多组分暗物质与银河系 511 keV $\gamma$ 射线辐射

我们在标准模型的局域暗 $U(1)_D$ 扩展框架下，研究了多组分暗物质场景以及银河系 511 keV $\gamma$ 射线辐射线信号。与暗 $U(1)_D$ 相关联的轻矢量暗物质粒子可以衰变并湮灭为电子-正电子对。产生的正电子进而可能形成正电子素，随后湮灭为两个光子，从而解释观测到的银河系 511 keV $\gamma$ 射线辐射线信号。我们研究了三种场景。首先，我们考虑了最小 $U(1)_D$ 扩展，其中在粒子谱中引入了新的暗规范玻色子和暗 Higgs 玻色子。作为第二种场景，我们考虑了 WIMP 型暗物质，引入了额外的暗费米子，除了暗规范玻色子外，它也可能对暗物质遗迹丰度有贡献。因此，这是一个具有 UV 完备的暗 $U(1)_D$ 对称性的多组分暗物质场景。特别是，矢量暗物质可能占总暗物质遗迹丰度的一小部分。最后，我们考虑了暗物质粒子为 FIMP 型的场景。在这种情况下，轻矢量和费米子暗物质粒子均可以通过冻入和超 WIMP 机制产生。考虑理论和观测约束，我们探索了能够同时解释银河系 511 keV $\gamma$ 射线辐射线信号和暗物质遗迹的允许参数空间。我们还讨论了可能的观测特征。