Fermi-LAT弥漫伽马射线测量对湮灭或衰变暗物质的影响

我们在轻子湮灭或衰变暗物质（DM）的背景下分析了最近发表的Fermi-LAT弥漫伽马射线测量结果，旨在同时解释各向同性弥漫伽马射线与PAMELA、Fermi和HESS（PFH）的异常$e^\pm$数据。使用PYTHIA生成了五种不同的DM湮灭/衰变通道$2e$、$2\mu$、$2\tau$、$4e$或$4\mu$（后两者通过中间轻粒子$\phi$）。我们计算了由此产生的伽马射线谱的银河系与河外星系初级和逆康普顿（IC）贡献。为了求得银河系IC谱，我们使用了GALPROP最新版本提供的星际辐射场模型。对于河外星系信号，我们表明初级伽马发射的幅度对假设的河外背景光模型非常敏感。对于我们的银河系，我们使用了Einasto、NFW和等温DM密度分布，并采用简单的亚晕模型包含了DM子结构的影响。我们的计算表明，对于湮灭DM，只有在使用相当极端的幂律浓度-质量关系$C(M)$时，河外伽马射线信号才能占据主导地位，而更现实的$C(M)$关系使河外成分与银河系信号相当或处于次要地位。对于衰变DM，银河系信号总是超过河外信号。在湮灭DM的情况下，只有在假设幂律$C(M)$关系时，PFH倾向的参数才能被排除。对于衰变为$2\mu$或$4\mu$的DM，PFH倾向的DM参数与Fermi伽马射线数据并不冲突。我们发现，由于（几乎）无特征的银河系IC谱和DM晕子结构，湮灭DM可以同时对各向同性弥漫伽马射线和PFH $e^\pm$数据给出良好的拟合，而不会与其他Fermi-LAT伽马射线测量产生明显冲突。