Gamma rays from the Galactic Centre region: a review
在过去的几十年里，越来越精确的天文观测银河系中心（GC）地区的无线电，红外线和X射线波长奠定了基础，详细了解高能天体粒子物理学的这个最显着的位置在银河系。最近，在高能量（HE，10 MeV -100 GeV）和非常高能量（VHE，> 100 GeV）伽马射线中对该区域的观测为银河系核作为最暴力和最活跃的区域的新图像提供了重要的见解，在那里粒子加速到非常高的能量-可能高达PeV -并且可以非常详细地研究它们的运输。此外，内星系被认为拥有大量的暗物质（DM），因此是间接寻找湮灭或衰变的暗物质粒子产生的伽马射线的主要目标之一。在这篇文章中，目前的理解从GC发出的伽马射线发射的总结和最近DM搜索在HE和VHE伽马射线的结果进行了审查。
2015-05-22 astro-ph.HE
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
Indirect Detection of Dark Matter Annihilating into Dark Glueballs
本研究利用GlueShower代码首次对暗物质通过暗胶球湮灭至标准模型的过程施加多通道约束，并展示了其解释银河系中心超出的能力及对隐谷理论紫外/红外细节的诊断潜力。
2023-10-19 astro-ph.HE hep-ph
An evidence for indirect detection of dark matter from galaxy clusters in Fermi-LAT data
我们搜索费米-LAT伽马射线的光谱特征来自对应于18个最亮的附近星系团的信号线的站点积分的大小确定的区域。我们在光子能量为110 GeV和130 GeV时观察到了一个类似双峰的过剩，其总体统计显著性高达3.6σ，独立地证实了早先关于银河系中心同样过剩的说法。将这一结果解释为星系团晕中暗物质湮灭到两个单色光子通道的信号，并从银河系中心数据中固定湮灭截面，我们从数据中确定了由于暗物质亚晕引起的湮灭增强因子。我们的研究结果有助于区分暗物质湮灭的天体物理过程和系统的探测器效应作为可能的解释费米-LAT过剩。
2012-12-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Indirect detection prospects for d$^*$(2380) dark matter
最近，Bashkanov\& Watts 2020的作者提出了一种六夸克粒子的玻色-爱因斯坦凝聚体d $^*$（2380）作为暗物质的候选者。这种粒子可以在早期宇宙中以丰富的凝聚态产生，并且被认为满足可行的暗物质候选者的所有稳定性和弱相互作用约束。这种暗物质候选者能够逃避直接探测边界，并建议具有最好的观测前景，由于d $^*$凝聚体的衰变，以间接天体物理发射的形式。在这项工作中，我们测试这种形式的暗物质的间接观测前景，并发现其低质量的$\sim 2$ GeV意味着亚GeV的伽马射线搜索有最好的前景，在银河系中心，我们发现$Γ_{d^*} < 3.9 \times 10^{-24}$ s $^{-1}$，与目前的银河系外数据从M31和后发座星系团产生的约束d $^*$衰减率弱两个数量级。在矮星系，我们表明，未来的伽马-400仪器有可能探测到$Γ_{d^*} \sim 10^{-25}$的$^{-1}$与4年的曝光时间。
2020-12-14 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
Inverse Compton emission from heavy WIMP annihilations in the Galactic Centre
热遗迹WIMP仍然是暗物质性质的主要候选者，特别是对于重（$\gtrsim$ 1 TeV）WIMP的约束更差的情况。WIMP湮灭的最高通量预计在银河系中心（GC）的地区，目前和不久的将来，伽马射线观测站可以利用放置在WIMP范式的严格限制。人们经常注意到，伽马的湮灭通量将伴随着带电的次级粒子，这些次级粒子可以产生“延迟”的逆康普顿（IC）伽马射线发射，但在间接的暗物质搜索中，这一部分经常被忽略。本文研究了重WIMP湮没在GC中的特定条件下的逆康普顿辐射。使用该地区的磁场和辐射场的模型，并考虑到二次粒子的运输，我们发现，对于TeV WIMP的IC组件不能被忽略的GC中，产生的粒子冷却区域内，而不是传播到银河系。这种效应大大改变了预测的光谱形状，从而提高了重WIMP的检测前景。
2022-12-12 astro-ph.HE hep-ph
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
Measuring the Intensity of the Interstellar Radiation Field with Ultra-high Energy $γ$ ray Spectra
本文提出利用未来大量超高能γ射线源的γ射线谱观测，间接探测星际辐射场强度随银心距离、银纬和银经的变化，从而为LHAASO等设施对银河系源高能γ射线通量的自洽预测提供关键依据。
2025-03-11 astro-ph.HE
Dark matter search with the ANTARES neutrino telescope
ANTARES中微子望远镜于2008年完成，安装了第十二条线。它的科学范围非常广泛，但两个主要目标是观测天体物理源和间接探测暗物质。后者是可能的，通过在WIMP湮灭后产生的中微子，这些中微子将在太阳，地球或银河系中心等来源中积累。超对称模型中出现的中性伴子是最受欢迎的WIMP候选者之一。出现在宇宙额外维度模型中的KK粒子是另一种。虽然在大多数模型中，这些湮灭不会直接产生中微子，但它们预计来自次级粒子的衰变。相对于其他间接搜索（如伽马射线或宇宙射线），中微子望远镜的一个重要优势是潜在信号（例如来自太阳的信号）将非常清晰，因为没有其他天体物理学解释可以模仿它（如PAMELA看到的正电子过剩的情况）。此外，银河系中心是ANTARES可以到达的，因为它位于北半球。在这次演讲中，我将介绍ANTARES望远镜对暗物质的研究结果，其中包括中性伴子和KK粒子。
2012-04-23 astro-ph.HE hep-ex
Indirect dark matter search with the ANTARES neutrino telescope
利用ANTARES中微子望远镜在2007年和2008年期间记录的数据，对来自太阳方向的高能中微子进行了搜索。中微子选择标准的选择是为了最大限度地排除大气背景，以消除太阳中心积累的弱相互作用大质量粒子的自湮灭可能产生的信号。在数据揭盲后，发现观测到的中微子数量与背景预期相符。所得结果与约束最小超对称标准模型预测的通量进行了比较，得到了该模型的90%上限。我们的限制是竞争力与其他中微子望远镜，如冰立方和SuperKamiokande，这给ANTARES限制自旋相关的WIMP质子截面比直接搜索实验获得的更严格。
2012-12-10 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
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
Galactic Center gamma-ray "excess" from an active past of the Galactic Centre?
几个研究小组最近声称，在银河系中心附近的费米-LAT数据中，有证据表明在几个GeV的扩散背景上存在无法解释的伽马射线过量，这与暗物质湮灭的起源一致。我们证明，如果这种过剩的主要光谱和角度特征主要是由于大约O（10^6）年前约10^52 - 10^53erg的爆发事件中注入的高能电子的逆康普顿发射，那么它们可以被再现。我们认为这个例子是一个原则的证明，即在对银河系中心的暗物质信号进行任何可靠的推断之前，需要理解和解释与时间相关的现象--以及详细的扩散前景和未解释的“稳态”天体物理源。此外，我们指出，我们的研究所建议的时间尺度，它控制着信号的能量截止和角度扩展，有趣的是，与其他证据间接推断的结果相匹配（连同能量预算），表明过去有一个非常活跃的银河系中心，例如与激烈的恒星形成和吸积现象有关。
2015-02-01 astro-ph.HE hep-ph
Do astrophysical data disfavour the minimal supersymmetric standard model?
如果最小超对称标准模型（MSSM）是TeV尺度附近唯一的新物理学，它必须解释整个暗物质遗迹密度，否则它将不再是“最小”的。我们使用这个期望获得最好的定量解释银河系中心$γ$射线过剩。从其他天体物理学来源的$γ$射线数据/通量限制也被考虑在内，连同所有实验室的限制。遗迹密度的下限，再加上最新的直接暗物质搜索限制和银河系中心$γ$射线谱的形状，使得MSSM的拟合显得相当差。与间接和直接搜索结果中希格斯玻色子质量的相似拟合进行比较，使人怀疑MSSM不是与暗物质相关的数据的良好解释。
2017-11-24 astro-ph.HE hep-ph
The past and future 20-years endeavor for discovering origins of ultra-high energy cosmic rays -- Rapporteur's summary of cosmic ray indirect --
本文总结了第38届国际宇宙线大会间接探测分会内容，回顾了全球宇宙线间接观测站及能谱、成分、各向异性等最新成果，并展望未来项目。
2024-04-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Dark Matter Overview: Collider, Direct and Indirect Detection Searches
对暗物质的直接、间接和对撞机搜索的互补性提高了我们对暗物质粒子性质的理解。我将回顾这些方法所依赖的基本概念，并强调它们在解释弱相互作用大质量粒子（WIMPs）结果时提供的最重要信息。随后，我回顾了一些最新的结果，强调了广义上的暗物质理论的含义，并指出了该领域的最新发展和前景。
2016-05-27 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
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
Effective Field Theory of Dark Matter: a Global Analysis
我们提出了一个有效场论描述真实的，复杂的标量暗物质候选人的全球配合。我们同时考虑到所有可能的6维运营商组成的暗物质双线性和规范不变的夸克和胶子场的组合。我们推导出约束的自由模型参数的真实（五个参数）和复杂的（七个）标量暗物质模型结合普朗克数据的宇宙微波背景，直接探测极限LUX，和间接探测极限费米大面积望远镜。我们发现，真正的标量间接暗物质搜索不赞成暗物质粒子质量低于100 GeV。对于复标量暗物质，粒子电流数据由于导致p波湮灭的算子的存在而具有有限的影响，并且也不会对自旋无关散射截面做出贡献。虽然目前的数据是没有足够的信息来强烈约束的理论参数空间，我们证明了我们的形式主义重建的理论参数与实际的暗物质检测兼容的权力，假设费米大面积望远镜观测到的伽马射线对银河系中心的过剩是完全由于暗物质湮灭。请注意，这种过剩很可能是由于天体物理学的来源，如毫秒双星。我们发现，标量暗物质相互作用通过有效场论运营商原则上可以解释银河系中心过剩，但这种解释是在强大的张力与非检测的伽马射线从矮星系在真正的标量的情况下。在复标量情况下，有足够的自由度来缓解张力。
2016-03-18 astro-ph.HE hep-ph
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 Signals from Solar Dark Matter Annihilation to Long-lived Right-handed Neutrinos
我们研究间接检测信号从太阳湮灭的暗物质（DM）粒子到轻右手（RH）中微子的质量在$1-5$ GeV的范围。这些RH中微子可以有足够长的寿命，使它们能够在太阳之外衰变，它们的延迟衰变可以导致来自太阳方向的伽马射线信号，以及不会被与太阳介质的相互作用抑制的中微子信号。我们发现，最新的费米-LAT和冰立方的结果，分别对伽马射线和中微子信号的限制。结合光子和中微子的约束可以约束自旋无关的DM-核子弹性散射截面比直接检测实验DM质量从200 GeV到几TeV。自旋相关散射的界限也比直接检测实验的最强限制要严格得多。
2016-12-09 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic ray backgrounds for dark matter indirect detection
最近，暗物质的间接搜索获得了很多关注，主要是由于最近宇宙射线和微波天空图的异常可能是由于暗物质的湮灭或衰变。然而，在这篇论文中，我们认为这些信号受到不可约的天体物理背景的困扰，并展示了常规物理学如何能够模拟所谓的暗物质信号。特别是，我们认为PAMELA卫星观测到的正电子分数上升的可能性是由于生产通过（强子）宇宙射线散射和随后的正电子加速，在相同的源作为初级宇宙射线。我们提出了一个新的分析估计的范围内的可能波动的高能电子通量由于离散的似然宇宙射线源。将我们的结果与费米卫星测量的电子-正电子总通量拟合，使我们能够固定模型中唯一的自由参数，并对正电子分数进行独立的预测。该模型可以通过考虑预期的核次级与初级比（如B/C）的类似效应来检验。预测的上升超过O（100）GeV/n将是我们对正电子分数上升的解释的唯一确认，并排除了暗物质的解释。此外，我们审查的假设提取的“WMAP阴霾”，这也被认为是由于电子和正电子在银河系中心区域的暗物质湮灭。我们认为，其扩散的能量依赖性使得通过模板拟合提取的阴霾不可靠。在特定情况下，由此产生的系统效应可以重现残差，这表明“模糊”可能只是模板减法的一个假象。
2010-12-20 astro-ph.GA 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
Di-photon excess at LHC and the gamma ray excess at the Galactic Centre
最近的迹象表明，在大型强子对撞机的双光子最终状态的750 GeV的共振的动机，在这项工作中，我们分析的兼容性过剩与广泛的光子过剩检测在银河系中心。有趣的是，通过分析一个有效模型的参数空间，其中一个750 GeV的赝标量粒子介导的标准模型和标量暗扇区之间的相互作用，我们证明了这两个信号的兼容性。然而，我们发现，大型强子对撞机单喷流搜索和费米LAT测量强烈限制了可行的参数空间。本文评述了AMS-02实验对宇宙反质子通量测量的可能影响。
2016-01-29 astro-ph.HE hep-ph
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
Dark matter substructure cannot explain properties of the Fermi Galactic Centre excess
在银河系的中心已经发现了过量的伽马射线，暗物质的湮灭被认为是一个潜在的来源。这一假设面临着重大的挑战：难以描述天体物理背景，需要一个非平凡的绝热收缩的内部银河系的暗物质晕，和最近的观测光子集群，这表明，大多数的过剩是由于未解决的点源。在这里，我们指出，发射的明显点状性质完全排除了暗物质对过量的解释。试图用暗物质点源来模拟发射，要么是忽略了内斜率的问题，要么是需要一个不切实际的大的朝向银河系中心的微晕部分，要么是在高纬度处过度产生了观测到的发射。
2018-09-02 astro-ph.CO 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
