中文

本地大尺度结构无p波或d波暗物质湮灭证据

宇宙学与河外天体物理 2026-02-16 v2 星系天体物理 高能天体物理现象 高能物理 - 唯象学

摘要

若暗物质以速度依赖的截面湮灭为标准模型粒子,则本星系群矮星系将不是搜寻由此产生的伽马射线辐射的最佳场所。具有更大速度弥散、更遥远且质量更大的晕会产生更强的通量。我们利用基于贝叶斯从星系重建起源算法的一套约束性NN体模拟(CSiBORG\texttt{CSiBORG}),构建了200Mpc\sim 200 {\rm \, Mpc}内星系质量与星系团质量晕的伽马射线辐射全天空预测。与费米大面积望远镜的观测比较,并对重建不确定性及通量的其他天体物理贡献进行边缘化后,我们得到的截面限制比矮球状星系对pp波(dd波)湮灭所得限制紧两个(七个)数量级。对于质量范围mχ=2500GeV/c2m_\chi = 2-500{\rm \, GeV}/c^2内的任意通道,我们未发现任一类湮灭的证据。例如,对于产生底夸克且mχ=10GeV/c2m_\chi = 10 {\rm \, GeV}/c^2的湮灭,我们在95%置信度下得到a1<2.4×1021cm3s1a_{1} < 2.4 \times 10^{-21} {\rm \, cm^3 s^{-1}}a2<3.0×1018cm3s1a_{2} < 3.0 \times 10^{-18} {\rm \, cm^3 s^{-1}},其中截面σ\sigma与相对粒子速度vv的乘积由σv=a(v/c)2\sigma v = a_\ell (v/c)^{2\ell}给出,=1,2\ell=1, 2分别对应pp波、dd波湮灭。我们的界限虽未能排除速度依赖湮灭通道的热遗迹截面,但属迄今最紧之列。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.10301,
  title  = {No evidence for p- or d-wave dark matter annihilation from local large-scale structure},
  author = {Andrija Kostić and Deaglan J. Bartlett and Harry Desmond},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.10301},
  year   = {2026}
}

备注

15 pages, 5 figures; accepted for publication in Physical Review D