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利用费米大面积望远镜搜寻暗物质伽马射线线谱

高能物理 - 唯象学 2015-05-27 v2 高能天体物理现象

摘要

单色光子可能产生于暗物质粒子的湮灭或衰变。在高能段,搜寻宇宙伽马射线谱中的此类线状特征本质上没有本底,因为合理的天体物理过程预计不会产生这样的信号。因此,观测到伽马射线线谱将是暗物质的“确凿”证据,使得搜寻此类信号特别有吸引力。在预测伽马射线线谱的不同暗物质模型中,具有小R宇称破坏和引力子LSP的局域超对称标准模型扩展特别令人感兴趣,因为它提供了一个原初核合成、引力子暗物质和热轻子生成自然一致的框架。利用费米LAT两年的数据,我们对来自银河系晕中暗物质湮灭或衰变的伽马射线线谱进行了专门的搜寻。考虑到完整的探测器响应,并使用分箱轮廓似然方法,我们搜寻了天空中不同区域观测到的弥散通量能谱中的显著线状特征。在1到300 GeV的光子能量范围内,没有发现5-sigma水平的线信号证据,并给出了暗物质衰变率和湮灭截面的保守上限。讨论了存在小R宇称破坏时对引力子暗物质的影响,以及我们的结果对在LHC上看到长寿命中性微子或超子的前景的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1101.2610,
  title  = {Hunting Dark Matter Gamma-Ray Lines with the Fermi LAT},
  author = {Gilles Vertongen and Christoph Weniger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1101.2610},
  year   = {2015}
}

备注

31 pages, 10 figures, 3 tables; revised version with figures and discussions added