暗物质湮灭的多波段分析与RX-DMFIT

若干动机充分的模型预言，暗物质粒子可通过自湮灭产生标准模型粒子，这些粒子有可能被天体物理观测探测到。特别是，在含有磁场的 astrophysical 系统中，暗物质湮灭产生的带电粒子会通过同步辐射产生射电辐射，并通过环境光子的逆康普顿散射产生X射线辐射。我们介绍RX-DMFIT，一个用于计算暗物质湮灭预期次级辐射的工具。RX-DMFIT包含广泛的可定制天体物理和粒子参数，并纳入了重要的天体物理过程，包括带电粒子扩散、相关的辐射能量损失以及磁场建模。我们通过分析多种暗物质粒子模型和天体物理环境（包括星系团、矮椭球星系和普通星系）中潜在的射电和X射线信号，展示了RX-DMFIT的用途和多功能性。随后，我们将RX-DMFIT应用于一个具体实例，利用Segue I的射电数据对一系列假定的暗物质湮灭通道施加约束。对于质量$M_{\chi} \leq 100$ GeV的WIMP模型，并假设弱扩散，我们发现轻子型$\mu^+\mu^-$和$\tau^+\tau^-$末态提供了最强的约束，对暗物质粒子截面的限制远低于热遗迹截面，而即使对于$b\bar{b}$通道，我们也发现了接近热遗迹截面的限制。我们的分析表明，射电辐射为暗物质搜寻提供了一个极具竞争力的途径。