河外伽马射线背景的起源及其对暗物质湮灭的启示
高能天体物理现象
2015-06-23 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
河外射线背景 (EGB) 的起源一直备受争议。{EGB 包含来自已分辨和未分辨河外源（如耀变体、恒星形成星系和射电星系）的射线辐射，以及来自真正弥散过程的辐射。} 本文聚焦于数量最多的已探测种群——耀变体源类，并提出了一种与{\it Fermi}大面积望远镜 (LAT) 进行的耀变体观测一致的更新的光度函数和能谱分布模型。我们表明，耀变体占据了 EGB 光子 (0.1\,GeV) 的 50\,\%，且{\it Fermi}-LAT 已经分辨出该贡献的约 70\,\%。耀变体，特别是低光度、硬谱的近邻源（如 BL Lac 天体），是 100\,GeV 以上大部分 EGB 辐射的来源。我们发现，衰减耀变体高能辐射的河外背景光是导致 EGB 能谱中观测到的高能截断的原因。最后，我们表明耀变体、恒星形成星系和射电星系可以自然地解释 0.1--820\,GeV 范围内背景的幅度和谱形，仅留给其他贡献适度的空间。这使我们能够对暗物质湮灭截面设定具有竞争力的限制。
引用
@article{arxiv.1501.05301,
title = {The Origin of the Extragalactic Gamma-Ray Background and Implications for Dark-Matter Annihilation},
author = {M. Ajello and D. Gasparrini and M. Sanchez-Conde and G. Zaharijas and M. Gustafsson and J. Cohen-Tanugi and C. D. Dermer and Y. Inoue and D. Hartmann and M. Ackermann and K. Bechtol and A. Franckowiak and A. Reimer and R. W. Romani and A. W. Strong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.05301},
year = {2015}
}
备注
On behalf of the Fermi-LAT collaboration. Contact authors: M. Ajello, D. Gasparrini, M. Sanchez-Conde, G. Zaharijas, M. Gustafsson. Accepted for publication on ApJL