银河系中心暗物质湮灭的射电和伽马射线约束
高能物理 - 唯象学
2014-11-20 v2 星系天体物理
摘要
我们确定了暗物质自湮灭截面的上限，针对湮灭导致产生电子-正电子对的场景。在银河系中心，相对论性电子和正电子通过同步辐射产生射电通量，并通过轫致辐射和逆康普顿散射产生伽马射线通量。基于存档的干涉和单碟射电数据，我们确定了银河系中心周围两个区域的射电频谱：一个是以银心为中心、半长轴3度（沿银道面）和半短轴1度的椭圆区域，另一个是同样以银心为中心、大小为1.6度×0.6度的矩形区域。在我们有数据的频率范围（74 MHz – 10 GHz）内，这两个区域的射电频谱都是非热谱。我们还考虑了来自EGRET仪器（约GeV）和HESS（约TeV）覆盖同一区域的伽马射线数据。我们展示了如何利用这些数据的组合来对暗物质湮灭场景施加稳健的约束，这种方式对该区域磁场振幅的假设相对不敏感。我们的结果比现有的银河系中心射电和伽马射线极限大约严格一个数量级。对于暗物质质量m_χ = 10 GeV和NFW轮廓，我们发现速度平均的截面必须小于约几倍10^{-25} cm^3 s^{-1}。
引用
@article{arxiv.1002.0229,
title = {Radio and gamma-ray constraints on dark matter annihilation in the Galactic center},
author = {Roland M. Crocker and Nicole F. Bell and Csaba Balázs and David I. Jones},
journal= {arXiv preprint arXiv:1002.0229},
year = {2014}
}
备注
14 pages, 9 figures. Version accepted for publication in PRD. Reference section updated/extended.