Introduction to the special issue of Modern Physics Letters A "Indirect dark matter searches"
宇宙学上的暗物质的性质在物理学中找到了超越基本粒子标准模型的解释。暗物质候选者的景观包含了各种各样的物种，要么难以捉摸，要么在直接的实验搜索中难以检测到。即使在这种情况下，当这样的搜索是可能的，他们的结果的解释意味着额外的信息来源，这提供了暗物质的间接影响。一些非平凡的探测性质的暗物质在目前的问题。
2014-11-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Quest for Supersymmetry: Early LHC Results versus Direct and Indirect Neutralino Dark Matter Searches
我们比较了大型强子对撞机（LHC）的超对称性搜索的第一个结果，对中性伴子暗物质敏感的实验的当前和近期性能。我们限制我们的研究，以特定切片的参数空间的约束最小超对称扩展到标准模型CMS和ATLAS排除限制已提交到目前为止。我们表明，在参数空间上，最轻的中性伴子拥有热遗迹丰度匹配的宇宙学观测推断的值。然后，我们计算率，并估计的性能，实验敏感的直接和间接的信号从中性伴子暗物质。我们认为，这是一个独特的时间点，在那里寻求超对称性-至少在其实际和简单的化身之一-正在经历一个密切的审查，从大型强子对撞机和暗物质搜索，这是协同和互补的。如果发现的时间最终解开，对撞机计划和直接和间接的暗物质搜索的当前性能正处于一个结合点，为突破标准模型的物理性质提供了独特的机会。
2011-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The ZZ' kinetic mixing in the light of the recent direct and indirect dark matter searches
有几种结构，不论是否起源于弦，都产生了标准模型（SM）的阿贝尔规范延拓。即使SM的粒子在该额外的$U'(1)$下不带电，也不能避免在$U'(1)$和超电荷$U_Y(1)$之间存在动力学混合。在这项工作中，我们约束彻底这种动力学混合，考虑到最近的实验数据从加速器物理，直接检测和间接检测的暗物质。我们表明，该地区尊重WMAP和实验的限制，现在非常狭窄的极线，其中$M_{Z_D}\simeq 2 m_{DM}$，$Z_D$是规范玻色子与额外的$U'(1)$。
2011-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Indirect dark matter searches in Gamma- and Cosmic Rays
暗物质候选者，如弱相互作用的大质量粒子，被预测会湮灭或衰变成标准模型粒子，留下伽马射线、中微子、正电子、反质子甚至反核的独特特征。间接的暗物质搜索，特别是那些基于伽马射线观测和宇宙射线测量的搜索可以探测到这样的特征。在这里，我们回顾了这种方法的优势和局限性，并展望了间接暗物质搜索的未来。
2017-05-31 astro-ph.HE
Indirect searches for dark matter bound state formation and level transitions
对暗物质（DM）的间接搜索通常应用于DM湮灭或衰变的产物。然而，如果DM耦合到轻力载流子，它可以通过能量耗散被捕获到束缚态，这可能会产生可检测的信号。我们将间接搜索扩展到DM束缚态的形成和束缚能级之间的跃迁，并限制不稳定暗光子的发射。我们的研究结果显着细化预测的信号通量，可以在实验中观察到。作为一个具体的例子，我们使用费米-LAT矮椭球观测获得的暗光子的质量和能量，我们用来寻找稳定或不稳定的束缚态的形成方面的约束。
2020-08-05 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Searches for Dark Photon-Photon Tridents in Celestial Objects
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；The Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics（奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心）；Institute of Physics, Academia Sinica（中央研究院物理研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine（加州大学欧文分校物理与天文学系）
该研究通过建模暗物质经U(1)规范对称湮灭产生暗光子再衰变为三光子的间接探测信号，利用天体γ射线探测对暗物质-重子散射截面施加了优于部分直接探测的强约束，部分情形可穿透中微子雾区。
2026-08-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Indirect searches for dark matter with the Fermi LAT instrument
本文综述了费米大天区望远镜在粒子暗物质研究中的几种应用现状。特别是，弱相互作用的大质量粒子，从γ射线和宇宙射线电子/正电子数据的分析，目前的限制，将被说明。
2014-04-09 astro-ph.HE
TASI Lectures on Indirect Detection of Dark Matter
这些讲座，在TASI 2016年提出：在粒子物理学的下一个发现，提供了一些间接暗物质搜索的关键方法和工具的介绍。涵盖的主题包括估计暗物质信号，热冻结和相关的情况下，潜在的影响，暗物质湮灭对早期宇宙，模拟光子信号从湮灭或衰变，并简要和定性介绍宇宙射线的扩散传播。注释的后半部分给出了关于选定实验搜索的状态报告（大约2016年夏天），产生的约束和一些潜在的信号候选者。这些笔记旨在为研究生提供间接暗物质搜索的介绍，重点是信封背面的估计和有用的概念，而不是详细的定量计算。
2017-10-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Status of direct and indirect dark matter searches
我回顾了暗物质搜索使用直接，间接和加速器技术的现状。对个别实验的详细审查超出了这些程序的范围。相反，我关注的是每种方法所面临的挑战（有时是局限性），这是使它们相互补充的原因，也是我们必须确保它们同时发展的原因。
2020-01-17 astro-ph.HE hep-ex
Impact of cosmic-ray physics on dark matter indirect searches
对弥漫在宇宙中的难以捉摸的暗物质（DM）的探索（以及在天文尺度上对超越标准模型的物理学特征的探索）为高能天体物理学界提供了一个独特的机会和严峻的挑战。特别是，所谓的DM间接搜索-主要集中在一类理论上动机良好的DM候选者，如弱相互作用的大质量粒子-受到宇宙辐射的复杂天体物理背景的影响。对这一背景的理解和建模需要深入理解一个复杂的经典等离子体物理问题，即在特殊的天体物理环境中加速的高能带电粒子与银河系星际介质中的磁流体动力学湍流之间的相互作用。在这篇评论中，我们强调了几个方面，这令人兴奋的相互作用之间的最新索赔DM湮灭/衰变签名从天空和银河宇宙射线研究领域。我们的目的是进一步激发关于可行的天体物理学解释的辩论，讨论可能的方向，这将有助于打破简并模式在解释当前的数据。我们最终的目标是强调如何深入了解CR运输的物理，因此需要解决DM间接搜索程序在目前和未来几年。
2018-02-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Status, Challenges and Directions in Indirect Dark Matter Searches
对暗物质的间接搜索是基于检测光子、中微子或宇宙射线的异常通量，这些光子、中微子或宇宙射线是在暗物质候选者的湮灭或衰变中产生的，这些暗物质候选者在重力作用下积累在重宇宙学物体中，如星系、太阳或地球。此外，暗物质的证据也可以被理解为间接的，可以从早期的宇宙探测中获得，如宇宙微波背景温度的波动，轻元素的原始丰度或氢21厘米线。探测这些不同特征所需的技术需要非常不同类型的探测器：空气簇射阵列、伽马射线和X射线望远镜、切伦科夫望远镜、中微子望远镜、射电望远镜或气球或卫星上的粒子探测器。虽然这些探测器中的许多最初并不打算搜索暗物质，但它们已被证明是直接搜索工作的独特补充工具。在这篇综述中，我们总结了间接搜索暗物质的现状，也提到了这些技术遇到的挑战和局限性。
2020-10-07 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
On the Relevance of Sharp Gamma-Ray Features for Indirect Dark Matter Searches
星系晕中暗物质粒子湮灭产生的伽马射线提供了一种间接探测暗物质的特别有希望的方法。在这里，我们证明了在接近暗物质粒子质量的能量处的明显光谱特征，这是大多数模型的通用预测，可以显着提高伽马射线望远镜对暗物质信号的灵敏度。我们推导出这些功能（包括传统上寻找线信号）的投影限制，并表明它们可以更有效地约束暗物质的性质比模型独立的宽光谱功能预期在较低的能量。
2011-12-02 astro-ph.HE hep-ph
Radio-Frequency Searches for Dark Matter in Dwarf Galaxies
矮球状星系长期以来一直被认为是间接寻找暗物质的最佳目标。然而，大多数此类研究都是使用伽马射线仪器进行的。在这篇综述中，我们讨论了最近的进展，已在无线电为基础的间接暗物质搜索。我们看看现有的工作在这个主题和讨论的未来前景，激励继续在这个新发展的领域，承诺成为，在即将到来的平方公里阵列，一个突出的组成部分，寻找暗物质的工作。
2020-07-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dwarf spheroidal J-factors without priors: A likelihood-based analysis for indirect dark matter searches
视线积分的平方密度，通常称为J因子，是必不可少的推断暗物质湮灭信号。暗物质占主导地位的矮球状卫星星系（dSphs）的J因子通常是使用贝叶斯技术，这意味着小数据样本的先验选择构成了不可忽略的系统不确定性。在这里，我们报告了一个新的完全频率论的方法来构建的J-因子的配置文件的可能性的发展。使用恒星运动学数据从几个经典的和超微弱的dSphs，我们推导出的极大似然值的J-因子和它的置信区间。我们验证了这种方法，特别是它的偏见和覆盖面，使用模拟数据从盖亚挑战。我们发现，该方法具有良好的统计特性。的J-因子和它们的不确定性一般是在良好的协议与贝叶斯导出的值，最大的偏差仅限于系统与最小的运动数据集。我们讨论了这种技术的改进，扩展和未来的应用。
2017-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Indirect Searches for Ultraheavy Dark Matter in the Time Domain
本研究针对超重复合束缚态暗物质碰撞产生的稀有短暂强伽马射线暴易被遗漏的问题，提出经微调的IACTs和PANOSETI可用于探测，能拓展暗物质参数空间探测范围，并给出了相关暗物质模型。
2025-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Dark Z' Portal: Direct, Indirect and Collider Searches
我们使用Z '-夸克耦合的一般参数化对暗Z'门户进行了详细的研究，包括轻（8-15）GeV和重（130-1000）GeV的暗物质场景。我们提出了一个全面的研究对撞机的现象，包括射流集群，强子化，和检测器的文物，这使我们能够获得准确的边界从寻找新的共振dijet事件和单射流事件中的LHC 7 TeV，LHC 8 TeV，和Tevatron 1.96 TeV的数据。我们还计算了暗物质的残余丰度、散射截面和对湮灭谱，并与当前的普朗克、费米-LAT和氙100/LUX边界进行了比较.最后，我们强调了互补搜索暗物质的重要性，并概述了排除与仍然可行的参数空间区域的黑暗Z'门户网站。
2013-12-18 astro-ph.HE hep-ph
Gamma-ray triangles: a possible signature of asymmetric dark matter in indirect searches
本文介绍了一种新的γ射线谱特征，我们称之为γ射线三角形。这种光谱特征出现在暗物质通过手征相互作用自我湮灭成两个狄拉克费米子，随后在飞行中衰变成另一个费米子和一个光子的情况下。由此产生的光子光谱类似于一个尖锐的三角形，可以很容易地在伽马射线天空中寻找。使用Fermi-LAT和HESS的数据仪器，我们没有发现这样的光谱特征的证据，因此设置相应的湮没截面强上限。产生伽马射线三角形的一个具体实现方案包括一个不对称的暗物质模型，其中暗物质粒子携带轻子数。我们明确地表明，这类模型可以导致强烈的伽马射线光谱特征，可能在即将到来的伽马射线望远镜的范围内，打开一个新的窗口，通过间接搜索探索非对称暗物质。
2016-11-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Indirect Dark Matter searches in the light of the recent AMS-02 observations
如果天文学上的暗物质是由弱相互作用、大质量和稳定的物质组成的，它应该会自我湮灭成粒子。这一过程会产生罕见的反物质宇宙射线，并导致其能量分布的扭曲。AMS-02光谱仪以前所未有的精度测量它们。现在是时候调查是否在正电子和反质子光谱中发现了异常，如果是的话，它们是否间接指向银河系内部湮灭的DM粒子的存在。
2016-05-04 astro-ph.HE
The leptophilic dark matter with $Z'$ interaction: from indirect searches to future $e^+ e^-$ collider searches
我们研究的情况下，暗物质只与带电轻子在标准模型中通过中性矢量介体$Z'$。这样一个具有430 GeV暗物质的方案可以用合理的增强因子来拟合AMS-02合作项目最近观测到的正电子通量。我们研究了在未来的正负电子对撞机（如国际直线对撞机（ILC）和紧凑型直线对撞机（CLIC））上通过轻子末态和不可见衰变模式寻找这种亲轻子$Z'$的可能性。我们发现，对于$Z'$质量从1.0 TeV到1.5 TeV的基准模型，在CLIC 1.5 TeV运行下，通过单光子过程可以很容易地实现对$Z'\to \bar χχ$不可见衰变的搜索.然而，质量从0.5 TeV到0.8 TeV的较轻的$Z'$很难看到。双轻子加单光子通道可以在中等亮度下显示ILC和CLIC处的$Z'$质量。
2015-02-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Indirect searches for gravitino dark matter
在模型中的引力子与一个小的违反R-宇称是一个动机良好的衰变暗物质的候选人，导致宇宙学的情况下，是一致的大爆炸核合成和热leptogenesis。引力子的寿命在宇宙学上是长的，因为它的衰变被普朗克尺度和小的R宇称破坏参数所抑制。我们讨论了来自引力子暗物质衰变的不同宇宙射线种类的信号，即伽马射线、正电子、反质子、反氘子和中微子。与宇宙射线数据的比较可以用来约束模型的参数。
2011-11-30 astro-ph.HE hep-ph
Complementarity of Indirect and Accelerator Dark Matter Searches
即使在大型强子对撞机（LHC）上发现了超对称粒子，仅凭LHC的数据也很难证明它们构成了宇宙中大部分的暗物质（DM）。我们研究了LHC和DM间接搜索的互补性，明确地给出了在24参数超对称模型的共湮灭区域中对一个特定基准模型的DM性质的重建。结合模拟高光度LHC数据与当今的零搜索伽马射线从矮星系与费米LAT，我们表明，目前的费米LAT限制已经有能力排除一个虚假的威诺样的解决方案，将生存使用LHC数据，从而导致正确识别的宇宙学解决方案。我们还表明，即将到来的普朗克约束的再电离的历史将有类似的约束力，并讨论了可能的探测伽马射线的影响，从DM湮灭在天龙座的CTA样实验。我们的研究结果表明，间接搜索可以很好地补充LHC在确定DM粒子，即使天体物理的不确定性被考虑在内。
2011-11-10 astro-ph.HE
Indirect dark matter searches with neutrino telescopes via energetic cosmic showers
SRM University-AP（SRM大学安得拉邦分校）；Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学培育协会）；Hokkaido University（北海道大学）
研究暗物质湮灭产生高能中微子通量的可能性，通过U(1)扩展标准模型和Dirac暗物质候选者，利用中微子望远镜观测数据约束模型参数，并考虑宇宙弦振动引力波等额外限制。
2026-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Discovery prospects of dwarf spheroidal galaxies for indirect dark matter searches
我们研究了大型巡天望远镜（LSST）在银河系中发现新矮球状星系的前景。采用Milky-Way晕子结构模型和连接暗晕和卫星星系的唯象公式，我们得到了$V$波段的表面亮度分布，预测LSST将发现几十到几百个高于其灵敏度的矮球状星系。即将被发现的矮星将是间接寻找暗物质湮灭产率的有趣目标。我们预测了这些天体中暗物质湮灭产生的γ射线辐射的分布函数，并讨论了这些信号在费米大天区望远镜（LAT）和切伦科夫望远镜阵列（CTA）上的可探测性。通过结合预测的矮星系的信息，我们得到了预期的灵敏度$10^{-26}$ cm $^3$ s $^{-1}$（对于质量为10 GeV的暗物质粒子与费米LAT）和$5\times 10^{-24}$ cm $^3$ s $^{-1}$（对于质量为500 GeV的暗物质粒子与CTA）的湮灭截面$\langle σv \rangle$。我们发现，目前的不确定性的银河晕的质量测量是相对较小的泊松误差相比，绘制最有前途的矮星从底层的通量分布。
2019-10-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Indirect Detection of Dark Matter in the Galaxy
我提出了一个简短的概述，间接搜索暗物质使用伽马射线，X射线，带电宇宙射线，微波，无线电波，中微子的最新发展。我简要概述了过去、现在和未来的关键实验及其搜索策略。在几次搜索中发现了令人兴奋的异常现象，它们可能是正在出现的暗物质信号。我将讨论这些异常信号，以及一些未来的前景，以确定它们的起源。
2020-05-31 astro-ph.HE hep-ph
The Density of Dark Matter in the Galactic Bulge and Implications for Indirect Detection
最近的一项研究利用红外测光巡天观测到的水平分支星的数量和BRAVA巡天对M巨星的运动学测量，结合恒星星族的N体模拟，提出了一种新的银河系膨胀棒区域内暗物质质量的确定方法。该研究将膨胀棒区域的$\pm 2.2 \times \pm 1.4 \times \pm 1.2$ kpc体积内的总质量限制为（$1.84 \pm 0.07) \times 10^{10} \, M_{\odot}$），其中9-30%由暗物质组成。在这里，我们用这个结果来约束银河系的暗物质密度分布，并讨论间接暗物质搜索的影响。虽然不确定性仍然很大，这些结果有利于暗物质分布与尖密度剖面。例如，对于20 kpc的尺度半径和0.4 GeV/cm $^3$的局部暗物质密度，具有0.69至1.40的内斜率的密度轮廓是有利的，近似以标准NFW值为中心。相比之下，具有大的平坦密度核心的剖面不受此信息的青睐。
2016-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Les Houches Lectures on Indirect Detection of Dark Matter
这些讲座在2021年Les Houches暗物质暑期学校举行，介绍了间接暗物质搜索的关键方法和工具，以及2021年夏季左右该领域的现状报告。所涵盖的主题包括早期宇宙的能量注入从暗物质，方法来计算预期的能量分布和空间分布的粒子产生的暗物质相互作用，预测不同的信号在间接检测的理论模型大纲，并讨论目前的限制和一些声称的异常。这些笔记旨在为研究生介绍间接暗物质搜索，主要集中在直觉建设估计和有用的概念和工具。
2022-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Low-energy antinuclei measurements for background-free indirect dark matter searches and PBH signatures
Northeastern University（东北大学）；University of Hawaii at Manoa（夏威夷大学马诺阿分校）；University of Torino/INFN（都灵大学/意大利国家核物理研究所）；University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）；University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Oakland University（奥克兰大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；University of California, Santa Cruz（加利福尼亚大学圣克鲁兹分校）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本研究针对无背景间接暗物质搜寻与原初黑洞信号，提出需开展ASTRA倡议下的旗舰任务，通过低能反原子核测量验证其作为新物理探针的潜力。
2026-08-31 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter in Dwarf Spheroidal Galaxies and Indirect Detection: A Review
在过去的十年中，以矮球状星系（dSphs）为目标的间接暗物质搜索迅速成熟。这是因为大量增加的动态数据集从dSphs，新的dSphs已被发现，和操作的费米-LAT和许多地面伽玛射线实验。在这里，我们回顾了已被用来确定dSph暗物质分布的分析方法，特别是“J因子”，比较和对比它们，并详细说明了仍然影响分析的潜在系统学。我们讨论了改善暗物质分布测量的前景，以及这些如何与未来的间接暗物质搜索相互作用。
2018-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Casting Light on Dark Matter
评述了在大型强子对撞机上探测候选超对称暗物质粒子的前景，并与直接和间接寻找天体物理学暗物质的前景进行了比较。讨论是基于频率论分析的最小超对称扩展的通用软超对称破缺的标准模型（CMSSM）的首选区域。在不久的将来，大型强子对撞机的搜索可能有很好的机会观察到超对称性--因此，直接搜索天体物理学上的暗物质粒子也可能如此，而间接搜索可能需要更高的灵敏度，至少在CMSSM内是这样。
2011-06-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Indirect dark matter searches: towards a consistent top-bottom approach for studying the gamma-ray signals and associated backgrounds
虽然暗物质（DM）是一个成功的结构形成理论的关键因素，但它的微观本质仍然难以捉摸。间接检测可以为一些强动机的DM粒子模型提供强有力的测试。然而，天体物理背景通常预期具有与追踪信号类似的振幅和光谱特征。在星系尺度上，这些背景是由宇宙射线（CR）与星际气体的相互作用引起的，两者都很难从观测中详细推断和建模。此外，相关的预测必然伴随着理论误差，这是众所周知的。我们表明，一个值得信赖的指南，这种具有挑战性的搜索，可以通过利用星系，现在包括重子气体动力学和恒星形成的宇宙学模拟中包含的全部信息。我们进一步插入CR生产和运输从确定的超新星事件，并充分计算CR分布在一个模拟星系。我们专注于弥漫的伽马射线，并自洽地计算天体物理银河系发射和暗物质信号。值得注意的是，绝热收缩并不一定会导致大的信噪比在银河系中心，无论如何可以追溯到天体物理背景本身。最后，我们将讨论如何所有这一切可能被用作一个通用的诊断工具星系形成。
2012-11-02 astro-ph.HE hep-ph
Optimized analysis method for indirect dark matter searches with Imaging Air Cherenkov Telescopes
我们提出了一个专门的分析方法，间接暗物质搜索成像空气切伦科夫望远镜。通过使用全似然分析，我们充分利用了暗物质起源的伽马射线谱中预期的独特特征，相对于标准分析链实现了更好的灵敏度。我们描述的方法和表征其一般性能。我们还比较了它的灵敏度与目前的标准，几个暗物质湮灭模型，获得的增益高达10倍的顺序。我们计算改进的限制，可以达到使用这种新的方法，作为一个例子，现有的几个基准模型的估计，以及最近的结果从VERITAS观测矮球状星系Segue 1。此外，我们估计切伦科夫望远镜的单色线信号的灵敏度。对MAGIC和CTA可以实现的改进进行了预测。最后，我们讨论了如何将这种方法应用于一个全球性的，灵敏度优化的间接暗物质搜索，结合了当代所有切伦科夫天文台的结果。
2012-09-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Indirect searches of dark matter via polynomial spectral features
我们推导了非相对论性暗物质湮灭或衰变为具有任意自旋的中间粒子，随后通过两体衰变产生中微子或光子的光谱。我们的方法是模型独立的，并预测光谱功能限制在一个运动学框。盒子内的整体形状是由衰变粒子的极化决定的多项式。我们用两个例子来说明我们的发现。第一，中微子光谱是由暗物质湮灭到大质量标准模型规范玻色子中产生的。第二，利用由暗物质湮灭生成的伽马射线和中微子光谱，假设它们是大质量的自旋为2的粒子。我们的结果是特别适用于750 GeV的双光子过剩在大型强子对撞机上观察到的，如果解释为自旋0或自旋2粒子耦合到暗物质。我们还推导出限制的暗物质湮灭截面到这种共振从没有观察到相关的伽马射线光谱特征的H.E.S.S.望远镜
2016-07-29 astro-ph.HE hep-ph
Impact of axisymmetric mass models for dwarf spheroidal galaxies on indirect dark matter searches
矮球状体是银河系的低光度卫星星系，主要由暗物质（DM）组成。因此，它们是利用伽马射线观测寻找暗物质湮灭信号的主要目标。虽然典型的假设是，这些卫星星系的暗物质密度分布可以描述的球形对称Navarro-Frenk-White（NFW）的配置文件，最近的恒星运动学的观测数据表明，DM晕周围的这些星系更好地描述轴对称配置文件。出于这样的证据，我们分析了大约7年的PASS 8费米数据的7个经典矮星系，包括天龙座，采用广泛使用的NFW配置文件和观测动机的轴对称密度配置文件。对于四个选定的矮星（六分仪，船底座，雕塑家和天炉座）轴对称质量模型建议核心的密度配置文件，而不是通常采用的尖形配置文件。我们发现，上限的湮灭截面，这些矮星显着高于使用NFW配置文件实现的。因此，使用球形对称尖点轮廓（如NFW）获得的文献中的上限可能被高估。我们的研究结果表明，它是非常重要的，以获得准确的约束暗物质湮灭截面，使用观测动机的密度分布超出通常采用的NFW。
2017-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Indirect searches of Galactic diffuse dark matter in INO-MagICAL detector
暗物质存在的特征只能通过它的引力相互作用来揭示。弱相互作用大质量粒子（Weakly Interacting Massive Particle，WIMP）是一类暗物质，它可以湮灭和/或衰变为标准模型粒子，其中中微子是一个有利的候选者。研究表明，印度中微子天文台（INO）计划中的50 kt磁化铁量能计（MagICAL）探测器可以分别在中微子和反中微子模式下对银河系弥散暗物质进行间接探测。我们提出了500 kt $\cdot$年MagICAL探测器的灵敏度设置限制的速度平均自湮灭截面（$\langleσv\rangle$）和衰变寿命（$τ$）的暗物质具有质量的范围分别为2 GeV的$\leq m_χ\leq $ 90 GeV和4 GeV的$\leq m_χ\leq $ 180 GeV，假设没有超过传统的大气中微子和反中微子通量在INO网站。我们对低质量暗物质的限制限制了以前没有探索过的参数空间。我们表明，MagICAL将能够设置竞争约束，$\langleσv\rangle\leq 1.87\,\times\,10^{-24}$ cm $^3$ s $^{-1}$为$χχ\rightarrowν\barν$和$τ\geq 4.8\,\times\,10^{24}$ s为$χ\rightarrowν\barν$在90 $\%$ C. L。（1 d.o.f.）对于$m_χ$ = 10 GeV，…
2017-06-06 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
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
Indirect Dark Matter Searches with VERITAS
天体物理学上暗物质（DM）的主要候选者是质量在50 GeV到大于10 TeV范围内的大质量粒子，其相互作用截面在弱尺度上。这种粒子在高DM密度的天体物理区域中的自湮灭可以产生稳定的次级粒子，包括能量高达DM粒子质量的非常高能量的伽马射线。本星系群中的矮球状星系由于距离较近且DM含量较大，是寻找DM湮灭特征的重要目标。我们报告的伽玛射线观测与甚高能辐射成像望远镜阵列系统（VERITAS）的几个矮星系的目标，以及球状星团M5和本星系团M32和M33。我们讨论了这些测量的DM粒子模型的参数空间的影响。
2009-10-23 astro-ph.HE
Complementarity of DM Searches in a Consistent Simplified Model: the Case of Z'
我们分析了直接和间接探测费米子马约拉纳暗物质（DM）的限制。由于与标准模型（SM）粒子的相互作用是自旋相关的，因此从中微子望远镜、大型强子对撞机、直接和间接探测实验中获得的约束条件是可以比较的。我们在一个特定的例子中研究了这些搜索的互补性，其中重$Z'$介导SM和DM之间的相互作用。我们发现，对于重暗物质间接检测提供了最强的边界上的这种情况下，而冰立方边界通常比直接检测强。大型强子对撞机的约束是占主导地位的较小的暗物质质量。这些轻的质量是较少的动机热遗迹丰度的考虑。结果表明，轻DM在太阳和银河系中心的湮灭通道主要是$b\bar b$或$t\bar t$，而重DM湮灭通道则完全由$Zh$通道控制.后者产生了以前没有分析过的硬中微子光谱。我们研究的中微子光谱产生的DM和重铸IceCube的限制，允许适当的比较与直接和间接的检测实验和LHC的排除限制。请注意，该论文的原始版本包含一个重要的错误：$Z$介导的过程的贡献被忽略了。这改变了论文的一些结果。有关详细信息和正确的结果，请参阅本文件附录中的勘误表。
2019-01-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
CosmiXs: Cosmic messenger spectra for indirect dark matter searches
本文利用 Pythia 中的 Vincia 簇射算法重新计算暗物质湮灭和衰变的源能谱，纳入 QED/QCD 末态辐射和电弱修正，并基于 LEP 数据调优参数，最终公开了适用于间接暗物质探测的多种宇宙信使粒子能谱表。
2023-12-02 astro-ph.HE hep-ph
Probing Flavor Structure of Cosmic Ray $e^\mp$ Spectrum and Implications for Dark Matter Indirect Searches
测量高能宇宙线电子/正电子（CRE）为间接探测暗物质（DM）和探测邻近星系源提供了重要手段。本文基于DAMPE、Fermi-LAT、AMS-02和CALET实验测量的宇宙线CRE谱，对DM湮灭成带电轻子的味结构进行了系统的分析。我们研究了可能的TeV尺度DM粒子在附近的subhalo，这是建议解释可能的峰值结构的DAMPE CRE数据的湮灭。我们特别注意可能的非共振过剩（除了可能的峰状结构），并证明，这种非共振过剩可以主要产生于衰变的μ子产生的DM湮灭在subhalo。利用这些结果，我们通过拟合CRE数据，研究了DM湮灭$χχ\to e^+e^-, μ^+μ^-, τ^+τ^-$中轻子末态的味成分。我们证明了末态$μ^+ μ^-$和$τ^+ τ^-$的衰变可以提供非共振过剩，而峰值过剩则来自于$e^+ e^-$末态。我们进一步分析了使用费米-LAT $γ$ -射线测量的轻子味组成的约束。我们发现，味道的组成是一致的费米-LAT数据在相对较低的银河系纬度，而最终状态的分数$τ^\pm$是严重有界的。
2020-08-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
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
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
Fast Radio Bursts: Searches, Sensitivities & Implications
快速射电暴（FRB）是近十年来发现的毫秒级瞬态信号。在这里，我们描述了FRB的科学用途，考虑正在进行的工作在帕克斯望远镜，并检查一些相关的搜索灵敏度和完整性的考虑。我们还期待着该领域正在进行的和未来计划进行的研究的结果。
2016-02-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Implications of LHC searches for Higgs--portal dark matter
在大型强子对撞机上寻找标准模型希格斯玻色子的工作正进入一个关键阶段，因为这种粒子可能的质量范围已经变得非常狭窄，并且在大约125 GeV的质量上开始出现一些信号。我们研究的影响，这些大型强子对撞机希格斯搜索的希格斯门户模型的暗物质，而模型独立的方式。它们对宇宙学遗迹密度和直接探测率的影响进行了研究的背景下，通用的标量，矢量和费米热暗物质粒子。假设一个足够小的不可见的希格斯衰变分支比，我们发现，目前的数据，特别是从氙实验，基本上排除费米子暗物质以及光，即质量低于50 GeV，标量和矢量暗物质粒子。这些粒子在计划升级的氙实验，以及在对撞机搜索可能的观察进行了讨论。
2012-04-10 astro-ph.HE hep-ph
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
Prospects for Indirect Dark Matter Searches with the Cherenkov Telescope Array (CTA)
切伦科夫望远镜阵列（CTA）将有一个独特的机会发现大范围的质量在弱相互作用大质量粒子模型的暗物质。用CTA搜索暗物质的主要目标是星系晕的中心。最好的策略是在银河系中心几度范围内进行CTA观测，将银河系中心本身和最强烈的漫发射区域从分析中删除。假设银河系的暗物质密度分布曲线呈尖状，在这个区域进行500小时的观测，可以提供对暗物质湮灭的热截面及其以下的灵敏度，质量在几百GeV到几十TeV之间;因此CTA在某些模型中将有很大的发现机会。由于银河系内的暗物质密度在kpc区域内还远未确定，因此也提出了其他观测目标，如超微弱的矮星系，如Segue 1，每年100小时。除了这两个观测目标之外，其他的替代方案，如银河系暗团块，将被认为更接近CTA操作的实际日期。考虑到最新的仪器响应函数预期CTA的各种目标上的暗物质搜索的灵敏度预测，以及从背景的系统不确定性的讨论。
2015-08-25 astro-ph.HE
Implications of GW related searches for IceCube
2016年初，LIGO报告了有史以来第一次直接探测到引力波。测得的信号与两个约30个太阳质量的黑洞合并相一致，在引力波中释放出约3个太阳质量的能量。我们考虑了相对于引力波释放的能量，可能从一个双黑洞合并的中微子发射和调查的限制来自于未检测到对应的中微子，集中在冰立方和它的能量范围。从寻找对应的中微子的信息相结合的扩散天体物理中微子流量，以便把边界的中微子发射从二进制黑洞合并。未来LIGO观测运行的前景，并与模型预测进行比较。
2017-09-21 astro-ph.HE hep-ph
Prospects for indirect dark matter searches with MeV photons
在过去的十年中，已经进行了广泛的研究，以寻找来自暗物质湮灭或衰变的暗物质粒子质量超过$\sim1$ GeV的光子信号。然而，由于目前的实验在MeV-GeV的能量，有时被称为“MeV的差距”，暗物质模型与MeV到亚GeV的粒子质量缺乏灵敏度迄今为止受到很少的关注。各种提议的MeV任务（例如，e-ASTROGAM或AMEGO）旨在在中期或长期内缩小这一差距。这一点，以及缺乏明确的暗物质信号在GeV-TeV范围内，使其相关的仔细重新考虑预期的实验仪器灵敏度在这个质量范围。亚GeV暗物质最常见的两体湮灭通道是中微子，电子，π介子或直接光子。其中，只有电子通道已被广泛研究，几乎完全在511千电子伏线的上下文中。在这项工作中，我们研究了在未来的MeV任务中探测MeV暗物质湮灭的前景，使用e-ASTROGAM作为参考，并专注于暗物质质量范围为1 MeV-3 GeV。在轻子湮灭的情况下，我们强调的重要性，往往被忽视的韧致辐射和飞行中的湮灭光谱功能，在许多情况下，提供了主导的伽马射线信号在这个制度。
2017-05-08 astro-ph.HE
Results of dark matter searches with the ANTARES neutrino telescope
中微子望远镜的科学观测范围很广。他们的主要目标之一是探测暗物质，在这方面他们有特殊的优势。中微子望远镜提供了观察几种来源的可能性，而不是所有的来源都可以用于其他间接搜索。在这项工作中，我们提供了ANTARES中微子望远镜，它已经采取了近十年的数据所获得的结果的概述。其中最有趣的一个是太阳，因为与其他间接搜索相反，如果探测到来自太阳的高能中微子，那么它将是暗物质的一个非常明确的指示，因为预计没有显著的天体物理背景。此外，中微子望远镜对自旋相关截面的限制是最严格的。另一个有趣的来源是银河系中心，由于其地理位置，ANTARES的能见度比IceCube更好。这种搜索给出了湮灭截面的限制。在ANTARES进行的其他暗物质搜索包括地球和矮星系。
2016-11-08 astro-ph.HE hep-ex
Indirect dark matter searches at ultrahigh energy neutrino detectors
高能到高能中微子探测器可以通过寻找湮灭和/或衰变过程产生的次级产物来独特地探测暗物质$χ$的性质。我们评估的灵敏度暗物质热平均湮灭截面$\langleσv\rangle$和部分衰变到中微子$Γ_{χ\rightarrowν\barν}$（在质量尺度$10^7 \leq m_χ/{\rm GeV} \leq 10^{15}$）为POEMMA和GRAND下一代天文台。我们表明，在$ 10^7 \leq m_χ/{\rm GeV} \leq 10^{11}$范围内，像POEMMA这样的天基切伦科夫探测器具有全天空覆盖和快速回转的优势，从而能够实现专注于银河系中心的优化暗物质观测策略。我们还表明，地面无线电探测器，如GRAND可以实现高灵敏度和高占空比在无线电安静的地区。我们比较了下一代中微子实验的灵敏度与现有的限制从冰立方和更新的90\%C. L。使用Pierre Auger协作组和ANITA的结果确定$\langleσv\rangle$和$Γ_{χ\rightarrowν\barν}$的上限。我们表明，在$ 10^7 \leq m_χ/{\rm GeV} \leq 10^{11}$ POEMMA和GRAND 10 k的范围内，将提高中微子的灵敏度粒子暗物质的2至10倍，超过现有的限制，而GRAND 200 k将提高这种灵敏度的两个数量级。在$10^{11} \leq m_χ/{\rm …
2021-08-15 astro-ph.HE hep-ph
Combined Dark Matter searches towards dwarf spheroidal galaxies with Fermi-LAT, HAWC, HESS, MAGIC and VERITAS
对暗物质（DM）的研究具有揭示标准模型之外的物理学的巨大潜力。因此，寻找DM粒子的证据正在使用广泛的技术进行，例如直接寻找DM粒子，寻找用对撞机产生的DM，以及间接寻找DM的标准模型湮灭产物。矮球状星系（dSphs）是间接暗物质搜索的理想目标，因为它们相对较高的DM含量和可忽略的预期天体物理背景。为了最大限度地提高DM搜索对dSphs的灵敏度，首次将来自三个成像空气切伦科夫望远镜（IACT）阵列的dSphs数据结合起来：HESS，MAGIC和VERITAS;费米-LAT卫星和水切伦科夫探测器HAWC。由于所涉及的仪器的多样性，每个实验将分析来自多个目标的单个数据集，然后将结果在可能性水平上进行组合。为了在五个实验的可能性的一致性，一个共同的方法是用来处理每个目标的天体物理因子（J因子）和一组商定的湮灭通道被认为是。我们还同意采用一种共同的统计方法和处理仪器系统的不确定性。结果中提出的速度加权截面的DM自湮没作为DM粒子质量的函数的约束。
2019-09-13 astro-ph.HE
