Impact of inhomogeneous diffusion on secondary cosmic ray and antiproton local spectra
本研究探究宇宙线非均匀扩散对地球附近次级宇宙线、反质子及暗物质起源反核流强的影响，发现该模型可提升反质子与轻次级核流强的一致性，且反质子谱更硬以匹配AMS-02数据，暗物质反核流强无显著变化。
2024-05-21 astro-ph.HE hep-ph
AMS-02 antiprotons and dark matter: Trimmed hints and robust bounds
基于AMS-02的4年反质子数据，给出了几个典型末态通道的暗物质湮灭截面与质量的关系。我们使用最近的宇宙射线传播模型，一个现实的治疗实验和理论误差，并更新计算输入反质子光谱的基础上最近发布的PYTHIA代码。我们发现，报告的DM信号的提示是统计上不显著的，一个适当的处理错误是可信的结论是至关重要的。反质子边界DM湮灭是最严格的，探测热DM高达TeV规模。传播模型和DM晕配置文件的界限的依赖性也被量化。当应用于7年AMS-02数据集时，初步估计得出了类似的结论，但也表明对未来可能的DM过量声明要格外谨慎。
2022-03-30 astro-ph.HE hep-ph
Novel dark matter constraints from antiprotons in the light of AMS-02
利用AMS-02的精确测量，我们评估了宇宙射线反质子观测中的暗物质（DM）极限。我们适当地考虑到宇宙射线传播的不确定性拟合在同一时间DM和传播参数，并边缘化后者。我们发现一个显着的DM信号（~4.5西格玛）的DM质量接近80 GeV的指示，强子湮没截面接近的热值，西格玛v ~3e-26 cm 3 s-1。有趣的是，这个信号与DM对银河系中心伽马射线过剩的解释是一致的。信号的确认将需要对系统不确定性进行更准确的研究，即，反质子生产截面，太阳调制效应的建模。解释AMS-02的数据在强子DM湮灭的上限，我们得到强有力的约束，排除DM质量低于约50 GeV的热湮灭截面，在约150和500 GeV之间的范围内，即使是保守的传播方案。除了80 GeV的范围外，我们的极限是矮星系伽马射线观测极限的4倍。
2017-05-12 astro-ph.HE hep-ph
Secondary antiprotons as a Galactic Dark Matter probe
我们提出了一种新的测定与宇宙射线散射的星际气体上的次级反质子通量相关的天体物理不确定性。我们选择了一组与PAMELA最近的B/C数据兼容的传播模型，并找到了在不同能量范围内提供最小和最大反质子通量的模型。我们用这个结果来确定最保守的界限相关的暗物质（DM）湮灭通道：我们发现，最近的DM解释银河系中心地区的伽马射线过剩的说法不能排除由目前的反质子数据。最后，我们讨论了AMS-02最近发布的初步数据的影响。特别是，我们提供了一个参考模型兼容的质子，氦和B/C光谱从这个实验。值得注意的是，该模型的主要传播参数与我们早期统计分析中提出的最佳拟合一致。我们还表明，反质子质子比并没有表现出任何显着的异常，在高能量方面，我们的预测。
2016-02-03 astro-ph.HE hep-ph
New minimal, median, and maximal propagation models for dark matter searches with Galactic cosmic rays
银河系带电的宇宙射线（特别是电子、正电子、反质子和轻反核）是暗物质湮灭或衰变的有力探测器，特别是对于比几兆电子伏重的候选者或微小的蒸发的原始黑洞。PAMELA、AMS-02或VOYAGER最近对正电子和反质子的测量已经转化为对大质量范围内几个模型的约束。然而，这些限制取决于银河系的运输模型，特别是扩散晕的大小，受到理论和统计的不确定性。我们更新了所谓的MIN-MED-MAX基准传输参数，产生通用的最小，中位数和最大的暗物质引起的通量，这减少了通量的不确定性约2倍的正电子和6反质子，相对于他们以前的版本。我们还提供了方便的拟合公式相关联的预测次级反质子和正电子背景通量。最后，对于更精细的分析，我们提供了模型参数和协方差矩阵的不确定性的全部细节。
2021-03-06 astro-ph.HE hep-ph
Propagation Times and Energy Losses of Cosmic Protons and Antiprotons in Interplanetary Space
本研究采用基于随机方法的数据驱动模型，结合多任务观测数据校准，计算行星际空间中宇宙质子与反质子的传播时间及能量损失的概率密度，探究22年磁极性周期内的演化及电荷符号效应，深化对太阳调制的理解。
2025-03-19 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Reanalysis of the Systematic Uncertainties in Cosmic-Ray Antiproton Flux
本研究通过全局贝叶斯分析全面评估宇宙射线反质子通量的系统不确定性，发现最新 AMS-02 数据支持纯次级起源，不支持 10 GeV 处的反质子超出及相关暗物质解释。
2024-02-12 astro-ph.HE hep-ph
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。
2017-11-06 astro-ph.HE hep-ph
What Does The PAMELA Antiproton Spectrum Tell Us About Dark Matter?
宇宙射线反质子谱的测量可以用来寻找湮灭暗物质的贡献，并限制暗物质湮灭截面。根据对宇宙射线在银河系中传播的假设，这种约束可能相当严格。我们重新审视这一主题，利用一套适合宇宙射线硼，碳，氧和铍数据的传播模型。我们推导出上限的暗物质湮灭截面，并发现当宇宙射线传播参数被视为滋扰参数（因为我们认为是适当的），所得到的限制是显着不那么严格比以前报道。我们还注意到（如前几组），简单的GALPROP类扩散再加速模型预测的宇宙射线反质子的光谱与PAMELA的观测结果在~5 GeV以上，但显着低估了在较低的能量通量。虽然在GeV级能量下模拟宇宙线传播的复杂性使得很难确定这种差异的起源，但我们认为过量的反质子可能是湮灭暗物质的结果。我们发现，这种过剩最适合于质量约为35 GeV、湮灭截面约为1 e-26 cm ^3/s（至b-bbar）的暗物质，这与先前在银河系中心观测到的产生伽马射线过剩所需的质量和截面非常一致。
2014-10-06 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Combined analyses of the antiproton production from cosmic-ray interactions and its possible dark matter origin
最近的宇宙射线（CR）研究声称，在$10$ GeV附近，反质子通量可能超过预测的模型，这可能是暗物质湮灭成强子终态，随后形成反质子的标志。然而，这种过剩是受许多不确定性有关的评估产生的反质子光谱从空间相互作用的CRs。在这项工作中，我们实现了一个联合马尔可夫链蒙特卡罗分析的次级比的B，Be和Li和反质子比（$\bar{p}/p$），同时还包括滋扰参数，以考虑相关的不确定性的空间截面。这项研究使我们能够限制星系晕的高度和其余的传播参数，评估截面的不确定性的影响，在确定的反质子光谱和测试的起源过量的反质子。通过这种方式，我们提供了一组传播参数和比例因子，用于重新归一化截面参数化，使我们能够同时再现B，Be，Li和$\bar{p}$的所有比率。我们表明，能量依赖的$\bar{p}/p$比是兼容的纯二级起源。我们发现，能量依赖性的评估$\bar{p}/p$频谱匹配AMS-02数据在能量以上的$\sim3$ GeV，虽然仍然有一个几乎恒定的$\sim10\%$超过我们的预测$\bar{p}$。我们讨论，这种差异更有可能解释从$\sim10\%$缩放的横截面的反质子生产，而不是一个组成部分的暗物质导致反质子。特别是，我们发现，最适合的WIMP质量（$\sim 300$ GeV）需要解释的差异在于以上的限制，从大多数间接搜索的暗物质和所得的拟合是较差的比截面缩放。
2021-07-14 astro-ph.HE hep-ph
Upper limits on DM annihilation cross sections from the first AMS-02 antiproton data
AMS-02合作组首次测量的反质子与质子比与常规宇宙线秒数在$\sim 10-100$ GeV动能范围内的预期一致，在$\sim 300$ GeV以上的动能范围内，它可以转化为暗物质湮灭截面的严格上限。使用GALPROP代码，我们推导出在各种传播模型和DM配置文件的上限。我们表明，在“传统”的传播模型，对于$q\bar q$，$b\bar b$，和$WW$的最终状态，约束可以更严格的比来自最近的费米-LAT伽玛射线数据的矮球状卫星星系。利用典型的最小值，中位数和最大值模型从以前的全球拟合，我们表明，上限的变化是大约五个因素。讨论了DM对高能$\bar p/p$数据贡献的可能性。
2015-08-27 astro-ph.HE hep-ph
Revisit of cosmic ray antiprotons from dark matter annihilation with updated constraints on the background model from AMS-02 and collider data
我们研究了宇宙线反质子的传播，质子注入，太阳调制参数的基础上，最新的AMS-02数据在地球附近和旅行者数据在本地星际空间，和反质子产生的截面质子碰撞的基础上，新的对撞机数据更新的约束。我们使用贝叶斯方法来适当地考虑模型预测的背景和反质子的暗物质（DM）湮灭组件的不确定性。我们发现，包括一个额外的组件的反质子湮灭的DM粒子到一对夸克可以改善AMS-02的反质子数据的拟合显着。DM粒子的最佳质量约为$60\sim100$ GeV，湮没截面约为DM的热产生（$\langleσv\rangle \sim O(10^{-26})$ cm $^3$ ~s $^{-1}$）。
2018-05-30 astro-ph.HE hep-ph
Propagation of cosmic rays in the AMS-02 era
在这项工作中，我们使用AMS-02新报道的硼碳比（B/C）和PAMELA和AMS-02的随时间变化的质子通量来约束银河系中宇宙射线的源和传播参数。太阳调制参数与太阳活动的线性相关性被假定为占随时间变化的宇宙线通量。一套全面的传播模型，有/无再加速或对流，进行了讨论和比较。我们发现，只有再加速模型可以自洽地拟合质子和B/C数据。扩散系数$δ$的刚性依赖斜率对于扩散-再加速模型而言约为$0.38-0.50$。平原扩散和扩散对流模型拟合数据较差。我们比较不同的模型预测的正电子和反质子通量的数据。我们发现，扩散再加速模型过度产生低能量的正电子，而非再加速模型提供更好的拟合的数据。至于反质子，再加速模型倾向于低估低能量反质子通量，除非扩散系数的速度依赖性的唯象修正。我们的研究结果表明，无论是在银河系还是在太阳日球层中，原子核和轻子的传播都可能存在重要的差异。
2017-04-26 astro-ph.HE hep-ph
Revisiting predictions for cosmic-ray antinucleon fluxes from Galactic Dark Matter
Università di Torino（都灵大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；CERN（欧洲核子研究中心）；Université Grenoble-Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；LPSC（格勒诺布尔粒子物理实验室）
本文基于AMS-02和GAPS实验数据，研究反质子、反氘和反氦通量的预测，探讨暗物质湮灭对低能窗口的约束作用，强调反核子通道在间接探测暗物质中的互补性。
2026-10-30 astro-ph.HE hep-ph
Possible Evidence for the Stochastic Acceleration of Secondary Antiprotons by Supernova Remnants
宇宙射线谱中的反质子-质子比是新物理学的一个敏感探针。利用最近测量的宇宙射线的反质子和质子通量在1-1000 GeV的能量范围内，我们研究的贡献$\bar{p}/p$比从次级反质子产生，随后在个别超新星遗迹加速。我们考虑了几个动机良好的宇宙射线在星际介质中传播的模型，并将我们的结果边缘化，因为这些结果与反质子产生截面和太阳调制的时间、电荷和能量相关效应有关。我们发现，在$\sim$ 100 GV以上的刚性观察到的$\bar{p}/p$比的增加，不能占在传统的宇宙射线传播模型的背景下，但与宇宙射线反质子的产生，随后在一个给定的超新星遗迹内的冲击加速的情况是一致的。有鉴于此，超新星遗迹中次级宇宙射线的加速被预测对宇宙射线正电子谱有很大的贡献，占观测到的正电子过剩的很大一部分。
2017-06-15 astro-ph.HE hep-ph physics.space-ph
Constraining dark matter annihilation with cosmic ray antiprotons using neural networks
Institute for Theoretical Particle Physics and Cosmology (TTK), RWTH Aachen University（亚琛工业大学理论粒子物理与宇宙学研究所）
对间接探测实验中寻找暗物质湮灭的数据进行解释，需要对宇宙射线传播进行昂贵的计算模拟。在这项工作中，我们提出了一种新的方法，基于递归神经网络，显着加快模拟次级和暗物质银河宇宙射线反质子，同时实现良好的精度。这种方法允许对宇宙射线传播模型的讨厌参数进行有效的剖析或边缘化，以便对宽范围的暗物质模型执行参数扫描。我们认为重要性抽样特别适合于确保网络仅在经过良好训练的参数区域中进行评估。我们提出了使用最新的AMS-02反质子数据的几种模型的弱相互作用大质量粒子的约束。经过完全训练的网络与这项工作一起作为DarkRayNet发布，与传统方法相比，运行速度至少提高了两个数量级。
2021-12-20 astro-ph.HE cs.LG hep-ph
Antiprotons from Dark Matter: Effects of a Position-Dependent Diffusion Coefficient
宇宙射线中的高能反质子可以作为暗物质的重要间接特征。传统上，来自暗物质衰变或湮灭的反质子通量是通过求解输运方程来计算的，该输运方程在星系的扩散区内具有与空间无关的扩散系数，并假设在该区域外自由传播。扩散区以外的反质子源忽略不计。实际上，扩散系数更有可能随着与盘的距离而平滑地增加，而在传统方法中被忽略的暗物质晕的外围部分可能很重要，在某些模型中包含了90%的银河系暗物质。我们扩展了传统的方法来解决这些问题。我们得到反质子通量的解析近似和数值解，假设扩散系数随离盘的距离呈指数增加，并包括暗物质湮灭/衰变的贡献基本上是完整的暗物质晕。我们发现，该模型中预测的反质子通量与相同暗物质参数的传统计算偏差高达约25%。
2011-05-05 astro-ph.HE hep-ph
New calculation of antiproton production by cosmic ray protons and nuclei
在过去几年中，空间宇宙射线（CR）测量的准确性和统计数据的急剧增加已经取得了一些突破。最令人困惑的是，正电子分数上升到~10 GeV以上，超过了假设纯二次生产的传播模型的预测。反质子产生截面的准确性对于天体物理学的应用和新物理学的探索至关重要，因为CR中的反质子似乎掌握着许多谜题的关键，包括那些多余正电子的起源。然而，在CR与星际气体相互作用中反质子产生的模型计算通常采用过时的参数化或使用过时的物理概念。这可能导致对反质子数据的错误解释，这可能对天体物理学的其他领域产生广泛的影响。在这项工作中，我们使用EPOS-LHC和QGSJET-II-04计算pp-，pA-和AA-相互作用中的反质子产生，这两个最先进的蒙特卡罗（MC）发生器调谐到许多加速器数据，包括来自大型强子对撞机（LHC）的数据。我们发现，这些MC发电机获得的反质子产量不同的数量级，从产量的参数化常用的天体物理学。
2015-02-14 astro-ph.HE hep-ph
Scrutinizing the evidence for dark matter in cosmic-ray antiprotons
AMS-02测量的初级和次级宇宙线（CR）通量的全球拟合对于研究CR传播模型和寻找反物质（如湮灭暗物质（DM））的奇异源具有巨大的潜力。以前对AMS-02反质子的研究揭示了DM信号的可能暗示，然而，这可能受到系统不确定性的影响。为了测试这种DM信号的鲁棒性，在这项工作中，我们系统地研究了两个重要的不确定性来源：计算次级反质子源谱所需的反质子产生截面和实验数据中的潜在相关性，AMS-02协作组迄今尚未提供。为了研究截面不确定性的影响，我们进行CR谱的全局拟合，包括从核截面测量确定的协方差矩阵。作为一种替代方法，我们对CR和横截面数据进行联合拟合。这两种方法同意，并表明，横截面的不确定性有一个小的影响，CR拟合和潜在的DM信号的意义上，我们发现是在$3σ$的水平。数据中的相关性可能会产生更大的影响。为了说明这种效果，我们确定可能的基准模型的相关性在数据驱动的方法。相关性的包含强烈地改进了对传播模型的约束，并且此外，将DM信号的重要性提高到高于$5σ$。我们的分析证明了提供实验数据的协方差的重要性，这是充分利用其潜力所必需的。
2019-06-13 astro-ph.HE hep-ph
Antiproton Bounds on Dark Matter Annihilation from a Combined Analysis Using the DRAGON2 Code
本研究利用DRAGON2联合拟合AMS-02反质子比与多种次级宇宙线数据并进行贝叶斯扫描，未发现显著暗物质信号，仅得到低显著性的约70 GeV WIMP残差。
2024-01-24 astro-ph.HE hep-ph
Fast and accurate AMS-02 antiproton likelihoods for global dark matter fits
AMS-02的反质子通量测量提供了有关暗物质性质的有价值的信息，但由于宇宙射线传播模型中存在很大的不确定性，这些信息的解释变得复杂。在这项工作中，我们提出了一个新的框架，有效地边缘化传播的不确定性，以获得强大的AMS-02似然任意暗物质模型。这个框架的三个核心组成部分是：神经模拟器DarkRayNet，它提供了高度灵活的反质子通量预测;似然计算器pbarlike，它执行边缘化，考虑到太阳调制的影响和AMS-02数据的相关性;和全球拟合框架GAMBIT，它允许组合的可能性与广泛的暗物质观测。我们说明了我们的方法，通过提供更新的约束条件的湮灭横截面的WIMP暗物质底夸克，并通过执行一个国家的最先进的全球适合的标量单线态暗物质模型，也包括最近的结果从直接检测和大型强子对撞机。
2023-03-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Unified interpretation of cosmic-ray nuclei and antiproton recent measurements
我们使用我们的数字代码，龙，研究我们的知识在银河系中的宇宙射线核的传播特性的最新数据的影响。我们发现，B/C（以及N/O和C/O）的数据，包括最近采取的CREAM，和${\bar p}/p$的数据，特别是包括最近的PAMELA结果，可以始终适合在一个独特的扩散再加速模型。要求轻核和$\bar p$数据在实验不确定性范围内一致地再现，这对主要传播参数有很大的限制。特别是，我们发现的扩散系数谱指数的允许范围是$0.3 < δ< 0.6$在95%的置信水平和Kraichnan型扩散有利于相对于Kolmogorov。虽然需要一定量的再加速，但核和反质子数据的联合分析只允许有限范围的阿尔文速度值（$10 \simleq v_A \simleq 20 \km \s^{-1}$），我们在这里首次执行。如果不使用反质子数据来约束传播参数，则允许使用更大的模型集。在这种情况下，我们确定了在95%C. L.的情况下，在仍然拟合轻核数据的情况下，相关参数的哪些组合使反质子通量最大和最小。这些模型可以用来约束可能的额外反质子成分产生的天体物理或外来源（例如暗物质湮灭或衰变）。
2010-08-06 astro-ph.HE
AMS-02 antiprotons' consistency with a secondary astrophysical origin
AMS-02实验将宇宙射线物理学带入了精确时代。在一篇配套论文中，我们设计了一种改进的方法来校准B/C数据的传播模型。在这里，我们提供了一个强大的预测的$\bar{p}$通量，占几个来源的不确定性及其相关性。结合相关矩阵的$\bar{p}$数据，我们表明，后者是一致的次要来源。本文介绍了关键要素相关的暗物质搜索在这个频道，特别是通过指出固有的困难，在实现预测的100%的精度。
2020-04-10 astro-ph.HE hep-ph
Antiproton constraints on the GeV gamma-ray excess: a comprehensive analysis
银河系中心的费米-LAT数据中可能个别化了一个GeV的伽马射线过剩，并根据暗物质（DM）湮灭进行了解释，无论是在强子（基本上是$b\bar{b}$）还是轻子通道中。为了验证这个诱人的解释，我们解决了两个问题：（i）我们改进了DM的二次发射计算（逆康普顿和韧致辐射）与以前的工作，确认它是非常相关的，以确定在轻子通道的DM频谱，使任何结论的DM性质的信号关键取决于这一贡献;（ii）我们考虑反质子对DM强子通道的约束，发现传播模型的不确定性，特别是晕的高度，起着重要的作用。此外，我们讨论了太阳调制的作用，考虑到可能的电荷依赖的影响，其重要性估计利用详细的数值工具。我们得到的限制，严重限制DM的解释过剩的强子通道，银河系传播参数和太阳调制的标准假设。然而，如果采用更保守的选择，它们会大大放松。
2014-07-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Cosmic ray propagation and dark matter in light of the latest AMS-02 data
AMS-02实验正在以前所未有的精度测量高能带电宇宙射线。我们探讨了利用AMS-02数据$alone$确定宇宙线传播模型的可能性。从最新的AMS-02数据上的硼碳核通量比和质子通量的宇宙线传播模型的约束条件进行了全球贝叶斯分析，与假设的主要核子源是一个破幂律的刚性。发现扩散系数$D_{0}$与扩散晕高度$Z_{h}$的比率以高精度$D_{0}/Z_{h}\simeq 2.00\pm0.07\text{cm}^{2}\text{s}^{-1}\text{kpc}^{-1}$确定。晕圈宽度的最佳拟合值为$Z_{h}\simeq 3.3$ kpc，不确定性小于50美元。因此，正电子分数的典型不确定性在2倍之内，而反质子通量的不确定性在一个数量级之内。两者均显著小于AMS-02之前的分析。考虑到传播参数的不确定性和相关性，我们从目前PAMELA的反质子数据中导出了DM湮灭到各种标准模型末态的截面的保守上限。我们还研究了未来AMS-02反质子数据对DM性质的重建能力。结果表明，对于轻于100 GeV的具有典型热湮没截面的DM粒子，在AMS-02三年数据的不确定度约为2的情况下，可以很好地重建热湮没截面。
2015-08-22 astro-ph.HE hep-ph
10 GeV dark matter candidates and cosmic-ray antiprotons
最近的测量与一些直接的暗物质探测实验，如CDMS-II和CoGENT（DAMA/LIBRA之后），已经揭示了一些事件与弱相互作用的大质量粒子兼容。优选的质量范围是大约10 GeV，具有相当大的$10^{-43}$ - $10^{-41}\,{\rm cm^2}$的自旋无关截面。在这篇论文中，我们回顾了一个轻的暗物质粒子与夸克的主要耦合也应该产生宇宙射线反质子。利用最近的工作限制银河系暗物质质量分布的一个方面，另一方面，宇宙射线的传播，我们指出，考虑这样的低质量候选人的热湮灭截面很可能导致在与当前的数据，这应该考虑到在后续的研究中，在紧张的反质子通量。
2010-11-03 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Indirect Dark Matter Signals from EGRET and PAMELA compared
暗物质湮灭（DMA）可能会产生过量的伽马射线和反物质粒子，如反质子和正电子，高于宇宙射线相互作用的背景。来自EGRET的过量弥散银河伽马射线显示了DMA预期的所有特征。PAMELA的反质子和正电子分数的新的精确测量进行了比较与EGRET过剩。它示出的带电粒子是强烈依赖于所使用的传播模型。通常的传播模型与各向同性传播模型是不相容的，最近观察到的对流在我们的银河系。对流导致DMA中带电粒子产量的数量级不确定性，因为即使是相当小的对流也会让晕中的带电粒子漂移到太空。结果表明，这种各向异性传播模型，包括对流更喜欢从DMA的反质子的贡献，但在正电子分数的上升，所观察到的PAMELA，是不兼容的DMA，如果与EGRET过剩。如果将观测到的质子/电子比的上升仔细地拟合在传播模型中，则正电子/电子比的上升是预期的，尽管上升略大于预期，因此在数据的有限准确度内，额外的本地源也可能有所贡献。
2009-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Antiproton Limits on Decaying Gravitino Dark Matter
我们报告的约束条件的衰变引力子暗物质的寿命模型与双线性R-宇称违反来自宇宙射线反质子的观测与PAMELA实验。对一组可行的宇宙射线传播参数进行扫描，我们发现引力子质量从大约100 GeV到10 TeV的下限范围从$8\times 10^{28}$ s到$6\times 10^{28}$ s。将这些限制与来自伽马射线和中微子观测的限制进行比较，我们得出结论，所提出的反质子限制是目前在所考虑的质量范围内对引力子寿命的最强和最鲁棒的限制。这些约束对应于$10^{-8}$到$8\times 10^{-13}$范围内的双线性R-奇偶性破坏参数的大小的上限。
2014-01-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Spectral Intensities of Antiprotons and the lifetime of Cosmic Rays in the Galaxy
在本文中，我们注意到BESS、PAMELA和AMS仪器在~ 1-100 GeV能量范围内观测到的银河宇宙射线中反质子的光谱强度，其光谱形状与初级宇宙射线通过与星际介质中物质相互作用产生的反质子的光谱形状几乎相同，没有任何明显的变化。更重要的是，在银河系体积中的恒定停留时间约为2.5 +/-0.7百万年，与宇宙射线的能量无关，与观测到的强度相匹配。在宇宙射线源周围的茧状区域中产生的能量低于10 GeV的次级反质子的一个小的附加成分似乎存在。我们讨论了这一结果的背景下，其他次要成分，如正电子和硼的观察，并总结了一般性意见的起源和传播的宇宙射线。
2015-05-26 astro-ph.HE
A Robust Excess in the Cosmic-Ray Antiproton Spectrum: Implications for Annihilating Dark Matter
在AMS-02协作组报告的谱图中，发现了过量的$\sim$ 10-20 GeV宇宙射线反质子。然而，与该信号相关的系统不确定性使得难以解释这些结果。在本文中，我们重新审视与太阳调制的时间，电荷和能量相关的影响，反质子生产截面，和星际宇宙射线传播的不确定性。在考虑了这些不确定性之后，我们确认存在4.7 $σ$反质子过剩，这与$m_χ \approx 64-88$ GeV暗物质粒子湮灭为$b\bar{b}$产生的反质子过剩一致，其横截面为$σv \simeq (0.8-5.2) \times 10^{-26}$ cm $^{3}$ /s。如果我们考虑到超新星遗迹中次级反质子的随机加速，数据继续支持类似范围的暗物质模型（$m_χ\approx 46-94$ GeV，$σv \approx (0.7-3.8)\times 10^{-26}$ cm $^3/$ s），显著性为3.3 $σ$。用来解释反质子过剩的暗物质模型也可以解释银河系中心观测到的GeV级伽马射线过剩。
2019-08-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Antiproton Limits on Decaying Gravitino Dark Matter
通过PAMELA实验测量宇宙射线反质子通量，我们推导出$Zν$、$W\ell$和$hν$通道中衰变暗物质寿命的95%CL下限。在宇宙射线传播参数的允许范围内进行扫描，我们发现暗物质质量从大约100 GeV到10 TeV的$8 \times 10^{28}$ s到$5 \times 10^{25}$ s范围内的寿命极限。我们将这些限制的动机良好的情况下，引力子暗物质的情况下，与双线性违反R-宇称，并找到一个类似的范围内的寿命限制相同范围的引力子质量。转换的R-奇偶违反耦合的大小上的限制的寿命限制，我们发现在范围内的$10^{-8}$到$8 \times 10^{-13}$的上限。
2014-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Measurement of the antiproton/proton ratio in the few-TeV energy range with ARGO-YBJ
宇宙线反质子是研究宇宙线在星际空间中传播和银河系暗物质存在的重要探针。ARGO-YBJ实验在几百GeV的能量阈值上观测到具有高度统计意义的月球阴影。使用收集到的所有数据，直到2009年11月，我们设置了两个上限的反p/p通量比：5%的能量为1.4 TeV和6%的5 TeV的置信水平为90%。在几TeV的范围内，ARGO-YBJ的结果是最低的，有用的反物质域中的反质子生产的约束模型。
2010-11-11 astro-ph.HE hep-ex
Constraints on particle dark matter from cosmic-ray antiprotons
宇宙线反质子是暗物质间接探测研究的重要通道。目前对大气层顶部反质子通量的测量和对银河系次级反质子产生的理论测定是一致的，没有明显的偏差，这可能表明在这个通道中有外来的贡献。因此，反质子可以作为约束粒子暗物质性质的有力工具。通过使用从50 MV到180 GV的PAMELA数据的刚性的频谱，我们推导出的暗物质湮灭截面（或衰减率，衰减暗物质）的整个频谱的暗物质湮灭（衰变）通道和不同的宇宙线在银河系和日光层中的传输的假设下的界限。对于典型的银河系传播模型，约束是显着强，设置一个下限的暗物质质量的“热”遗迹在大约50-90 GeV的强子湮灭通道。当考虑到银河系中大的宇宙射线约束体积时，这些边界在暗物质质量上被增强到约150 GeV，并且当约束体积小时，对于轻夸克的湮灭被减小到4-5 GeV（对于重夸克的产生没有边界）。暗物质轻于几十个GeV的界限是由于PAMELA光谱的低能量部分，太阳调制的能量区域是相关的：为了这个目标，我们已经实现了一个详细的解决方案的传输方程在日光层，这使我们不仅可以扩展到轻暗物质的界限，但也确定太阳调制建模所产生的约束的不确定性。最后，我们估计即将到来的AMS-02数据的反质子约束的影响。
2015-01-30 astro-ph.HE hep-ph
Understanding the New High Energy Data-sets Measured by BESS, CAPRICE and PAMELA on Antiproton Flux and $\bar{P}/P$ Ratios
PAMELA协作组最近在相对高得多的能量下对反质子通量和反质子-质子比进行了高精度测量，现在可以获得可靠的数据。关于反质子产生现象的结果并没有特别令人惊讶的地方，相反，它们与在相同能量范围内产生正电子的情况形成了鲜明的对比和矛盾。然而，从过去的实验到最近的PAMELA爆发，关于反质子产生的全部数据似乎是一个非常具有挑战性的工作，在“暗物质”相关争议的背景下，仅从次级产生机制、银河系传播模型等方面进行解释。在目前的工作中，我们假设简单的漏箱模型的有效性，选择一个简单的粒子产生模型，并试图提供一个全面的解释的总体数据的反质子通量测量和$\overline{P}/P$的比率值的各种实验，从BESS，CAPRICE的最新的PAMELA实验。在假设外来源对反质子产生过程没有贡献的情况下，我们的模型和方法描述了测量数据的总体，取得了相当程度的成功。
2010-01-14 astro-ph.HE
Constraining the dark matter origin of the halo-like 20 GeV $γ$-ray excess with the AMS-02 antiproton data
利用AMS-02反质子数据约束银河系20 GeVγ射线过剩的暗物质起源，发现其暗物质截面低于解释信号所需值，因此排除暗物质解释。
2025-12-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Galactic cosmic-ray model in the light of AMS-02 nuclei data
宇宙线（CR）物理学已经进入了一个精确驱动的时代。利用最新的AMS-02核数据（硼碳比、质子流率、氦流率和反质子质子比），考虑了3种不同数据集（有、无$\bar{\mathrm{p}}/\mathrm{p}$数据）和不同传播模型（扩散-再加速和扩散-再加速-对流模型）的方案，进行了全局拟合，约束了银河系宇宙射线的主要来源和传播参数。我们发现，采用$\bar{\mathrm{p}}/\mathrm{p}$数据的数据集可以有效地消除传播参数之间的简并性，有利于对流项很小的模型（或不利于对流项的模型）。分离的注入谱参数用于质子和其他核素，揭示了它们之间不同的突变和斜率。此外，氦丰度，反质子产生截面和太阳调制的参数化，在我们的全球拟合。由于新数据集的自洽性，拟合结果存在一定的偏差，从而暴露出现有传播模型的不足和局限性。通过与VOYAGER-1数据最佳拟合的星际局域谱（$ϕ= 0$）的比较，我们发现质子和氦（或其它重核物质）的主要来源或传播机制应该是不同的。因此，如何正确地解释这些结果是一个有趣且具有挑战性的问题。
2018-01-24 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic-ray protons, nuclei, electrons, and antiparticles under a two-halo scenario of diffusive propagation
我们报告的宇宙射线的质子，原子核，反质子，电子和正电子的能量谱内的“双晕模型”的扩散输运的计算。这两个晕代表了一个简单的，物理上一致的标准扩散模型的推广，其中假设一个独特的类型的宇宙射线在整个星系晕的扩散。相反，我们相信，当宇宙射线接近银河系圆盘时，它们可能会经历较小的扩散能量依赖性。最近对宇宙射线质子、原子核、各向异性和伽马射线的观测支持了我们的设想。我们预测在高能量下非常硬的反粒子谱。特别地，在E>10 GeV时，反质子/质子比率预计会变平，而正电子分数则会随着能量的增加而增加。我们讨论了通过反物质搜索宇宙射线物理和暗物质的影响。
2015-10-19 astro-ph.HE
Implications for dark matter annihilation from the AMS-02 $\bar{p}/p$ ratio
AMS-02合作组刚刚公布了宇宙反质子与质子比$\bar{p}/p$，其精度高达$\sim 450$ GeV。在这项工作中，我们计算了宇宙线与星际介质相互作用产生的次级反质子，考虑到宇宙线传播的不确定性。通过这些过程预测的$\bar{p}/p$比在传播参数的某些区域中显示出与AMS-02数据的一些张力，但过量并不显著。然后，我们试图从$\bar{p}/p$数据或信号区域的数据青睐的暗物质湮灭截面上的上限。结果表明，AMS-02数据所得到的约束与矮星系Fermi-LAT观测结果相似。暗物质的信号区通常需要$m_χ\sim O(10)$ TeV和$\left<σv\right>\sim\mathcal{O}(10^{-23})~\cm^3~\sec^{-1}$。
2015-04-27 astro-ph.HE hep-ph
A Precision Search for WIMPs with Charged Cosmic Rays
AMS-02已经达到了探测正则热WIMP的灵敏度，因为它们被湮没成反质子。由于数据的高精度，天体物理背景的不确定性已成为间接暗物质探测的最大限制因素。在这项工作中，我们系统地量化和-在可能的情况下-减少反质子背景的不确定性。我们通过结合反质子、B/C和正电子数据来约束带电宇宙射线的传播。截面的不确定性是从广泛收集的加速器数据中确定的，并且是有史以来第一次被充分考虑在内。这使我们能够通过光谱特性来鲁棒地约束甚至次主导的暗物质信号。对于一个标准的NFW暗物质配置文件，我们能够排除热WIMP的质量高达570 GeV的湮灭成底夸克。虽然我们证实了与质量约为80 GeV的暗物质兼容的报告过量，但在我们的分析中，其局部（全球）意义仅达到2.2 sigma（1.1 sigma）。
2017-11-29 astro-ph.HE hep-ph
Bayesian analysis of cosmic-ray propagation parameters: secondary antiparticles from spatial-dependent diffusion models
银河系宇宙射线（CR）的反粒子能谱具有几个令人兴奋的特征，如\AMS{}实验测得的在$E\sim$ 10- 200\，GeV处意外的正电子过剩和在$E\sim$\，60 - 450\，GeV处非常硬的反质子通量.本文报道了由次级产生产生的反粒子CR谱的计算及其相应的不确定度。使用CR质子，氦，碳，和核比$^{10}$ Be/ $^{9}$ Be和B/C的最新数据，我们已经进行了全球贝叶斯分析，基于马尔可夫链蒙特卡罗抽样算法，在银河系中的空间依赖CR扩散的情况下，再现了所观察到的光谱硬化的CR强子通量。虽然高能正电子过剩需要额外的未知来源的贡献，我们发现，反质子数据是一致的估计的不确定性，我们的预测基于二次生产。
2018-07-27 astro-ph.HE
Measurement of the antiproton/proton ratio at few-TeV energies with the ARGO-YBJ experiment
宇宙线反质子是研究宇宙线在星际空间传播和银河系暗物质存在的重要探针。宇宙射线会受到月球的阻碍，因此在月球的方向上会出现宇宙射线的不足（所谓的“月影”）。地月系统就像一个磁谱仪。事实上，由于地磁场的作用，月球的中心向西移动了一个量，这个量取决于初级宇宙射线的能量。因此，初级反质子的路径在到达地球的途中会发生相反的偏转。这种效应原则上允许在观测到的月球阴影的相反方向上搜索反粒子。自2007年11月以来，ARGO-YBJ实验以数百GeV的能量阈值获得稳定的数据，正在观察具有高度统计意义的月球阴影。使用大约1年的数据，在几TeV的能量区域的反p/p通量比的上限被设置为百分之几，置信水平为90%。
2009-07-07 astro-ph.HE
Revisit cosmic ray propagation by using $^{1}$H, $^{2}$H, $^{3}$He and $^{4}$He
次级与初级比是研究宇宙线传播机制的独特工具。本文利用PAMELA最新测量的氘氦比和氦3氦4比数据，结合PAMELA和Voyager-1测量的Z $\leq$ 2初级通量数据，对宇宙线加速和传播模型进行约束。通过将统计工具与GALPROP传播包连接来进行分析。为了更好地拟合调制和未调制的低能宇宙线数据，我们发现，时间，电荷和刚度依赖的太阳调制模型优于力场近似。在所有研究的宇宙线传播模型中，扩散-再加速-对流模型得到了贝叶斯证据的有力支持。估计的扩散斜率$δ$的稳健性通过另一个低质量的次级与初级比率（即反质子与质子比率）进行交叉检查。结果表明，扩散-再加速-对流模型与高能反质子-质子比能很好地吻合。这表明$δ$的估计值是可靠的。井约束$δ$从“最好的”模型被发现是接近1/3，推断Kolmogorov型星际磁湍流。
2018-12-21 astro-ph.HE
A Combined Interpretation of CR Nuclei and Antiproton High Energy Measurements
在过去的几个月里，几个气球和卫星实验大大提高了我们对高能宇宙射线（CR）光谱的认识。特别是CREAM允许测量B/C，C/O和N/O高达1 TeV和PAMELA的反p/p比高达100 GeV，具有前所未有的准确性。这些测量提供了一个有价值的探针CR传播特性。我们进行了统计分析，以测试这些结果以及其他最重要的实验数据与新的数值CR扩散软件包（Dragon）的预测的兼容性。我们发现，1 GeV以上的所有数据是一致的扩散情况下，在一个定义良好的范围内的扩散系数，能量，功率指数和归一化的值。
2009-09-25 astro-ph.HE
Measurement of Cosmic Ray antiproton/proton flux ratio at TeV energies with ARGO-YBJ
宇宙线反质子是研究宇宙线在星际空间传播和银河系暗物质存在的重要探针。位于羊八井宇宙线实验室（西藏）的ARGO-YBJ实验中国，海拔4300米，606 g/cm $^2$），是目前唯一一个在极高海拔高度采用全覆盖方法的实验。ARGO-YBJ实验通过观测宇宙射线月球阴影效应，在测量宇宙射线反物质含量方面特别有效。基于2006年7月至2009年11月期间的所有数据和一个完整的蒙特卡罗模拟，我们寻找的阴影的存在下产生的反质子在几个TeV的能量区域。在这个能量区域没有发现反质子存在的证据。反p/p通量比的上限在中位能量为2 TeV时设定为5%，在5 TeV时设定为6%，置信水平为90%。在几TeV的能量范围内，这个结果是最低的。
2011-07-18 astro-ph.HE hep-ex
Testing Cosmic-Ray Propagation Scenarios with AMS-02 and Voyager Data
本文利用AMS-02和旅行者号数据系统检验并修正了纯扩散、扩散加对流、扩散加重加速及四者组合等宇宙线传播模型，发现纯扩散模型无需低能扩散系数上升转折，并确认所有模型中反质子谱在约10 GeV处存在超出。
2024-01-16 astro-ph.HE
On the contribution of the bow shock pulsar wind nebula PSR J0437-4715 to the observed fluxes of GeV-TeV positrons and antiprotons
Ioffe Institute（伊俄夫研究所）
研究PSR J0437-4715的弓形震波脉冲星风 nebula 对高能正电子和反质子通量的贡献，通过蒙特卡洛模拟和各向异性扩散模型解释观测到的正电子-反质子比。
2026-04-16 astro-ph.HE
Propagation of weak shocks in cool-core galaxy clusters in two-temperature magnetohydrodynamics with anisotropic thermal conduction
以英仙座星系团为基准模型，研究了不同的磁流体动力学模型对星系团核心弱激波（马赫数~1.2）传播的影响。特别是，我们研究如何热传导，各向同性和各向异性，和离子-电子温度平衡修改弱冲击。预计强热传导将产生电子温度前体。也形成不太突出的压力和密度前体。较长的平衡时间大大降低了密度前体，但不会改变电子温度前体很多。当热传导变得各向异性时，团内磁场会在热通量引起的激波畸变上留下其特征性的空间尺度。
2020-07-03 astro-ph.HE
Measurement of the cosmic ray antiproton/proton flux ratio at TeV energies with the ARGO-YBJ detector
宇宙线反质子是研究宇宙线在星际空间中的传播和暗物质存在的重要探针。地月系统就像一个磁谱仪，一次反质子的路径相对于质子在返回地球时的路径发生了相反的偏转。这种效应原则上允许在与观测到的月球造成的宇宙射线不足（所谓的“月影”）相反的方向上寻找反粒子。位于羊八井宇宙线实验室（西藏，P.R.）的ARGO-YBJ实验。中国，海拔4300米，606 g/cm $^2$），在通过观察宇宙射线遮蔽效应测量宇宙射线反物质含量方面特别有效，这是由于：（1）良好的角分辨率、指向精度和长期稳定性;（2）低能量阈值;（3）对地磁场的真实灵敏度。基于2006年7月至2009年11月期间记录的所有数据和完整的蒙特卡罗模拟，我们在TeV能量范围内寻找反质子阴影的存在。在这个能区没有发现反质子存在的证据。$\bar{p}/p$通量比的上限在1.4 TeV的中位能量下设定为5%，在5 TeV下设定为6%，置信水平为90%。在TeV能量范围内，这些极限是可用的最低极限。
2012-01-18 astro-ph.HE hep-ex
Sensitivity of the GAPS Experiment to Low-energy Cosmic-ray Antiprotons
通用反粒子谱仪（GAPS）是一个即将到来的气球任务，在至少3 ~35天的南极飞行期间测量低能宇宙线反核。由于其大的几何接受度和新颖的基于奇异原子的粒子识别，GAPS每次飞行将探测到约500个宇宙反质子，并在大气层顶部产生约0.07-0.21 GeV/n的动能范围内的精确宇宙反质子谱。由于这些高统计数据扩展到比以前任何实验都低的能量，并且与传统的磁谱仪相比，实验不确定性的补充来源，GAPS反质子测量将对暗物质，原始黑洞和宇宙射线传播敏感。反质子测量还将验证GAPS反核识别技术，用于反氘和反氦稀有事件搜索。该分析使用完整的仪器模拟和事件重建，并包括太阳和大气效应，证明了GAPS对宇宙射线反质子的敏感性。
2022-11-05 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Interpretations of the cosmic ray secondary-to-primary ratios measured by DAMPE
DAMPE对硼碳比和硼氧比的精确测量显示，在$100$ GeV/n附近存在明显的硬化，这对银河系宇宙射线的产生、传播和相互作用提供了重要的意义。在这项工作中，我们调查了一些模型在文献中提出的DAMPE调查结果。这些模型可以大致分为两类，由传播效应或源驱动的。在这些模型中，我们发现，宇宙射线的再加速，在其传播过程中，随机磁流体动力学波可能不会再现足够的硬化的B/C和B/O，和一个额外的频谱中断的扩散系数是必需的。其他模型都能很好地解释比例的硬化现象。然而，取决于假设的简化，模型在宽能量范围内再现数据的质量不同。具有显著再加速效应的模型会低估低能反质子而高估低能正电子，而具有源处二次产生效应的模型会高估高能反质子。对于所有模型，都存在高能正电子过剩。
2023-03-06 astro-ph.HE
What charged cosmic rays tell us on dark matter
暗物质粒子可能是星系晕的主要成分。它们的相互湮灭或衰变会产生高能宇宙射线形式的间接信号。本报告的重点是反物质种类，一种非常罕见的成分，任何超出背景的成分都很容易被检测到。在回顾了银河系的传播之后，我将讨论正电子、反质子和反核。对于这些物种中的每一个，都有异常的报道。例如，反质子过剩是当前的一个热门话题。唉，它并不能抵制对理论和数据错误的正确处理。
2022-10-13 astro-ph.HE
Solution of heliospheric propagation: unveiling the local interstellar spectra of cosmic ray species
本地星际光谱（LIS）的质子，氦和反质子的建立使用最新的实验结果结合国家的最先进的模型在银河系和日光层中的传播。两个传播包，GALPROP和HelMod，结合起来，提供一个单一的框架，运行复制宇宙射线（CR）物种在不同的调制水平和太阳磁场的两个极性的直接测量。为了以自洽的方式实现这一点，开发了一种迭代程序，其中GALPROP LIS输出被馈送到HelMod中，HelMod提供所选实验的特定时间段的调制光谱以与数据进行比较;在此阶段进行HelMod参数优化，并循环返回以使用新的GALPROP运行调整LIS。使用1997-2015年的大量质子光谱数据集，使用极大似然程序调整参数。建议的LIS既包含旅行者1号测量的低能星际CR光谱，也包含BESS、Pamela、AMS-01和AMS-02从气球和近地有效载荷进行的高能观测;它还考虑了黄道平面外测量的计数率特征。在整个能量范围内，所得到的解与AMS-02、BESS和PAMELA的质子、氦和反质子数据符合得很好。
2017-04-20 astro-ph.HE
Propagation of Galactic cosmic rays: the influence of anisotropic diffusion
本文利用随机微分方程和 Jansson–Farrar 磁场模型模拟宇宙线各向异性扩散，量化垂直扩散对其银河停留时间及穿过物质量的影响。
2025-06-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Addressing the Impact of Solar Modulation Systematic Uncertainties on Cosmic-Ray Propagation Models
Università degli Studi di Torino（都灵大学）；INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）
本文研究了太阳调制系统误差对宇宙射线传播模型的影响，发现力场近似在某些条件下失效，且系统误差限制了宇宙射线研究的精度，未来需更长时间的测量来减少误差。
2026-08-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
