利用 SPI 限制暗物质属性
天体物理学
2009-11-13 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
利用国际伽马射线天体物理实验室 (INTEGRAL) 搭载的高分辨率光谱仪 SPI，我们在银河系暗物质 (DM) 晕中寻找由质量范围在 40keV < M_DM < 14MeV 的暗物质粒子衰变产生的谱线。为了将暗物质衰变线与 SPI 背景谱中发现的众多仪器线区分开来，我们研究了线信号强度随 SPI 指向偏离银河系中心方向的角度变化关系。在对内银河系暗物质密度剖面的不确定性进行关键分析后，我们发现当偏离银河系中心的角度从 0 度增加到 180 度时，暗物质衰变线的强度应至少降低 3 倍。我们发现，在 SPI 背景谱中以高于 3 sigma 显著性检测到的任何谱线均未观察到这种贯穿天空的显著线通量变化。只有那些显著性较低（约 3 sigma）或与仪器线位置重合的未识别谱线，其可能的暗物质衰变起源才未被排除。在 20 keV 至 7 MeV 的能量区间内，我们根据暗物质衰变线的（未）检测结果推导出了对其通量的限制。对于特定的暗物质候选者——质量为 MDM 的惰性中微子，我们推导出了对其混合角的限制。
引用
@article{arxiv.0710.4922,
title = {Constraining DM properties with SPI},
author = {Alexey Boyarsky and Denys Malyshev and Andrey Neronov and Oleg Ruchayskiy},
journal= {arXiv preprint arXiv:0710.4922},
year = {2009}
}
评论
Minor changes; v.2 - Final version appeared in MNRAS