Prospects for detecting heavy WIMP dark matter with the Cherenkov Telescope Array: The Wino and Higgsino
Prospects for detecting heavy WIMP dark matter with the Cherenkov Telescope Array: The Wino and Higgsino
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使用切伦科夫望远镜阵列探测重 WIMP 暗物质的前景：Wino 和 Higgsino
DOI：
10.1103/physrevd.103.023011
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发表时间：
2021
影响因子：
5
通讯作者：
Tracy R.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rinchiuso;Lucia and Macias;Oscar and Moulin;Emmanuel and Rodd;Nicholas L. and Slatyer;Tracy R.
通过弱力与标准模型耦合的tev级粒子代表了一类引人注目的暗物质候选者。对这种弱相互作用的大质量粒子的寻找已经持续了几十年，虽然它还没有提供任何关于它们存在的明确证据，但可行的参数空间仍然存在。在本文中，我们证明了即将到来的切伦科夫望远镜阵列（CTA）在TeV质量尺度下对未知参数空间具有显著的敏感性。为了做到这一点，我们关注了两个典型的暗物质候选者，威诺和希格西诺。对两种模型的灵敏度进行了预测，包括由错误识别的宇宙射线产生的不可还原的背景，以及对TeV能量的银河系辐射的一系列估计。对于每一个候选者，我们都发现了比目前大气切伦科夫望远镜成像的现有界限有实质性的预期改进。详细地说，对于Wino，我们发现灵敏度提高了大约一个数量级，而对于Higgsino，我们证明CTA有可能成为第一个对热候选物敏感的实验。总之，这些增强的灵敏度证明了CTA在1-100 TeV质量范围内发现暗物质的潜力。
TeV-scale particles that couple to the standard model through the weak force represent a compelling class of dark matter candidates. The search for such weakly interacting massive particles has already spanned multiple decades, and whilst it has yet to provide any definitive evidence for their existence, viable parameter space remains. In this paper, we show that the upcoming Cherenkov Telescope Array (CTA) has significant sensitivity to uncharted parameter space at the TeV mass scale. To do so, we focus on two prototypical dark matter candidates, the Wino and Higgsino. Sensitivity forecasts for both models are performed including the irreducible background from misidentified cosmic rays, as well as a range of estimates for the Galactic emissions at TeV energies. For each candidate, we find substantial expected improvements over existing bounds from current imaging atmospheric Cherenkov telescopes. In detail, for the Wino we find a sensitivity improvement of roughly an order of magnitude in, whereas for the Higgsino we demonstrate that CTA has the potential to become the first experiment that has sensitivity to the thermal candidate. Taken together, these enhanced sensitivities demonstrate the discovery potential for dark matter at CTA in the 1–100 TeV mass range.
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功率受限限制
DOI：
--
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
作者：
G. Cowan;K. Cranmer;E. Gross;O. Vitells
通讯作者：
O. Vitells
影响因子：
5
作者：
G. Ovanesyan;N. Rodd;T. Slatyer;I. Stewart
通讯作者：
I. Stewart
暗物质计划
DOI：
10.1142/9789813270091_0004
发表时间：
2019
期刊：
Science with the Cherenkov Telescope Array
影响因子：
--
作者：
E. Moulin;J. Carr;J. Gaskins;M. Doro;C. Farnier;M. Wood;H. Zechlin
通讯作者：
H. Zechlin
WIMP 湮灭的恢复光子光谱
DOI：
--
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Baumgart;T. Cohen;I. Moult;N. Rodd;T. Slatyer;M. Solon;I. Stewart;V. Vaidya
通讯作者：
V. Vaidya
影响因子：
4.4
作者：
M. Ibe;S. Matsumoto;R. Sato
通讯作者：
M. Ibe;S. Matsumoto;R. Sato