来自层析 $\gamma$ 射线交叉关联的暗物质与天体物理约束

我们研究了由 Fermi 大视场望远镜 12 年数据发布所构建的未分辨 $\gamma$ 射线背景图，与红移范围 $z\lesssim0.4$ 内星系过密度（由 2MASS 测光红移巡天和 WISE-SuperCOSMOS 测光巡天测得）之间的交叉关联。我们在 $8-10\sigma$ 水平探测到信号，并将其分别解释为天体物理 $\gamma$ 射线源以及 WIMP 暗物质衰变与湮灭。所达到的灵敏度使我们能够刻画信号的能量与红移依赖性，并且我们表明后者与纯暗物质起源不相容。因此，我们利用测量结果对 WIMP 衰变率和湮灭截面给出上限，所得约束与其他分析中的约束具有竞争力。我们的分析基于提取干净且模型无关的观测量，这些量随后可用于约束任意天体物理与粒子物理模型。在此意义上，我们给出了 $\gamma$ 射线发射率随红移和静止系能量 $\epsilon$ 变化的测量，以及一个囊括所有与暗物质衰变或湮灭相关的 WIMP 参数的量 $F(\epsilon)$。我们公开了这些测量及其统计不确定性的完整描述。