WMAP-Planck Haze 的暗物质含义

对银河系中心及周围区域的伽马射线和微波观测表明存在异常发射，其起源仍不明确。暗物质 (DM) 湮灭通过伽马射线的瞬发发射以及湮灭产生的高能电子与银河系磁场相互作用而在微波频段产生的次级发射来解释这两种信号的可能性，近年来引起了极大兴趣。我们通过在 WMAP-Planck 数据中寻找相关的同步辐射，研究了银河系中心伽马射线超出的 DM 解释。考虑各种磁场和宇宙射线传播模型，我们预测了银河系内 DM 湮灭产生的同步辐射，并在 23-70GHz 频段将其与 WMAP-Planck 数据进行比较。除了标准微波前景外，我们分别对 Fermi Bubbles 的微波对应物和 DM 信号进行建模，并使用成分分离技术从总发射中提取与每个模板相关的信号。我们确认在选定的感兴趣区域内，23GHz 处的 Haze 存在，其水平占总天空强度的 7%，且其光谱 $I \sim \nu^{-0.8}$ 比常规宇宙射线电子产生的同步辐射更硬。数据并未表现出倾向于仅用 Bubbles 或仅用 DM 发射来拟合 Haze 的强烈偏好。包含这两个成分提供了更好的拟合，其中在 23GHz 处 DM 对 Haze 发射的贡献为 20%，然而，由于前景建模存在显著的不确定性，我们不认为这是对 DM 信号的明确探测。我们通过忽略前景设定了湮灭截面的稳健上限，并报告了通过完整模板分析获得的最佳拟合 DM 湮灭参数。我们得出结论，WMAP-Planck 数据与伽马射线超出的 DM 解释一致。