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暗碎片:来自盖亚的速度子结构与暗物质直接搜寻

星系天体物理 2020-01-15 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

来自盖亚卫星的数据表明,银河系恒星晕的太阳邻域印有多次吸积事件的子结构。这些事件的证据见于“碎片(the Shards)”中,即恒星在作用量空间与金属丰度上均以高显著性聚团。碎片中的恒星有共同起源,很可能作为银河系的古老卫星星系,因此将嵌于暗物质(DM)对应体中。这些“暗碎片(Dark Shards)”包含两条主要星流(S1与S2),以及若干逆行、顺行与低能子结构。逆行星流S1具有极高的地球参考系速度,约 550550 km s1^{-1},而S2沿顺行但高度极向轨道运动,并增强了约 300300 km s1^{-1} 处速度分布的峰值。暗碎片的局地存在导致实验性DM信号诸多基本性质的改变。特别是S2星流在轴子搜寻与核反冲时间依赖性中引发一系列效应:移动峰值日、诱导非正弦畸变,并增加太阳对DM引力聚焦的重要性。暗碎片还为方向性信号带来新特征,同时增强了朝向天鹅座的DM通量。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.04684,
  title  = {Dark Shards: velocity substructure from Gaia and direct searches for dark matter},
  author = {Ciaran A. J. O'Hare and N. Wyn Evans and Christopher McCabe and GyuChul Myeong and Vasily Belokurov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.04684},
  year   = {2020}
}

备注

27 pages, 14 figures, code available at https://cajohare.github.io/DarkShards/