银河系中央区暗物质湮灭产生的γ射线

单重标量暗物质湮灭产生的γ射线

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。

暗物质湮灭产生的Gamma-ray谱线的有效理论

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。

费米Gamma Ray空间望远镜观测到的内Milky Way暗物质湮灭的可能证据

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。

CP破坏引起的类比诺暗物质湮灭谱线Gamma Ray特征的增强

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。

用地基实验研究Local Group暗物质湮灭产生的γ射线的可探测性

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。

由扩散gamma ray通量束缚的与模型无关的暗物质湮灭

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。

用因子分解法估算湮没衰变B_s -> ρ γ

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。

虚湮没对正电子偶素衰变率的贡献

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。

QCD标度区中强子湮灭为双光子和后向dVCS

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。

LEET中B -> K_1 γ衰变次领先级的湮灭贡献和CP-不对称性

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。

中微子湮灭产生的γ射线

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。

暗物质湮灭的非微扰效应和银心的Gamma Ray特征

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。

热暗物质对γ-γ增强湮没的三种解释

Three Exceptions for Thermal Dark Matter with Enhanced Annihilation to Gamma Gamma

最近，有迹象表明银河系中心的暗物质（DM）湮灭到一个或多个光子线。为了实现所观察到的光子线通量，DM必须具有相对大的与光子的有效耦合，通常从与带电粒子的大耦合辐射地产生。当运动学上可访问，直接湮灭DM这些带电粒子是太大，以适应既DM遗迹密度和约束从观察到的流量连续光子从银河系中心，晕和矮星系。我们讨论了这些障碍的三个例外，产生观察到的线信号，同时提供正确的遗物密度和逃避光子连续约束。例外情况是（i）共湮灭，其中DM密度是由与今天未填充的较重态的相互作用设定的，（ii）禁止通道，其中DM湮灭到今天运动学上被阻止但在早期宇宙中开放的较重态，以及（iii）不对称DM，其中遗迹密度由原始不对称设定。我们建立简单的模型来实现这些场景。

中性伴子湮没对γ射线和正电子探测的比较

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。

虚光子湮灭为赝标介子

The annihilation of virtual photons into pseudoscalar mesons

我们调查的可能性，以限制的π介子分布振幅从伽玛 * 伽玛 * -> π过渡。对于一个令人惊讶的大范围内的双光子虚拟，我们发现，过渡形状因子基本上是独立的分布幅度。这反过来又需要QCD的无参数预测。还简要地讨论了γ * γ * -> η、η '形状因子。我们估计，在现有的e+ e-实验BaBar，Belle和CLEO的实验研究可能是可行的。

从宇宙射线和CMB观测对暗物质湮灭的当前约束的保守评估

A conservative assessment of the current constraints on dark matter annihilation from Cosmic Rays and CMB observations

鉴于目前的兴趣，结合不同的观测约束湮灭WIMP暗物质，我们研究索末菲效应之间的关系，在重组时代和星系晕。通过考虑宇宙射线轻子数据（AMS-02 2014，Fermi和PAMELA）的最新插值集合，作为暗物质湮灭信号，我们表明，目前的宇宙射线测量和最近的普朗克2015年从CMB各向异性的限制几乎重叠的数量级的几个$TeV$的暗物质质量，虽然很大的理论不确定性困扰宇宙射线和暗物质的描述。结合宇宙射线拟合，我们得到适当的最小区域允许的CMB观测，特别是$μ$和$τ$湮灭通道，一旦假设可行的值的能量吸收在复合的效率因子：结果是一致的普朗克合作，但允许宇宙射线之间的重叠从轻子部门和CMB的约束。即将到来的AMS-02对宇宙射线反质子的测量将有助于澄清这个难题。

WIMP衰变和湮灭产生的弥散γ射线

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。

Alternative method of generating gamma rays with orbital angular momentum

We propose a new method of generating gamma rays with orbital angular momentum (OAM). Accelerated partially-stripped ions are used as an energy up-converter. Irradiating an optical laser beam with OAM on ultrarelativistic ions, they are excited to a state of large angular momentum. Gamma rays with OAM are emitted in their deexcitation process. We examine the excitation cross section and deexcitation rate.

蛇夫座星系团的非热X射线和暗物质湮灭

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。

Milky Way子结构中中性伴子暗物质湮灭产生的γ射线

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。

从暗物质湮灭到轻子的单色γ射线

Monochromatic Gamma Rays from Dark Matter Annihilation to Leptons

研究了暗物质（DM）粒子湮灭为轻子对和包含一个或两个光子的二体末态之间的关系。我们参数化的DM相互作用与轻子的接触相互作用，并计算到单色伽马射线的环级湮灭，特别是计算的DM湮灭截面的比率为两个伽马射线与轻子对。虽然环级过程一般抑制与树级湮没成轻子相比，我们发现，一些选择的介质自旋和耦合结构导致大分支分数到伽马射线线。这一结果暗示了暗物质对AMS-02正电子过剩的贡献。我们还探讨了介质的可能性，这是收费的暗对称性下，并发现，对于这些循环级的过程中，有效场论的描述是准确的DM质量高达约一半的介质质量。

高能中微子与残余中微子的湮灭能产生观测到的最高能量宇宙射线吗？

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。

Fermi-LAT $γ$射线的WIMP湮灭截面的保守上限

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。

探测银河系中心暗物质湮灭产生的伽马射线的挑战

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。

来自暗物质湮灭的反物质和γ射线

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。

来自暗物质湮灭的弥散银河伽马射线

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。

P波湮灭对来自暗物质湮灭的河外γ射线角功率谱的影响

Effects of P-wave Annihilation on the Angular Power Spectrum of Extragalactic Gamma-rays from Dark Matter Annihilation

本文提出了一种估算河外伽玛射线角功率谱的形式，该角功率谱是由暗物质湮灭产生的，且具有一般速度依赖的截面。相关的密度和速度分布的暗物质被建模为一个合奏的光滑，普遍的，刚性，不相交的，球形晕的分布和普遍的属性由模拟数据的约束。我们将这种形式应用于具有p波湮灭的暗物质理论，其中相对速度加权湮灭截面为σv=a+ bv ^2。我们确定，如果b/a >> 10^6，这会显著增加伽马射线的功率。p波湮灭对角功率谱的影响与我们探索的粒子物理模型样本非常相似，这表明给定b/a的重要影响在很大程度上取决于宇宙暗物质分布。如果强p波理论中的暗物质遗迹是热产生的，湮灭伽马射线的强度会受到p波的强烈抑制，使它们难以观测。如果观测到与强p波一致的角功率谱，它可能表明早期宇宙中暗物质的非热产生。

通过暗物质湮灭产生的$γ$射线探测微晕的困难

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。

WIMP暗物质共振湮灭与晕伽马射线信号

Resonant Annihilation of WIMP Dark Matter for Halo Gamma Ray Signal

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。

半湮没产生的多重γ线

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。

暗物质湮灭为带电粒子的Gamma-ray约束

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。

来自暗物质湮灭和大爆炸核合成的宇宙射线

Cosmic Rays from Dark Matter Annihilation and Big-Bang Nucleosynthesis

PAMELA和ATIC实验对宇宙射线电子和正电子通量的测量表明存在具有大湮灭截面的湮灭暗物质。我们表明，大爆炸核合成时期的暗物质湮灭影响轻元素丰度，并给出了严格的约束，这种情况下的强子湮灭的暗物质的湮灭方案。对轻子湮灭暗物质模型的限制就不那么明显了。

Energetic $γ$-rays from TeV scale dark matter annihilation resummed

The annihilation cross section of TeV scale dark matter particles $χ^0$ with electroweak charges into photons is affected by large quantum corrections due to Sudakov logarithms and the Sommerfeld effect. We calculate the semi-inclusive photon energy spectrum in $χ^0χ^0\to γ+X$ in the vicinity of the maximal photon energy $E_γ= m_χ$ with NLL' accuracy in an all-order summation of the electroweak perturbative expansion adopting the pure wino model. This results in the most precise theoretical prediction of the annihilation rate for $γ$-ray telescopes with photon energy resolution of parametric o…

来自暗物质湮灭的扩散$γ$射线和$\bar{p}$通量--与EGRET和cosmic ray数据一致结果的模型

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。

来自中等质量黑洞周围暗物质湮灭的宇宙gamma-ray背景中的角相关

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。

超重暗物质湮灭产生的超高能宇宙射线

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。

暗物质湮灭的新特征：中等质量黑洞的γ射线

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。

超重遗迹暗物质粒子湮灭或衰变产生的中微子

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。

暗物质湮灭三种情形下的韧致辐射和Gamma Ray线

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。

用反质子和γ射线探测银河系中的暗物质湮灭

Probing dark matter annihilation in the Galaxy with antiprotons and gamma rays

Cuoco、Korsmeier和Krämer（2017）通过分析AMS-02最近的宇宙射线反质子数据，并通过同时拟合暗物质和传播参数，考虑到宇宙射线传播的不确定性，发现了暗物质湮灭的可能线索。在这里，我们将这种分析扩展到更广泛的湮灭通道。我们发现一致的暗示，一个暗物质信号的湮没截面接近的热值和质量范围在40和130 GeV之间，这取决于湮没通道。此外，我们调查在多远的可能的信号是兼容的银河系中心的伽马射线过剩和最近的观测矮卫星星系通过执行一个联合的全球拟合，包括不确定性的暗物质密度分布。作为一个例子，我们解释我们的结果的框架中的希格斯门模型。

MSSM中提升Higgs区暗物质湮灭产生的宇宙射线中的正电子

Positrons in Cosmic Rays from Dark Matter Annihilations for Uplifted Higgs Regions in MSSM

我们指出，有区域的MSSM参数空间，成功地提供了一个暗物质（DM）湮没解释所观察到的正电子过剩（如PAMELA），同时仍然与所有其他数据集的协议。这样的区域（例如抬升的希格斯区域）可以通过CP奇希格斯通道通过Breit-Wigner共振实现增强的中性伴子DM湮灭为轻子。这样的区域可以给出适当的热遗迹DM丰度，DM湮灭产物与当前的反质子和伽马射线观测是兼容的。这种情况可以成功，而无需引入任何额外的自由度，超出MSSM中已经存在的自由度。

银河系中宇宙射线相互作用和冷暗物质湮灭产生的正电子研究

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。

银河系中反质子湮灭产生的弥散γ通量

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。

暗物质湮灭：宇宙gamma-ray背景在1-20 MeV的起源

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。

无连续体的伽马射线：Fermi-LAT 130 GeV伽马射线的热模型

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。

银河系中的反质子湮灭作为弥散γ背景源

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。

由晕中子湮没引起的宇宙射线中的反质子量

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。

暗物质湮灭能支配河外Gamma-Ray背景吗？

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。

三圈辐射中微子质量产生模型中暗物质湮灭产生的γ射线

Gamma rays from Dark Matter Annihilation in Three-loop Radiative Neutrino Mass Generation Models

研究了一类具有大电弱多重态的三圈辐射中微子模型的Sommerfeld增强的暗物质（DM）湮灭为γ射线，DM质量在O（TeV）范围内.我们表明，在这个模型中，DM湮灭率变得更加突出的较大的多重态，它已经在目前运行的成像大气切伦科夫望远镜（IACTs），高能立体系统（H.E.S.S.）的范围内。此外，切伦科夫望远镜阵列（CTA），将于2030年开始运作，将提高这一灵敏度的一个因素$\mathcal{O}{(10)}$，并可能排除大部分的参数空间的辐射中微子质量模型与较大的电弱多重态。这意味着唯一可行的选择是具有最低电弱多重态（即$SU(2)_{L}$的单线态）的模型，其中DM湮灭速率未被Sommerfeld增强，因此它尚未受到H.E.S.S.的间接检测限的约束。未来的CTA

中性伴暗物质湮灭引起的宇宙学gamma ray和中微子背景

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。

Draco暗物质湮灭产生的伽马射线和ARGO的可观测性

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。

来自暗物质湮灭的极化γ射线

Polarized gamma rays from dark matter annihilations

在本文中，我们探讨了银河系中心暗物质湮灭产生的线偏振伽马射线信号的可能性。考虑中性弱相互作用大质量粒子，极化γ射线信号可以通过具有倒极矩的Majorana费米子的二分量暗物质模型来实现。我们讨论了银河系中心暗物质费米子的自旋排列，并估算了暗物质湮灭中末态电磁辐射的强度和极化率。对于低质量的暗物质，亚GeV能量的光子通量可以在当前X射线偏振仪可检测的水平上偏振。根据末态费米子与DM的质量比，质量阈值处的极化度可以达到$70\%$甚至更高，为我们在未来的伽马射线极化实验中探测暗物质的本质提供了新的工具。

来自重暗物质粒子湮灭的宇宙射线

Cosmic rays from annihilation of heavy dark matter particles

该研究提出重稳定费米子暗物质由$R^2$引力标量子衰变产生且质量略低于标量子质量一半的假设，论证其可匹配观测暗物质密度，并证明其在多种天体环境中的湮灭能解释标准机制无法解释的超高能宇宙射线起源。

用LHC抑制暗物质湮灭产生的单色γ射线

Constraining the monochromatic gamma-rays from dark matter annihilation by the LHC

在CMS和ATLAS中安装的前向探测器使LHC成为一个有效的光子-光子对撞机。通过光子发射的束质子的弹性散射，可以通过在前向探测器中标记完整的质子来识别，通过光子-光子湮灭提供了新粒子的中心产生的强大诊断。在这封信中，我们研究了暗物质粒子的中心产生和大型强子对撞机限制这一过程的截面的潜力。由于交叉对称性，这个极限可以立即用来限制暗物质湮灭中单色伽马射线的产生，这是间接暗物质搜索中正在调查的确凿信号。我们表明，在大型强子对撞机的积分亮度$\mathcal{L}=30~{\rm fb}^{-1}$在质心能量$\sqrt{s}=$ 13 TeV，暗物质质量$\sim (50-600)$ GeV，一个模型无关的约束暗物质湮灭的横截面上的单色伽马射线在同一数量级的当前费米-LAT和未来的限制CTA，可以得到。