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检验费米-LAT第三源表以搜寻暗物质子晕

高能天体物理现象 2015-12-23 v1 宇宙学与河外天体物理 星系天体物理 高能物理 - 唯象学

摘要

发生在附近子晕中的暗物质湮灭可能表现为在其他波长无可探测对应物的伽马射线源。在本研究中,我们考虑 Fermi 合作组报道的未关联伽马射线源集合,以努力识别最有希望的暗物质子晕候选者。虽然我们识别出24个明亮、高银纬、非变化的源,其能谱与 ~20-70 GeV 暗物质粒子(假设湮灭到 bbˉb\bar{b})产生的能谱一致,但目前不可能将这些源与射电暗弱的伽马射线脉冲星区分开。更深的多波长观测对于澄清这些源的性质至关重要。值得注意的是,我们没有找到任何被质量大于 ~100 GeV 的暗物质粒子很好拟合的此类源。我们还研究了来自这组子晕候选者的伽马射线角分布,发现源 3FGL J2212.5+0703 偏好空间延展轮廓(宽度约 0.15^{\circ})而非点源,显著性为 4.2σ\sigma(考虑尝试因子后为 3.6σ\sigma)。尽管尚非定论,该明亮高银纬伽马射线源很好地拟合为 mχm_{\chi} \simeq 20-50 GeV 暗物质粒子(湮灭到 bbˉb\bar{b})的附近子晕,值得进一步多波长研究。基于数值模拟预测的子系统分布,我们推导出的暗物质湮灭截面限制与来自矮椭球星系、银河系中心和外星系伽马射线背景的伽马射线观测结果相当。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.02087,
  title  = {Examining The Fermi-LAT Third Source Catalog In Search Of Dark Matter Subhalos},
  author = {Bridget Bertoni and Dan Hooper and Tim Linden},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.02087},
  year   = {2015}
}

备注

15 pages, 11 figures