毫电荷暗物质粒子能发射可观测的伽马射线谱线吗？
高能物理 - 唯象学
2015-06-19 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
如果在不久的将来观测到伽马射线谱线，确定何种类型的暗物质（DM）粒子是其起源将至关重要。我们研究了伽马射线谱线由缓慢的 DM 粒子衰变引发的可能性，这与 DM 粒子并非绝对电中性这一事实相关。DM 粒子的“毫电荷”可以通过多种方式产生，特别是通过动能混合相互作用或 Stueckelberg 机制。我们表明，在某些特定情况下，此类情景可能导致可观测的伽马射线谱线。可以通过写出相应的有效理论，以系统且模型无关的方式考虑这种可能性。这使得多通道分析成为可能，特别是给出了来自宇宙射线发射的相关伽马射线谱线强度的上限。我们的分析包含了双体衰变中光子伴随中微子的可能性。我们表明，鉴于对中微子毫电荷的严格限制，除非 DM 粒子质量位于极轻的 KeV-MeV 范围内，否则这不是一个可行的选项；该质量范围提供了一种解释最近声称但尚未证实的约 3.5 KeV X 射线谱线的可能性。
引用
@article{arxiv.1403.1280,
title = {Can a millicharged dark matter particle emit an observable gamma-ray line?},
author = {Chaïmae El Aisati and Thomas Hambye and Tiziana Scarna},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.1280},
year = {2015}
}
备注
10 pages, references and one figure presenting the bounds holding on the dark charge in the kinetic mixing case added