Авторы
Захаров Е.И.(1,2,3), Баринов В.В.(3,4), Буренин Р.А.(1,2), Горбунов Д.С.(3,5), Кривонос Р.А.(1,3)
Организации
(1) Институт космических исследований РАН
(2) Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"
(3) Институт ядерных исследований РАН
(4) Физический факультет Московского государственного университета им. Ломоносова
(5) Московский физико-технический институт
(2) Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"
(3) Институт ядерных исследований РАН
(4) Физический факультет Московского государственного университета им. Ломоносова
(5) Московский физико-технический институт
Сессия
Астрофизика и радиоастрономия
Форма представления
Устный
Научный руководитель
Буренин Родион Анатольевич
Место работы научного руководителя
Институт космических исследований РАН, Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"
Текст тезисов
Одной из главных задач современной физики является установление природы холодной темной материи. Согласно последним наблюдениям её вклад в плотность энергии во Вселенной составляет около 25\%. И одним из кандидатов на роль частицы холодной тёмной материи является стерильное нейтрино массой $m_s$ > 1 кэВ.
Стерильное нейтрино – новые гипотетические частицы, расширяющие Стандартную Модель (СМ) физики элементарных частиц. Они представляют из себя фермионы, которые не несут заряда относительно калибровочной группы СМ. Эти фермионы называют нейтрино, поскольку они смешиваются с нейтрино СМ, что даёт последним массу (механизм seesaw) и обеспечивают существование нейтринных осцилляций. Существует процесс при котором стерильное нейтрино переходит в активное нейтрино СМ и фотон с энергией $E_\gamma = m_s/2$. Следы существования такого процесса можно зафиксировать с помощью космических рентгеновских обсерваторий.
В данной работе использовались данные 4 полных обзоров неба, проводившихся с 12 декабря 2019 по 19 декабрь 2021 года, с помощью рентгеновского телескопа ART-XC им. М.Н. Павлинского на борту космической обсерватории "Спектр-РГ". Поиск осуществлялся на энергиях рентгеновского излучения от 6 до 20 кэВ, что соответствует массе стерильного нейтрино от 12 до 40 кэВ. Для поиска сигнала применялась новая методика, заключающаяся в изучении разности сигналов из области с высокой концентрацией темной материи (область I) и области с низкой концентрацией (область II). Эта методика позволяет избавиться от многих систематических эффектов. В качестве области I был взят конус с половиной угла раствора в 60 градусов и направлением на центр Галактики. В качестве второй области — всё остальное небо. Из обеих областей были вырезаны все яркие источники (радиус вырезания 1 градус) и Галактическая плоскость (галактическая широта $|b| < 1$ градуса).
Получившиеся ограничения являются первыми ограничениями основанными на рентгеновских наблюдениях всего неба. Было показано отсутствие каких-либо значимых рентгеновских линий в исследуемом диапазоне энергий. Ограничения также хорошо согласуются с результатами других обсерваторий (NuSTAR, INTEGRAL и Suzaku) и исключают новую область параметров стерильного нейтрино.
Стерильное нейтрино – новые гипотетические частицы, расширяющие Стандартную Модель (СМ) физики элементарных частиц. Они представляют из себя фермионы, которые не несут заряда относительно калибровочной группы СМ. Эти фермионы называют нейтрино, поскольку они смешиваются с нейтрино СМ, что даёт последним массу (механизм seesaw) и обеспечивают существование нейтринных осцилляций. Существует процесс при котором стерильное нейтрино переходит в активное нейтрино СМ и фотон с энергией $E_\gamma = m_s/2$. Следы существования такого процесса можно зафиксировать с помощью космических рентгеновских обсерваторий.
В данной работе использовались данные 4 полных обзоров неба, проводившихся с 12 декабря 2019 по 19 декабрь 2021 года, с помощью рентгеновского телескопа ART-XC им. М.Н. Павлинского на борту космической обсерватории "Спектр-РГ". Поиск осуществлялся на энергиях рентгеновского излучения от 6 до 20 кэВ, что соответствует массе стерильного нейтрино от 12 до 40 кэВ. Для поиска сигнала применялась новая методика, заключающаяся в изучении разности сигналов из области с высокой концентрацией темной материи (область I) и области с низкой концентрацией (область II). Эта методика позволяет избавиться от многих систематических эффектов. В качестве области I был взят конус с половиной угла раствора в 60 градусов и направлением на центр Галактики. В качестве второй области — всё остальное небо. Из обеих областей были вырезаны все яркие источники (радиус вырезания 1 градус) и Галактическая плоскость (галактическая широта $|b| < 1$ градуса).
Получившиеся ограничения являются первыми ограничениями основанными на рентгеновских наблюдениях всего неба. Было показано отсутствие каких-либо значимых рентгеновских линий в исследуемом диапазоне энергий. Ограничения также хорошо согласуются с результатами других обсерваторий (NuSTAR, INTEGRAL и Suzaku) и исключают новую область параметров стерильного нейтрино.