来自索末菲增强暗物质湮灭的宇宙射线过剩的一致场景
摘要
直接和间接探测中的异常现象激发了暗物质模型，这些模型由一组近乎简并的态组成，并通过一种新的GeV尺度相互作用耦合。我们对此类场景中暗物质湮灭的热冻结过程进行了仔细分析。我们计算了在产生正确遗迹密度的模型中，由局部晕中的索末菲增强产生的“增强因子”范围，并展示了包括来自宇宙微波背景（CMB）对饱和增强的约束的影响。我们发现，在局部晕中，索末菲增强的增强因子最高可达约800。当应用CMB对饱和增强的边界时，对于1-2 TeV的暗物质和亚GeV力载体，最大增强因子降低到约400，但仍足以解释观测到的费米和PAMELA电子信号。我们描述了暗物质质量-增强因子平面中，对于一系列末态，宇宙射线数据拟合良好的区域，并表明仅索末菲增强就足以提供拟合数据所需的大湮灭截面，尽管对于轻媒介子质量（小于约200 MeV），在没有来自子结构的天体物理增强因子的情况下，与CMB约束存在张力。此外，我们考虑了WIMP偶素形成相关的情况，并发现对于重WIMP（大于约2 TeV）和软谱湮灭通道，这可能是一个重要的考虑因素；我们发现了暗物质质量大于2.8 TeV且与CMB边界一致、具有约600-700当前增强因子的区域。
引用
@article{arxiv.1011.3082,
title = {Consistent Scenarios for Cosmic-Ray Excesses from Sommerfeld-Enhanced Dark Matter Annihilation},
author = {Douglas P. Finkbeiner and Lisa Goodenough and Tracy R. Slatyer and Mark Vogelsberger and Neal Weiner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.3082},
year = {2015}
}
备注
Related web application at http://astrometry.fas.harvard.edu/mvogelsb/sommerfeld . v2: added brief clarification regarding propagation parameters, plots now show effect of relaxing CMB bounds. 35 pages in JCAP format, 4 figures. Accepted for publication in JCAP