It is assumed that superheavy dark matter particles with O(EeV) mass may decay to relativistic milli-charged particles (MCPs). The upward-going MCPs passing through the Earth can be measured by the fluorescence detectors (FD) of the Pierre Auger observatory (Auger). The massless hidden photon model is taken for MCPs to interact with nuclei, so that the numbers and fluxes of expected MCPs may be evaluated at the FD of Auger. Based on the assumption that no events are observed at the FD of Auger in 14 years, the corresponding upper limits on MCP fluxes are calculated at 90% C. L. These results indicate that MCPs can be directly detected in the secondaries' energy range O(1 EeV)-O(10 EeV) at the FD of Auger, when 3×10−13≲ϵ2≲10−3. And a new region of 0.7 GeV <mMCP < 10 GeV and 1.2×10−7 <ϵ <4.5×10−3 is ruled out in the mMCP-ϵ plane with 14 years of Auger data.

中文翻译：

---

在 Pierre Auger 天文台测量向上的毫电荷粒子


假设具有 O（EeV） 质量的超重暗物质粒子可能会衰变成相对论性毫电荷粒子 （MCP）。通过地球的向上 MCP 可以通过 Pierre Auger 天文台 （Auger） 的荧光检测器 （FD） 进行测量。采用无质量隐藏光子模型使 MCP 与原子核相互作用，因此可以在 Auger 的 FD 处评估预期 MCP 的数量和通量。基于在 14 年内在 Auger 的 FD 上未观察到任何事件的假设，MCP 通量的相应上限计算为 90% C. L。这些结果表明，当 3×10−13≲ε2≲10−3 时，可以在俄歇的 FD 下，在次级的能量范围 O（1 EeV）-O（10 EeV） 中直接检测到 MCPs。在 mMCP-ε 平面上，用 14 年的俄歇数据排除了 0.7 GeV <mMCP、<、10 GeV 和 1.2×10−7 <ε <4.5×10−3 的新区域。