银河系中心射电观测对暗物质湮灭产生伽马射线谱线的限制
宇宙学与河外天体物理
2013-02-12 v3 星系天体物理
高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
摘要
Fermi-LAT 在银河系中心的数据中发现了一条或多条位于 ~130 GeV 的伽马射线谱线，近期证据将其解释为暗物质湮灭至 Z{\gamma} 或 H{\gamma} 的迹象，其湮灭截面 <\sigma v> ~ 10^{-27} cm^3 s^{-1}。我们通过比较仅由 Z 或 H 玻色子衰变产生的电子和正电子在银河系中心引起的同步辐射通量，与该区域的射电数据，来检验这一假设。我们发现，对于收缩的 NFW 轮廓，单碟射电望远镜的射电数据仅能勉强限制这种对所声称伽马谱线的解释。像 LWA、VLA-Low 和 LOFAR 这样已投入运行的射电望远镜，以及像 SKA 这样未来对低至 10^{-28} cm^3 s^{-1} 的湮灭截面敏感的射电望远镜，很快就能证实或排除这一情景。我们讨论了对暗物质轮廓、磁场和背景辐射密度轮廓的假设，并表明对于任何合理的假设，这些限制都相对稳健。独立于上述近期发展，我们要强调的是，我们的射电限制适用于所有暗物质湮灭至 Z{\gamma} 或 H{\gamma} 的模型。
引用
@article{arxiv.1208.5488,
title = {Galactic Center Radio Constraints on Gamma-Ray Lines from Dark Matter Annihilation},
author = {Ranjan Laha and Kenny Chun Yu Ng and Basudeb Dasgupta and Shunsaku Horiuchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.5488},
year = {2013}
}
备注
v3: 18 pages, 7 figures. Minor changes. Published in Phys. Rev. D