Busca avançada
Ano de início
Entree


Limits to Gauge Coupling in the Dark Sector Set by the Nonobservation of Instanton-Induced Decay of Super-Heavy Dark Matter in the Pierre Auger Observatory Data

Texto completo
Autor(es):
Mostrar menos -
Abreu, P. ; Aglietta, M. ; Albury, J. M. ; Allekotte, I. ; Cheminant, K. Almeida ; Almela, A. ; Aloisio, R. ; Alvarez-Muniz, J. ; Batista, R. Alves ; Yebra, J. Ammerman ; Anastasi, G. A. ; Anchordoqui, L. ; Andrada, B. ; Andringa, S. ; Aramo, C. ; Ferreira, P. R. Araujo ; Arnone, E. ; Velazquez, J. C. Arteaga ; Asorey, H. ; Assis, P. ; Avila, G. ; Avocone, E. ; Badescu, A. M. ; Bakalova, A. ; Balaceanu, A. ; Barbato, F. ; Bellido, J. A. ; Berat, C. ; Bertaina, M. E. ; Bhatta, G. ; Biermann, P. L. ; Binet, V. ; Bismark, K. ; Bister, T. ; Biteau, J. ; Blazek, J. ; Bleve, C. ; Bluemer, J. ; Bohacova, M. ; Boncioli, D. ; Bonifazi, C. ; Arbeletche, L. Bonneau ; Borodai, N. ; Botti, A. M. ; Brack, J. ; Bretz, T. ; Orchera, P. G. Brichetto ; Briechle, F. L. ; Buchholz, P. ; Bueno, A. ; Buitink, S. ; Buscemi, M. ; Buesken, M. ; Caballero-Mora, K. S. ; Caccianiga, L. ; Canfora, F. ; Caracas, I. ; Caruso, R. ; Castellina, A. ; Catalani, F. ; Cataldi, G. ; Cazon, L. ; Cerda, M. ; Chinellato, J. A. ; Chudoba, J. ; Chytka, L. ; Clay, R. W. ; Cerutti, A. C. Cobos ; Colalillo, R. ; Coleman, A. ; Coluccia, M. R. ; Conceicao, R. ; Condorelli, A. ; Consolati, G. ; Contreras, F. ; Convenga, F. ; dos Santos, D. Correia ; Covault, C. E. ; Dasso, S. ; Daumiller, K. ; Dawson, B. R. ; Day, J. A. ; de Almeda, R. M. ; de Jesus, J. ; de Jong, S. J. ; Neto, J. R. T. de Mello ; De Mitri, I. ; de Oliveira, J. ; Franco, D. de Oliveira ; de Palma, F. ; de Souza, V. ; De Vito, E. ; Del Popolo, A. ; del Rio, M. ; Deligny, O. ; Deval, L. ; di Matteo, A. ; Dobre, M. ; Dobrigkeit, C. ; D'Olivo, J. C. ; Mendes, L. M. Domingues ; dos Anjos, R. C. ; Dova, M. T. ; Ebr, J. ; Engel, R. ; Epicoco, I. ; Erdmann, M. ; Escobar, C. O. ; Etchegoyen, A. ; Falcke, H. ; Farmer, J. ; Farrar, G. ; Fauth, A. C. ; Fazzini, N. ; Feldbusch, F. ; Fenu, F. ; Fick, B. ; Figueira, J. M. ; Filipcic, A. ; Fitoussi, T. ; Fodran, T. ; Fujii, T. ; Fuster, A. ; Galea, C. ; Galelli, C. ; Garcia, B. ; Vegas, A. L. Garcia ; Gemmeke, H. ; Gesualdi, F. ; Gherghel-Lascu, A. ; Ghia, P. L. ; Giaccari, U. ; Giammarchi, M. ; Glombitza, J. ; Gobbi, F. ; Gollan, F. ; Golup, G. ; Berisso, M. Gomez ; Vitale, P. F. Gomez ; Gongora, J. P. ; Gonzalez, J. M. ; Gonzalez, N. ; Goos, I. ; Gora, D. ; Gorgi, A. ; Gottowik, M. ; Grubb, T. D. ; Guarino, F. ; Guedes, G. P. ; Guido, E. ; Hahn, S. ; Hamal, P. ; Hampel, M. R. ; Hansen, P. ; Harari, D. ; Harvey, V. M. ; Haungs, A. ; Hebbeker, T. ; Heck, D. ; Hill, G. C. ; Hojvat, C. ; Hoerandel, J. R. ; Horvath, P. ; Hrabovsky, M. ; Huege, T. ; Insolia, A. ; Isar, P. G. ; Janecek, P. ; Johnsen, J. A. ; Jurysek, J. ; Kaeaepae, A. ; Kampert, K. H. ; Keilhauer, B. ; Khakurdikar, A. ; Covilakam, V. V. Kizakke ; Klages, H. O. ; Kleifges, M. ; Kleinfeller, J. ; Knapp, F. ; Kunka, N. ; Lago, B. L. ; Langner, N. ; de Oliveira, M. A. Leigui ; Lenok, V. ; Letessier-Selvon, A. ; Lhenry-Yvon, I. ; Lo Presti, D. ; Lopes, L. ; Lopez, R. ; Lu, L. ; Luce, Q. ; Lundquist, J. P. ; Payeras, A. Machado ; Mancarella, G. ; Mandat, D. ; Manning, B. C. ; Manshanden, J. ; Mantsch, P. ; Marafico, S. ; Mariani, F. M. ; Mariazzi, A. G. ; Maris, I. C. ; Marsella, G. ; Martello, D. ; Martinelli, S. ; Bravo, O. Martinez ; Mastrodicasa, M. ; Mathes, H. J. ; Matthews, J. ; Matthiae, G. ; Mayotte, E. ; Mayotte, S. ; Mazur, P. O. ; Medina-Tanco, G. ; Melo, D. ; Menshikov, A. ; Michal, S. ; Micheletti, M. I. ; Miramonti, L. ; Mollerach, S. ; Montanet, F. ; Morejon, L. ; Morello, C. ; Mostafa, M. ; Mueller, A. L. ; Muller, M. A. ; Mulrey, K. ; Mussa, R. ; Muzio, M. ; Namasaka, W. M. ; Nasr-Esfahani, A. ; Nellen, L. ; Nicora, G. ; Niculescu-Oglinzanu, M. ; Niechciol, M. ; Nitz, D. ; Norwood, I. ; Nosek, D. ; Novotny, V. ; Nozka, L. ; Nucita, A. ; Nunez, L. A. ; Oliveira, C. ; Palatka, M. ; Pallotta, J. ; Papenbreer, P. ; Parente, G. ; Parra, A. ; Pawlowsky, J. ; Pech, M. ; Pekala, J. ; Pelayo, R. ; Pena-Rodriguez, J. ; Martins, E. E. Pereira ; Armand, J. Perez ; Bertolli, C. Perez ; Perrone, L. ; Petrera, S. ; Petrucci, C. ; Pierog, T. ; Pimenta, M. ; Pirronello, V. ; Platino, M. ; Pont, B. ; Pothast, M. ; Privitera, P. ; Prouza, M. ; Puyleart, A. ; Querchfeld, S. ; Rautenberg, J. ; Ravignani, D. ; Reininghaus, M. ; Ridky, J. ; Riehn, F. ; Risse, M. ; Rizi, V. ; de Carvalho, W. Rodrigues ; Rojo, J. Rodriguez ; Roncoroni, M. J. ; Rossoni, S. ; Roth, M. ; Roulet, E. ; Rovero, A. C. ; Ruehl, P. ; Saftoiu, A. ; Saharan, M. ; Salamida, F. ; Salazar, H. ; Salina, G. ; Gomez, J. D. Sanabria ; Sanchez, F. ; Santos, E. M. ; Santos, E. ; Sarazin, F. ; Sarmento, R. ; Sarmiento-Cano, C. ; Sato, R. ; Savina, P. ; Schaefer, C. M. ; Scherini, V. ; Schieler, H. ; Schimassek, M. ; Schimp, M. ; Schlueter, F. ; Schmidt, D. ; Scholten, O. ; Schoorlemmer, H. ; Schovanek, P. ; Schroeder, F. G. ; Schulte, J. ; Schulz, T. ; Sciutto, S. J. ; Scornavacche, M. ; Segreto, A. ; Sehgal, S. ; Shellard, R. C. ; Sigl, G. ; Silli, G. ; Sima, O. ; Smau, R. ; Smida, R. ; Sommers, P. ; Soriano, J. F. ; Squartini, R. ; Stadelmaier, M. ; Stanca, D. ; Stanic, S. ; Stasielak, J. ; Stassi, P. ; Streich, A. ; Suarez-Duran, M. ; Sudholz, T. ; Suomijaervi, T. ; Supanitsky, A. D. ; Szadkowski, Z. ; Tapia, A. ; Taricco, C. ; Timmermans, C. ; Tkachenko, O. ; Tobiska, P. ; Peixoto, C. J. Todero ; Tome, B. ; Torres, Z. ; Travaini, A. ; Travnicek, P. ; Trimarelli, C. ; Tueros, M. ; Ulrich, R. ; Unger, M. ; Vaclavek, L. ; Vacula, M. ; Galicia, J. F. Valdes ; Valore, L. ; Varela, E. ; Vasquez-Ramirez, A. ; Veberic, D. ; Ventura, C. ; Quispe, I. D. Vergara ; Verzi, V. ; Vicha, J. ; Vink, J. ; Vorobiov, S. ; Wahlberg, H. ; Watanabe, C. ; Watson, A. A. ; Weindl, A. ; Wiencke, L. ; Wilczynski, H. ; Wittkowski, D. ; Wundheiler, B. ; Yushkov, A. ; Zapparrata, O. ; Zas, E. ; Zavrtanik, D. ; Zavrtanik, M. ; Zehrer, L. ; Pierre Auger Collaboration
Número total de Autores: 377
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Physical Review Letters; v. 130, n. 6, p. 9-pg., 2023-02-07.
Resumo

Instantons, which are nonperturbative solutions to Yang-Mills equations, provide a signal for the occurrence of quantum tunneling between distinct classes of vacua. They can give rise to decays of particles otherwise forbidden. Using data collected at the Pierre Auger Observatory, we search for signatures of such instanton-induced processes that would be suggestive of super-heavy particles decaying in the Galactic halo. These particles could have been produced during the post-inflationary epoch and match the relic abundance of dark matter inferred today. The nonobservation of the signatures searched for allows us to derive a bound on the reduced coupling constant of gauge interactions in the dark sector: alpha X < 0.09, for 109 < MX=GeV < 1019. Conversely, we obtain that, for instance, a reduced coupling constant alpha X = 0.09 excludes masses MX greater than or similar to 3 x 1013 GeV. In the context of dark matter production from gravitational interactions alone, we illustrate how these bounds are complementary to those obtained on the Hubble rate at the end of inflation from the nonobservation of tensor modes in the cosmological microwave background. (AU)

Processo FAPESP: 99/05404-3 - Observatório Pierre Auger
Beneficiário:Carlos Ourivio Escobar
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 10/07359-6 - Estudo dos raios cósmicos de mais altas energias com o Observatório Pierre Auger
Beneficiário:Carola Dobrigkeit Chinellato
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 19/10151-2 - Estudo de raios cósmicos de energias ultra-altas com o AugerPrime
Beneficiário:Carola Dobrigkeit Chinellato
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projetos Especiais