基于唯象天体物理建模的银河系暗物质搜寻

先前对湮灭的银河系暗物质的 $\gamma$ 射线特征搜寻使用了预定义的空间模板来描述来自天体物理过程（如宇宙线相互作用）的 $\gamma$ 射线辐射背景。在本工作中，我们旨在建立一种替代方法，其中天体物理成分仅通过其光谱和形态性质来识别。为此，我们采用了近期由 D$^{3}$PO 算法从 Fermi 数据重建的弥漫 $\gamma$ 射线天空，以及其通量中超过90%可仅由两种光谱成分表示（源自致密与稀薄星际介质）的事实。在这些假设下，我们确认了银河系内部报道的DM（暗物质）类湮灭信号，并推导了暗物质湮灭截面的上限。我们通过检查偏好暗物质成分的区域之形态，探究该DM信号是否可能是天体物理辐射简化建模的残差。银河系中心区域最强地偏好此类具有预期球对称和径向衰减轮廓的成分。然而，天体物理结构，特别是似乎承载大部分稀薄星际介质的天区，显然也会受益于一个DM类湮灭成分。尽管这些区域并不驱动拟合，它们警示在就DM湮灭信号做出明确断言之前，有必要更详细地理解银河系中心区域的天体物理 $\gamma$ 射线发射过程。银河系平面外的区域实际上排斥来自银河系内部的最佳拟合DM湮灭截面，除非银河系DM密度轮廓在外区的径向衰减比通常假设显著更陡。