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本地宇宙中的暗物质衰变与湮灭:来自CLUES的线索

高能天体物理现象 2015-05-19 v3 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们展示了来自本地宇宙中暗物质衰变和湮灭的伽马射线的全天模拟费米地图。暗物质分布来自CLUES项目提供的邻近大尺度结构的约束宇宙学模拟。然后,将暗物质的密度场和密度平方场作为费米观测模拟工具的输入,以预测在给定的暗物质模型下,费米在5年全天巡天中会探测到的伽马射线光子计数。通过采用费米合作组发布的当前银河系和各向同性弥散背景模型,还获得了信噪比天图。我们指出了费米在本地河外结构中探测到暗物质伽马射线信号的可能性。特别是,我们在此得出结论,与以往的研究相比,费米对邻近星系团(例如室女座和后发座)和纤维结构的观测预计将对衰变暗物质给出更强的约束。例如,我们在符合PAMELA测量的正电子过剩的衰变速率的暗物质模型中发现了显著的信噪比。这是首次表明暗物质纤维结构是暗物质间接探测的有前景目标。另一方面,即使在极端截面的情况下,在本地河外结构中探测湮灭暗物质的前景也不太乐观。我们在 http://www.clues-project.org/articles/darkmattermaps.html 上提供暗物质密度和密度平方地图。

关键词

引用

@article{arxiv.1007.3469,
  title  = {Dark Matter decay and annihilation in the Local Universe: CLUES from Fermi},
  author = {A. J. Cuesta and T. E. Jeltema and F. Zandanel and S. Profumo and F. Prada and G. Yepes and A. Klypin and Y. Hoffman and S. Gottloeber and J. Primack and M. A. Sanchez-Conde and C. Pfrommer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1007.3469},
  year   = {2015}
}

备注

7 pages, 2 figures, 1 table. Matches version published in ApJ Letters. High-resolution version of Figure 1 together with FITS files of the dark matter density and density squared maps at: http://www.clues-project.org/articles/darkmattermaps.html ; Version 3 includes 1-page ApJL Erratum: S/N values corrected, conclusions now point to a better detectability of Virgo and Coma in gamma-rays