基于Fermi-LAT中子星观测对大额外维的限制

我们给出了Arkani-Hamed、Dimopoulos和Dvali提出的大额外维（LED）理论中紧致化尺度的限制。我们使用Fermi大面积望远镜（Fermi-LAT）11个月的数据，设定了6颗伽马射线暗弱中子星（NS）的伽马射线流量限制。为了设定对LED的限制，我们使用了Hannestad和Raffelt（HR）的模型，该模型计算了超新星核心中的Kaluza-Klein（KK）引力子产生，以及随后在生成的NS周围被引力束缚的很大一部分。被束缚的KK引力子衰变为{\gamma}{\gamma}的预期贡献应构成NS流量的一部分。在HR模型的背景下，考虑2到7个相同大小的额外维，我们使用蒙特卡罗技术计算了由这些KK引力子产生的预期伽马射线微分流量，包括NS年龄、引力子轨道以及NS磁层中伽马射线吸收的影响。我们将基于蒙特卡罗的微分流量与实验微分流量进行比较，使用极大似然技术获得了对LED的限制。我们的限制比以往基于EGRET且未包含这些重要修正的乐观限制更为严格。此外，对于3个或更少的LED，我们的限制比基于LHC的限制更严格，对于4个LED则相当。我们得出结论，如果有效普朗克尺度在1 TeV左右，那么对于2或3个LED，紧致化拓扑必须比环面更复杂。