伽马射线源 3FGL J2212.5+0703 是暗物质子晕吗？

在先前的一篇论文中，我们指出伽马射线源 3FGL J2212.5+0703 显示出空间延展的证据。如果一个在其他波长没有可探测发射的伽马射线源被明确判定为空间延展的，那么已知天体物理学无法解释它，这将构成附近子晕中暗物质粒子湮灭的确凿证据。鉴于这一前景，我们仔细审视了该源的伽马射线发射，发现相较于单个点源，其更倾向于空间延展轮廓，统计显著性为 5.1 sigma。我们还利用大量活动星系核和其他已知伽马射线源作为对照组，证实了正如预期的那样，统计显著的延展在此类天体中极为罕见。我们认为，这种表观延展最可能的（非暗物质）解释是一对偶然彼此非常靠近的明亮伽马射线源，并估计天空中某处存在这样一对源的概率约为 2%。对于 3FGL J2212.5+0703，在已知 BZCAT/CRATES 射电源位置处引入第二个伽马射线点源的模型，其拟合质量与单个延展源模型的拟合质量相当。如果 3FGL J2212.5+0703 是一个暗物质子晕，这意味着暗物质粒子的质量约为 18-33 GeV，其湮灭截面量级为$\sigma v \sim 10^{-26} \text{cm}^3/\text{s}$（以湮灭为$bb$的代表性情况为例），这与产生银河系中心伽马射线超量所需的数值相似。