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刻画银河系中心未分辨点源的性质

宇宙学与河外天体物理 2020-03-04 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 唯象学

摘要

银河系中心的 GeV 伽马射线超出(GCE)可解释为湮灭暗物质信号或未分辨天体物理源(如毫秒脉冲星)的辐射。后者的证据来自一种称为非泊松模板拟合(NPTF)的统计方法,该方法可区分暗物质湮灭所预期的平滑光子分布与点源所预期的“团块状”光子分布。本文对 NPTF 在模拟数据上进行了广泛研究,探讨其在恢复银河系中心未分辨源的通量与光度函数方面的能力。当天体物理背景辐射被完美建模时,我们发现当任一成分构成 GCE 的全部时,NPTF 能成功区分暗物质与点源假设。当 GCE 为暗物质与点源的混合时,NPTF 可能无法重建各成分的正确贡献。我们进一步研究了银河系弥漫背景误建模的影响,发现对于我们考虑的情形,尽管在某些离群情况下暗物质信号可能被归于点源,但真实点源信号的显著性仍保持稳健。我们的工作使我们能够对 Leane 和 Slatyer(2019)近期一项研究作出评论,该研究因该方法未能在实际 Fermi 数据上恢复人工注入的暗物质信号而质疑先前的 NPTF 结论。我们证明,当数据中存在点源时——且弥漫误建模的存在进一步加剧了该效应——NPTF 未能提取人工暗物质信号可以是自然的,这本身并不否定内银河系 NPTF 分析的结论。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.10874,
  title  = {Characterizing the Nature of the Unresolved Point Sources in the Galactic Center},
  author = {Laura J. Chang and Siddharth Mishra-Sharma and Mariangela Lisanti and Malte Buschmann and Nicholas L. Rodd and Benjamin R. Safdi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.10874},
  year   = {2020}
}

备注

21+16 pages, 10+17 figures