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暗物质耗散自相互作用后吸积形成的太阳致密晕

高能物理 - 唯象学 2020-05-29 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

如果暗物质粒子因其耗散自散射而减速,除了在星系尺度上沉降以加速结构形成外,它还可以吸积到太阳等局部天体上,形成致密晕。在若干简化假设下,我们基于椭圆轨道的配分函数建立了 Boltzmann 方程组,并对其吸积过程进行了数值求解。我们发现,绕轨道运行的暗物质粒子将在太阳周围形成一个晕,其密度分布在很宽的半径范围内很好地拟合为正比于 r1.6r^{-1.6}。虽然在地球周围这种局部晕的贡献总是比星系成分低几个数量级,但在以太阳为中心的极小区域内,沉降的暗物质粒子可导致晕密度比背景星系成分高几个数量级,特别是在减速速度小且截面大的参数区域,这仍与当前约束一致。这种密度显著增强的潜在暗物质局部晕若存在相应通道,将是暗物质间接探测的非常有意义的源,我们以太阳方向的伽马射线能谱为例较详细地讨论了其可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.14158,
  title  = {Compact Halo around the Sun Accreted after Dark Matter Dissipative Self Interaction},
  author = {Ran Huo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.14158},
  year   = {2020}
}

备注

11 pages, 3 figures