It has been recently proposed that the boosted dark matter (BDM) by supernova neutrinos (SNν) from SN1987a or from the next Galactic supernova (SN) can serve as a novel component to probe nonvanishing interaction between dark matter (DM) and the standard model leptons [Y.-H. Lin , and Y.-H. Lin , ]. In this Letter, we extend this concept and evaluate the present-day flux of SNν BDM originated from all galaxies at higher redshifts. We show that by considering this diffuse BDM (DBDM) component, the best sensitivity on the product of the energy-independent DM-ν and DM-electron cross sections, σχνσχe≃O(10−37) cm2 for sub-MeV DM, can be obtained with large-size neutrino experiments such as Super-Kamiokande or Hyper-Kamiokande, surpassing the estimated SNν BDM bound from SN1987a. We also examine the impact due to the presence of DM spikes around the supermassive black holes in galaxies on SNν BDM and DBDM. Our results suggest that both the DBDM and the SNν BDM probes are robust to the uncertain properties of DM spikes, unless the next Galactic SN happens to occur at a location extremely close to or right behind the Galactic Center along the SN line of sight. Published by the American Physical Society 2024

中文翻译：

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来自所有星系的超新星-中微子-增强暗物质


最近有人提出，来自 SN1987a 或下一个银河系超新星 （SN） 的超新星中微子 （SNν） 增强的暗物质 （BDM） 可以作为一种新的组件来探测暗物质 （DM） 和标准模型轻子之间的非消失相互作用 [Y.-H.Lin 和 Y.-H.林 ， ].在这封信中，我们扩展了这个概念，并评估了当今源自所有星系的 SNν BDM 的通量，这些星系的红移较高。我们表明，通过考虑这种漫射 BDM （DBDM） 分量，对于亚 MeV DM，可以通过大尺寸中微子实验（如超级神冈探测器或超神冈探测器）获得对亚 MeV DM 的能量无关性 DM-ν 和 DM 电子横截面乘积 σχνσχe≃O（10−37） cm2 的最佳灵敏度，超过了 SN1987a 的估计 SNν BDM 结合。我们还研究了星系中超大质量黑洞周围存在 DM 尖峰对 SNν BDM 和 DBDM 的影响。我们的结果表明，DBDM 和 SNν BDM 探针对 DM 尖峰的不确定特性都是稳健的，除非下一个银河 SN 恰好发生在沿 SN 视线的银河中心极近或正后的位置。 美国物理学会 2024 年出版