Q 球衰变产生的 MeV 伽马射线

我们研究了当前正在衰变的超对称 Q 球，发现它们会产生独特的约 O(10) MeV 能段的伽马射线能谱。为了使寿命与宇宙当前年龄相当，Q 球的荷必须是轻子数，其主要衰变产物为轻轻子。然而，随着 Q 球荷的减少，衰变末期运动学上允许了衰变到介子的通道，且产生的介子处于静止状态。随后，$\pi^0$ 衰变为两个能量为 67.5 MeV（即介子质量的一半）的光子，呈现出独特的发射线。此外，$\pi^\pm$ 衰变为 $\mu^\pm$，后者进一步衰变并发射内韧致辐射，其能谱在 $\sim$50 MeV 处具有尖锐截断。如果未来的观测能在伽马射线能谱中发现这些奇特特征，那将成为当前超对称 Q 球衰变的确凿证据。