作用暗区的光谱学特征。我们发现，广泛的暗区参数空间处于未来中微子望远镜（包括IceCube-Gen2 Radio）的探测范围内。我们的提议因此将宇宙中微子背景转变为发现暗区共振的目标，同时为暗区与中微子的相互作用提供了一种新颖的探测手段。
英文摘要
A confining dark sector modeled after quantum chromodynamics provides a well-motivated framework for strongly-interacting dark matter. We show that dark vector mesons in a confining dark sector can be resonantly produced in high-energy neutrino scattering on the cosmic neutrino background, generating a distinctive absorption feature in the cosmic neutrino energy spectrum. Unlike conventional attenuation effects, this feature directly reflects the mass spectrum of dark resonances and can therefore serve as a spectroscopic signature of a strongly-interacting dark sector. We find that a broad range of dark-sector parameter space is within the reach of future neutrino telescopes, including IceCube-Gen2 Radio. Our proposal thus turns the cosmic neutrino background into a target for discovering dark-sector resonances, while simultaneously providing a novel probe of dark sector interactions with neutrinos.
