费米LAT搜寻暗物质湮灭的内轫致辐射特征信号

在银河系暗物质的间接搜寻中，一个常见的障碍是如何将可能的信号从天体物理背景中分离出来。鉴于此类信号极可能处于次要地位，搜寻显著的能谱特征对间接探测实验起着关键作用；特别是单能伽马射线谱线或与内轫致辐射相关的类似特征，提供了确凿的证据信号。我们对费米伽马射线空间望远镜在其最初43个月运行期间所获取的数据进行了针对后者的专门搜寻。为此，我们采用了一种新的自适应程序来选择最优目标区域，该程序同时考虑了标准暗物质密度分布和收缩暗物质密度分布。我们通过对全天区数据进行子采样分析来检验统计方法的行为，发现其与理论预期吻合得很好。我们推导出的暗物质湮灭截面上限，比从矮星系观测以及（至少对于此处考虑的模型而言）对撞机搜寻所能获得的上限更强。虽然这些上限尚不足以探测热产生暗物质预期的湮灭率，但未来做到这一点的前景非常好。事实上，我们已经发现了一个微弱的迹象，其显著性为3.1σ（考虑试错效应时为4.3σ），表明存在一个内轫致辐射类信号，对应于约150 GeV的暗物质质量；该信号同样能被约130 GeV处的伽马射线谱线很好地拟合。尽管这将是一个引人入胜的可能性，但我们谨慎指出，需要更为专门的分析和额外的数据来排除或确认这一选项。