基于纯暗物质模拟的多普勒效应对暗物质间接探测的影响

暗物质的间接探测是一条主要的发现途径。然而，重子背景的多样性足以模仿暗物质的许多可能信号。在这项工作中，我们研究了新提出的暗物质速度光谱学（dark matter velocity spectroscopy）技术。非旋转暗物质晕与太阳运动产生了信号明显的经度依赖性，其方向与重子产生的相反。利用类银河系晕的无碰撞纯暗物质模拟，我们表明这一新信号是稳健的且大有希望。我们针对测试用例 3.5 keV 谱线，通过探空火箭上的高分辨率 X 射线光谱仪 Micro-X 实验开发了模拟观测。我们表明，通过使用六种不同指向，Micro-X 能在 $\geq$ 3$\sigma$ 置信度下排除不同经度上恒定的谱线能量。晕的三角轴性是一个重要效应，它通常会降低该信号的显著性。我们强调，这种新的“运动中的确凿证据”（smoking gun in motion）暗物质信号是普遍适用的，并可应用于任何在湮灭或衰变中产生尖锐光子特征的暗物质候选者。