Fermi-LAT GeV 超出暗物质解释的限制

质量为 $m_{\rm DM} \approx (10-40)$ GeV 的轻暗物质湮灭为标准模型费米子已被提议为 Fermi-LAT 数据中 GeV 能区伽马射线超出的可能起源。在本文中，我们考察了此类暗物质模型在 AMS-02、对撞机以及宇宙微波背景 (CMB) 测量等其他实验中可能的模型无关信号。我们指出现有实验数据不利于第一代费米子末态。目前，AMS-02 正电子测量对暗物质湮灭为轻子末态的截面提供了严格限制，若未被排除，$e^+e^-$ 末态也与该约束存在严重冲突。$e^+e^-$ 通道将在 ILC 的早期阶段和未来的 CMB 测量中得到互补验证。尽管这些限制依赖于模型，但轻夸克末态 ($q\bar q$) 受到 LHC 和暗物质直接探测实验的相对较强约束。湮灭为 $q\bar{q}$ 通道的暗物质信号将受到不久后将发布的 AMS-02 反质子数据的约束。在乐观情况下，来自邻近星系（团）和银河系中心的弥漫射电辐射可能提供关于暗物质湮灭的另一个线索或限制。