来自轻质量暗物质的轫致辐射伽马射线
高能天体物理现象
2015-06-16 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
我们讨论了在计算银河系内暗物质 (DM) 湮灭的间接信号时，星际气体上轫致辐射过程这一常被忽视的作用，特别是对于现象学上感兴趣的 O(10) GeV 质量范围内的轻质量暗物质候选者。特别是在靠近银盘的方向上，预期的伽马射线能谱因两种效应而发生改变：直接效应是，作为暗物质湮灭产物之一的高能电子在星际气体上发生轫致辐射过程所发射的光子；间接效应是，由于扩散 - 损失方程中存在额外的能量损失过程，导致同一电子能谱发生修正（例如，由此产生的逆康普顿辐射也随之改变）。我们量化了 GeV 能区轫致辐射的重要性，表明在某些情况下它是伽马射线能谱的主导成分。我们还发现，在轫致辐射主导能量损失的区域，相关的伽马射线辐射对气体密度可能的大幅变化仅具有中等敏感度。尽管如此，我们要强调，为了在 (亚) GeV 能区计算精确的能谱，获得内银河系气体分布的可靠描述，并自洽地计算伽马辐射与扩散 - 损失方程的解，是至关重要的。例如，这些是关键问题，有助于根据（轻质量）暗物质湮灭来量化和合理解释伽马射线图中的“残差”。
引用
@article{arxiv.1307.7152,
title = {Bremsstrahlung gamma rays from light Dark Matter},
author = {Marco Cirelli and Pasquale D. Serpico and Gabrijela Zaharijas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.7152},
year = {2015}
}
备注
17 pages, 5 figures, 1 table; references added, changed to match the published version