暗物质的阴影

我们进行了一次对暗物质(DM)粒子上共振光子散射的模型无关性研究。DM粒子χ₁可以具有电荷或磁性过渡偶极矩，从而与光子以及更重的中性粒子χ₂耦合。在暗物质粒子χ₁和χ₂的质量确定下，共振光子散射将在特定能量处发生，其共振宽度由过渡偶极矩的大小决定。我们从星体能量损失、1987A超新星数据、Lyman-α森林、大爆炸核合化学以及电弱精密测量和加速器搜索等约束，计算了该模型参数空间的限制。我们表明，共振光子-暗物质散射的谱特征探测可能性，取决于共振的速度展宽。在给定粒子模型和暗物质表面质量密度后，暗物质粒子质量的受偏好范围位于数十 keV至几 MeV之间，而共振光子吸收能量预计位于数十 keV至几 GeV之间。