在47 Tucanae与Omega Centauri中搜寻湮灭暗物质

银河系球状星团47 Tuc和Omega Cen的一个合理形成情景是它们为矮星系的潮汐剥离遗迹，在此情形下它们很可能保留了其暗物质核的一部分。在本研究中，我们利用Parkes望远镜（Murriyang）上的超宽带接收机，通过正电子素（Ps）复合速率的测量，对奇异轻暗物质粒子（X）经XX/$e^+e^-$通道的湮灭速率给出了上限，以此搜寻此类暗物质。这是先前用于银河系中心搜寻Ps的技术的扩展。然而，通过对多个谱线频率的频谱数据进行堆叠，我们得以提高灵敏度。我们的测量分别对47 Tuc和Omega Cen给出了3倍标准差的流量密度（复合速率）上限：1.7 mJy（1.4×10$^{43}$ s$^{-1}$）和0.8 mJy（1.1×10$^{43}$ s$^{-1}$）。在星团距离处Parkes波束内（随复合线频率不同为10至23 pc），我们计算出星团的暗物质质量与均方根暗物质密度上限分别为<1.2–1.3×10$^5$ fn$^{-0.5}$（mX/MeV c$^{-2}$）太阳质量和<48–54 fn$^{-0.5}$（mX/MeV c$^{-2}$）太阳质量 pc$^{-3}$，其中fn=Rn/Rp为Ps复合跃迁与湮灭之比，估计为0.01。对Omega Cen的射电限制表明，对于0.05的基准暗/亮质量比，除非截面<7.9×10$^{-28}$（mX/MeV c$^{-2}$）$^2$ cm$^3$ s$^{-1}$，否则轻暗物质的任何贡献都很小。由于星团致密且邻近，存档的511 keV测量给出了比CMB各向异性所允许更紧的限制：<8.6×10$^{-31}$（mX/MeV c$^{-2}$）$^2$ cm$^3$ s$^{-1}$。我们的复合速率限制显著改善了先前银河系射电限制。