AMS 光照下的动力学暗物质与正电子超出
高能物理 - 唯象学
2013-11-13 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
AMS-02 实验最近发布的数据证实，宇宙射线正电子分数随能量上升，直至约 350 GeV。在过去十年中，试图用暗物质衰变来解释这一正电子超出的尝试变得日益复杂，并导致了对衰变暗物质粒子的一些普遍预期：例如，此类粒子不能发生简单的双体衰变至轻子，且必须具有相当重的 TeV 标度质量。相比之下，本文表明，动力学暗物质（DDM）不仅能拟合现有的 AMS-02 正电子超出数据，而且可以通过显著更轻的暗物质组分进行简单的双体轻子衰变来实现这一目标。此外，我们证明这样做不会违反 FERMI 和 Planck 对衰变暗物质提出的众多其他竞争性约束。最后，我们论证了动力学暗物质框架做出了一个相当稳健的预测：正电子分数应当趋于平稳，并在直至约 1 TeV 的范围内保持大致恒定，而不会出现任何急剧下降。事实上，如果我们用衰变暗物质来解释正电子超出，我们会发现，在低于 1 TeV 的能量处存在正电子分数平台期，可被视为动力学暗物质的“确凿证据”。
引用
@article{arxiv.1306.2959,
title = {Dynamical Dark Matter and the Positron Excess in Light of AMS},
author = {Keith R. Dienes and Jason Kumar and Brooks Thomas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.2959},
year = {2013}
}
备注
20 pages, LaTeX, 6 figures. v2: Additional material and discussion included. Revised to match published version