Gamma-ray signatures for Kaluza-Klein dark matter
暗物质的超维起源是一个迷人的,现在经常讨论的可能性。在这里,我们呈现了卡鲁扎-克莱因暗物质粒子自湮没所预期的伽马射线特征。为了比较,我们将其与超对称的情况进行对比,在超对称的情况下,中性伴子湮灭谱采取非常不同的形式。在这两种情况下,我们发现明显的光谱特征,原则上可以用来区分这两种类型的暗物质候选人已经与今天的探测器分辨率。
2006-09-18 astro-ph hep-ph
Cosmological gamma ray and neutrino backgrounds due to neutralino dark matter annihilation
假设观测到的暗物质是由MSSM中的热激发的中性伴子组成,我们计算了由于中性伴子湮灭在演化的暗物质晕中产生的γ射线和中微子的宇宙学背景辐射。这种伽马射线背景辐射的光谱并没有表现出很强的湮灭线特征,但可能相当于EGRET在几个GeV以上观测到的河外伽马射线连续通量的一个重要部分。与大气前景相比,相应的宇宙学中微子背景很弱。然而,假设完全混合,宇宙学上的τ中微子背景可以在10 GeV - 1 TeV的能量范围内用鉴别味道的中微子望远镜探测到。一个小的各向异性的背景辐射预计,反映当地集群的暗物质晕沿超银道面。
2004-05-18 astro-ph hep-ph
Challenges in Detecting Gamma-Rays From Dark Matter Annihilations in the Galactic Center
大气切伦科夫望远镜,包括HESS和MAGIC,已经探测到来自银河系中心区域的伽马射线光谱,其范围从$\sim$ 200 GeV或更低,到至少$\sim$ 10 TeV。虽然这种辐射的来源还不清楚,但光谱似乎表现为简单的幂律,这不是通过暗物质粒子湮灭产生的伽马射线的预期。相反,如果我们得出结论,这些伽马射线的来源是天体物理学的起源,这个光谱将构成一个背景,为未来的暗物质搜索使用伽马射线从这个地区。在本文中,我们将研究这种背景将如何影响GLAST等实验的前景,以探测银河系中心的暗物质。我们发现,只有一个狭窄的范围内的暗物质湮灭率是潜在的GLAST观察到这个新发现的背景下,并考虑到目前的限制EGRET和HESS。我们还发现,线发射的检测,而不是完全排除,只可能在一个非常狭窄的范围内的暗物质模型和晕配置文件。
2006-03-20 astro-ph hep-ph
Can Astrophysical Gamma Ray Sources Mimic Dark Matter Annihilation in Galactic Satellites?
宇宙暗物质的性质是未知的。最令人信服的假设是,暗物质由100 GeV质量范围内的弱相互作用大质量粒子(WIMP)组成。这些粒子会在星系晕中湮灭,产生高能伽马射线,这种射线可能被伽马射线望远镜(如GLAST卫星)探测到。我们调查的能力GLAST区分WIMP湮没源和天体物理源。聚焦于冷暗物质模型预测的银河系卫星晕,我们发现WIMP伽马射线谱几乎是唯一的;通过包括光谱和空间信息,可以以令人信服的方式将最亮的WIMP源与已知源类分离。候选的WIMP源可以用成像大气切伦科夫望远镜进一步研究。最后,大型强子对撞机的数据可能会对银河系暗物质的研究产生至关重要的影响。
2007-03-08 astro-ph hep-ph
Supersymmetric Dark Matter and the Extragalactic Gamma Ray Background
我们追踪的起源,新确定的河外伽玛射线背景EGRET数据的一个未解决的人口耀变体和中性伴子湮灭冷暗物质晕。利用高分辨率模拟宇宙结构形成的结果,我们计算了复合光谱,并与EGRET数据进行了比较。由此得到的中性伴子质量的最佳拟合值为m_chi =(515 +/- 110/75)GeV(系统误差\~30%)。
2005-04-06 astro-ph hep-ph
Antimatter and Gamma-rays from Dark Matter Annihilation
简要回顾了暗物质的间接探测特征。特别是,暗物质粒子湮灭反物质和γ射线的检测方法进行了审查。随着GLAST卫星即将发射,在几GeV到300 GeV的能量范围内的一个关键窗口将打开。该仪器良好的角度和能量分辨率意味着可以搜索冷暗物质模型预测的结构。如果目前对晕暗物质结构的理解是正确的,目前计划的大型地基成像切伦科夫望远镜阵列可能会进一步改善极限,或发现信号。
2007-12-06 astro-ph hep-ph
Can Dark Matter Annihilation Dominate the Extragalactic Gamma-Ray Background?
湮灭暗物质(DM)被认为是来自银河系中心(GC)的伽马射线的可能来源,并对河外伽马射线背景(EGB)有贡献。假设DM晕的密度分布的普遍性,我们表明,这是不太可能的DM湮灭是EGB的主要组成部分,而不超过所观察到的伽马射线通量从GC。当我们考虑到超大质量黑洞或重子冷却对密度分布的增强作用时,这个论点就变得更强了。子结构的存在可以放松约束,但只有在实现非常大的截面以及相当平坦的轮廓时。
2005-03-01 astro-ph hep-ph
Significant Gamma Lines from Inert Higgs Dark Matter
一种明确确认粒子暗物质存在并确定其质量的方法是在即将到来的望远镜中检测其湮灭为单色伽马射线。暗物质的最极小模型之一是惰性二重态模型,通过添加另一个没有与费米子直接耦合的希格斯二重态获得。对于质量在40到80 GeV之间的新惰性希格斯粒子中最轻的一种,可以提供与当前观测一致的冷暗物质的正确宇宙丰度。我们发现,对于这种标量暗物质候选者,单色γγ和Zγ末态的湮灭信号将异常强烈。这些伽马射线线信号的能量范围和速率使它们成为即将到来的GLAST卫星搜索的理想选择。
2007-10-05 astro-ph hep-ph
Cosmological Lower Bound on Dark Matter Masses from the Soft Gamma-ray Background
最近探测到的511 keV光子从我们的银河系中心的动机,我们计算的软伽马射线背景的宇宙晕的红移511 keV光子的光谱。暗物质粒子湮灭成电子-正电子对伽马射线背景有很大贡献。这样的暗物质粒子的质量必须<~ 100 MeV,这样产生的电子-正电子对才是非相对论的。另一方面,我们表明,为了湮灭不超过观察到的背景,暗物质质量需要>~ 20 MeV。我们包括活动星系核和超新星的贡献。晕子结构可以将下限增加到>~ 60 MeV。
2004-12-26 astro-ph hep-ph
Extracting the Gamma Ray Signal from Dark Matter Annihilation in the Galactic Center Region
GLAST卫星飞行任务将研究伽马射线天空,其曝光量比其前身EGRET大得多。此外,它将能够以更高的精度测量伽马射线的到达方向。这些特征都大大增强了GLAST识别暗物质粒子湮灭产生的伽马射线的潜力。然而,如果要充分利用GLAST对暗物质的敏感性,光谱和角度信息的结合使用是必不可少的。在本文中,我们讨论了分离的暗物质湮灭产品从天体物理背景,重点放在银河系中心区域,并执行这样的分析预测。我们认为这两个点状和弥漫的天体物理背景和模型,他们使用点扩散函数GLAST。虽然我们的研究结果取决于暗物质信号和天体物理背景的具体特征,但我们发现,在许多情况下,即使存在显著的天体物理背景,也有可能成功识别暗物质湮灭辐射。
2008-03-13 astro-ph hep-ph
Gamma rays from dark matter annihilation in the Draco and observability at ARGO
CACTUS实验最近从天龙座矮球状星系的方向观测到超过50 GeV的伽马射线。考虑到天龙座是暗物质主导的,伽马射线可能是通过天龙座晕中的暗物质湮灭产生的。在标准模型的最小超对称扩展的框架中,我们探索了CACTUS的伽马射线信号的参数空间。我们发现中性伴子的质量被限制在大约100 GeV ~ 400 GeV之间,天龙座暗晕轮廓的中心尖点是解释CACTUS结果的必要条件。然后,我们讨论了进一步的约束超对称参数空间的观测在地面ARGO探测器。据发现,参数空间可以强烈约束ARGO如果没有多余的Draco观察到高于100 GeV。
2006-03-01 astro-ph hep-ph
Diffuse MeV Gamma-rays and Galactic 511 keV Line from Decaying WIMP Dark Matter
高纬度地区弥漫的MeV伽马射线辐射和来自银河系隆起的511 keV线通量的起源是不确定的。以前的研究已经引用了暗物质物理学来独立地解释这些观测结果,尽管还没有人能够在弱相互作用大质量粒子(WIMP)的良好框架内解释这两种发射。在这里,我们使用一个不稳定的WIMP暗物质模型,以表明它实际上是可能的,同时调和这两个观测,并在此过程中显示出一个显着的巧合:衰变暗物质与MeV的质量分裂可以解释这两个观测,如果正电子和光子产生类似的分支分数。我们用一个不稳定的branon来说明这个想法,branon是一个标准的WIMP暗物质候选者,出现在具有大额外维度的膜世界模型中。我们表明,因为通过三体末态衰变的branons,他们是另外不受约束的银河兆电子伏的伽马射线线搜索。因此,这种不稳定的长寿命暗物质粒子提供了新颖而独特的特征,可以通过未来对MeV伽马射线的观测进行测试。
2008-01-04 astro-ph hep-ph
What Can Gamma Ray Bursts Teach Us About Dark Energy?
有人认为,伽马射线暴(GRB)可能使我们的宇宙膨胀率能够测量到非常高的红移($z \gsim 5$),就像Ia型超新星在$z \sim$ 1- 1.5处所做的那样。我们在这里探索这种可能性,并发现伽玛射线暴有可能在高统计意义上检测到暗能量,但他们不太可能与未来的超新星任务,如SNAP,在测量暗能量的属性竞争。这一结论的例外是,如果在早期存在可观的暗能量,在这种情况下,伽马射线暴的信息将提供一个很好的补充,从超新星的$z\sim 1$信息。
2005-12-08 astro-ph hep-ph
Kaluza-Klein Dark Matter, Electrons and Gamma Ray Telescopes
卡鲁扎-克莱因暗物质粒子可以有效地湮灭成电子-正电子对,在宇宙$e^+ e^-$光谱中提供一个离散的特征(尖锐的边缘),其能量等于粒子的质量(通常为几百GeV到1 TeV)。虽然这一特征可能超出了基于卫星或气球的宇宙射线实验(区分初级粒子的电荷和质量的实验)的范围,但伽马射线望远镜可能提供另一种探测方法。ACT旨在观察极高能量的伽马射线,还观察电子感应电磁簇射的漫通量。为伽马射线天文学设计的GLAST卫星还将在其量能器中观测任何高能簇射(几百GeV及以上)。我们表明,高显着检测的电子-正电子功能从卡鲁扎-克莱因暗物质湮灭是可能的GLAST,也与ACTs,如HESS,VERITAS或MAGIC。
2004-11-03 astro-ph hep-ph
Gamma-ray Constraints on Dark Matter Annihilation into Charged Particles
暗物质湮灭成为带电粒子必然伴随着伽马射线,通过辐射校正产生。来自末态粒子的内部韧致辐射可以产生硬伽马射线,直到暗物质质量,具有近似与模型无关的光谱。专注于湮灭成电子,我们计算强大的上限上的暗物质自湮灭截面$<σ_A v >_{e^+e^-}$使用伽马射线数据从银河系跨越广泛的能量,$\sim10^{-3} - 10^4$ GeV。我们还计算了其他带电轻子相应的边界。我们保守的假设,天体物理的输入,并证明我们的推导出的界限将得到加强,如果更强的假设,这些输入。在与$e^+e^-$湮灭相伴的终点附近,硬伽马射线的比例仅比直接湮灭为单能伽马射线的情况低$\alt 10^2$的一个因子。因此,$<σ_A v >_{e^+e^-}$上的结合比$<σ_A v >_{γγ}$上的结合弱相同的因子。带电轻子湮灭截面的上限与中微子定义的{ \it总}湮灭截面的上限进行了比较。
2010-02-01 astro-ph hep-ph
Dark Matter and the CACTUS Gamma-Ray Excess from Draco
CACTUS大气切伦科夫望远镜合作最近报告了天龙座矮球状星系的伽马射线过剩。天龙座的特点是气体含量非常低,质光比很大,这可能是天龙座暗物质晕中弱相互作用大质量粒子(WIMP)湮灭的一种解释。我们发现,随着角分辨率的提高,未来的测量可以确定是否晕是核心或尖,以及其规模半径。我们找到了相关的WIMP质量和湮灭截面,并表明超对称模型可以解释所需的伽马射线通量。湮灭截面范围被发现是不兼容的标准热遗迹暗物质生产。我们计算这些超对称模型产生的天龙座伽马射线通量在GLAST的能量范围和直接的中性伴子检测和中性伴子湮灭在太阳中的中微子通量的速率。我们还讨论了CACTUS检测到的大部分信号来自直接WIMP湮灭为两个光子的可能性,并指出Draco的衰变暗物质场景与来自银河系中心的伽马射线通量和弥漫的伽马射线背景不兼容。
2006-02-16 astro-ph hep-ph
Resolving Cosmic Gamma Ray Anomalies with Dark Matter Decaying Now
暗物质粒子不需要完全稳定,事实上它们现在可能正在衰变。我们考虑这种可能性的框架下的普遍额外的维度和超对称性与非常晚的衰变的WIMP的卡鲁扎-克莱因引力子和引力子。漫射光子背景是一种敏感的探测器,即使对于远大于宇宙年龄的生命周期也是如此。值得注意的是,所观察到的MeV伽马射线过剩的能谱和通量都可以自然地用MeV质量分裂的暗物质衰变来解释。未来对连续谱和线光子通量的观测将检验这一解释,并可能对宇宙学参数提供新的约束。
2007-11-08 astro-ph hep-ph
Probing dark energy with gamma-ray bursts
提出了一种利用伽马射线暴作为探测暗能量的新方法。在Ia型超新星(SNIa)的距离-红移关系已经确定的情况下,通过标定低红移下的亮度-变率和亮度-滞后时间关系,高红移下的伽玛暴可以作为距离指示器。我们调查的潜在影响,未来的伽玛暴数据确定当前的物质密度$Ω_{m}$和暗能量状态方程$w$,这是假定为常数。我们表明,从{ \it Swift}和当前SNIa数据预期的数据集的组合分析结果在两个$Ω_{m}$和$w$优秀的测定。
2003-06-01 astro-ph hep-ph
Gamma Rays from Heavy Neutralino Dark Matter
我们认为中性伴子暗物质湮灭的伽马射线谱,并表明W对最终状态的内部韧致辐射给出了一个以前被忽略的光子源的能量附近的中性伴子的质量。对于大于1 TeV的质量和目前的探测器分辨率,这将导致一个特征信号,它不仅可能在W碎裂的连续谱上占主导地位,而且可能在γ-γ和γ-Z谱线信号上占主导地位,这些谱线信号已知能给出重中性伴子的大速率。因此,观测前景似乎很有希望。
2005-12-21 astro-ph hep-ph
Are two kinds of dark matter seen in Galactic gamma rays?
EGRET和WMAP观测到的1-100 GeV范围内的过量银河伽马射线被解释为暗物质(LSP)湮灭的信号。我们认为,过量的TeV伽马射线从银河系中心所观察到的H.E.S.S.表明它含有较重的暗物质成分,但残留物密度很小。
2005-01-10 astro-ph
Gamma-Ray Constraint on Galactic Positron Production by MeV Dark Matter
银河系的正电子,如在0.511 MeV的湮灭伽马射线线所观察到的,很难用天体物理源来解释。有人提出,它们是由暗物质湮灭或内星系晕中的衰变产生的。为了避免其他的限制,这些过程需要“看不见”,这样最终的正电子湮灭是唯一可检测到的信号。然而,对这些过程的电磁辐射修正不可避免地产生真实的伽马射线("内部韧致辐射”);这种辐射违反了COMPTEL和EGRET约束,除非暗物质质量小于约20 MeV。
2004-09-16 astro-ph hep-ph nucl-th
Conservative Constraints on Dark Matter Annihilation into Gamma Rays
利用银河系、仙女座星系(M31)和宇宙背景观测的伽马射线数据,我们计算了在宽范围的暗物质质量下,暗物质自湮灭到单能伽马射线的截面的保守上限。<sigma_A v>(In事实上,在这个范围的大部分,如果只考虑能量在暗物质质量端点的几个因子之内的伽马射线的分支比,我们的结果是不变的。)如果知道末态分支比与伽马射线的比值Br(gamma gamma),那么_{gamma gamma}/Br(gamma gamma)将定义总截面的上限;我们保守地假设Br(gamma gamma)> 10 ^{-4}。<sigma_A v>总截面的上限也可以通过考虑任何标准模型粒子的出现率来推导;在实践中,这个极限是由中微子定义的,中微子是最难检测到的。对于中等质量的暗物质,总截面上基于伽马射线的上限和基于中微子的上限是相当的,而伽马射线极限对于小质量更强,中微子极限对于大质量更强。我们评论这些结果如何依赖于天体物理输入和湮灭的最终状态的假设,以及如何GLAST和其他伽马射线实验可以改善他们。
2008-09-06 astro-ph
Gamma-Rays and Neutrinos from Dark Matter
高能伽马射线和中微子可以通过湮灭和暗物质粒子可能的缓慢衰变产生。我们讨论的流量和光谱的暗物质粒子在宇宙中产生的秒和它们的可观测性与其他天体物理伽玛射线信号和大气中微子的竞争。为此,我们假设暗物质粒子是超对称理论预测的最轻的超对称粒子(LSP)。
1996-07-05 astro-ph
On the Origin of the Dark Gamma-Ray Bursts
暗爆发的起源-即在X射线,光学/近红外和无线电范围内没有观测到余辉-还不清楚。不同的可能性-仪器偏差,非常高的红移,在宿主星系灭绝-进行了讨论,并显示出重要的。另一方面,暗暴本身不应该形成一个新的长伽马射线暴子群。
2007-01-31 astro-ph
Section on Prospects for Dark Matter Detection of the White Paper on the Status and Future of Ground-Based TeV Gamma-Ray Astronomy
这是一份关于暗物质科学工作组的研究结果的报告,该工作组负责撰写关于TeV伽马射线天文学的现状和未来的白皮书。该白皮书由美国物理学会委托撰写,全文可在astro-ph(arXiv:0810.0444)上找到。本节详细讨论了未来伽马射线实验探测暗物质的前景,以及伽马射线测量与其他间接、直接或基于加速器的搜索的互补性。我们的结论是,任何对暗物质的全面搜索都应该包括伽马射线观测,既要识别暗物质粒子(通过伽马射线光谱的特征),又要测量星系晕中暗物质的分布。
2008-12-03 astro-ph
Constraining Dark Matter hypothesis through Diffuse Source observations with the GLAST-LAT detector
伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)计划于2007年秋季发射,是下一代高能伽马射线天文台。GLAST上的大面积望远镜(LAT)仪器具有宽视场($>$ 2 sr),大有效面积和20 MeV至$>$ 300 GeV的能量范围,将为未来的暗物质研究提供极好的机会。我们提出了一个概述的GLAST暗物质和新物理工作组的努力,在LAT能力的研究,以检测来自WIMP对湮灭在弥漫的天体物理源的伽马射线通量。将特别注意河外扩散伽马射线辐射和从湮灭到伽马-伽马和/或伽马-Z最终状态的线搜索。
2007-09-03 astro-ph
Spectral Gamma-ray Signatures of Cosmological Dark Matter Annihilation
我们提出了一个新的签名弱相互作用大质量粒子(WIMP)的暗物质,在弥漫的河外伽玛射线辐射的光谱特征。这个特征,在对应于WIMP质量的能量处伽马射线强度的突然下降,来自于由于宇宙学红移引起的WIMP湮灭为两条伽马射线而导致的线的不对称扭曲。不像其他提出的搜索线信号,这种方法是不是很敏感的确切的暗物质密度分布晕和subhalos。唯一的要求是,小尺度上的子结构的质量分布近似遵循Press-Schechter定律,并且较小的晕平均比大晕更密集,这是冷暗物质的N体模拟的一般结果,并且有观测支持。即将到来的伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)将非常适合寻找这些光谱特征。对于数值例子,我们使用率计算的超对称粒子暗物质,其中可检测的信号是可能的。
2001-12-13 astro-ph
The High Energy Gamma-Ray Background as a Probe of the Dark Matter in the Galactic Halo
我们提出的限制晕暗物质候选人的密度在太阳圈内的各向异性的基础上,在高能量的伽马射线背景。伽马射线背景中已知的星系成分,特别是逆康普顿成分,已经得到了更精确的估计。我们发现光谱的剩余发射,减去银河系的组成部分是不一致的发射从一些拟议的暗物质候选人。我们推导出扩散气体质量的上限为10^8 M太阳,而对伽马射线背景有贡献的原始黑洞数密度的上限为3*10^9 pc^(-3)。
1998-11-20 astro-ph
Detecting the dark matter via the proper motion of gamma-rays from microhalos
我讨论了通过太阳附近的亚太阳质量暗物质晕的自行来探测暗物质的前景。在潮汐破裂中幸存下来的微晕可以表现出每年几弧分的自行。对于与光子耦合的暗物质粒子,例如最轻的超对称粒子或卡鲁扎-克莱因粒子,微晕可以通过湮灭产生的伽马射线光子发射来检测。在伽玛射线部分的光谱中探测到微晕的自行,不仅包含了关于暗物质粒子的粒子物理性质的信息,而且还提供了对早期层次结构形成的洞察。
2007-03-29 astro-ph
Revealing the Dark TeV Sky: The Atmospheric Cherenkov Imaging Technique for Very High Energy Gamma-ray Astronomy
大气切伦科夫成像技术为天体物理学探索开辟了100 GeV至50 TeV的伽马射线谱。该技术的发展(重点放在早期)被描述为是其应用到伽马射线天文学的基本原则。简要介绍了目前这一代望远镜阵列,特别是VERITAS。
2006-06-13 astro-ph
Swift Identification of Dark Gamma-Ray Bursts
我们提出了一个光通量与X射线通量图的所有已知的伽马射线暴(GRB)的X射线余辉已被检测到。我们提出了暗爆发的操作定义,即相对于火球模型,其具有光学-X射线光谱指数β_OX < 0.5。在52个伽玛暴的样本中,我们确定了5个暗暴。定义和图表作为一个简单而快速的诊断工具,识别暗伽玛暴的基础上有限的信息,特别是有用的早期和客观的识别暗伽玛暴观测雨燕卫星。
2004-11-01 astro-ph
Neutralino Gamma-ray Signals from Accreting Halo Dark Matter
越来越多的证据表明,粒子冷暗物质的自洽模型必须考虑到亚星系尺度上的空间不均匀性,例如,在高分辨率的N体模拟结构形成。同样在更理想化的解析模型中,在晕的某些区域会出现密度增强。我们使用的结果,从最近的N体模拟银河系晕和调查的伽马射线通量时,将产生一个特定的暗物质候选人,中性伴子,湮灭在区域的密度增强。在模拟结果中发现的所有尺度上的团块都产生了非常强的伽马射线信号,这似乎已经排除了超对称参数空间的某些区域,并将通过即将进行的实验(如GLAST伽马射线卫星)进一步探索。作为一个正交模型的结构形成,我们还考虑Sikivie的简单的下落模型的暗物质,它预测应该存在连续的区域增强密度,焦散环,在银河系的暗物质晕。然而,我们发现,从焦散环的伽马射线信号通常是太小,无法检测。
2000-12-15 astro-ph
Dark Matter annihilation in Draco: new considerations on the expected gamma flux
一个新的估计的伽马射线通量,我们希望从超对称暗物质湮灭从天龙座dSph检测使用DM密度分布与最新的观测兼容。该计算还考虑了望远镜的点扩散函数(PSF)的重要影响。我们表明,这种效果是至关重要的方式,我们将观察和解释可能的信号检测。最后,我们讨论了MAGIC和GLAST探测天龙座可能的伽马信号的前景。
2007-04-02 astro-ph
New Gamma-Ray Probe of the Baryonic Dark Matter
我们扩展了最近报道的伽玛射线共振吸收沿视线向伽玛射线亮类星体(QSO),如3C279的检测。我们建议使用这种新的伽马射线吸收方法来研究银河系中的暗物质分布,以及在本星系群。讨论了在零红移的明亮类星体视线上探测到的吸收体的性质。我们比较了我们的结果与预期的暗物质分布在银河系晕,这是模拟在不同的CDM模型的边界。提出了用这种新方法研究类星体宿主星系CDM演化和本征宇宙星系晕重子分布的方法。
2005-01-04 astro-ph
Cosmological dark matter annihilations into gamma-rays - a closer look
通过测量在任何暗物质晕和所有红移下,弱相互作用大质量粒子(WIMP)对湮灭为高能光子对所引起的河外γ射线辐射的贡献,研究了探测WIMP暗物质的前景。我们进行了详细的分析,这个信号的独特的光谱特征,最近在一封短信中提出的三个作者,强调由于单色伽马射线产量的签名:宇宙学红移和吸收沿视线的组合效应产生尖锐的颠簸,在休息帧能量的线和不对称的涂抹到较低的能量。通量的水平既取决于WIMP暗物质的粒子物理方案,也取决于暗物质如何聚集的问题。由后者引入的Uniforms进行了深入的讨论,实施一个现实的模型,灵感来自国家的最先进的N体模拟和半解析建模的冷暗物质结构形成理论的结果。我们还解决了潜在的伽玛射线背景来自耀变体的问题,提出了一种新的计算。比较信号与背景,我们发现,有可行的配置,在粒子物理设置和结构形成的情况下定义的组合参数空间中,WIMP诱导的河外伽玛射线信号将在新一代的伽玛射线望远镜,如GLAST检测。
2002-07-04 astro-ph
Constraints on Dark Energy Models Including Gamma Ray Bursts
本文分析了宇宙学观测对暗能量性质的限制。结合超新星Ia型金样品、WMAP、SDSS和2dFGRS数据,我们选取了69个长伽马射线暴(GRB)数据,采用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法进行了全局拟合。明确考虑了暗能量扰动。我们特别注意的时间演化的状态方程的暗能量参数为$w_{DE}=w_0+w_a(1-a)$与$a$的宇宙尺度因子,强调的互补性,高红移伽玛暴的其他宇宙学探测。研究发现,考虑到高红移伽玛暴,对暗能量的约束变得严格,特别是对描述暗能量演化的$w_a$。
2007-11-12 astro-ph
Possible Dark Matter Signals from Antiprotons, Positrons, X-rays and Gamma-rays
许多涉及带电宇宙射线和高能光子的信号被解释为是由于湮灭暗物质。本文概述了实验证据,并特别讨论了宇宙辐射中的反质子和正电子的探测,银河系10 MeV和100 GeV之间的弥散伽马射线发射,以及来自银河系中心的511 keV湮灭辐射和超高能光子(>100 GeV)通量。
2005-05-13 astro-ph
Gamma-ray Bursts as Dark Energy Probes
我们讨论了使用伽马射线暴(GRBs)作为高红移距离估计的前景,并考虑它们在两个暗能量模型的研究中的使用,广义Chaubergin气体(GCG),一个模型的统一的暗能量和暗物质,和XCDM模型,一个模型,其中一个通用的暗能量流体一样的组件所描述的状态方程,$p= ωρ$。我们发现,这个测试产生相当令人失望的结果GCG模型,主要是敏感的宇宙中存在的物质总量的情况下,XCDM模型。我们还发现,在XCDM模型的框架内,一个大的样本的伽玛暴($\geq 200$)可能会变得非常有用,以改善即将到来的Ia型超新星的数据。
2006-09-20 astro-ph
Gamma Rays from Dark Matter
我给一个简短的回顾高能伽马射线签名的暗物质。大质量$X$粒子的衰变和随后的强子化被认为是最高能量宇宙射线的起源。在宇宙学距离上传播到地球(就像某些$X$粒子的拓扑缺陷起源模型中的情况一样)导致了在GeV能量下可能观测到的伽马射线通量。另一方面,大质量的遗迹粒子会聚集在星系晕中,包括我们的银河系,并可能在超高能量下产生各向异性的伽马射线和宇宙射线信号。未来的观测超过100 Gev的伽马射线由于在星系晕的WIMP湮灭可能会被用来放置超对称参数空间的约束。
2000-11-02 astro-ph
Dark Matter: the Connection with Gamma-Ray Astrophysics
我们回顾了间接暗物质搜索的现状,特别关注与伽马射线天体物理学的联系,以及即将到来的空间望远镜GLAST和空气切伦科夫望远镜(如CANGAROO,HESS,MAGIC和VERITAS)的探测前景。在简要介绍了间接搜索的基本动机之后,我们将讨论是否有可能从天体物理观测中获得足够强的证据,以声称发现了暗物质粒子。为了这个目的,我们讨论了最近一些相互矛盾的主张,在该领域产生了一些混乱,并提出了新的策略,可能提供期待已久的吸烟枪暗物质。
2006-08-31 astro-ph