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面向暗物质探测的模型无关型 Cherenkov 望远镜阵列观测站

高能天体物理现象 2025-09-04 v2

摘要

暗物质探测往往以特定暗物质候选者为设计目标。然而,潜在暗物质模型的空间极大,引出一个问题:如何在不对未知物理作出强假设的情况下进行暗物质搜索。我们提出一种 model-independent的方法,用于从 γ 射线事件数据中测量暗物质湮灭比率和分支比例。通过对湮灭比率进行参数化,我们针对七个不同通道,无需搜索特定暗物质候选者。为证明该方法,我们使用 GammaBayes pipeline 对模拟数据进行分析。给定 5σ 信号,我们在 95% 可信区间内重构五个主导通道的湮灭比率。这使我们能够在不预设任何特定模型的情况下重建暗物质湮灭/衰变通道,从而为 γ 射线天文学中的 model-independent间接暗物质搜索提供一种方法。该方法表明,在质量为 0.3-5 TeV 范围内,我们可探测低于热力学剩余速度湮灭加权交叉截面的值,通过对银河中心的 525 小时的模拟观测数据,Cherenkov 望远镜阵列观测站(CTA)可实现 2σ 检测。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.17172,
  title  = {Model-independent dark matter detection with the Cherenkov Telescope Array Observatory},
  author = {Liam Pinchbeck and Csaba Balazs and Eric Thrane},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.17172},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages, 14 figures