Linking scalar dark matter and neutrino masses with IceCube 170922A
Linking scalar dark matter and neutrino masses with IceCube 170922A
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使用 IceCube 170922A 连接标量暗物质和中微子质量
DOI：
10.1088/1475-7516/2019/07/041
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发表时间：
2019
影响因子：
6.4
通讯作者：
Alvey J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Alvey J
标准模型物理学面临的两个关键的未解决的问题是：（i）一个小但非零质量的中微子的出现，以及（ii）宇宙中缺少质量的问题。本文的重点是以前提出的低能有效理论，耦合暗标量的标准模型中微子。这提供了一个稳定的暗物质候选者，同时辐射产生中微子质量。在这个框架内，我们将构建一个全新的约束从IceCube-170922 A事件，其中考虑到（i）可能的中微子质量层次，（ii）宇宙学红移的影响，例如宇宙中微子背景中微子的数密度，和（iii）中微子质量和味本征态的非简并性。这建立在Kelly和马查多（2018）的工作基础上，作者对亲中微子和轴子暗物质模型进行了新的限制。在低介体质量，我们发现一个数量级的改善目前的限制从K介子衰变。这个约束是互补的（并且比目前来自大爆炸核合成和宇宙微波背景的约束稍弱）。我们将探讨未来更高能量的事件如何改善这一界限。
Two of the key unresolved issues facing Standard Model physics are (i) the appearance of a small but non-zero neutrino mass, and,(ii) the missing mass problem in the Universe. The focus of this paper is a previously proposed low energy effective theory that couples a dark scalar to Standard Model neutrinos. This provides a stable dark matter candidate as well as radiatively generating a neutrino mass. Within this framework we will then construct an entirely new bound from the IceCube-170922A event which takes into account (i) the possible neutrino mass hierarchies,(ii) the effect of cosmological redshift on eg the number density of cosmic neutrino background neutrinos, and,(iii) the non-degeneracy of neutrino mass and flavour eigenstates. This builds on work by Kelly and Machado (2018), where the authors placed new constraints on neutrinophilic and axion dark matter models. At low mediator masses, we find an improvement of an order of magnitude on current constraints from kaon decays. The constraint is complimentary (and slightly weaker) than current constraints from Big Bang Nucleosynthesis and the Cosmic Microwave Background. We explore how future higher energy events could improve this bound.
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通讯作者：
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