Production of High-Energy Solar Neutrinos in a Dark Matter Model
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Universidad de Granada
Director
Masip Mellado, ManuelMateria
Materia oscura Higgs portal Neutrinos Dark matter
Fecha
2023Resumen
En este trabajo hemos estudiado un modelo de partícula exótica que po dría explicar la materia oscura del universo. Primero hemos introducido
brevemente nuestro modelo de universo, conocido como ΛCDM, y hemos
revisado las condiciones que debe reunir un candidato viable a ser la mate ria oscura. Luego hemos definido nuestro modelo, donde los ingredientes
básicos son una WIMP fermiónica χ con una masa entre 50 y 1000 GeV
que se acopla con la materia ordinaria sólo a través del bosón de Higgs y
un neutrino estéril de Dirac N con una masa similar. El neutrino estéril in troduce acoplos de Yukawa con el Higgs de tipo hNν, lo que implicaría la
producción de de neutrinos monocromáticos en la aniquilación de la mate ria oscura, χχ¯ → Nν. Por último, calculamos el flujo de neutrinos de alta
energía que podría producir este tipo de materia oscura tras ser atrapada
por el Sol. Los flujos solares de alta energía son buscados en telescopios
de neutrinos como KM3NeT. Finalmente, mencionar que, dados los buenos
resultados obtenidos, estamos preparando un artículo, que esperamos tener
listo en unas semanas. In this paper we have studied an exotic particle model that could explain
the dark matter (DM) in the Universe. First of all, we have introduced our
Universe model, known as ΛCDM, and we have reviewed the conditions
that a DM candidate must have. Later, we have defined our own model,
where the basic ingredients are a fermionic WIMP χ with a mass between
50 and 1000 GeV that couples to ordinary matter only through Higgs bo son, and a sterile Dirac neutrino N with a similar mass. The sterile neutrino
introduces Yukawa couplings with the Higgs boson such as hN ν, which
would imply the production of monochromatic neutrinos in DM annihila tion χ χ¯ → N ν. Eventually, we calculate the high energy neutrino flux that
could be produced DM after being trapped at the Sun. The solar high en ergy neutrino fluxes are searched in neutrino telescopes such as KM3NeT.
Finally, to mention that following the good results obtained, we are prepar ing a paper that we hope to have ready in a few wee