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暗物质通过轻 mediator 湮灭产生的反质子及 AMS-02 $\bar{p}/p$ 数据中可能的超出

高能物理 - 唯象学 2017-04-05 v2

摘要

我们表明,在暗物质(DM)粒子通过轻 mediator 湮灭的情景中,末态宇宙线粒子的能谱强烈依赖于 mediator 质量。对于末态反质子,当 mediator 质量与 \pbarp\pbar p 产生阈值相当时,会出现一个相对窄峰的能谱。有趣的是,最新的 AMS-02 关于 pˉ/p\bar{p}/p 流量比的数据暗示在 100450\sim100-450 GeV 能量范围内有一个超出预期背景的鼓包状超出。我们表明,与 DM 直接湮灭为标准模型粒子以及超新星遗迹(SNRs)内部产生反质子的情景相比,此种轻 mediator 情景更受最新 AMS-02 数据青睐,并且与源自 Fermi-LAT 朝向矮椭球星系伽马射线数据的上限一致。预测能量高于 450 GeV 的 pˉ/p\bar{p}/p 流量比将随能量快速下降,这可轻易区别于其他两种情景,因为它们预测该比值平坦化或上升至多 TeV 区域。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.01983,
  title  = {Antiprotons from dark matter annihilation through light mediators and a possible excess in AMS-02 $\bar{p}/p$ data},
  author = {Xian-Jun Huang and Chun-Cheng Wei and Yue-Liang Wu and Wei-Hong Zhang and Yu-Feng Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.01983},
  year   = {2017}
}

备注

5 pages, 3 figures