Likely Dominance of WIMP Annihilation to Fermion Pair + W/Z
可以说，暗物质（DM）最受欢迎的候选者是一个巨大的、稳定的马约拉纳费米子。然而，湮灭的马约拉纳DM两个费米子具有螺旋抑制的s波速率。通过电弱（EW）和电磁（EM）韧致辐射规范玻色子的过程消除了这种s波抑制，并且很可能是规范单态Majorana DM湮灭的主导模式。考虑到它们与辐射W和Z规范玻色子的湮灭率增强，以及随后通过强子通道的主导W/Z衰变，马约拉纳DM倾向于产生比正电子更多的反质子。这一结果与观测结果形成对比，从而提出了一个挑战，马约拉纳DM模型的建设。
2013-08-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The EMU view of the Large Magellanic Cloud: Troubles for sub-TeV WIMPs
我们提出了一个无线电搜索的WIMP暗物质在大麦云（LMC）。我们利用最近从澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）的观测中获得的LMC的深度图像，并作为宇宙进化图（EMU）调查的一部分进行处理。大麦哲伦星系是一个非常有前途的目标，在射频的WIMP搜索，因为大的J因子和存在的一个重大磁场。我们没有发现任何证据所产生的发射从WIMP湮灭和严格的界限作为WIMP质量的函数，不同的湮灭通道的湮灭率。这项工作排除了质量低于480 GeV的热截面和湮灭成夸克。
2021-11-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
CMB Constraints on WIMP Annihilation: Energy Absorption During the Recombination Epoch
我们详细计算了暗物质湮灭注入的能量在z ~ 1000处加热和电离光子-重子等离子体的速率，并为广泛的湮灭通道和DM质量的相关红移范围提供了精确的拟合函数。由此产生的扰动的电离历史可以约束的CMB温度和偏振角功率谱的测量。我们表明，模型，适合最近测量的过剩10-1000 GeV的电子和正电子宇宙射线已经接近95%的置信限从WMAP。最近发射的普朗克卫星将能够排除DM对这些过度的广泛解释。在暗物质的模型与索默托增强湮灭，其中sigma v上升与WIMP速度下降，直到某个饱和点，WMAP 5的约束意味着，增强必须接近地球附近的饱和。
2009-06-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Conservative upper limits on WIMP annihilation cross section from Fermi-LAT $γ$-rays
用费米-LAT望远镜测量了高纬各向同性河外$γ$射线背景（EGB）的光谱。两个新的模型的EGB来自扣除未解决的点源和河外扩散过程，这可以解释从30%到70%的费米-LAT EGB。在假设这两个残留的EGB是完全由于暗物质（DM）粒子在星系晕的湮灭，我们得到$conservative$上限的湮灭截面\sigmav。严格的界限上可能索末菲增强的湮灭截面设置以及。最后，将{ \sigmav }成反比的WIMP速度，非常严重的限制，来自速度无关的部分的湮灭截面。
2011-12-18 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on WIMP and Sommerfeld-Enhanced Dark Matter Annihilation from HESS Observations of the Galactic Center
本文从高能光谱系统（HESS）望远镜对银河系中心的观测出发，研究了弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质模型的约束条件。我们分析了正则WIMP湮灭为标准模型粒子的末态，包括b/b-bar，t/t-bar和W^+ W^-。湮灭到b/b-棒的限制在~3 TeV的热截面的数量级内，而τ ^+/τ ^-通道在热的~2倍内。我们还研究了索末菲增强的暗物质湮灭模型的约束条件，发现这里的伽马射线观测约束条件排除了所有与PAMELA和费米-LAT e^+/e^-谱的暗物质湮灭解释一致的参数空间，在特定类别的模型中，并强烈约束了其他类别的解释。在许多情况下，我们发现伽马射线的约束比当前遗迹密度、宇宙微波背景、晕的形状和自然度约束对这些模型的约束更大。
2012-01-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Search for Dark Matter Annihilation to Neutrinos from the Sun
弱相互作用大质量粒子（WIMP）可以被太阳引力捕获并被困在其核心。这些WIMP湮灭成标准模型粒子会产生中微子光谱，其能量分布与暗物质质量有关。在这项工作中，我们提出的理论框架，有关观测到的中微子通量的WIMP-核子截面和总结以前的太阳WIMP搜索冰立方进行。然后，我们概述了一个正在进行的更新的太阳WIMP搜索，重点是在以前的搜索改进。
2019-09-19 astro-ph.HE hep-ph
Dark matter in the solar system III: The distribution function of WIMPs at the Earth from gravitational capture
在这最后一个系列的三个弱相互作用大质量粒子（WIMP）的暗物质在太阳系中，我们专注于WIMP绑定到系统的引力散射了行星。我们提出了一个玩具太阳系中的WIMP轨道模拟只包括太阳和木星。正如以前的工作所建议的，我们发现，在地球上的引力捕获的WIMP的密度是小的，在很大程度上不敏感的弹性散射在太阳的细节。然而，我们发现引力捕获的WIMP的密度可能会受到外部银河系引力场的影响。如果这些场不重要，那么地球上引力捕获的WIMP的密度应该与太阳系中弹性散射捕获的WIMP的最大密度相似。使用标准的假设晕WIMP分布函数，我们发现，引力捕获的WIMP的直接检测事件率的贡献可以忽略不计。虽然这些WIMP确实主导了地球中WIMP的湮灭率，但中微子望远镜中的事件率太低，无法在下一代中微子望远镜中观察到。
2009-02-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
On the Annihilation Rate of WIMPs
我们开发了一种形式主义，允许一个系统地计算的WIMP湮灭率到伽马射线的能量远远超过弱标度。一个因式分解定理，提出了分离的辐射修正源于初始状态的潜在的相互作用，涉及最终状态的循环。这种分离使我们能够超越固定阶计算，这是由大的红外光谱污染。对于SU（2）伴随表象中的Majorana WIMP变换，我们给出了在超前双对数精度下，用两个初态分波矩阵元和一个硬匹配系数表示的变换率的结果.对于给定的模型，可以通过计算树级匹配系数和确定局部四费米子算子的值来计算截面。我们发现，再结晶的影响可以高达100%的20 TeV的WIMP。的形式主义的推广到其他类型的WIMPs进行了讨论。
2015-10-08 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
A refined model of secondary photon emission from heavy WIMP annihilations in the Galactic Centre
Indian Institute of Science Education and Research-Pune（印度科学教育研究所浦那）；Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）；University of Bergen（卑尔根大学）
本文提出了一种更精确的模型，用于研究银河系中心重WIMP湮灭产生的二次光子发射，通过考虑空间依赖性因素来提高检测重WIMPs的可能性。
2026-01-04 astro-ph.HE hep-ph
New Sensitivity to Solar WIMP Annihilation using Low-Energy Neutrinos
太阳通过散射捕获的暗物质粒子可能会湮灭并产生中微子，然后逃逸。目前的研究是寻找在某些末态的快速衰变中产生的少数高能中微子。我们表明，在太阳介质中的相互作用导致大量的π介子几乎所有的最终状态。正的π介子和μ介子在静止时衰变，产生具有已知光谱的低能中微子，包括通过中微子混合产生的nuebar。我们证明了Super-Kamiokande可以提供一种新的自旋相关的WIMP-质子截面的探针。与其他方法相比，灵敏度是竞争性的，不确定性是互补性的。
2013-09-05 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
The Evolution of Pop III.1 Protostars Powered by Dark Matter Annihilation. II. Dependence on WIMP Properties
该研究通过恒星演化模拟发现，满足密度与俘获效率条件的WIMP湮灭可改变第三星族原恒星演化路径，使其增长至超大质量，为高红移重黑洞种子形成提供可行机制。
2025-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The WIMP Forest: Indirect Detection of a Chiral Square
由WIMP湮灭产生的光子光谱带有暗区结构的详细印记。特别是，一个光子和另一个玻色子的环能级湮灭原则上可以导致一系列能量高达WIMP质量的线（WIMP森林）。一个具体的模型，很好地说明了这一特点是一个理论的两个普遍额外的维紧化的手征广场。除了连续发射，这是一个通用的预测，大多数暗物质的候选人，我们发现了一个“森林”的突出湮灭线，卷积后与当前实验的角分辨率，导致一个独特的（2凸加连续）光谱，这可能是可见的费米伽马射线太空望远镜（以前称为GLAST）在不久的将来。
2009-04-08 astro-ph.HE hep-ph
Searches for WIMP Dark Matter from the Sun with AMANDA
一个众所周知的潜在的暗物质特征是由引力束缚在大质量物体上的中性子湮灭而发射出GeV-TeV的中微子。我们目前的结果，从最近的搜索高能中微子发射从太阳与AMANDA，在所有情况下，没有发现显着的过剩。我们显示了中性伴子引起的μ子通量从太阳和中性伴子核子截面的限制，比较它们与最近的冰立方结果。特别是，我们对自旋相关截面的限制比直接探测实验中获得的要好得多，这使得AMANDA和其他中微子望远镜能够搜索MSSM参数空间的互补部分。
2009-06-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Gamma-Ray Constraints on the First Stars from Annihilation of Light WIMPs
我们计算了早期宇宙中存在的暗物质迷你晕中容纳第III.1族恒星的比例的极限，这些恒星今天作为银河系晕中的暗物质尖峰而幸存下来。受DAMA和CoGeNT直接暗物质搜索中光暗物质的潜在线索的启发，我们考虑了质量为5、10和20 GeV的热遗迹WIMP暗物质，并湮灭为mu^+ mu^-、tau^+ tau^-和q bar{q}。从这个简短的研究中，我们得出结论，如果暗物质是轻的，要么典型的黑洞大小是\lesssim 100 M_ \odot（即没有显著的暗星阶段），和/或暗物质主要湮灭到μ ^+ μ ^-或其他导致低伽马射线光度的最终状态，和/或早期宇宙中极少数似乎适合于第一批恒星形成的迷你晕实际上确实如此。
2012-05-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the likely dominance of WIMP annihilation to fermion pair+W/Z (and implication for indirect detection)
可以说，暗物质（DM）最受欢迎的候选者是一个巨大的、稳定的马约拉纳费米子。然而，湮灭的马约拉纳DM两个费米子往往具有螺旋抑制的s波率。通过电弱（EW）和电磁（EM）韧致辐射规范玻色子消除了这种s波抑制。这次演讲的主要目的是详细解释为什么费米子对的分支比可能被抑制，而衰变到费米子对加上W/Z却没有。在这样做时，我们调查的一般条件s波抑制和不抑制使用Fierz变换和分波展开。抑制的2-2过程是足够严重的EW和EM韧致辐射很可能是占主导地位的模式规范单马约拉纳DM湮灭。最后，我们讨论了Majorana DM模型的天基数据所带来的挑战，因为辐射W和Z规范玻色子的增强速率及其通过强子通道的主导衰变往往会产生比观察到的更多的反质子。
2012-12-31 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Can prompt cusps of WIMP dark matter be detected as individual gamma-ray sources?
本文探究WIMP暗物质的瞬时密度尖峰能否作为独立伽马射线源被探测，分析了费米望远镜下可探测的WIMP质量、尖峰的距离质量等参数，指出低截面GeV级暗物质下该搜寻方式比银晕湮灭信号搜寻更灵敏。
2024-01-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Fermi-eROSITA cross-correlations suggest annihilation lines of $\sim70$ GeV WIMPs
Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）
通过堆叠星系团和交叉相关分析，在Fermi-LAT数据中发现约70、40和13 GeV的发射线，符合约70 GeV WIMP的湮灭通道，统计显著性达5.6σ（交叉相关）和2.3σ（堆叠），并进一步揭示六个线状特征，与两个交叉湮灭WIMP模型一致。
2026-10-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Accurate calculations of the WIMP halo around the Sun and prospects for its gamma-ray detection
银河系的弱相互作用大质量粒子（WIMP）可能会从太阳核散射到与太阳引力束缚的轨道上。一旦被束缚，WIMP就会通过在太阳中的反复散射而继续损失能量，最终导致完全陷入太阳内部。虽然束缚粒子数的密度在太阳中心最高，但在太阳内部唯一可观测到的WIMP湮灭信号是中微子。之前有人提出，虽然太阳外的WIMP密度低于太阳内部，但在太阳表面外的WIMP湮灭产生的伽马射线，在太阳周围的所谓WIMP晕中，可能更容易被检测到。在这里，我们重新审视这个问题，使用详细的蒙特卡罗模拟和详细的组成和结构信息的太阳，以估计的伽马射线通量的大小。与早期的简单估计相比，我们发现，来自太阳WIMP晕中WIMP湮灭的伽马射线通量可以忽略不计;目前或计划中的探测器都无法探测到这种通量。
2010-03-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Lower Limits on the Strengths of Gamma Ray Lines from WIMP Dark Matter Annihilation
我们研究宇宙中暗物质湮灭产生的伽马射线信号的光谱。我们专注于大类的理论，其中的光子谱包括连续谱的伽马射线产生的湮灭成标准模型状态在树的水平，以及单色伽马射线产生的湮灭直接成两个光子在一个循环的水平。在这类理论中，我们得到的伽马射线线的强度相对于伽马射线连续谱的暗物质的质量和自旋的函数的比率的下限。这些限制是从主湮灭通道的树级振幅和直接湮灭为光子的回路级振幅的虚部之间的么正关系获得的，其中主衰变产物在回路中运行。这些结果是准确的限制，暗物质湮灭是专门的一个单一的标准模型物种，发生通过最低的分波和尊重CP。离开这个界限，界限是近似的。在最小超对称标准模型（MSSM）情形下，我们的结论与文献中的已知结果一致。我们使用费米-LAT观测值将这些限制转化为任何特定标准模型状态的暗物质湮灭截面的上限。
2012-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraints on WIMP Annihilation for Contracted Dark Matter in the Inner Galaxy with the Fermi-LAT
我们通过比较理论预测与费米-LAT从银河系中心周围区域观察到的伽马射线发射，推导出对通用暗物质候选者参数的限制。我们的分析是保守的，因为它只要求预期的暗物质信号不超过观测到的发射。在可能的情况下，重子的银河系中心的崩溃是伴随着收缩的暗物质的约束是强大的。特别是，我们发现，对于bb和τ+τ-或W+W-暗物质湮灭通道，湮灭截面的上限意味着热截面被排除在弱相互作用大质量粒子（WIMP）质量分别小于约700和500 GeV。对于μ+ μ通道，逆康普顿散射的影响是重要的，取决于银河磁场的模型，热截面的排除是针对小于约150至400 GeV的WIMP质量。得到的暗物质粒子湮灭截面的上限比没有收缩时强两个数量级。在后一种情况下，我们的结果是兼容的上限从星系晕分析报告的费米-LAT合作的情况下，在相同的保守的方法，没有建模的天体物理背景。
2013-08-15 astro-ph.HE hep-ph
Updated constraints on WIMP dark matter annihilation by radio observations of M31
本文利用M31的射电观测数据以及对暗物质分布和其他性质的研究，导出了湮灭WIMP参数的鲁棒约束条件。在2D银河系模型框架下，采用M31的GALPROP程序计算了DM湮灭辐射的特征。这使我们能够改进以前关于这个问题的研究中的各种不准确之处。DM约束得到两个代表性的湮灭通道：$χχ\rightarrow b\overline{b}$和$χχ\rightarrow τ^+τ^-$。在$\approx$（0.1- 10）GHz频率范围内利用了各种各样的无线电数据。结果，排除了比基准$\approx$轻的热WIMP，对于$b\overline{b}$通道为70 GeV，对于$τ^+τ^-$为$\approx$ 40 GeV。相应的质量阈值不确定性范围估计为20- 210 GeV和18- 89 GeV。所获得的排除是竞争力的那些从费米LAT观测的矮星和AMS-02测量的反质子。我们的限制并不排除通过湮灭DM来解释M31的伽马射线外晕和银河系中心过剩。具有$m_x \approx 70$ GeV的热WIMP解释了外晕的存在，对M31核的非热射电通量有重要贡献，其光谱和形态都符合得很好。最后，我们质疑了其他研究中声称的通过M31上的射电数据用$m_x > 100$ GeV强有力地约束重热WIMP的可能性。
2022-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio constraints on dark matter annihilation in Canes Venatici I with LOFAR
矮星系是暗物质占主导地位，因此有希望的目标，为寻找弱相互作用大质量粒子（WIMP），这是众所周知的候选人的暗物质。WIMP的湮灭产生超相对论宇宙射线电子和正电子，它们在磁场存在的情况下发出同步辐射。对于典型的磁场强度（几个$μ$ G）和$\mathcal O$（GeV-TeV）WIMP质量，这种发射峰值在数百MHz。在这里，我们使用的150 MHz的无线电连续辐射的矮球状星系犬Venaeiri与低频阵列射线（LOFAR）的非检测到的WIMP到初级电子-正电子和其他基本粒子-反粒子对的湮灭截面的约束。我们的主要基本假设是宇宙射线的传输可以用扩散近似来描述，因此需要一个具有小尺度结构的非零磁场强度。特别是，通过采用磁场强度的$\mathcal O(1\,μ$ G）和扩散系数$\sim 10^{27}~\rm cm^2\,s^{-1}$，我们得到的限制是可比的\emph{Fermi}大面积望远镜使用该特定星系的伽玛射线观测。假设s波湮灭和WIMP构成100%的DM密度，我们的基准限制排除了几个热WIMP实现在$[2,20]$ -GeV的质量范围。然而，我们要提醒的是，我们对横截面的限制受到我们也定量评估的巨大不确定性的影响。特别是，传播参数或DM晕的变化可以将我们的限制提高几个数量级（在悲观的情况下）。
2020-06-18 astro-ph.HE hep-ph
Limits on WIMP-Scattering Cross Sections using Solar Neutrinos with Ten Years of IceCube Data
本研究利用IceCube十年的太阳中微子数据，对20 GeV至10 TeV质量范围内的WIMP散射截面进行搜索，并在大多数通道中实现了世界领先的灵敏度。
2025-07-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
TeV-Scale Thermal WIMPs: Unitarity and its Consequences
我们重新研究了热WIMP暗物质湮灭截面的么正性边界。对于高质量的点状暗物质，形成WIMP束缚态是普遍的，它与索末菲增强一起影响遗迹丰度。我们发现，这些影响降低了幺正性约束从139 TeV到低于100 TeV的非自共轭暗物质和从195 TeV（经常引用的值340 TeV假设$Ω_{DM} h^2 = 1$）到140 TeV的自共轭的情况下。对于复合暗物质，其中的幺正性限制的半径被认为是质量无关的，我们表明，最大允许的质量是1 PeV。此外，我们发现了宇宙晚期湮灭的重要新效应。例如，虽然生产的高能轻费米子在WIMP湮灭被螺旋抑制，我们表明，束缚态的形成改变了这一点。再加上对TeV范围的伽马射线、宇宙射线和中微子的实验灵敏度的迅速提高，我们的研究结果为从高质量端攻击热WIMP质量范围提供了新的希望。
2019-09-02 astro-ph.HE hep-ph
Galactic Substructure and Dark Matter Annihilation in the Milky Way Halo
我们研究子结构对星系晕中暗物质湮灭速率的影响。我们使用的子结构，可以扩展数值模拟结果的尺度太小，无法解决的模拟分析模型。我们首先校准的解析模型的数值模拟，然后确定湮灭助推因子，标准的WIMP模型以及那些与索末菲（或其他）增强，作为银河系的银心半径的函数。我们提供了一个估计的依赖性的伽马射线强度的WIMP湮灭的角距离的函数从银河系中心。这种方法，再加上未来的数值模拟结果可以是一个强大的工具，可以用来约束WIMP属性使用费米全天数据。
2010-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Limits on a muon flux from neutralino annihilations in the Sun with the IceCube 22-string detector
利用IceCube 22弦中微子探测器在2007年收集的104.3天的生存时间的数据，在太阳中性中微子湮灭中搜索μ子中微子。没有观察到超过预期大气背景的过量。上限已获得的湮灭率的捕获中性中子在太阳和转换到限制的WIMP质子截面的WIMP质量在250 - 5000 GeV的范围内。这些结果是迄今为止对中性伴子在太阳中湮灭的最严格限制。
2009-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Solar Atmospheric Neutrinos and the Sensitivity Floor for Solar Dark Matter Annihilation Searches
宇宙射线在太阳大气中相互作用产生簇射，导致来自太阳的高能中微子流。这些形成了一个不可约的背景，间接太阳WIMP共湮灭搜索，寻找重暗物质粒子湮灭到含有中微子的太阳核心的最终状态。这种背景最终将为间接WIMP共湮灭搜索创造一个灵敏度下限，类似于低能太阳中微子相互作用对直接暗物质探测实验的影响。我们提出了一个新的计算太阳大气中微子通量的系统的不确定性固有的太阳大气簇射演化的详细治疗，我们用它来推导间接太阳WIMP湮灭分析的灵敏度地板。我们发现，地板在于小于一个数量级超出目前的实验限制自旋相关的WIMP质子截面的一些质点，和高能量的太阳大气中微子通量可以观察到的运行和未来的中微子望远镜。
2017-07-03 astro-ph.HE
Structure Formation Models Weaken Limits on WIMP Dark Matter from Dwarf Spheroidal Galaxies
在晕子结构中形成的矮球状星系对暗物质湮灭提供了严格的限制。现代巡天发现的许多超暗矮星对这些限制做出了重大贡献。目前，由于缺乏丰富的恒星运动学数据，超暗区的密度分布参数通常采用无信息的先验假设。基于半解析模型的暗物质subhalos和他们的连接到卫星星系，我们提出了更多的信息和现实的卫星先验。我们表明，我们的卫星先验导致的湮灭率的限制，是2和7之间的一个因素，比在非信息先验弱。因此，对于质量为$\lesssim 40$ GeV的暗物质，热遗迹截面最多只能从矮球状体数据中排除（概率为95%），假设湮灭为$b\bar{b}$。
2020-08-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Resummed Photon Spectra for WIMP Annihilation
我们构造了一个有效场论（EFT）描述的硬光子谱重WIMP湮没。这有助于精确预测相关的线搜索，并允许纳入非平凡的能量分辨率的影响。我们的框架结合了非相对论EFTs和软共线有效理论（SCET）的技术，以及最近推出的研究喷气子结构的多尺度扩展。我们发现了一些有趣的功能，包括同时存在的SCET $_{\text{I}}$和SCET $_{\text{II}}$模式，以及共线软模式在电弱尺度。我们推导出一个因式分解公式，使出现在微扰谱中的领先的大Sudakov双周期，并列入索末菲增强效应的recremation。通过显式计算证明了这种分解的一致性达到对数级。我们的最终结果包含排他性和包容性的限制，从而提供了一个统一的描述这两个先前考虑的近似。我们估计实验灵敏度的影响，专注于具体的SU（2）$_{W}$三重态费米子暗物质-纯葡萄酒-其中最强的约束是由于从银河系中心的伽马射线线的搜索。与以前的结果相比，我们发现了数值上显著的校正，从而突出了解释当前和未来间接探测实验数据时光子光谱的重要性。
2019-04-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Exclusion of canonical WIMPs by the joint analysis of Milky Way dwarfs with Fermi
矮球状星系被认为是探测湮灭的暗物质的最佳目标。我们提出了新的限制的湮灭截面的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的基础上联合分析的7个银河系矮星使用频率论奈曼建设和通行证7数据从费米伽马射线太空望远镜。我们排除通用的WIMP候选人湮灭到b-bbar的质量小于40 GeV，重现所观察到的遗迹丰度。为了使矮星系内暗物质分布的系统误差在95%以内，质量下限可以低至19 GeV或高至240 GeV。对于湮灭到τ + τ-这些限制分别为19 GeV，13 GeV和80 GeV。
2011-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Prospects of Indirect Searches for Dark Matter at INO
弱相互作用大质量粒子（WIMP）在太阳中心的湮灭可能会引起中微子通量。我们研究了在即将到来的铁量热计（ICAL）探测器上寻找这些中微子的前景，该探测器将被安置在印度的中微子天文台（INO）。我们进行ICAL模拟，以获得探测器的效率和分辨率，以模拟μ介子事件在ICAL由于中微子来自湮灭的WIMP在质量范围$m_χ= (3-100)$ GeV。大气中的中微子构成了这些间接探测研究的主要背景，并且可以使用信号仅来自太阳方向的事实来减少。对于一个给定的WIMP质量，我们找到了开角$θ_{90}$，使得90%的信号事件包含在这个角度内，并使用这个圆锥切割标准来减少大气中微子背景。然后，通过INO的太阳暴露函数对减少的背景进行加权，以获得给定WIMP质量的最终背景光谱。我们进行了$χ^2$分析，并提出了预期的排斥区域的$σ_{SD}-m_χ$和$σ_{SI}-m_χ$，其中$σ_{SD}$和$σ_{SI}$是WIMP核子自旋相关（SD）和自旋无关（SI）散射截面，分别。对于10年暴露和PDMATHAMT GeV，预期90\ %C. L.对于$τ^{+} τ^{-}$湮灭通道，排除极限为$σ_{SD} < 6.87\times 10^{-41}$ cm $^2$和$σ_{SI} < 7.75\times 10^{-43}$ cm $^2$，对于$b~\bar b $通道，排除极限为$σ_{SD}…
2018-05-03 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
WIMP diffusion in the solar system including solar WIMP-nucleon scattering
暗物质以弱相互作用大质量粒子（WIMP）的形式存在，可以被太阳和地球捕获，沉入它们的核心，湮灭并产生中微子，中微子望远镜可以搜索到这些中微子。太阳和地球中WIMP捕获率的计算受到太阳系中行星效应的巨大不确定性的影响，使捕获率降低了一个数量级（在某些情况下甚至更多）。我们表明，弱散射捕获的弱相互作用粒子在太阳系中也构成了一个重要的约束的弱相互作用粒子的人口。考虑到这个粒子数以及它与通过引力扩散束缚的粒子数的相互作用，就可以消除行星对俘获率的影响，而且俘获过程基本上就像太阳和地球在星系晕中是自由的一样。因此，来自太阳和地球的中微子信号明显高于捕获率降低的情况下所声称的。
2012-07-10 astro-ph.EP astro-ph.HE
Stringent constraint on the radio signal from dark matter annihilation in dwarf spheroidal galaxies using the TGSS
弱相互作用大质量粒子（WIMP）被认为是最受欢迎的暗物质候选者之一。在过去的几十年里，在整个电磁波谱上寻找由于WIMP的湮灭和衰变而产生的任何可检测信号已经成为人们感兴趣的问题。WIMP湮灭到标准模型粒子产生了通过同步辐射在低射频下检测这种信号的可能性。矮椭球星系（dSphs）被认为含有大量的暗物质，这使它们成为寻找这种大尺度弥散射电辐射的有希望的目标。在这项工作中，我们提出了在低频（147.5MHz）观测到的23 dSph星系的TIFR-GMRT巡天（TGSS）的一部分，堆叠分析。这些叠加实验中没有检测到任何信号，这对暗物质参数造成了非常严格的限制。最好的限制来自于新的堆叠方法，该方法是在将各个dSph星系场的射电图像按各自的半光半径缩放后进行缩放。热平均截面的约束是低于热遗迹截面值在一定范围内的WIMP质量的合理选择有关的天体物理参数。这样的分析使用未来更深入的观察个别目标以及堆叠可以潜在地揭示更多关于WIMP暗物质属性。
2021-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Capture and Decay of Electroweak WIMPonium
弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的谱一般具有束缚态，当WIMP质量相对于电弱规范玻色子的质量变得足够大时。这些束缚态的存在通过索末菲增强中的共振增强了湮灭率，但它们也可以直接通过低能光子的发射产生。在这项工作中，我们计算了SU（2）三重态暗物质（wino）结合到WIMPonium中的速率-这是可能的，对于相对速度v < O（10^{-2}），通过wino质量超过5 TeV的单光子发射-并研究了这些结合态随后的衰变。我们目前的结果与应用超出了维诺的情况下，例如，暗物质居住在一个nonabelian黑暗部门;这些包括在消失的力载体质量的限制下一般暗扇区的分析捕获和跃迁速率，用于计算包含与有质量和无质量力载体的相互作用的哈密顿量的正能量和负能量本征态的有效数值例程，以及短程Hulthen势中束缚态形成的标度研究。在特定的情况下的维诺，我们发现，束缚态形成的速度被抑制相对于直接湮灭，所以只提供了一个小的修正的整体湮灭率。捕获过程和束缚态跃迁辐射出的软光子可以测量暗物质的量子数;对于类似葡萄酒的暗物质，这样的光子是罕见的，但可能被未来的地面伽马射线望远镜观测到，该望远镜结合了大有效面积和低能量阈值。
2022-09-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A radio-frequency search for WIMPs in RXC J0225.1-2928
最近的研究集中在无线电数据的使用间接暗物质检测导致了一套极具竞争力的限制的WIMP湮灭截面，特别是在高分辨率的数据，如ASKAP和MeerKAT仪器。在这项工作中，我们提出了RXC J0225.1-2928星系团，从最近的MeerKAT星系团遗产调查公开数据发布的无线电观测的分析。我们采用了一个强大的形态分析，使我们能够得到一组上限的湮灭截面，在我们最约束的情况下，这些结果是可比的最严格的限制，但在文献中发现。
2023-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
WIMPs at the Galactic Center
弱相互作用大质量粒子（WIMP）的简单模型预测暗物质湮灭成为成对的电弱规范玻色子、希格斯玻色子或陀螺，通过随后的级联衰变产生伽马射线谱。有趣的是，在费米数据中一直观察到来自银河系中心附近的过量伽马射线。费米合作组织最近的一项分析证实了这些早期的结果。考虑到系统的不确定性的建模的伽马射线背景，我们首次表明，这种过剩可以很好地适应这些最终状态。特别是，对于$(WW, ZZ, hh, tt)$的湮灭，质量在阈值和大约（165，190，280，310）GeV之间的暗物质给出了一个可接受的拟合。$b\bar{b}$的拟合范围也扩大到35 GeV $\lesssim m_χ\lesssim$ 165 GeV。这些都是比较以前的拟合，得出的结论是，只有轻得多的暗物质湮灭成$b$，$τ$，轻夸克的最终状态可以描述过剩。我们证明，简单的，动机良好的模型的WIMP暗物质，包括热遗迹中性伴子的MSSM，希格斯门模型，以及其他简化的模型可以解释过剩。
2014-11-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Capture of Inelastic Dark Matter in the Sun
我们认为捕获的暗物质在太阳的非弹性散射对核的非弹性暗物质的情况。我们证明，假设WIMP-核子截面为σ_n = 10^{-40} \cm^2，所得到的俘获率和密度足够高，以致于来自太阳的μ子中微子通量的电流边界排除了WIMP到W^+W^-，Z^0 Z^0，τ^+τ^-，t \bar{t}和中微子的任何可观的湮灭分支比。对于b \bar{b}和c \bar{c}的零化，也有稍弱的边界。湮灭成较轻的粒子，可能产生中微子，如μ^+μ^-，π介子和K介子是不受约束的，因为它们在衰变前会在太阳中停止。有趣的是，这与最近一些由PAMELA结果激发的提议是一致的，这些提议认为WIMP湮灭为轻玻色子，随后主要衰变为轻轻子和π介子。
2009-09-02 astro-ph.HE hep-ph
Enhanced Sensitivity to Dark Matter Self-annihilations in the Sun using Neutrino Spectral Information
被太阳引力捕获的自湮灭暗物质可以在当前和下一代中微子探测器上产生可观测的中微子信号。通过利用这些信号，中微子探测器可以探测太阳中弱相互作用大质量粒子（WIMP）与核子的自旋相关散射。我们描述了一种方法，如何将中微子通量的限制转换为对WIMP-核子散射截面的限制。在这种方法中，所有的中微子味都可以用非常相似的方式处理。我们研究了中微子望远镜对太阳WIMP信号的灵敏度，发现这种探测通道在寻找低质量WIMP中特别重要。我们通过应用基本的光谱选择标准，获得了具有高度竞争力的灵敏度与所有中微子味通道的兆吨级探测器。最好的结果与电子中微子通道。我们讨论了相关的不确定性，并提供了一个程序，如何对待他们的分析一致的方式。
2011-07-15 astro-ph.HE
The impact of gamma-ray propagation effects on indirect dark matter searches
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)（能源、环境和技术中心）；Instituto de Física Teórica, IFT UAM-CSIC（理论物理研究所）；Institut d’Astrophysique de Paris, Sorbonne Université（巴黎天体物理学研究所，索邦大学）；Laboratoire de Physique Nucléaire et des Hautes Énergies, Sorbonne Université（核物理与高能实验室，索邦大学）
研究伽马射线传播效应如何影响暗物质探测，特别是WIMP湮灭产生的伽马射线在传播中与介质的相互作用，揭示其对观测伽马射线通量的显著影响。
2026-10-16 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Annihilation Limits from Dwarf Galaxies using VERITAS
目前的宇宙学模型和数据表明存在冷暗物质（DM）成分，但DM粒子的性质仍然未知。DM的一个有利候选者是质量范围在50 GeV到大于10 TeV的弱相互作用大质量粒子（WIMP）。附近的矮球状星系（dSphs）被认为含有高密度的DM和低的伽马射线背景，因此通过将WIMP湮灭为标准模型（SM）粒子，是探测极高能量（VHE，E > 0.1 TeV）次级伽马射线的有希望的目标。VERITAS阵列的成像大气切伦科夫望远镜（IACTs），敏感的伽马射线在100 GeV至50 TeV的范围内，进行了广泛的观测计划dSphs。这里介绍的是观测结果和新的统计技术约束性能的WIMP DM模型。
2013-07-31 astro-ph.HE
Indirect searches for dark matter annihilations toward dwarf spheroidal galaxies with VERITAS
在宇宙学范式中，冷暗物质（DM）主导着宇宙的质量含量，并且存在于每个尺度上。DM的候选者包括标准模型的许多扩展，其中弱相互作用大质量粒子（WIMP）的质量范围从50 GeV到大于10 TeV。在高DM密度的天体物理区域中，WIMP的自湮灭可以产生次级粒子，包括能量高达暗物质粒子质量的甚高能（VHE）伽马射线。切伦科夫望远镜的VERITAS阵列是为探测100 GeV-10 TeV能量范围内的VHE伽马射线而设计的，是探测DM的适当仪器，是对费米LAT的补充。本星系群的矮球状星系（dSphs）由于其邻近性和大的DM含量，可能是寻找DM湮灭特征的最佳目标。我们报告的最新VERITAS观测dSphs和讨论的结果的框架内的WIMP模型。
2011-11-09 astro-ph.HE
Dark Matter Tomography
我们考虑Wimp湮灭成单色和连续的$γ$的和角分布的γ。我们讨论了如何从光子通量的角度依赖性重建WIMP密度分布。
2009-07-09 astro-ph.HE hep-ph
Review of Indirect WIMP Search Experiments
暗物质的观测证据可以用弱相互作用大质量粒子（WIMP）来解释。这些暗物质粒子候选者可以通过观察作为WIMP湮灭或衰变的一部分产生的信号来间接检测。间接搜索的WIMP的最新结果进行了审查。目前和计划的实验，并讨论其前景和发现潜力。
2012-10-15 astro-ph.HE
The 20 GeV Galactic Halo Excess: Pixel-Level Confirmation and Consistency with Sub-TeV WIMP Annihilation
University College London（伦敦大学学院）
研究基于Fermi-LAT数据，对20GeV银河系晕圈过剩进行像素级确认及分析，重现其光谱，与WIMP湮灭一致，拟合得出最佳质量和〈σv〉，存在张力，考虑多种暗物质模型后，低速增强湮灭是唯一可行结构，有望解决矮星系张力。
2026-07-10 astro-ph.HE hep-ex
Self-annihilating dark matter and the CMB: reionizing the Universe and constraining cross sections
我总结了最近的进展，在确定自湮灭的WIMP暗物质的重组历史的修改的影响，在时间早于天体物理对象的形成。根据质量和自湮灭截面，WIMP DM可以在z > 6处再现相当数量的总自由电子丰度;如已知的，这影响CMB温度和偏振相关谱，并且可以用于在粒子质量与截面平面中设置严格的边界。WMAP 5的数据已经强烈反对能够解释最近宇宙正电子和电子异常的DM湮灭的区域，而原则上普朗克任务有可能看到由该区域的候选者产生的信号，或者来自热湮灭截面<sv>=3e-26 cm 3/s和质量低于50 GeV的WIMP。
2009-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on dark matter models from the observation of Triangulum-II with the Fermi Large Area Telescope
三角星系II是一个新发现的矮球状星系，它是通过探测到大质量弱相互作用粒子（WIMP）对湮灭产生的$γ$射线来间接寻找暗物质的有力候选者。本文分析了近七年来三角星系II费米伽玛射线空间望远镜全天巡天观测数据。三角二号探测器没有探测到超过100兆电子伏的过量$γ$射线发射。在幂律谱和与WIMP湮灭有关的谱的假设下，我们导出了$γ$射线通量的上限。在这项工作中，我们考虑了几个理论的WIMP（neutralinos）模型设想的热和非热的WIMP的生产，并把限制对湮灭截面的WIMP的参数空间相关的理论模型。
2018-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Search for dark matter annihilation signals from the Galactic Center with the H.E.S.S. Inner Galaxy Survey
大量的天体物理学和宇宙学测量表明了暗物质（DM）的存在。然而，其根本性质尚不清楚。其中最有希望的候选者是弱相互作用大质量粒子（WIMPs）：具有电弱尺度质量和耦合强度并在早期宇宙中热产生的粒子，其目前的遗迹密度与今天观察到的一致。WIMP的自我湮灭将产生包括伽马射线在内的标准模型粒子，伽马射线长期以来被认为是间接探测暗物质信号的主要信使。银河系的中心被预测为DM湮灭的最亮源。H.E.S.S.该合作目前正在对银河系内部区域进行一次调查，即内部星系调查，目的是对银河系中心周围几度区域的微弱和扩散发射实现最佳灵敏度。我们分析了2014-2020年用五望远镜阵列进行的观测，以寻找DM湮灭信号。与目前的数据集约550小时，我们没有发现显着的过剩，因此推导出强约束的速度加权湮没截面。TeV热WIMP可以在不同的湮灭通道中探测。
2021-08-24 astro-ph.HE
Solar WIMPs Unraveled: Experiments, astrophysical uncertainties, and interactive Tools
在太阳中捕获的自湮灭暗物质中没有中微子通量，这严格限制了一些主要粒子暗物质的情况。需要考虑天体物理学不确定性对太阳中暗物质捕获过程的影响，因此也需要考虑中微子望远镜的限制。在这篇综述中，我们探讨了太阳WIMP搜索的相关不确定性，总结了领先的实验结果，并对即将到来的搜索和未来的实验进行了展望。我们已经创建了一个交互式绘图工具，允许用户查看当前的限制和不断变化的天体物理条件下的主要实验的预计灵敏度。
2015-09-28 astro-ph.HE hep-ph
General-relativistic instability in rapidly accreting supermassive stars in the presence of dark matter
本研究探究暗物质对快速吸积超大质量恒星广义相对论不稳定性的影响，发现仅当弱相互作用大质量粒子湮灭提供显著能量时，暗物质才会改变恒星稳定性极限，使坍缩质量提升一个数量级以上，相关观测可作为暗物质湮灭的证据。
2024-06-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
VERITAS Limits on Dark Matter Annihilation from Dwarf Galaxies
目前的宇宙学模型和数据表明存在冷暗物质（DM）成分，但DM粒子的性质仍然未知。DM的一个有利候选者是质量范围从50 GeV到大于10 TeV的弱相互作用大质量粒子（WIMP）。附近的矮球状星系（dSph）预计包含高密度的暗物质和低的伽马射线背景，因此有希望通过WIMPS湮灭成SM粒子来探测非常高能量（VHE，E > 0.1 TeV）的次级伽马射线。这里介绍的是最近VERITAS对dSph的观测，包括Segue 1的深度曝光。极限推导出各种湮灭和衰变的暗物质粒子模型。
2012-10-17 astro-ph.HE
Radio emission from dark matter annihilation in the Large Magellanic Cloud
大麦云离我们只有50千秒差距，已知是暗物质占主导地位，显然是一个寻找暗物质湮灭信号的有趣地方。在本文中，我们估计的同步辐射由于在两个射频，1.4和4.8 GHz的LMC的晕中的WIMP湮灭，并将其与观察到的发射进行比较，以施加约束的WIMP质量与湮灭截面平面。我们使用现有的法拉第旋转数据从背景源估计磁场的大小在不同区域的LMC的光盘，在那里我们计算由于暗物质湮灭的无线电信号。我们占e+ e-能量损失由于同步，逆康普顿散射和韧致辐射，使用观测到的氢和尘埃的温度分布的LMC估计其效率。广泛使用的观察，结盟与保守的选择，采用在所有步骤的计算，使我们能够获得非常现实的约束。
2010-06-28 astro-ph.HE
