Signatures of dark radiation in neutrino and dark matter detectors
Notice bibliographique
Résumé
We consider the generic possibility that the Universe's energy budget includes some form of relativistic or semi-relativistic dark radiation (DR) with nongravitational interactions with standard model (SM) particles. Such dark radiation may consist of SM singlets or a nonthermal, energetic component of neutrinos. If such DR is created at a relatively recent epoch, it can carry sufficient energy to leave a detectable imprint in experiments designed to search for very weakly interacting particles: dark matter and underground neutrino experiments. We analyze this possibility in some generality, assuming that the interactive dark radiation is sourced by late decays of an unstable particle, potentially a component of dark matter, and considering a variety of possible interactions between the dark radiation and SM particles. Concentrating on the sub-GeV energy region, we derive constraints on different forms of DR using the results of the most sensitive neutrino and dark matter direct detection experiments. In particular, for interacting dark radiation carrying a typical momentum of $\ensuremath{\sim}30\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}/c$, both types of experiments provide competitive constraints. This study also demonstrates that non-standard sources of neutrino emission (e.g., via dark matter decay) are capable of creating a ``neutrino floor'' for dark matter direct detection that is closer to current bounds than is expected from standard neutrino sources.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».