基于自洽宇宙线扩散模型的银河系暗物质同步辐射形态

在弱相互作用暗物质范式中，一个普遍预测是在高暗物质密度区域，暗物质对湮灭会产生相对论性粒子。由银河系中心暗物质湮灭产生的超相对论性电子和正电子应产生弥漫的同步辐射。虽然暗物质同步辐射雾的谱形状取决于粒子模型（以及次要地取决于银河系磁场），但雾的形态主要取决于（1）暗物质密度分布，（2）银河系磁场形态，以及（3）高能宇宙线轻子的扩散模型。有趣的是，在WMAP卫星报告的数据中，据称在银河系中心区域附近存在一个未识别的微波辐射过量，其特性与暗物质模型预测的相似，被称为“WMAP雾”。在本研究中，我们对上述变量进行了自洽处理，并施加了来自宇宙线、射电巡天和弥漫伽马射线现有数据的约束。我们概述并预测了“暗物质雾”的一般形态和谱特征，并将其与WMAP雾数据进行了比较。我们还表征并研究了由同一高能电子和正电子群体产生的逆康普顿发射的谱和空间分布。我们指出，不同频率射电发射的谱和形态是检验银河系同步辐射雾是否确实源于暗物质湮灭的有力诊断工具。