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在两倍西格玛偏差内对DAMPE宇宙线电子/正电子能谱的简单而自然的解释

高能物理 - 唯象学 2019-04-24 v6 高能天体物理现象

摘要

暗物质粒子探测卫星(DAMPE)实验近期公布了25 GeV至4.6 TeV间总电子加正电子流强测量的首批结果。发现了约0.9 TeV处的能谱拐折以及1.4 TeV附近的暂现峰值超出。然而,要同时重现峰值信号与包含能谱拐折的平滑背景极为困难。我们指出,靠近1.4 TeV超出的两个能量区间(能 bin)中的事例数存在1σ1\sigma的欠缺。基于简单性与自然性等基本物理原理,我们考虑了由于统计涨落导致的1229.3~GeV能 bin、1411.4~GeV能 bin和1620.5~GeV能 bin的2σ-2\sigma+2σ+2\sigma1σ-1\sigma偏差。有趣的是,我们表明所有DAMPE数据均可由连续分布脉冲星与暗物质解释一致地说明,其χ217.2\chi^{2} \simeq 17.2χ213.9\chi^{2} \simeq 13.9(针对DAMPE电子/正电子能谱全部38个点,其中3个被修正)分别。这些结果不同于先前忽略1.4 TeV超出的分析。同时,我们对新发布的CALET轻子数据做了类似的全局拟合,其也可由此类构型解释。此外,我们提出了一个带Breit-Wigner机制的U(1)DU(1)_D暗物质模型,可提供恰当的暗物质湮灭截面并规避CMB约束。进而,我们提出了几种检验我们提议的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.09586,
  title  = {A simple and natural interpretations of the DAMPE cosmic-ray electron/positron spectrum within two sigma deviations},
  author = {Jia-Shu Niu and Tianjun Li and Fang-Zhou Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.09586},
  year   = {2019}
}

备注

18 pages, 6 figures, 5 tables. Figures and Bibs updated