Diffuse Gamma Flux from Antiproton Annihilation in our Galaxy
康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜(EGRET)对高能伽马射线(E > 30 MeV)进行的全天观测为详细研究扩散伽马射线发射提供了一个独特的机会。所观察到的漫射辐射有一个银河系的组成部分,产生于宇宙射线与当地星际气体和辐射的相互作用,以及一个几乎均匀分布的组成部分,通常认为是起源于银河系以外。观测结果被解释为河外高能伽马射线发射主要来自未分辨的伽马射线发射耀变体。我们考虑了弥散伽马射线通量的另一种可能来源,即反质子与星际介质的湮灭。
1999-11-04 astro-ph hep-ph
A comparison between the detection of gamma rays and positrons from neutralino annihilation
我们研究了中性伴子暗物质在星系晕中湮灭产生的正电子和γ射线的间接探测。考虑HESS数据作为构成γ射线背景的谱,我们在具有非普适标量质量和Gaugino质量的一般超引力框架下比较了GLAST和PAMELA实验的前景。我们表明,与约10的升压因子,PAMELA将与GLAST典型的NFW尖形配置文件的竞争。
2006-11-23 astro-ph hep-ph
Dark Matter Annihilation: the origin of cosmic gamma-ray background at 1-20 MeV
1-20 MeV的宇宙伽马射线背景的起源仍然是一个谜。我们发现,伽马射线发射伴随湮灭的20兆电子伏的暗物质粒子解释了大部分观测到的信号。我们的模型满足所有目前的观测约束,并自然提供了起源的“失踪”的伽马射线背景在1-20 MeV和511 keV线发射从银河系中心。我们的结论是,伽玛射线观测支持20兆电子伏的暗物质粒子的存在。对这一能带中伽马射线背景的改进测量无疑验证了我们的提议。
2005-09-12 astro-ph hep-ph
Antiprotons Annihilation in the Galaxy As A Source of Diffuse Gamma Background
重子非对称宇宙中反物质畴的存在可以作为粒子理论在非均匀重子合成暴胀模型中的宇宙学结果。这样的区域可以在早期宇宙中生存下来,并在我们的银河系中形成反物质恒星的球状星团。提出了星系反物质污染和物质气体湮灭的模型。质子-反质子湮灭伽马通量再现了EGRET测量的银河系伽马背景。通过与观测数据的比较,估计了银河系中可能存在的反物质星的最大允许数量。
2000-05-21 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
Gamma rays from the neutralino dark matter annihilations in the Milky Way substructures
高分辨率模拟显示,在冷暗物质的情况下,结构形成的层次和大量的子结构生存在星系晕。如果子结构通过暗物质湮灭发射伽马射线,就可以探测到。在标准模型的最小超对称扩展框架下,计算了银河系次结构中暗物质湮灭的γ射线通量。从低能超对称性,特别是从子结构中的暗物质的密度分布的预测的不确定性进行了仔细的研究。计算在任何给定通量以上发射伽马射线的子结构的累积数目。从子结构的γ射线的可探测性进行了讨论。我们提出了通过地面大视场探测器探测这些信号的可行性。
2006-01-10 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
Positron/Gamma-Ray Signatures of Dark Matter Annihilation and Big-Bang Nucleosynthesis
PAMELA实验观测到的正电子过剩可能来自于暗物质湮灭,如果湮灭截面足够大的话。我们表明,暗物质湮灭方案来解释正电子过剩也可能是兼容的宇宙锂丰度之间的理论和观测的差异。超对称标准模型中的类维诺中性伴子就是一个很好的例子,费米卫星实验也证实了这一点。
2009-06-29 astro-ph hep-ph
Gamma-ray and radio tests of the e+e- excess from DM annihilations
PAMELA和ATIC最近报告了e+e-宇宙射线的过剩。我们表明,如果它是由于暗物质湮灭,相关的伽马射线通量和同步辐射产生的e+e-在银河系磁场违反HESS和射电观测的银河系中心和HESS观测矮椭球,除非DM密度分布是显着不太陡峭的基准NFW和Einasto配置文件。
2009-02-28 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
A New Signature of Dark Matter Annihilations: Gamma-Rays from Intermediate-Mass Black Holes
我们研究了在质量在$10^2 \lsim M / \msun \lsim 10^6$范围内的中等质量黑洞周围的暗物质密度(迷你尖峰)增强中检测来自暗物质(DM)湮灭的伽马射线的前景。聚焦于两种不同的IMBH形成情景,我们表明,对于常见DM候选者的质量和截面的典型值,由DM在银河系前IMBH周围的绝热生长产生的小尖峰将是明亮的伽马射线源,这可以很容易地用大视场伽马射线实验(如GLAST)检测到,并进一步用较小的视场进行研究。更大面积的实验,如空气切伦科夫望远镜CANGAROO,HESS,MAGIC和VERITAS。许多伽马射线源与本星系群的发光成分无关,并且在DM粒子的质量上具有相同的能谱截止值,这些伽马射线源的探测将提供DM湮灭的潜在吸烟枪签名,并对中等质量和超大质量黑洞的性质提供新的认识。
2005-09-19 astro-ph hep-ph
The Effect of Supersymmetric CP Phases on qq-bar Annihilations
考虑超对称软相位的影响,我们计算了$q \bar{q}$湮灭为荷子和中性伴子的速率。特别是,相位的$μ$参数获得直接可访问性通过生产不同的电荷和中性伴子。三线性软质块体的相位对截面没有显著影响。我们的研究结果可能是重要的sparticle搜索在LHC。
2004-05-14 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
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
Galactic Gamma Halo by Heavy Neutrino annihilations?
EGRET最近在银河系周围发现的弥散伽马晕可能是由残留中微子N(第四代)的湮灭产生的,其质量在一个很窄的范围内(Mz /2 < M < Mz)。晕中的中微子湮灭可能导致超相对论电子对,其在红外或光学星系光子上的逆康普顿散射可能是观测到的GeV伽马射线的来源,或者促使100 MeV- 1 GeV的光子(由于中性π介子秒)通过N - anti N --> Z-->夸克对反应产生。由此产生的γ通量(10 ^(-7)-10 ^(-6)cm ^(-2)s^(-1)sr^(-1))与EGRET观测到的γ通量相当,并且与最近解释地下DAMA信号所需的中微子质量窄窗口(45 GeV < M < 50 GeV)相一致。第四代重中微子的存在对解决宇宙的暗物质问题没有多大贡献,但它可能很容易被即将到来的LEP II数据探测到。
1999-10-19 astro-ph hep-ph
Gamma-ray detection from neutralino annihilation in non--universal SUGRA scenarios
我们分析了在超重力情况下,非普适软标量和高吉诺质量的中性伴子暗物质的间接探测。特别地,计算了由于中性伴子湮灭而从银河系中心产生的伽马射线通量。在参数空间的重要区域,它可以显着增加(约两个数量级)相对于普遍的情况。将这一结果与目前和计划进行的实验的灵敏度进行了比较,这些实验包括卫星探测器EGRET和GLAST以及地面大气望远镜HESS。例如,对于$\tanβ< 35$,GLAST和HESS的灵敏度区域只能在非通用场景中达到。
2005-06-27 astro-ph hep-ph
Anisotropy of the cosmic gamma-ray background from dark matter annihilation
来自暗物质湮灭的高能光子对宇宙伽马射线背景(CGB)有贡献。由于暗物质粒子的相互作用很弱,湮灭只能发生在高密度区域,如暗物质晕。CGB能谱的精确形状取决于暗物质粒子的性质,以及暗物质晕的宇宙学演化。然而,为了区分来自暗物质湮灭和其他天体物理来源的信号,来自能谱的信息可能是不够的。我们发现,暗物质湮灭也产生了一个特征的各向异性的CGB,这提供了一个强有力的工具来测试的起源。我们发展的形式主义的基础上晕模型的方法来计算三维功率谱的暗物质结块,这决定了功率谱的湮灭信号。如果暗物质粒子是超对称中性伴子,并且它们占了GeV范围内观测到的CGB平均强度的大部分,那么未来的γ射线探测器如GLAST的灵敏度应该允许我们测量CGB各向异性的角功率谱。另一方面,如果暗物质的质量相对较小,并且在MeV区域占了大部分CGB,那么未来的高级康普顿望远镜应该能够测量MeV区域的各向异性。由于湮灭光子的强度与密度的平方成正比,我们表明,预测形状的角功率谱的伽马射线从暗物质湮灭是不同的,由于其他天体物理来源,如耀变体。因此,CGB的角功率谱提供了暗物质湮灭的确凿证据。
2006-01-14 astro-ph hep-ph
Dark matter annihilation or unresolved astrophysical sources? Anisotropy probe of the origin of cosmic gamma-ray background
宇宙伽马射线背景(CGB)的起源是高能天体物理学中长期存在的一个谜。可能的候选者包括普通的天体,如未解决的耀变体,以及更奇特的过程,如暗物质湮灭。虽然很难单独从平均强度数据中区分它们,但可以使用各向异性数据来代替。我们研究了来自未分辨耀变体和暗物质湮灭(包括来自暗物质子结构的贡献)的CGB各向异性,发现来自这些源的角功率谱是非常不同的。然后,我们专注于检测暗物质湮灭信号的各向异性数据,通过处理未解决的耀变体组件作为一个已知的背景。我们发现,只要暗物质湮灭贡献了一个合理的分数,暗物质的签名应该是可检测的角功率谱的CGB从两年的全天空观测与伽马射线大面积空间望远镜(GLAST),例如,>~ 0.3,在大约10 GeV的CGB。我们的结论是,各向异性测量的CGB与GLAST应该是一个强有力的工具,揭示CGB的起源,并有可能为第一次检测到的暗物质湮灭。
2007-03-07 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
Gamma-Ray Background from Neutralino Annihilation in the First Cosmological Objects
中性伴子暗物质的范式预测,第一个引力束缚的物体是地球质量大小的微晕,它会发射湮灭伽马射线。在这里,我们表明,虽然从个人最近的微晕的流量是非常难以检测,有意义的限制,他们的生存概率和内部密度分布可以设置通过要求从微晕的银河系和河外伽马射线背景通量不超过现有的EGRET背景数据。微晕可能被恒星碰撞破坏并不会显著减少背景通量。如果微晕在暗物质的等级聚集过程中存活的概率像最近的模拟所表明的那样大,那么即使微晕具有标准的湮灭截面和保守的内部密度分布,它们也可能是在某些光子能量范围内观察到的背景通量的重要组成部分。仙女座星系晕中微晕的综合伽马射线通量也可能在不久的将来被观测到。
2005-09-07 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
TeV gamma-rays and the largest masses and annihilation cross sections of neutralino dark matter
出于最近的结果的解释TeV伽马辐射从银河系中心,包括新的2004年HESS数据,作为暗物质粒子湮灭的副产品,我们解决的问题,最大可能的中性伴子质量和对湮灭截面在超对称模型。扩展参数空间的极小模型,如mSUGRA和mAMSB的情况下,一般的软超对称性打破希格斯质量提供了最大可能的对湮灭率,对应于共振湮灭中性伴子最大的高吉诺-希格西诺混合。采用模型无关的方法,我们提供了分析和数值上限的中性伴子对湮灭截面。一个可能的漏洞是由非微扰电弱共振的发生,我们也考虑在这里的情况。然后,我们表明,在极端的情况下,在胶子(共)湮灭的QCD效应的彻底列入,使中性伴子的质量在数百TeV的范围内,远远超出了s波么正性约束,可行的暗物质的候选人。最后,我们概述了中性伴子的质量和截面的模型热产生的WMAP遗迹丰度的范围,从而提供“最佳情况”的间接超对称暗物质探测率的参考值。
2005-10-27 astro-ph hep-ph
Stop Co-Annihilation in the Minimal Supersymmetric Standard Model Revisited
我们重新研究了最小超对称标准模型的停止共湮灭方案,其中一个bino-like最轻的超对称粒子的热遗迹密度设置的共湮灭与标量合作伙伴的顶夸克在早期宇宙。我们专注于只有最高伙伴部门与宇宙学相关,其他粒子都很重的情况。我们讨论宇宙学的重点是低能量参数和测量的希格斯玻色子玻色子质量及其属性的影响的重点。我们发现,不可约的直接检测信号与这种宇宙学一般远低于预计的实验灵敏度,在大多数情况下,低于中微子背景。一个更大的,可探测的,直接的探测率是可能的,但与共同湮灭宇宙学无关。LHC对压缩光谱的搜索对于探测这种情况至关重要。
2018-01-22 hep-ph
QCD Correction to Neutralino Annihilation Process and Dark Matter Density in Supersymmetric Models
我们计算了中性伴子湮灭到夸克反夸克末态的截面的QCD修正,并讨论了它对中性伴子残余密度计算的意义。我们看到,当末态夸克是非相对论性的时,QCD修正使对湮灭截面增加了O(10%)。因此,当最轻的中性伴子主要湮灭成t \bar{t}对时,最轻的中性伴子的残余密度受到QCD修正的显著影响,特别是当最轻的中性伴子质量接近顶夸克质量时。
2006-05-16 hep-ph
Dark matter annihilation from intermediate-mass black holes: Contribution to the extragalactic gamma-ray background
我们调查的贡献河外伽玛射线背景(EGB)由于中性伴子暗物质(DM)对湮灭成光子,DM密度增强(minispikes)周围的中等质量黑洞(IMBHs)。我们专注于两个IMBH形成的情况下,我们的保守的情况下,IMBH是人口III恒星的残余物,我们的乐观的情况下,IMBH在原星系盘形成。在这两种情况下,它们在高红移的前星系晕中的形成导致了小尖峰的形成,这些小尖峰是伽马射线光子的明亮来源。考虑到minispike耗尽过程中,我们只总结的IMBHs与维持minispike宇宙学分布的贡献。我们的保守方案(BH质量为10 ^2 M_sun,具有r^{-3/2}小尖峰)预测的伽马射线通量比等效通量大一个数量级,使用相同的DM参数(质量为100 GeV,湮灭截面3 \times 10^{-26} cm ^3 s^{-1},来自没有IMBH小尖峰的主晕。我们的乐观方案(BH质量为10^5 M_sun,具有r^{-7/3}小尖峰)预测的通量要大三个数量级,可以达到EGRET当前的EGB观测值(DM参数如上)。这一事实可能有助于约束DM参数和阐明IMBH的真实性质的有趣的后果。此外,我们确定的光谱DM湮没成单色伽马射线,并表明其通量可以在GLAST的观测范围内,提供了一个潜在的“吸烟枪”的DM签名。
2006-10-18 astro-ph hep-ph
High energy Gamma-Ray Bursts as a result of the collapse and total annihilation of neutralino clumps
罕见的天体物理事件-能量超过GeV的宇宙学伽马射线暴-被认为是某些超对称性参数信息的来源。提出了强伽马射线暴的产生模型。根据这个模型,伽马射线暴是中性伴子团坍缩和完全湮灭的结果。在湮灭的最后阶段,约80%的团簇在约100秒内辐射.在分裂Higgsino模型框架下计算了湮没谱及其特征能量。
2006-02-20 hep-ph
Exclusive two-photon annihilation at large energy or large virtuality
本文综述了高能γ-γ湮灭成介子或重子对理论和大光子虚度下γ * γ * -> π 0过程理论的最新进展。
2003-06-30 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
A further look at particle annihilation in dark matter caustics
暗物质焦散是小尺度的高密度结构,据信存在于像我们这样的星系中。如果暗物质由弱相互作用大质量粒子组成,这些焦散可以通过暗物质粒子湮灭产生的伽马射线来检测。我们讨论粒子湮灭在外部和内部焦散线,并提供预期的伽马射线分布的天空地图。
2008-01-28 astro-ph hep-ph
Cosmic constraints rule out s-wave annihilation of light dark matter
光暗物质湮灭成电子-正电子对时会发出大量的内部韧致辐射,这可能是宇宙伽马射线背景的一部分。伽马射线的发射量取决于暗物质的聚集因子。最近的计算表明,该值应该是$10^6-10^7$阶。这使我们能够计算出预期的伽马射线背景贡献从暗物质湮灭。我们发现,轻暗物质模型可以排除,如果一个恒定的热平均截面假设(s波湮灭)。然而,对于更大质量的暗物质候选者,如中性伴子,宇宙约束就更弱了。
2009-01-12 astro-ph hep-ph
Supersymmetric Dark Matter Detection at Post-LEP Benchmark Points
我们审查的前景发现超对称暗物质在最近提出的一套后LEP超对称基准方案。我们考虑直接检测通过自旋无关的核散射,以及间接检测通过遗迹湮灭中微子,光子和正电子。我们发现,几个基准方案提供了良好的前景,通过自旋无关的核散射直接检测,以及通过μ子产生的中微子在太阳的遗迹湮灭,和光子在银河系中心的湮灭间接检测。
2001-11-22 astro-ph hep-ex hep-ph
Detecting the dark matter annihilation at the ground EAS detectors
本文在最小超对称标准模型的框架下,研究了用地面EAS探测器探测银河系暗晕中暗物质湮灭产生的γ射线的可能性。基于蒙特卡罗模拟,我们还研究了两种特殊的EAS探测器ARGO和HAWC的性能,以及它们对探测暗物质湮灭的灵敏度。我们发现地面EAS探测器有可能观测到这样的信号。相反,如果没有观察到信号,我们给出了超对称参数空间上的约束,然而,这取决于subhalos属性。
2007-04-16 astro-ph hep-ph
Gamma-rays Constraint on Higgs Production from Dark Matter Annihilation
在宇宙线观测中,当126GeV的Higgs衰变为两个γ时,通过DM湮灭产生静止或几乎静止的Higgs时,会发现γ线信号。该线信号给出了DM对Higgs产生截面的约束。我们在这项工作中用简单的分析来检验这一点。
2013-05-07 hep-ph
Gamma Rays from Near-Solar WIMP Annihilations
如果弱相互作用的大质量粒子(WIMP)构成了银河系的暗物质晕,那么高密度的这种粒子将存在于大质量天体(如太阳)附近。由此产生的湮灭被认为会产生中微子、伽马射线和其他衰变产物。如果这种湮灭有任何显著的部分发生在太阳之外,那么地球上的探测器就可以观测到伽马射线。本文描述了一个计算,以确定发生在太阳以外的太阳捕获的WIMP零日的分数。这一结果对实验搜索的影响进行了讨论。我们发现,探测近太阳WIMP湮灭γ射线的前景是很差的。
2001-03-26 hep-ph
Exclusive annihilation p pbar -> gamma gamma in a generalized parton picture
在大s(~10 GeV^2)和|t|,|u| ~ s下,质子-反质子湮灭成两个光子的过程可以用广义部分子图像来描述,类似于广角实康普顿散射中的“软机制”。这两个光子是在一个快夸克和反夸克的湮灭中发射出来的。描述p-pbar系统向q-qbar对过渡的矩阵元可以与类时质子弹性形状因子以及在包含的深度非弹性散射中测量的夸克/反夸克分布有关。该反应可以在GSI的1.5-15 GeV高光度反质子储存环(HESR)上进行研究。
2002-08-06 hep-ph
Supersymmetric QCD corrections to quark pair production in e+ e- annihilation
我们计算超对称QCD修正(夸克/胶子环)夸克对生产的e+ e-湮灭,允许左手和右手的平方之间的混合,并考虑到非零夸克质量的影响。对Z玻色子部分宽度的修正一般都很小且为正值,除了在大的b-夸克混合的情况下,它们会变成负值。在高能电子+电子对撞机上,对总的截面进行更大的修正是可能的。对前后不对称性的修正可以忽略不计,除了顶夸克,它们对t-夸克混合很敏感。我们还评论的可能性,胶子质量只有几个GeV。
1993-05-25 hep-ph
Dark matter annihilation into right-handed neutrinos and the galactic center gamma-ray excess
本文将讨论暗物质粒子湮灭为右手中微子的一个具体情况。我们计算预测的伽玛射线过剩从银河系中心,并比较我们的结果与费米-LAT的数据。大约10-60 GeV的右手中微子与较重的暗物质粒子可以完美地解释所观察到的光谱。湮没截面$\langle σv \rangle$落在$0.5$ - $4 \times 10^{-26} \text{ cm}^3/\text{s}$的范围内,其大致与WIMP湮没截面相容。
2016-03-08 hep-ph
Gamma rays from Dark Matter Annihilation in the Central Region of the Galaxy
在这篇文章中,我们回顾了费米卫星(以前称为GLAST)探测银河系中央区暗物质湮灭的伽马射线的前景,特别是根据最近的天体物理观测和成像大气切伦科夫望远镜的发现。虽然在这部分天空中存在的重要背景在某种程度上限制了费米的发现潜力,但这可以通过利用暗物质湮灭信号相对于天体物理背景的特殊能谱和角分布来缓解。
2010-06-25 hep-ph
Virtual Supersymmetric Corrections in e^+e^- Annihilation
根据它们的质量,超对称粒子可以影响Z衰变中的各种测量。其中包括总宽度(或$α_s$的后续提取值)、各种风味的增强或抑制以及左右和前后不对称性。后者依赖于夸克质量分裂,因此是超引力相关预测的可能测试。我们计算这些量的领先的顺序修正,特别是考虑光光和胶子的超对称性效应增强的情况下。在该极限下,对$α_s$的影响是明显的,对$R_b$的影响很小,对不对称性的影响极小。
1998-02-03 hep-ph
Effective Theories of Gamma-ray Lines from Dark Matter Annihilation
我们探讨暗物质理论,其中暗物质湮灭产生单能量的伽马射线(“线”)的背景下,有效场论,它捕获的物理情况下,介导的相互作用的粒子是有点重于暗物质粒子本身。在早期工作的基础上,我们探索了由SU(2)xU(1)规范不变性产生的一般签名,即两条(或更多)线是一般预期的,并确定预期的相对强度,包括算子之间干扰的可能性。
2012-11-29 hep-ph
Possible Evidence For Dark Matter Annihilation In The Inner Milky Way From The Fermi Gamma Ray Space Telescope
我们研究了费米伽马射线空间望远镜从银河系中心方向观测到的伽马射线,发现它们的角分布和能谱很好地用一个暗物质湮灭场景来描述。特别是,我们发现暗物质粒子的数据与25-30 GeV质量的数据非常吻合,湮灭截面约为9 × 10 ^-26 cm ^3/s,并且在银河系内部千秒差距内分布有尖状晕轮廓。然而,我们不能排除这样的可能性,即这些光子来自一个或多个天体物理源,这些天体物理源具有与湮灭暗物质情景中预测的相似的形态和光谱形状。
2009-11-11 hep-ph
Enhancement of Line Gamma Ray Signature from Bino-like Dark Matter Annihilation due to CP Violation
我们研究了当CP不守恒时,来自银河系中心的线伽马射线特征,该线伽马射线特征源自类比诺暗物质对湮灭。我们考虑的情况下,比诺几乎退化的sfermion的质量。虽然间接探测类Bino暗物质通常是困难的,但由于阈值奇异性,类Bino暗物质对湮灭的信号在这种情况下被极大地增强。
2005-08-04 hep-ph
Resonant Annihilation of WIMP Dark Matter for Halo Gamma Ray Signal
Leinweber Institute for Theoretical Physics, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校莱因韦伯理论物理研究所);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), University of Tokyo(东京大学宇宙物质与粒子科学 Kavli 研究所(WPI));Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory(欧内斯特·奥兰多·劳伦斯伯克利国家实验室)
本文提出通过共振湮灭机制解释银河晕伽马射线信号,结合模型无关分析和粒子物理模型,调和WIMP暗物质湮灭截面与观测数据之间的矛盾。
2025-12-01 astro-ph.HE hep-ph
Multiple Gamma Lines from Semi-Annihilation
来自银河系中心的130 GeV伽马线的费米数据中的提示引发了人们对暗物质潜在伽马线特征的兴趣。基于暗物质湮灭的这条线的解释面临着参数张力,因为它们通常依赖于环抑制截面的大幅增强。在本文中,我们追求另一种可能性,即暗物质伽马线可能产生于多个暗扇区状态之间的“半湮灭”。半湮没反应与一个单一的最终状态光子通常是增强相对于普通湮没成光子对。与湮灭所需的固定质量值相比,半湮灭允许宽范围的暗物质质量,从而打开了解释更高能量下潜在暗物质特征的可能性。半湮灭最惊人的预测是多条伽马线的存在,对于N个暗扇区状态,可能有多达N^3阶的伽马线,从而允许暗扇区光谱。在简并暗物质的最简单情况下,会出现一个确凿的特征,在130 GeV的强半湮灭线将伴随着173 GeV的弱湮灭线。作为原理的证明,我们构造了两个明确的暗物质半湮灭模型,一个基于非阿贝尔矢量暗物质,另一个基于改装瑞利暗物质。
2012-11-09 astro-ph.HE hep-ph
Model-independent dark matter annihilation bound from the diffuse gamma ray flux
最近从观测到的大气中微子背景导出了暗物质(DM)的全湮灭截面的上限。我们发现,可比较的界限获得的DM质量周围的TeV尺度的观测扩散的伽马射线通量EGRET,因为电弱韧致辐射导致不可忽略的电磁分支比,即使DM粒子只耦合到中微子在树的水平。通过GLAST卫星对漫射伽马射线背景进行更好的测绘和部分分辨,将在不久的将来改善这一界限。
2007-09-30 hep-ph
Estimating the annihilation decay B_s -> rho gamma with factorization
利用因子分解假设计算了稀有两体B_s -> ρ γ衰变的分支比。这种转变主要由湮灭图决定,原则上,倾向于接受新物理学的实质性贡献。我们在标准模型中估计了Br(B_s -> rho gamma)= 1.6 x 10^-9,并研究了这种衰变模式对两种新物理方案的敏感性:矢量夸克模型和超对称性。我们的结果表明,分支比的移动是最多的10%左右,加上矢量夸克,是可以忽略不计的小约束最小超对称扩展的标准模型。
2009-12-18 hep-ph
Virtual annihilation contribution to orthopositronium decay rate
单光子虚湮灭对正电子偶素衰变率的α ^2级贡献为δ Gamma =(alpha/pi)^2(pi^2 ln(alpha)- 0.8622(9))Gamma_LO。
1999-05-31 hep-ph
Full one-loop supersymmetric electroweak corrections to $t\bar{t}h^{0}$ associated production in $e^+e^-$ annihilation
本文给出了在直线对撞机上顶夸克对产生的最轻中性希格斯玻色子的精确计算。在最小超对称标准模型(MSSM)内的过程$e^+e^- \to t\bar t h^0$的完整的单回路电弱${\cal O}(α_{ew})$的贡献。我们分析了电弱修正对MSSM参数$M_{A^0}$、$\tanβ$、$M_2$、$A_{f}$、$M_{SUSY}$和$μ$的依赖关系。结果表明,全单圈电弱辐射修正量约为-20%,对未来的$e^+e^-$直线对撞机具有重要意义。
2005-08-08 hep-ph
Hadron annihilation into two photons and backward dVCS in the scaling regime of QCD
我们研究了强子-(反)-强子湮灭为深虚光子和实光子(H anti-H -> gamma^* gamma)以及深后向虚康普顿散射(gamma^* H -> H gamma)的标度机制。我们主张存在一个运动学区域,在这个区域中,散射振幅分解为一个短距离矩阵元和一个长距离支配体:描述强子到光子跃迁的跃迁分布振幅。
2005-05-23 hep-ph
Annihilation Contributions in B -> K_1 gamma decay in next-to-leading order in LEET and CP-asymmetry
用LEET方法计算了弱湮灭和u夸克企鹅贡献对α_s次领先级分支比B_1> K_1 γ的影响。结果表明,在标准模型支持的幺正三角形相位α范围内,LEET形状因子的值保持不变。计算了上述衰变的CP-不对称性,并将硬旁观者校正对CP-不对称性的抑制纳入计算。此外,CP-不对称性的敏感性的基础参数进行了讨论。
2006-04-04 hep-ph
Gamma rays from the annihilation of singlet scalar dark matter
我们考虑了标准模型的一个扩展,即用一个单重标量来解释宇宙中的暗物质。在这个模型中,我们计算预期的伽马射线通量从湮灭的暗物质粒子在一个一致的方式。要做到这一点,首先提出了一个更新的分析模型的参数空间。通过从一开始就强制执行遗迹密度约束,可行的参数空间被简化为只有两个变量:单重态质量和希格斯质量。目前的直接检测的限制,然后发现需要一个大于50 GeV的单重态质量。最后,我们计算的伽马射线通量和湮没截面,并表明,一个大的部分的可行的参数空间内的费米-GLAST的灵敏度。
2009-01-27 hep-ph
Bremsstrahlung and Gamma Ray Lines in 3 Scenarios of Dark Matter Annihilation
γ射线光谱特征是间接寻找暗物质的重要手段。根据Barger等人的研究,我们考虑了DM湮灭为标准模型(SM)费米子对的3种简单情形。场景1是耦合到带电标量的马约拉纳DM候选者,场景2是耦合到带电规范玻色子的马约拉纳DM,场景3是耦合到带电矢量类费米子的实标量DM。如Barger等人所示,这3种情况下共享精确相同的内部韧致辐射光谱特征为伽马射线。然而,它们的现象学是不同的。特别是对于轻SM费米子的湮灭,在手征极限下,2体湮灭截面对于Majorana候选者是p波抑制的,而对于实标量是d波抑制的。在目前的工作中,我们研究的湮灭成2伽马,这三种情况下有不同的,所以潜在的可区分的,到伽马射线的光谱签名。在实标量候选者的情况下,我们提供了一个新的计算湮没成2伽玛的振幅。
2014-05-27 astro-ph.CO hep-ph
Non-Perturbative Effect on Dark Matter Annihilation and Gamma Ray Signature from Galactic Center
探测银河系中心暗物质湮灭产生的伽马射线是寻找暗物质的可行技术之一。我们计算了暗物质具有电弱SU(2)L电荷时的γ射线通量。这种暗物质在最小超对称标准模型(MSSM)中实现,当最轻的超对称粒子是类希格斯诺或类维诺中性伴子时。当暗物质比弱规范玻色子重时,由于阈值奇异性,微扰中湮灭截面的首阶计算失败。利用非相对论有效理论,考虑了暗物质及其SU(2)_L伙伴的非微扰效应,计算了与γ射线通量相关的精确截面.我们发现当暗物质质量大于1 TeV时,由于共振作用,湮灭截面可以增强几个数量级.此外,即使当质量为约500 GeV时,MSSM中的湮灭截面也可以通过因子改变。我们还讨论了GLAST卫星探测器和大型航空切伦科夫望远镜阵列对银河系中心伽马射线信号的敏感性。
2005-07-04 hep-ph
Gamma Lines without a Continuum: Thermal Models for the Fermi-LAT 130 GeV Gamma Line
最近声称费米-LAT光子谱中130 GeV处的一条线暗示了银河系中心和其他暗物质主导区域的暗物质湮灭。如果费米特征确实是由暗物质湮灭引起的,那么最佳拟合的线截面,加上没有任何相应的连续光子过剩,就给热暗物质模型带来了一个有趣的难题:线截面太大,不能从开放的标准模型湮灭模式辐射产生,又太小,不能在早期宇宙中提供有效的暗物质湮灭。我们讨论了两种机制来解决这个难题,并说明了每一个简单的参考模型,其中占主导地位的暗物质湮灭通道是光子的最终状态。我们采用的第一种机制是共振湮灭,它增强了冻结过程中的湮灭截面,并允许一个足够大的现今湮灭截面。其次,我们考虑级联湮灭,p波和s波过程之间的层次。这两种机制都需要质量接近简并,并预测质量与暗物质质量密切相关的状态;共振冻结还需要TeV尺度的新带电粒子。
2012-08-20 astro-ph.HE hep-ph