利用活动星系核喷流探测暗物质
高能天体物理现象
2010-10-27 v1 高能物理 - 唯象学
摘要
我们研究了在活动星系核(AGN)的伽马射线光子谱中探测粒子暗物质信号的可能性，该信号源于AGN喷流中的高能粒子与暗物质粒子的散射。我们考虑了超对称和普适额外维度(UED)框架下的粒子暗物质模型，并给出了暗物质-电子和/或暗物质-质子散射过程中发射光子的完整最低阶计算结果，其中电子和质子属于AGN喷流。我们发现该过程由一个共振主导，其能量由暗物质部门中的粒子谱决定（超对称情况下的中性子和选择子，UED情况下的卡鲁扎-克莱因光子和电子）。由此产生的伽马射线谱表现出一个非常特征性的谱特征，即一个尖锐的断裂到一个硬幂律行为。尽管伽马射线通量的归一化强烈依赖于对AGN喷流几何、组成和粒子谱以及粒子暗物质模型和密度分布的假设，但我们表明，对于现实的参数选择，以及两个著名的邻近AGN（半人马座A和M87），原则上可以探测到这种效应。最后，我们将我们的预测和结果与来自费米、H.E.S.S.和VERITAS望远镜的最新伽马射线观测进行了比较。
引用
@article{arxiv.1008.2230,
title = {Probing Dark Matter with AGN Jets},
author = {Mikhail Gorchtein and Stefano Profumo and Lorenzo Ubaldi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1008.2230},
year = {2010}
}
备注
23 pages, 13 figures, submitted