Supernova signals of light dark matter
Supernova signals of light dark matter
复制标题
光暗物质的超新星信号
DOI：
10.1103/physrevd.100.075018
复制
发表时间：
2019
影响因子：
5
通讯作者：
Rajendran, Surjeet
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
DeRocco, William;Graham, Peter W.;Kasen, Daniel;Marques-Tavares, Gustavo;Rajendran, Surjeet
暗物质直接探测实验对质量低于 GeV 尺度的星系暗物质群的灵敏度较差。然而，这种暗物质可以在超新星中大量产生。由于这种热产生的群体比银河暗物质热得多，因此可以通过直接探测实验来观察到。在本文中，我们重点关注具有费米子暗物质和重暗光子的暗扇区作为具体示例。我们首先将此模型上现有的超新星冷却约束扩展到强耦合状态，其中暗物质被扩散地捕获在超新星中。然后，利用即使在这些冷却限制之外，这些暗区粒子的漫射星系通量仍然可能很大的事实，我们证明这种通量在直接探测实验（例如当前和下一代液氙探测器）中是可以检测到的。因此，由于超新星的产生，轻暗物质有可能在多个数量级的质量和耦合上被发现。
Dark matter direct detection experiments have poor sensitivity to a galactic population of dark matter with mass below the GeV scale. However, such dark matter can be produced copiously in supernovae. Since this thermally produced population is much hotter than the galactic dark matter, it can be observed with direct detection experiments. In this paper, we focus on a dark sector with fermion dark matter and a heavy dark photon as a specific example. We first extend existing supernova cooling constraints on this model to the regime of strong coupling where the dark matter becomes diffusively trapped in the supernova. Then, using the fact that even outside these cooling constraints the diffuse galactic flux of these dark sector particles can still be large, we show that this flux is detectable in direct detection experiments such as current and next-generation liquid xenon detectors. As a result, due to supernova production, light dark matter has the potential to be discovered over many orders of magnitude of mass and coupling.
登录
查看更多内容
影响因子：
8.6
作者：
J.B.G. Alvey;M. Campos;M. Fairbairn;T. You
通讯作者：
J.B.G. Alvey;M. Campos;M. Fairbairn;T. You
勘误表：通过太阳反射直接探测 MeV 级暗物质 [Phys.
影响因子：
8.6
作者：
H. An;M. Pospelov;J. Pradler;A. Ritz
通讯作者：
A. Ritz
影响因子：
5.4
作者：
Jae Hyeok Chang;R. Essig;Samuel D. McDermott
通讯作者：
Jae Hyeok Chang;R. Essig;Samuel D. McDermott
影响因子：
5
作者：
D. Akerib;C. Akerlof;S. Alsum;H. Araújo;M. Arthurs;X. Bai;A. Bailey;J. Balajthy;S. Balashov-S.-Balasho
通讯作者：
D. Akerib;C. Akerlof;S. Alsum;H. Araújo;M. Arthurs;X. Bai;A. Bailey;J. Balajthy;S. Balashov-S.-Balasho
影响因子：
5.4
作者：
Edward Hardy;R. Lasenby
通讯作者：
Edward Hardy;R. Lasenby