来自EAS探测器的伽马射线界限与重衰变暗物质约束

在($0.1-10$) PeV能量范围内，极高能银河系 $\gamma$ 射线天空部分不透明。鉴于IceCube最近探测到的高能中微子流，在任何银河系对中微子流有可观贡献的情境中，预期存在可比较的极高能 $\gamma$ 射线流。在此，我们详细阐述了由宇宙微波背景光子与银河系星际光的吸收所施加于这些极高能 $\gamma$ 射线的独特能量与各向异性特征。作为我们考虑的一个显著应用，我们研究了通过广延空气簇射（EAS）宇宙线实验探测PeV尺度衰变暗物质（DM）情境的前景，该情境被提出作为IceCube中微子的可能源。特别地，我们表明EAS实验中的各向异性测量已经对 $\tau_{\rm DM}\sim {\cal O}(10^{27})$~s 敏感，且未来利用更好的伽马/强子分离的测量可显著改进该限制。