中文

3.5 keV ALP 至光子谱线的观测一致性与未来预测

高能物理 - 唯象学 2015-06-23 v1 宇宙学与河外天体物理 高能天体物理现象

摘要

受通过衰变为轴子类粒子(ALP)随后转换为光子的暗物质来解释 3.5 keV 谱线这一可能性的启发,我们研究了视线穿过距银河系中心 50 pc 范围内的 ALP-光子转换。转换取决于银河系中心磁场,而该磁场具有高度不确定性。对于处于观测估计值低段或中段(10--100 μ\muG)的磁场,不可能产生可观测信号。对于处于观测估计值高段的磁场(即在中心 150 pc 范围内普遍存在的极向 mG 级磁场),则可能产生足够的信号以解释近期在银河系中心观测到的 3.5 keV 谱线。在此情景下,银河系中心的谱线信号主要来自于 z>20z > 20 pc 的区域,从而调和了 Chandra 和 XMM-Newton X 射线望远镜的结果。暗物质衰变为 ALP 再转换为光子的情景也自然地预测了在堆叠星系光谱中未观测到 3.5 keV 谱线。我们进一步探讨了该模型中星系谱线通量的预测,并提出了一组优化用于观测 3.5 keV 谱线的星系。

关键词

引用

@article{arxiv.1410.1867,
  title  = {Observational consistency and future predictions for a 3.5 keV ALP to photon line},
  author = {Pedro D. Alvarez and Joseph P. Conlon and Francesca V. Day and M. C. David Marsh and Markus Rummel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1410.1867},
  year   = {2015}
}

备注

21 pages + Appendix, 5 figures