暗物质审视下的费米气泡 II：粒子物理分析

对费米大面积望远镜（Fermi Large Area Telescope）收集的伽马射线光子的分析显示，在移除天体物理背景后，银河系中心方向存在超额辐射。该超额辐射峰值位于几 GeV 附近，其起源与源自暗物质湮灭的伽马射线流相容。在本文中，我们更深入地考察了这一解释；我们研究了何种类型的暗物质以及其与标准模型场的何种相互作用能够重现观测到的信号。本文结构分为两部分。第一部分，我们采用有效场论方法，同时考虑费米子暗物质和标量暗物质。通过对遗迹密度的计算、直接搜寻零结果所施加的约束以及有效场论描述可靠性的评估，我们在费米子暗物质情形下仅筛选出两个可行的 dim-6 算符。第二部分，我们分析了一些具体模型。特别是，我们发现标量希格斯门户（Higgs portal）能提供一个简单、具体且现实的场景，足以解释正在审视中的 GeV 超额辐射。