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能量峰:回到银心 GeV 伽马射线超出

高能物理 - 唯象学 2016-02-25 v2

摘要

我们提出了一种新机制,使得在暗物质(DM)间接探测实验中能够将以连续谱隆起作为伽马射线超出的特征,假定存在一个通用的暗 sector 具有(至少)两个DM候选者。假设两个DM候选者之间存在非零质量间隙,较重的那个直接与较轻者的伙伴通信。该伙伴随后衰变为一个较轻的DM粒子以及一个“类轴子”粒子(ALP)或暗“π介子”,后者经由多步级联衰变过程进一步衰变为一对光子。由于级联由获得非平凡固定增强因子的暗伙伴发起,即使粒子直接衰变为两个光子,连续的伽马射线能谱也会自然出现。我们将主要思想应用于来自银心(GC)附近GeV伽马射线的能谱,发现相关观测数据由所提机制预言的理论期望很好地重现。引人注目的是,相关能谱在ALP或暗π介子质量的一半处有一个稳健的峰,这与直接湮灭到标准模型粒子的流行DM模型相反,后者能量峰的物理解释不明显。我们的数据分析报告了相比那些湮灭DM模型显著改善的拟合,以及ALP或暗π介子约900 MeV的质量。

关键词

引用

@article{arxiv.1507.07922,
  title  = {Energy peak: back to the Galactic Center GeV gamma-ray excess},
  author = {Doojin Kim and Jong-Chul Park},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1507.07922},
  year   = {2016}
}

备注

6 pages, 2 figures