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来自暗物质的 X 射线谱线:好的、坏的和不太可能的

高能物理 - 唯象学 2015-06-19 v4

摘要

我们考虑了三类暗物质 (DM) 模型以解释最近观测到的 3.5 keV 谱线:亚稳态激发态暗物质、湮灭暗物质和衰变暗物质。我们研究了亚稳态激发态暗物质的两个例子。第一个是毫电荷复合暗物质,其内置了非弹性过程和光子发射,但参数空间受到严格限制。在第二个例子中,上散射 (up-scattering) 和衰变来自不同的扇区,因此限制较少。激发态的衰变有可能在直接探测实验中被检测到。然而,我们发现宇宙微波背景 (CMB) 的限制正处于排除将其作为 DAMA 信号解释的边缘。X 射线谱线的湮灭暗物质解释被发现与 CMB 限制存在张力。最后,广义版本的衰变暗物质可以解释数据,其寿命对于质量 106\lesssim 10^{6} GeV 的情况超过了宇宙年龄。

关键词

引用

@article{arxiv.1403.1570,
  title  = {X-ray Lines from Dark Matter: The Good, The Bad, and The Unlikely},
  author = {Mads Frandsen and Francesco Sannino and Ian M. Shoemaker and Ole Svendsen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1403.1570},
  year   = {2015}
}

备注

14 pages, 4 figures; updated to match JCAP published version