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RE.PUBLIC@POLIMI pubblicazioni di ricerca del Politecnico di Milano
Using the data of the Pierre Auger Observatory, we report on a search for signatures that would be suggestive of super-heavy particles decaying in the Galactic halo. From the lack of signal, we present upper limits for different energy thresholds above ≳108 GeV on the secondary by-product fluxes expected from the decay of the particles. Assuming that the energy density of these super-heavy particles matches that of dark matter observed today, we translate the upper bounds on the particle fluxes into tight constraints on the couplings governing the decay process as a function of the particle mass. Instantons, which are nonperturbative solutions to Yang-Mills equations, can give rise to decay channels otherwise forbidden and transform stable particles into metastable ones. Assuming such instanton-induced decay processes, we derive a bound on the reduced coupling constant of gauge interactions in the dark sector: αX0.09, for 109 MX/GeV<1019. Conversely, we obtain that, for instance, a reduced coupling constant αX=0.09 excludes masses MX 3×1013 GeV. In the context of dark matter production from gravitational interactions alone during the reheating epoch, we derive constraints on the parameter space that involves, in addition to MX and αX, the Hubble rate at the end of inflation, the reheating efficiency, and the nonminimal coupling of the Higgs with curvature.
Cosmological implications of photon-flux upper limits at ultrahigh energies in scenarios of Planckian-interacting massive particles for dark matter
Abreu, P.;Aglietta, M.;Albury, J. M.;Allekotte, I.;Almeida Cheminant, K.;Almela, A.;Aloisio, R.;Alvarez-Muñiz, J.;Alves Batista, R.;Ammerman Yebra, J.;Anastasi, G. A.;Anchordoqui, L.;Andrada, B.;Andringa, S.;Aramo, C.;Araújo Ferreira, P. R.;Arnone, E.;Arteaga Velázquez, J. C.;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.;Blümer, J.;Boháčová, M.;Boncioli, D.;Bonifazi, C.;Bonneau Arbeletche, L.;Borodai, N.;Botti, A. M.;Brack, J.;Bretz, T.;Brichetto Orchera, P. G.;Briechle, F. L.;Buchholz, P.;Bueno, A.;Buitink, S.;Buscemi, M.;Büsken, 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.;Cobos Cerutti, A. C.;Colalillo, R.;Coleman, A.;Coluccia, M. R.;Conceição, R.;Condorelli, A.;Consolati, G.;Contreras, F.;Convenga, F.;Correia dos Santos, D.;Covault, C. E.;Dasso, S.;Daumiller, K.;Dawson, B. R.;Day, J. A.;de Almeida, R. M.;de Jesús, J.;de Jong, S. J.;de Mello Neto, J. R. T.;De Mitri, I.;de Oliveira, J.;de Oliveira Franco, D.;de Palma, F.;de Souza, V.;De Vito, E.;Del Popolo, A.;del Río, M.;Deligny, O.;Deval, L.;di Matteo, A.;Dobre, M.;Dobrigkeit, C.;D’Olivo, J. C.;Domingues Mendes, L. M.;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.;Filipčič, A.;Fitoussi, T.;Fodran, T.;Fujii, T.;Fuster, A.;Galea, C.;Galelli, C.;García, B.;Garcia Vegas, A. L.;Gemmeke, H.;Gesualdi, F.;Gherghel-Lascu, A.;Ghia, P. L.;Giaccari, U.;Giammarchi, M.;Glombitza, J.;Gobbi, F.;Gollan, F.;Golup, G.;Gómez Berisso, M.;Gómez Vitale, P. F.;Gongora, J. P.;González, J. 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O.;Medina-Tanco, G.;Melo, D.;Menshikov, A.;Michal, S.;Micheletti, M. I.;Miramonti, L.;Mollerach, S.;Montanet, F.;Morejon, L.;Morello, C.;Mostafá, M.;Müller, 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.;Nožka, L.;Nucita, A.;Núñez, L. A.;Oliveira, C.;Palatka, M.;Pallotta, J.;Papenbreer, P.;Parente, G.;Parra, A.;Pawlowsky, J.;Pech, M.;Pękala, J.;Pelayo, R.;Peña-Rodriguez, J.;Pereira Martins, E. E.;Perez Armand, J.;Pérez Bertolli, C.;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.;Rodrigues de Carvalho, W.;Rodriguez Rojo, J.;Roncoroni, M. J.;Rossoni, S.;Roth, M.;Roulet, E.;Rovero, A. 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D.;Verzi, V.;Vicha, J.;Vink, J.;Vorobiov, S.;Wahlberg, H.;Watanabe, C.;Watson, A. A.;Weindl, A.;Wiencke, L.;Wilczyński, H.;Wittkowski, D.;Wundheiler, B.;Yushkov, A.;Zapparrata, O.;Zas, E.;Zavrtanik, D.;Zavrtanik, M.;Zehrer, L.
2023-01-01
Abstract
Using the data of the Pierre Auger Observatory, we report on a search for signatures that would be suggestive of super-heavy particles decaying in the Galactic halo. From the lack of signal, we present upper limits for different energy thresholds above ≳108 GeV on the secondary by-product fluxes expected from the decay of the particles. Assuming that the energy density of these super-heavy particles matches that of dark matter observed today, we translate the upper bounds on the particle fluxes into tight constraints on the couplings governing the decay process as a function of the particle mass. Instantons, which are nonperturbative solutions to Yang-Mills equations, can give rise to decay channels otherwise forbidden and transform stable particles into metastable ones. Assuming such instanton-induced decay processes, we derive a bound on the reduced coupling constant of gauge interactions in the dark sector: αX0.09, for 109 MX/GeV<1019. Conversely, we obtain that, for instance, a reduced coupling constant αX=0.09 excludes masses MX 3×1013 GeV. In the context of dark matter production from gravitational interactions alone during the reheating epoch, we derive constraints on the parameter space that involves, in addition to MX and αX, the Hubble rate at the end of inflation, the reheating efficiency, and the nonminimal coupling of the Higgs with curvature.
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle regole riportate nel DM 598/2018 e allegata Tabella A. Cineca non si assume alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti. Informazioni sui dati: vengono considerati tutti i prodotti in stato definitivo. Per i prodotti indicizzati wos/scopus, l’anno di riferimento e la tipologia sono quelli riportati in banca-dati.
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