暗物质晕的演化及其射电辐射
宇宙学与河外天体物理
2017-11-16 v3
摘要
射电同步辐射被认为是超对称暗物质粒子自湮灭的自然副产品。在这项工作中，我们讨论了在广泛范围的暗物质晕中预期的射电辐射的一般特性，从本地的矮椭球星系到遥远的大型星系团，旨在确定平方千米阵 (SKA) 探测中性子暗物质的前景。我们展示了 SKA 对跨越广泛质量和红移范围的结构中暗物质 (DM) 诱导的射电辐射的探测分析，并分析了在未探测到信号的情况下 SKA 可对热平均中性子湮灭截面设定的限制。为此，我们构建了暗物质晕射电辐射的红移演化模型，并将其应用于生成围绕矮星系、星系和星系团的暗物质晕在不同中性子质量和湮灭通道下的预测流量。利用可用的 SKA 性能预测及其确定宇宙结构中磁场独立测量的能力，我们探讨了详细的探测前景以及在未探测到信号情况下可能对中性子湮灭截面设定的上限。我们发现，SKA 可访问的中性子参数空间远大于任何先前的间接探测实验，同时也改善了现实中的切伦科夫望远镜阵列 (CTA) 探测前景，有可能将截面上限设定为比热遗迹密度界限低四个数量级。此外，我们发现中性子射电辐射携带了主导湮灭通道和中性子质量的与红移无关的特征，从而提供了一种在 SKA 观测频率范围内识别此类非热辐射的方法。
引用
@article{arxiv.1409.4691,
title = {Evolution of Dark Matter Halos and their Radio Emissions},
author = {S. Colafrancesco and P. Marchegiani and G. Beck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.4691},
year = {2017}
}
备注
30 pages, 37 figures, submitted to JCAP