Anti-proton and positron Cosmic Rays from Dark Matter annihilation around Intermediate Mass Black Holes
中等质量黑洞（IMBH）是超大质量黑洞（SMBH）的候选者，其中一些可能仍然在银河系中徘徊。在湮灭暗物质（DM）的背景下，它们预计会驱动巨大的湮灭率，因此可能会显着增强预期来自星系晕DM湮灭的初级宇宙射线（CR）。在这篇论文中（原始论文是Brun et al. 2007），我们简要解释了估算这种奇异贡献对反质子和正电子CR谱的方法，以及与IMBH性质相关的统计不确定性。我们发现，为了$10^4$的外来通量的助推因子，但与非常大的统计不确定性。
2007-12-05 astro-ph
Monopole Annihilation and Highest Energy Cosmic Rays
已经探测到能量超过$10^{20}\eV$的宇宙射线。这些最高能量的宇宙射线的来源仍然未知。现有的天体物理加速机制在将粒子加速到这些能量方面遇到了严重的困难。文献中提出了这些粒子是由宇宙拓扑缺陷衰变产生的替代方案。在本文中，我们研究的可能性产生的最高能量的宇宙射线，通过一个过程，涉及到形成亚稳态的磁反磁束缚态和随后的崩溃。重的质子-反质子对构成的单极子的湮灭可以产生高能核子，γ射线和中微子，我们估计和讨论的预期流量与实验数据迄今为止。我们所考虑的单极子是在宇宙早期大统一能量尺度下的相变中可能产生的。我们发现，可观测到的宇宙线通量可以产生与目前的界限兼容的丰度。
1994-12-15 astro-ph
A new Determination of the Extragalactic Background of Diffuse Gamma Rays taking into account Dark Matter Annihilation
漫射伽马射线的河外背景（EGB）可以通过从数据中减去银河系的贡献来确定。这需要一个银河系模型（GM），我们第一次包括贡献的暗物质湮灭（DMA），这是以前提出的解释EGRET过量的扩散银河伽马射线超过1 GeV。在本文中，它表明，新确定的EGB显示了一个特征的高能量凸块上的急剧下降的软贡献。凸块被证明是兼容的贡献，从河外DMA信号的弱相互作用的大质量粒子（WIMPs）的质量在50和100 GeV之间的协议与EGRET多余的银河弥漫伽马射线和不同意与早期的分析。其余的软贡献的EGB显示类似于在我们的银河系中观察到的点源的光谱。
2007-05-11 astro-ph
Gamma-rays From Neutralino Annihilation in Milky Way Substructure: What Can We Learn?
我们估计的概率检测伽马射线的湮灭中性伴暗物质在银河系的子结构。我们的统计特征的子结构的基础上的Monte Carlo实现的银河系般的晕的形成，使用半解析方法，已对N体模拟校准。我们发现，它可能是即将到来的玻璃和VERITAS实验，在音乐会上工作，以检测伽马射线从暗物质的子结构，如果$\Mchi \lsim 100 \GeV$，而对于$\Mchi \gsim 500 \GeV$这样的检测似乎不太可能。我们调查的基本宇宙学模型的影响，发现检测的概率是敏感的原始功率谱的密度波动小（银河系和亚银河系）尺度。我们的结论是，缺乏这样的检测揭示了小的超对称参数空间由于与子结构和宇宙学参数的属性的不确定性。
2003-09-18 astro-ph
On the detectability of gamma-rays from Dark Matter annihilation in the Local Group with ground-based experiments
最近的研究表明，最轻的超对称粒子可能是一个合适的暗物质候选者。在这个理论框架中，在高密度环境中的湮灭，比如暗物质晕的中心，可能会产生强烈的伽马射线通量。在本文中，我们讨论的可能性，检测签名的中性伴子湮灭在附近的星系与下一代地面探测器。
2003-07-02 astro-ph hep-ph
The Gamma-Ray Halo from Dark Matter Annihilations
对EGRET数据的复杂分析发现了来自星系晕的伽马射线发射的证据。我认为EGRET信号的一部分可能是由于光环中的弱相互作用湮灭造成的。我表明，一个可行的候选人与所需的属性存在于一个模型与扩展希格斯部门。候选者的质量为2- 4 GeV，残余密度为$Ω\sim 0.1$（哈勃常数为60 km/s/Mpc），核子的散射截面范围为$10^{-5}$ - $10^{-1}$ pb。该模型满足目前的观测和实验的限制，并作出严格的预测的γ射线谱的晕发射。
1998-07-31 astro-ph
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
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
Identifying Gamma-Ray Burst Remnants Through Positron Annihilation Radiation
我们模拟了伽马射线暴（GRB）余辉消失后产生的残余正电子的湮灭。我们发现，如果伽玛暴源周围的气体具有星际介质的典型密度（< 1 cm^-3），那么银河系中至少有一个伽玛暴遗迹的湮灭信号应该可以通过未来的空间任务（如INTEGRAL和EXIST）观测到。三种幸运的情况共同使信号可观察到。首先，与标准超新星中的正电子不同，GRB正电子最初以相对论速度行进，并保持在任何非相对论喷射物之前，直到喷射物变得稀薄，湮灭时间变得很长。第二，伽玛射线暴的残余物仍然足够热（T > 5 × 10^5 K），可以形成强湮灭线，而不会被正电子素的三光子衰变造成明显的拖尾。第三，湮灭信号持续的时间比银河系GRB事件之间的平均周期长。
2002-03-05 astro-ph
Impact of astrophysical processes on the gamma-ray background from dark matter annihilations
我们研究了宇宙学晕中暗物质粒子湮灭产生的伽马射线背景对天体物理过程的影响，特别关注超大质量黑洞形成的后果。在这些物体从小种子上的物质吸积中逐渐形成的情况下，暗物质首先被压缩成非常密集的“尖峰”，然后由于湮灭和散射恒星尖端，其密度逐渐降低。相对于以前的分析，基于非进化晕，预测的湮灭信号是较高的，并在低能量显着失真，反映了大的贡献，总流量从未进化的尖峰在高红移。由信号的特定红移分布所产生的特殊光谱特征，将把所提出的方案与更传统的天体物理学解释区分开来。我们讨论了这如何影响检测的前景，并表明，即使在没有来自银河系中心的信号的情况下，从DM湮灭的伽马射线背景可能是可检测的。
2007-07-31 astro-ph
Uncertainties of the antiproton flux from Dark Matter annihilation in comparison to the EGRET excess of diffuse gamma rays
银河系弥漫伽马射线的EGRET过剩显示了暗物质湮灭（DMA）预期的所有特征：由单能夸克碎裂给出的光谱形状，在所有天空方向上都是相同的，以及标准暗物质晕预期的过剩强度分布，由旋转曲线预测。从EGRET过剩可以预测来自DMA的反质子通量。然而，有多少反质子到达探测器在很大程度上取决于传播模型。传统的各向同性传播模型将反质子捕获在银河系中，导致局部反质子通量远高于观测到的通量。根据Bergstrom et.这排除了EGRET过量的DMA解释。在这里，它表明，更现实的各向异性传播模型，其中大多数反质子逃逸的快速运输在z方向上，是一致的B/C比，反质子通量和EGRET过量DMA。
2008-01-09 astro-ph
Gamma Rays from Neutralino Annihilation
计算了中性伴子在星系晕中湮灭产生的宇宙γ射线通量。我们的湮灭截面到两个光子的计算改进了现有的计算，包括精确的单圈图的振幅涉及希格斯玻色子玻色子和电荷子状态，以及那些涉及费米子和sfermion状态。超对称参数空间的调查表明，许多模型将在$3σ$水平与空气切伦科夫望远镜与$10^4 \meter^2 \yr$曝光。
1995-01-25 astro-ph hep-ph
Pair annihilation radiation from relativistic jets in gamma-ray blazars
计算了相对论性正负电子喷注中的对湮灭过程对耀变体γ射线辐射的贡献。在与计算逆康普顿散射吸积盘辐射产额（Dermer和Schlickeiser 1993）相同的假设下，我们计算了由于湮灭粒子的能谱和喷流的整体运动而产生的所有谱展宽效应的新兴对湮灭辐射。结果表明，时间积分的对湮灭谱出现几乎像著名的伽马射线光谱从衰变$π^o$介子在休息，产生广泛的颠簸功能位于50和100 MeV之间。我们还表明，对密度$> 10^9$厘米$^{-3}$在喷流的湮灭辐射将占主导地位的逆康普顿辐射，并确实可以解释在兆电子伏能量的光谱颠簸。逆康普顿辐射的精细处理导致在MeV能量范围内的逆康普顿发射的光谱中断，其中光谱指数$Δα$的变化大于0.5，如在PKS 0528+134和3C 273中检测到的。
1995-06-21 astro-ph
Propagation of gamma-rays in massive binary Cen X-3: Interaction of cascade gamma-rays with the massive star
本文研究了甚高能γ射线在大质量双星Cen X-3辐射场中的传播。VHE伽马射线或电子，由靠近大质量伴星表面的致密天体注入，形成逆康普顿对（ICS）级联。基于蒙特卡罗模拟，我们计算了Cen X-3系统中碰撞到有质量伴星表面的次级级联光子的比例。研究了落在大质量恒星表面的光子的分布。这些光子与恒星的大气相互作用，应该激发不同的伽马射线线（核，电子正电子湮没线）。我们估计这些伽马射线线可能被INTEGRAL望远镜探测到。
2001-02-14 astro-ph
New direction for gamma-rays
高能伽马射线暴的起源仍然是未知的。但是对伽马射线偏振的探测为驱动这些强大爆炸的机制提供了新的见解。
2003-05-22 astro-ph
EGRET Excess of diffuse Galactic Gamma Rays interpreted as a Signal of Dark Matter Annihilation
Elsaesser和Mannheim根据Strong，Moskalenko和Reimer的EGRET数据，将暗物质湮灭（DMA）的贡献与银河系外弥散伽马射线通量的贡献进行了拟合，发现WIMP的质量为515{+110}{-75} GeV，并给出了30%的系统误差。然而，它们不包括大的系统不确定性，因为确定河外通量（EGF）需要一个模型来从数据中减去银河通量。所使用的数据是用一个没有银河DM的模型获得的，所以人们预计DMA贡献的区域会有额外的不确定性。包括银河系DMA的贡献降低了重要性和WIMP质量。然后，后者变得与银河系过剩的漫射伽马射线相容，它拥有DMA的所有属性，比河外过剩的重要性高得多。
2006-02-15 astro-ph
Transient Gamma Ray Spectrometer Measurements of Gamma-Ray Lines from Novae. I. Limits on the Positron Annihilation Line in Five Individual Novae
WIND航天器上的瞬态伽马射线分光仪在1995-1997年期间的大部分时间都在伽马射线背景较低的高空轨道上运行。因此，其高分辨率Ge光谱仪能够检测到与较强背景特征略有偏移的弱线。其中一条这样的谱线是从经典新星的核合成中预测的，在经典新星中，β衰变在几个小时的时间尺度上在膨胀的包络中产生正电子，这些正电子湮灭产生一条蓝移几keV的谱线，远离背景湮灭线511 keV。在1995年1月至1997年6月期间，TGRS的广阔视野中包含了五颗已知的银河新星，我们已经搜索了这些事件发生时周围的光谱，以寻找蓝移的新星湮灭线。虽然没有明确的检测，该方法被证明是足够灵敏的检测到发生在ONeMg丰富的白矮星约2.5千秒差距的新星。
2000-04-12 astro-ph
Diffuse inverse Compton and synchrotron emission from dark matter annihilations in galactic satellites
湮灭的暗物质粒子产生的电子和正电子的能量与伽马射线光子的能量大致相当。带电粒子在银河系环境中的逆康普顿和同步加速器过程中基本上失去了所有的能量。我们讨论了银河系的卫星（可能是光学黑暗，很少或没有恒星）的暗物质湮灭的扩散签名，提供了一个尾巴的排放跟踪卫星在其轨道上。逆康普顿过程提供了X射线和伽马射线，可能会看到无线电波长的同步辐射。我们讨论了检测这些信号与当前和未来的观测，特别是EGRET和GLAST的伽马射线的可能性。
2004-03-22 astro-ph
Gamma-rays and cosmic-rays from a pulsar in Cygnus OB2
我们认为，在天鹅座OB2协会在GeV和TeV的能量范围内的方向观察到的伽马射线源是由于脉冲星，这是由超新星在几万年前创建的。10 ^18 eV处的过量宇宙射线也可能与这颗脉冲星的出现有关。
2003-07-10 astro-ph
Neutrino Scattering, Absorption and Annihilation above the accretion disks of Gamma Ray Bursts
驱动伽马射线暴（GRB）爆炸的核心引擎可能来自电子/正电子和核子利用由黑洞周围的吸积盘发射的大中微子光度的动量和能量的能力。这种动量和能量的转移是由于中微子的吸收、散射和湮灭而发生的，而源的非球形几何结构既增加了湮灭效率，又在靠近黑洞的地方将动量转移引向盘轴。本文给出了几种吸积盘模型的湮灭效率和动量/能量转移，并计算了下落物质的临界密度，在该密度以下中微子动量/能量转移将导致爆炸。与薄盘模型相比，中微子和反中微子被困在盘中的模型具有明显不同的动量和能量沉积结构，这可能导致爆炸动力学的显着差异。
2004-10-15 astro-ph
Positron Annihilations at the Galactic Center: Generating More Questions Than Answers
我们银河系的隆起被来自非相对论性正电子湮灭的0.511 MeV伽马射线线通量所照亮。辐射强烈集中在银河系中心，与跟踪核合成的伽马射线图相反（例如，来自衰变^26 Al的1.809 MeV谱线）或宇宙射线过程（例如，1-30 MeV连续谱），它揭示了一个明亮的盘，其中心区域不那么突出。如果正电子是在相对论能量下产生的，那么更高能量的伽马射线也会从正电子与周围电子的飞行中湮灭中产生。从飞行中湮灭的伽马射线光谱的比较所观察到的扩散银河系伽马射线数据约束银河系正电子的注入能量小于3兆电子伏。
2006-09-06 astro-ph
Gamma-Rays from Grazing Incidence Cosmic Rays in the Earth's Atmosphere
掠入射超高能宇宙射线与地球大气的相互作用可能为利用γ射线卫星研究高能宇宙射线提供一种新的方法。研究发现，这些宇宙射线的相互作用可能会产生毫秒级的伽马射线，这些伽马射线可以被卫星探测到。瞬变伽马射线事件的极低伽马射线背景和大面积的相互作用，地球表面，使该计划似乎可行。对于10 ^20 eV以上的宇宙射线，探测相互作用的有效截面比地球上的探测技术高出两个数量级以上。这种方法最终可能提供一种有效的方法来探测宇宙射线能谱中事件稀少的区域。在本文中，提出了一个概念模型的基础上，这些掠入射遇到地球大气的伽马射线短脉冲的生产。
1994-04-13 astro-ph
Gamma-Rays from Large Scale Structure Formation and the Warm-Hot Intergalactic Medium: Cosmic Baryometry with Gamma-Rays
结果表明，逆康普顿伽马射线从电子加速在大尺度结构形成冲击可以受到至关重要的非引力效应，如辐射冷却和星系形成，与相应的不确定性的一个数量级的伽马射线源计数或河外背景的贡献。然而，这也意味着在不久的将来，这种伽马射线可能会为我们提供有关不同形式的宇宙重子的分数的有价值的信息，特别是宇宙中大多数重子被认为居住的温暖-热的星系际介质。我们解决这个问题，在一个简单的方式，通过半解析建模的结构形成冲击，自洽处理合并和吸积冲击。
2005-02-17 astro-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
Gamma Rays from Ultra-High Energy Cosmic Rays in Cygnus A
在活动星系核喷流中被加速的超高能宇宙射线（UHECR）可以在强射电星系周围的高磁场、~100 kpc尺度的区域中聚集。光强子过程涉及UHECR和河外背景光的光子，产生超相对论电子和正电子，引发电磁级联，导致产生伽马射线同步加速器晕。我们计算的情况下，天鹅座A的晕发射，并表明，它应该是可检测的费米伽玛射线太空望远镜和地面的伽玛射线望远镜可能检测到的，如果射电星系的源UHECR。
2008-09-23 astro-ph
Absorption of High Energy Gamma Rays by Interactions with Extragalactic Starlight Photons at High Redshifts
我们延长早期的计算伽玛射线在其传播过程中所遭受的衰减从河外源，获得新的消光曲线的伽玛射线下降到10 GeV的能量，从源到z=3的红移。
1997-08-20 astro-ph
The Beaming Pattern of Doppler Boosted Thermal Annihilation Radiation: Application to MeV Blazars
热湮灭辐射的光束模式比各向同性的非热电子和正电子在射电发射活动星系核的射流中产生的光束模式更宽，其中康普顿散射来自外部各向同性辐射场的光子。因此，蓝移的热湮灭辐射可以在观察角度θ> 1/γ处提供对高能辐射光谱的主要贡献，其中γ是流出等离子体的体洛伦兹因子。这种效应可以解释康普顿伽玛射线天文台的康普顿望远镜发现的MeV耀变体的光谱特征。通过对湮灭线辐射的伽马射线协调观测来推断多普勒因子，通过VLBI射电观测来测量流出等离子体团的横向角速度，可以用来确定哈勃常数。
1997-01-28 astro-ph
High energy cosmic rays, gamma rays and neutrinos from AGN
本文评述了他自1985年以来提出的活动星系核发射高能宇宙射线、γ射线和中微子的模型。进一步讨论宇宙线能谱的膝能现象需要存在一个质量在膝能范围内的重粒子。提出了在皮埃尔俄歇计划中探测这种粒子的一种可能方法。还提出了活动星系核发射的中微子和γ射线的光谱之间的关系。这种关系可以通过高能中微子探测器，如ICECUBE，地中海探测器和可能的皮埃尔俄歇计划进行测试。
2008-02-03 astro-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
Diffuse Gamma Rays from WIMP Decay and Annihilation
我讨论了弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的衰变和湮灭对漫射伽马射线背景的贡献。首先回顾了WIMP的宇宙学丰度的计算，并指出它与WIMP湮灭成较轻粒子的截面简单相关。讨论了WIMP衰变产生的河外背景辐射。我展示了如何观测上限的DEBRA可以用来约束衰减到光子的WIMP的属性，我提出了额外的新的约束，湮灭截面的酉性强加在这样的粒子。然后，我讨论伽马射线湮灭的弱相互作用粒子在晕，球状体，和磁盘的我们的星系，以及那些从弱相互作用粒子湮灭在大麦云云。(To出现在The Gamma Ray Sky with Compton GRO and SIGMA，Proceedings of the School，Les Houches，France，January 25-February 4，1994中。
1994-04-29 astro-ph hep-ph
Confinement of Cosmic Rays in Dark Matter clumps
部分残留的暗物质以小尺度的团块形式分布，这些团块在暴胀宇宙学场景中的结构形成中幸存下来。DM在这些团块内的湮灭是稳定带电粒子的强源，其可以在团块核心附近具有相当大的密度。来自星系团的湮灭产物的流动可以增强银河系磁场的不规则性。这可以产生影响宇宙射线传播的扩散系数的小尺度变化。
2007-09-28 astro-ph
Can Galactic Cosmic Rays Account for Solar 6Li Without Overproducing Gamma Rays?
宇宙射线与星际气体的相互作用产生了6Li，它在星际介质（ISM）中积累，以及$π^0$介子，它衰变为伽马射线，在整个宇宙中传播。因此，当地的6Li丰度和河外伽马射线有一个共同的起源，将它们紧密地联系在一起。我们利用这种连接使用伽马射线观测推断的标准银河宇宙射线（GCR）与ISM相互作用的贡献6Li核合成。我们的计算使用了仔细传播的宇宙射线谱，并考虑了从聚变反应（$αα\to ^6Li$）以及从Spectrometer通道（${p,α+CNO \to ^6Li$）产生的6 Li。我们发现，虽然极端的假设产生一个一致的图片，更现实的是，太阳能6Li不能由标准GCR单独生产而不过度产生的强子伽马射线。讨论了衰变的暗物质和宇宙结构形成的宇宙射线对原始6 Li产生的影响。GLAST即将进行的伽马射线观测对于确定这一问题的解决方案至关重要。
2006-05-26 astro-ph
Production of gamma-rays in blazars
本文结合最近的观测结果讨论了耀变体活动星系中γ射线产生理论的某些方面。
1997-11-17 astro-ph
Neutrino Pair Annihilation in the Gravitation of Gamma Ray Burst Sources
本文半解析地研究了引力对中微子对在中微子球附近和薄吸积盘周围湮灭的影响。对于吸积盘的情形，我们假设吸积盘是等温的，并且引力场由Schwarzschild黑洞控制。广义相对论效应只在旋转轴附近被研究。通过轨道向中心弯曲的作用，能量沉积率得到提高。然而，红移效应和引力捕获的沉积能量降低了伽马射线暴源的有效能量。虽然每一种影响都很大，但它们在一定程度上相互抵消。结果，重力效应基本上不改变球对称情形或圆盘情形的能量沉积速率。
2000-02-09 astro-ph
Non-thermal X-rays from the Ophiuchus galaxy cluster and dark matter annihilation
我们调查的情况下，最近发现的非热硬X射线发射蛇夫座星系团起源于逆康普顿散射的高能电子和正电子产生的弱相互作用的暗物质对湮灭。我们表明，这种情况下，可以占X射线和无线电发射，提供的平均磁场的顺序为0.1微高斯。我们证明，GLAST将最终测试的暗物质湮灭假设。根据粒子暗物质模型，GLAST甚至可能探测到由暗物质对湮灭成两个光子产生的单色线。
2008-05-14 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
Can high energy neutrino annihilation on relic neutrinos generate the observed highest energy cosmic-rays?
聚集在星系晕或附近星系团晕中的大爆炸遗留的质量为$\sim 1$ eV的中微子上的高能$\sim 10^{21}$ eV中微子的湮灭被认为是通过强子Z衰变产生高能核子和光子的原因，这可能解释了探测到的大于10^{20}eV的宇宙射线的通量。我们发现，由这一过程产生的高能核子和光子的通量主要是在均匀的、非团簇的中微子背景上湮灭的，并且为了解释探测到的>10 ^{20}eV粒子的通量，10 ^{21}eV中微子的能量产生率需要>10^{48} erg/Mpc^3 yr。这个能量产生率，相当于宇宙的总光度，比解释大于10^{19}eV宇宙射线通量所需的高能核子产生率大4个数量级。因此，为了使中微子湮灭对探测到的大于10^{20}eV的宇宙射线的通量有显著贡献，就必须提出一种新的高能中微子源的存在，这种高能中微子源可能与大于10^{19}eV的宇宙射线源无关。
1998-04-02 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
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
The diffuse Galactic gamma-rays from dark matter annihilation
EGRET观测到的银河系弥散$γ$ -射线比传统的银河系宇宙线（CR）传播模型的预期值高出1 GeV以上。本文试图在超对称性框架下用暗物质湮灭来解决“GeV过剩”问题。与以往的工作相比，本文的工作有三个方面的改进：第一，通过考虑暗物质湮灭子结构，自然地再现了暗物质湮灭（DMA）产生的$γ$ -射线的方向无关的“增强因子”;最后，我们的新传播模型通过直接将DMA信号加到扩散$γ$背景中，可以给出扩散$γ$和反质子的一致结果。这是一个自洽的模型在几个可能的情况下，目前，并可以测试或优化即将到来的实验，如GLAST，PAMELA和AMS 02。
2008-10-01 astro-ph hep-ph
Difficulty of detecting minihalos via $γ$-rays from dark matter annihilation
分析计算和最近的数值实验表明，我们银河系中相当大的质量是以一种团簇的形式存在的，根据\cite{dms:05}，它可以像$10^{-6} \msun$一样轻。在这项工作中，我们估计的伽马射线通量预计从暗物质湮灭发生在这些微晕，假设大部分的暗物质是由中性伴子。我们生成模拟天空地图，显示预期的伽马射线信号的角分布。我们将它们与GLAST等卫星实验的灵敏度进行比较，发现可能的微晕探测确实非常具有挑战性。
2006-01-16 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
Diffuse $γ$-rays and $\bar{p}$ flux from dark matter annihilation -- a model for consistent results with EGRET and cosmic ray data
在这项工作中，我们开发了一个新的传播模型的银河宇宙射线的GALPROP代码的基础上，包括贡献的暗物质湮灭。该模型预测兼容银河弥漫$γ$射线光谱与EGRET数据在所有的天空区域。给出了漫射$γ$射线经、纬分布的一致结果。此外，B/C、$^{10}$ Be/ $^9$ Be、质子、电子和反质子谱的计算结果也与宇宙线测量结果一致。在这个模型中，由于质子能量损失可以忽略不计，我们在没有引入大的涨落的情况下，得到了银河系中普遍的质子谱。考虑到暗晕的贡献后，暗物质湮灭信号被“增强”。该模型的另一个有趣的特点是，当采用与超新星遗迹数据兼容的源分布时，它可以更好地描述弥漫的$γ$射线，这与以前的研究不同。
2008-10-01 astro-ph hep-ph
Angular correlations in the cosmic gamma-ray background from dark matter annihilation around intermediate-mass black holes
暗物质（DM）的湮灭原则上可能有助于扩散宇宙伽马射线背景（CGB）。虽然在宇宙学和粒子物理学参数的标准假设下，这种贡献预计会相当小，但许多过程可能会提高它，包括比预期更大的DM湮灭截面，或者DM子结构的出现，例如中等质量黑洞周围的DM迷你尖峰。我们发现，角相关的CGB提供了一个工具，解开的DM湮没在迷你尖峰从传统的天体物理组件引起的信号。作为一个已知的背景处理耀变体，我们研究了用费米伽玛射线空间望远镜探测DM湮灭的前景，DM质量和湮灭通道的不同选择。
2008-11-28 astro-ph hep-ph
Ultra-high energy cosmic rays from annihilation of superheavy dark matter
我们考虑了超高能宇宙射线起源于残余超重暗物质粒子湮灭的可能性。我们发现，<sigma_A v>如果超重暗物质遵循Navarro-Frenk-White密度分布，则需要~ 10^{-26} cm ^2（M_X/10^{12}GeV）^{3/2}的截面来解释观测到的超GZK事件的发生率。这将需要对湮灭截面有极大的-l贡献。我们还计算了可能的签名，从湮灭在亚星系团的暗物质，并发现，从子块的信号占主导地位，并可能解释所观察到的流量与一个小得多的横截面比如果超重暗物质是平滑分布。最后，我们讨论了预期的各向异性的到达方向的宇宙射线，这是一个特征签名的这种情况。
2001-11-19 astro-ph hep-ph hep-th
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
Neutrinos from the Annihilation or Decay of Superheavy Relic Dark Matter Particles
鉴于越来越多的证据表明，最高能量的宇宙射线主要是质子，而不是伽马射线，我们讨论的前景，这些宇宙射线产生的衰变或湮灭的超重遗迹粒子。我们计算了由此产生的高能中微子能谱，并将计算结果归一化到超高能宇宙线能谱。我们表明，大多数scenerios已经受到限制，目前的限制放置的AMANDA实验。
2002-04-09 astro-ph hep-ph
Study of positrons from cosmic rays interactions and cold dark matter annihilations in the galactic environment
正电子和电子宇宙射线为研究银河系环境提供了一种互补的方法。实际的宇宙射线实验，如PAMELA和HEAT，已经在这一领域取得了令人兴奋的结果。观测到的正电子分数似乎大于实际的理论预测能量大于10 GeV。暗物质与超越标准模型理论的间接证据表明，宇宙射线信号中存在额外的贡献。我们研究和计算了一个通用的暗物质候选者的湮灭产生的正电子信号。特别分析了正电子湮没的典型特征以及CR传输物理对正电子信号的影响。此外，我们还研究了与原子核宇宙射线与星际气体之间的散射过程有关的正电子信号。我们分析了核截面、核宇宙线和CR传播物理中存在的不确定性的影响。正电子的传播是按照在核宇宙线研究中得到成功验证的双区传播模型来模拟的，它为研究宇宙线物理提供了一种分析方法。
2009-02-04 astro-ph hep-ph
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
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
Amount of Antiprotons in Cosmic Rays due to Halo Neutralino Annihilation
我们评估的反质子-质子通量比，可以产生的中性伴子-中性伴子湮灭在星系晕，考虑最一般的组成为遗迹中性伴子和建模的中性伴子局部密度根据其遗迹丰度。我们发现，在混合中性伴子组合物的情况下，这个$\bar p/p$比高于纯希格斯或高吉诺。它示出了如何预期的改善灵敏度的新的测量的$\bar p/p$可以提供非常有用的信息，补充与其他实验手段可获得的。
1994-08-30 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
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
