利用 XMM-Newton 空白天区观测对衰变暗物质的深度搜寻
宇宙学与河外天体物理
2021-08-04 v2 高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
摘要
质量在 keV 范围的惰性中微子是标准模型之外动机充分的扩展，可解释观测到的中微子质量，同时构成宇宙的暗物质（DM）。若惰性中微子是 DM，则它们可能缓慢衰变为活动态中微子和光子，从而可通过天体物理 X 射线数据集中的窄谱特征被探测到。本工作中，我们利用档案 XMM-Newton 数据，对 5 至 16 keV 质量范围内的此情景及其他衰变 DM 情景进行了迄今最灵敏的搜寻。我们使用全天空观测减少来自 MOS 和 PN 仪器的 547 Ms 数据，然后用此数据搜寻银河系环境晕中 DM 衰变的证据。我们利用远离银心的数据确定仪器和天体物理基线，并使用高斯过程建模捕捉额外的连续谱背景贡献。未发现非关联 X 射线谱线的证据，使我们得出了该质量范围内迄今对衰变 DM 的最强约束。
引用
@article{arxiv.2102.02207,
title = {A deep search for decaying dark matter with XMM-Newton blank-sky observations},
author = {Joshua W. Foster and Marius Kongsore and Christopher Dessert and Yujin Park and Nicholas L. Rodd and Kyle Cranmer and Benjamin R. Safdi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.02207},
year = {2021}
}
备注
8+29 pages, 3+31 figures, Supplementary Data at https://github.com/bsafdi/XMM_BSO_DATA ; v2 additional cross-checks, expanded discussion