3.5 keV 银河发射线作为来自隐扇区的信号

两项实验在星系团中观测到能量为 $E\sim 3.5$ keV 的发射线。该发射线与质量约为 $\sim 7$ keV 的暗物质粒子的衰变一致。在本文中，我们讨论了导致该发射的暗粒子可能是一种实标量场 ($\rho$)，它自然地产生于 MSSM 的 $U(1)_X$ Stueckelberg 扩展中。在 MSSM Stueckelberg 扩展中，$\rho$ 仅耦合到携带 $U(1)_X$ 量子数的其他标量场。假设存在一个同时携带 $SU(2)_L\times U(1)_Y$ 和 $U(1)_X$ 量子数的矢量型轻子代，我们计算了 $\rho$ 通过涉及标量场的三角圈衰变为两个光子的过程。$\rho$ 的遗迹密度产生于涉及标量场的圈图层级衰变 $H^0\to h^0+ \rho$，以及矢量型标量场湮灭为 $\rho + h^0$ 的过程。研究表明，银河系数据可以在多组分暗物质模型中得到解释，其中 7 keV 暗物质是一个次主导组分，仅占物质遗迹密度的 $(1-10)$\%，其余部分为超对称暗物质（如中性微子）。因此，直接探测实验仍然是搜寻 WIMP 的有效手段。暗标量场 $\rho$ 不与标准模型粒子相互作用，却产生于隐 $U(1)_X$ 的 Stueckelberg 扩展，这一事实意味着 3.5 keV 银河发射线是来自隐扇区的信号。