Imaging Galactic Dark Matter with High-Energy Cosmic Neutrinos

被引：66

作者：

Arguelles, Carlos A. ^{[1
]}

Kheirandish, Ali ^{[2
,3
]}

Vincent, Aaron C. ^{[4
]}

机构：

[1] MIT, Dept Phys, Cambridge, MA 02139 USA

[2] Univ Wisconsin, Dept Phys, 1150 Univ Ave, Madison, WI 53706 USA

[3] Univ Wisconsin, Wisconsin IceCube Particle Astrophys Ctr, Madison, WI 53706 USA

[4] Imperial Coll London, Dept Phys, London SW7 2AZ, England

来源：

PHYSICAL REVIEW LETTERS | 2017年 / 119卷 / 20期

基金：

美国国家科学基金会;

关键词：

Cosmology; -; Neutrons;

D O I：

10.1103/PhysRevLett.119.201801

中图分类号：

O4 [物理学];

学科分类号：

0702 ;

摘要：

We show that the high-energy cosmic neutrinos seen by the IceCube Neutrino Observatory can be used to probe interactions between neutrinos and the dark sector that cannot be reached by current cosmological methods. The origin of the observed neutrinos is still unknown, and their arrival directions are compatible with an isotropic distribution. This observation, together with dedicated studies of Galactic plane correlations, suggests a predominantly extragalactic origin. Interactions between this isotropic extragalactic flux and the dense dark matter (DM) bulge of the Milky Way would thus lead to an observable imprint on the distribution, which would be seen by IceCube as (i) slightly suppressed fluxes at energies below a PeV and (ii) a deficit of events in the direction of the Galactic center. We perform an extended unbinned likelihood analysis using the four-year high-energy starting event data set to constrain the strength of DM-neutrino interactions for two model classes. We find that, in spite of low statistics, IceCube can probe regions of the parameter space inaccessible to current cosmological methods.

引用

页数：6

共 52 条

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