宇宙線加速暗黒物質の相対論的散乱と検出

宇宙線電子によって相対論的エネルギーに加速された暗黒物質の直接検出可能性を、スカラー媒質を介した相互作用とスピノル反跳構造の観点から検証した。

• 銀河宇宙線電子によりサブMeV帯の暗黒物質が相対論的エネルギーまでアップスキャッタリングされる仕組みを解析した。
• ツリーレベルのtチャンネル断面積をスピノル反跳構造ごとに分解し、小運動量移行時の数値的安定性を高めた。
• 動的スカラープロパゲータの導入により、接触近似で問題となる高エネルギーでの非物理的な発散を回避しユニタリティを維持した。
• Super-KamiokandeやXENONnT等の実験データを基に、1 keVから10 MeVの質量範囲における新しい除外限界を導出した。

原文タイトル: Relativistic Elastic Scattering of Cosmic-Ray Boosted Dirac Dark Matter with Charged Leptons through a Scalar Mediator

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