CALET 对银河系晕内暗物质湮灭的灵敏度
高能天体物理现象
2016-01-13 v1
摘要
CALET（量热电子望远镜）于 2015 年 8 月安装在国际空间站上，可直接测量高达 20 TeV 的电子+正电子宇宙射线通量。凭借 1:10^5 的质子排斥能力和 1200 cm^2 sr 的孔径，即使在远高于 1 TeV 的能量下它也能提供良好的统计量，同时具有 2% 的能量分辨率，这使其能够探测能谱中的精细结构。这些结构可能源于暗物质的湮灭或衰变，使得间接暗物质搜寻成为 CALET 的主要科学目标之一，其他目标包括识别附近超新星遗迹的信号、研究重核能谱以及伽马天文学。AMS-02 关于正电子比例和总电子+正电子通量的最新结果可以用一个参数化模型来拟合，该模型包含一个作为带有指数截断的额外幂律源的单个脉冲星，其发射等量的电子和正电子。将这种针对正电子超出量的单脉冲星情景外推到 TeV 能区，并模拟了该情况下的预期 CALET 数据。基于对 CALET 数据的这一预测，计算了 CALET 对银河系晕内暗物质湮灭的灵敏度。结果表明，与现有数据相比，CALET 能够显著改进限制，特别是对于那些具有很大比例直接湮灭为电子+正电子的暗物质候选者，例如 LKP（最轻的 Kaluza-Klein 粒子）。
引用
@article{arxiv.1510.03168,
title = {CALET's Sensitivity to Dark Matter Annihilation in the Galactic Halo},
author = {Holger Motz and Yoichi Asaoka and Shoji Torii and Saptashwa Bhattacharyya},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.03168},
year = {2016}
}
备注
13 pages, 8 figures