来自宇宙射线与密集气体云相互作用的伽马射线光谱

我们使用 Monte Carlo 事件模拟代码 GEANT4 计算了宇宙射线质子和电子与密集气体云相互作用产生的伽马射线光谱。此类云被认为是宇宙中可见质子暗物质的一种可能形式。该模拟完全跟踪在密集介质中重要的级联和输运过程，并将结果作为云柱列密度的函数计算得到的伽马射线光谱。这些计算用于预测由可见质子暗物质贡献的银河 diffuse 伽马射线光谱；结果与 EGRET 仪器的数据进行比较，并用于约束银河暗物质中可形式化为密集气体云的比例。与前述作者一致，我们对银河暗物质中可形式化为低柱列密度云 ($\Sigma \la 10 g cm^{-2}$) 的比例提供了有用的约束。然而，在 $\Sigma \sim 10^2 g cm^{-2}$ 的区域，此比例会急剧上升；对于 $\Sigma \ga 200 g cm^{-2}$，我们发现可见质子暗物质模型几乎无法被现有的伽马射线数据所限制。