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Impact of Sommerfeld enhancement on helium reionization via WIMP dark matter
Indexado
WoS WOS:000426781100004
Scopus SCOPUS_ID:85044831305
DOI 10.1103/PHYSREVD.97.063508
Año 2018
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Dark matter annihilation can have a strong impact on many astrophysical processes in the Universe. In the case of Sommerfeld-enhanced annihilation cross sections, the annihilation rates are enhanced at late times, thus enhancing the potential annihilation signatures. We here calculate the Sommerfeld-enhanced annihilation signatures during the epoch of helium reionization, the epoch where helium becomes fully ionized due to energetic photons. When considering the upper limits on the energy injection from the CMB, we find that the resulting abundance of He++ becomes independent of the dark matter particle mass. The resulting enhancement compared to a standard scenario is thus 1-2 orders of magnitude higher. For realistic scenarios compatible with CMB constraints, there is no significant shift in the epoch of helium reionization, which is completed between redshifts 3 and 4. While it is thus difficult to disentangle dark matter annihilation from astrophysical contributions (active galactic nuclei), a potential detection of dark matter particles and its interactions using the Large Hadron Collider (LHC) would allow one to quantify the dark matter contribution.

Revista



Revista ISSN
Physical Review D 2470-0010

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Disciplinas de Investigación



WOS
Astronomy & Astrophysics
Physics, Particles & Fields
Scopus
Physics And Astronomy (Miscellaneous)
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Bandyopadhyay, Bidisha - Universidad de Concepción - Chile
2 SCHLEICHER, DOMINIK REINHOLD GEORG Hombre Universidad de Concepción - Chile

Muestra la afiliación y género (detectado) para los co-autores de la publicación.

Financiamiento



Fuente
CONICYT
Anillo
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
Fondecyt Regular
Deutscher Akademischer Austauschdienst
QUIMAL
Alberta Livestock and Meat Agency
ALMA-CONICYT
Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines
Concurso Proyectos Internacionales de Investigacion, Convocatoria
BASAL Centro de Excelencia en Astrofsica yTecnologas Afines (CATA) grant
Deutscher Akademischer Austauschdienst, the German Academic Exchange Service (DAAD)
German Academic Exchange Service London
BASAL Centro de Excelencia en Astrofsica yTecnologas Afines
Deutscher Akademischer Austauschdienst France

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Agradecimientos



Agradecimiento
B. B. thanks the Deutscher Akademischer Austauschdienst, the German Academic Exchange Service (DAAD) for the funding of a collaborative visit via the program "A New Passage to India", and Professor T. R. Seshadri for the support of this project. B. B. and D. R. G. S. thank for funding via Conicyt, in particular through ALMA-Conicyt (Project No. 31160001), Fondecyt regular (Project No. 1161247), the "Concurso Proyectos Internacionales de Investigacion, Convocatoria 2015" (Project No. PII20150171), Quimal (Project No. QUIMAL170001), the Anillo (Project No. ACT172033) and the BASAL Centro de Excelencia en Astrofsica yTecnologas Afines (CATA) grant (Project No. PFB-06/2007).
B. B. thanks the Deutscher Akademischer Austauschdienst, the German Academic Exchange Service (DAAD) for the funding of a collaborative visit via the program “A New Passage to India”, and Professor T. R. Seshadri for the support of this project. B. B. and D. R. G. S. thank for funding via Conicyt, in particular through ALMA-Conicyt (Project No. 31160001), Fondecyt regular (Project No. 1161247), the “Concurso Proyectos Internacionales de Investigación, Convocatoria 2015” (Project No. PII20150171), Quimal (Project No. QUIMAL170001), the Anillo (Project No. ACT172033) and the BASAL Centro de Excelencia en Astrofsica yTecnologas Afines (CATA) grant (Project No. PFB-06/2007).

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