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太阳伽马射线对暗物质湮灭至隐蔽介质的限制

高能物理 - 唯象学 2021-09-21 v2 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理

摘要

我们考虑被太阳俘获并随后湮灭为长寿命暗介质的暗物质的间接探测。若这些介质在衰变前逃逸出太阳,则可通过介质直接衰变为光子,或经由介质衰变产物的轫致辐射与强子化产生显著的伽马射线信号。利用HAWC天文台的最新测量,我们确定了针对重暗物质与模型无关的限值,在自旋相关与自旋无关散射两种情形下均比直接探测实验强数个量级。我们还考虑了一个具有良好动机的模型,其中费米子暗物质湮灭为暗光子。对于此类现实情形,由于暗物质俘获截面与介质寿命相关联,太阳伽马射线限制的强度较理想情形有所减弱。尽管如此,太阳伽马射线限制使我们能够排除暗光子参数空间中此前未被约束的区域。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.16794,
  title  = {Solar Gamma Ray Constraints on Dark Matter Annihilation to Secluded Mediators},
  author = {Nicole F. Bell and James B. Dent and Isaac W. Sanderson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.16794},
  year   = {2021}
}

备注

12 pages, 5 figures; updated to match published version