利用COSI和AMEGO-X探索矢量-标量门户模型中的轻暗物质
高能物理 - 唯象学
2026-04-30 v2 高能天体物理现象
高能物理 - 理论
摘要
探测可能由暗物质( DM)粒子引起的伽马射线信号将为我们提供关于暗物质本质的宝贵信息。特别是，伽马射线线可提供测量暗物质质量的方法。不久将到来的康普顿谱仪与成像仪(COSI)的出色能量分辨率将允许我们探索暗物质参数空间中较少探索的区域，同时敏感于潜在暗物质信号的独特光谱特征。在本工作中，我们考虑一种受新U(1)规范对称性约束的费米子亚GeV级暗物质。暗物质和新规范玻色子均来自新的单列标量。该类矢量-标量门户模型中的新粒子质量天然地位于MeV量级，从而使COSI和提议任务如全天中能量伽马射线天文台 eXplorer(AMEGO-X)的波段能够探测到可被探测的伽马射线线。我们估算了COSI和AMEGO-X对此情境下亚GeV级暗物质的灵敏度，考虑B-L和纯轴向作为基准示例。我们发现参数空间中存在区域，COSI将提供超越强CMB限制的领先约束。另一方面，AMEGO-X将探测大部分可行参数空间，从而产生连续伽马射线。我们通用矢量-标量门户模型在Hazma工具包中的实现已可在GitHub上获得。
引用
@article{arxiv.2508.15891,
title = {Constraining light dark matter in vector-scalar portals with COSI and AMEGO-X},
author = {Maíra Dutra and Clarissa Siqueira and Tonia M. Venters},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.15891},
year = {2026}
}
备注
45 pages, 1 table, and 8 figures; references and discussion added; typos corrected; new appendix with documentation of our model implementation in the Hazma toolkit, now available at https://github.com/dutramaira/VectorScalarPortal_Hazma