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具有长寿命媒介粒子的暗物质间接信号

高能物理 - 唯象学 2017-11-29 v3 高能天体物理现象

摘要

暗物质粒子可能湮灭为轻且亚稳态的媒介粒子,这些媒介粒子随后在远离其产生地的地方衰变。在这种情形下,暗物质的间接特征相对于标准模型粒子直接在湮灭处注入的传统情况发生了改变。我们在此探索这种新现象学,并为其设计了分析工具。我们计算了由媒介粒子传播导致的涂抹效应所产生的有效暗物质分布。我们推导了媒介粒子及其衰变产物的通量。我们研究了在存在媒介粒子的情况下,暗物质诱导伽马射线信号计算中自然出现的 JJ 因子如何被修正。我们还推导了此种情形下宇宙线正电子通量所表现出的各向异性。最后,我们对近期一项基于长寿命媒介粒子的提议进行了评述,该提议认为地球处的有效暗物质密度有所增加,从而可以解释宇宙线正电子反常。我们得出结论,鉴于该方案要求银河系中心存在非常致密的暗物质尖峰,这一情形几乎站不住脚。与之相关的正电子各向异性非常小且无法探测,除非在高能段,其水平可达 10410^{-4}10310^{-3} 量级。

关键词

引用

@article{arxiv.1706.08543,
  title  = {Dark matter indirect signals with long-lived mediators},
  author = {Xiaoyong Chu and Suchita Kulkarni and Pierre Salati},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1706.08543},
  year   = {2017}
}

备注

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