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暗物质湮灭为电子 - 正电子对的多信使约束

宇宙学与河外天体物理 2014-05-06 v2 高能天体物理现象

摘要

我们在暗物质湮灭的背景下研究了银河系中电子和正电子的产生。通过结合不同波长的观测数据(来自 Haslam、WMAP 和 Fermi 全天强度图)以及 PAMELA、Fermi 和 HESS 最近对太阳附近电子和正电子能谱的测量,获得了相关截面的上限。我们考虑了射电和微波波段的同步辐射,以及伽马射线能量下的逆康普顿散射和末态辐射。根据我们的结果,如果暗物质候选者的质量小于几 GeV,则暗物质湮灭为电子 - 正电子对的截面不应高于热遗迹的典型值。此外,假设截面 = 3×10263 \times 10^{-26} cm3^3 s1^{-1},我们还推导出了银河系暗物质晕密度剖面内部对数斜率 α\alpha 的严格上限(如果 mdm<5m_{dm} < 5 GeV,则 α<1\alpha < 1;如果 mdm<100m_{dm} < 100 GeV,则 α<1.3\alpha < 1.3;如果 mdm<2m_{dm} < 2 TeV,则 α<1.5\alpha < 1.5)。无论主导湮灭通道如何,比 α1.5\alpha \approx 1.5 更陡的对数斜率很难与轻于约 1 TeV 的热遗迹相容。

关键词

引用

@article{arxiv.1212.2583,
  title  = {Multi-messenger constraints on dark matter annihilation into electron-positron pairs},
  author = {Maneenate Wechakama and Yago Ascasibar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1212.2583},
  year   = {2014}
}

备注

corrected results, added more annihilation channels, MNRAS in press