MiXDM: 来自多态暗物质的宇宙射线信号

来自PAMELA、Fermi、ATIC和PPB-BETS等宇宙射线实验的最新数据均表明，在高于~100 GeV的能量下，存在新的电子和正电子主要源。为解释这些数据，人们提出了许多方案，通常依赖于单个粒子湮灭或衰变产生e+e-。在本文中，我们考虑了具有显著不同质量的多类WIMP模型。我们证明，如果此类暗物质候选者χ_i湮灭成轻玻色子，它们会自然产生相等的湮灭率，即使可用于湮灭的粒子对数n_χ_i^2相差数个数量级。我们认为，这些模型的一个结果可能是，在较低（~100 GeV）与较高（~ TeV）能量下自然地增加额外信号，从而改变预期能谱，甚至在较低能量处增加凸起，这可能缓解PAMELA和Fermi所需湮灭率之间的一些矛盾。这些能谱变化可能在即将发射的普朗克卫星观测到的微波雾信号中产生可观测的后果。通过让较轻（较重）态成为具有100 keV（1 MeV）分裂的赝狄拉克费米子，此类模型可以与其他可观测信号（如DAMA和INTEGRAL）联系起来。我们证明，晕速度弥散的变化可以缓解来自银心和银脊末态辐射的约束。如果较轻的WIMP具有较大的自相互作用截面，轻WIMP晕可能会坍缩，从而极大地改变对直接和间接探测信号的预期。