WWF: a generator for e+e- to 4 fermions + gamma
我们提出了一个有效的发电机的过程e+e-4费米子+ γ通过离壳层W对。它是基于一个无质量的矩阵元素与领先的阶(m^2)的修正。仅包括谐振WW图。我们已经测试了它对矩阵元素没有这些近似,并发现协议在LEPII能量的~1%。
1994-02-16 hep-ph
Combination of e+/e- ratio from AMS-02 and gamma ray line from Fermi-LAT with implication for Dark Matter
精确的AMS-02数据提供了100 - 350 GeV区e ~+/e ~-比的明确信息。假设费米-LAT实验观测到的最近的γ射线线是空间暗物质的产物并作为输入。我们对AMS-02的e+/e-谱进行了整体拟合,同时考虑了暗物质和脉冲星的贡献。对于超过130 GeV的光谱,脉冲星是主要的贡献。我们还研究了暗物质湮灭对强子产生的限制。
2013-10-15 hep-ph
Collider probes of singlet fermionic dark matter scenarios for the Fermi gamma-ray excess
我们研究了单重态费米子暗物质模型中三个基准点的对撞机签名。基准点,这是以前介绍的,以解释费米伽马射线过剩的暗物质(DM)对湮灭在银河系中心,有明确的预测未来的对撞机实验,如国际直线对撞机和高亮度大型强子对撞机。我们考虑了四个对撞机观测量:(1)希格斯信号强度(本质上是$hZZ$耦合),(2)三重希格斯耦合,(3)奇异希格斯衰变,(4)直接产生一个新的标量粒子。根据DM湮灭过程的最终状态对基准点进行分类:一对$b$夸克、类SM希格斯玻色子玻色子和新的标量粒子。每个基准场景都有可检测到的新物理信号,可以在未来的轻子和强子对撞机中进行很好的测试。
2018-09-04 hep-ph
Born-form approximation for e+ e- to W+ W- to 4 fermions(+gamma)
我们回顾了用相当简单的分析形式的博恩形式近似表示W对产生的微分截面的结果,包括W衰变和硬光子韧致辐射。
1999-10-18 hep-ph
Interpreting the Fermi-LAT gamma ray excess in the simplified framework
我们测试的可解释性,马约拉纳费米子暗物质候选人与标量介体解释的伽马射线过剩从银河系中心。假设调解人耦合到所有第三代费米子,我们计算暗物质丰度和散射的原子核,伽马,正电子和反质子宇宙射线通量,从暗物质湮灭的无线电发射,以及暗物质湮灭的CMB上的效果观测。在排除了有争议的射电观测之后,其余的数据倾向于暗物质(介质)质量在10-100(3-1000)GeV范围内,与底夸克和τ轻子的弱关联耦合在68%的可信度水平上为10^{-3}-1。
2015-05-25 hep-ph
Moment-operator expansion for the two-meson, two-photon and fermion-antifermion states
本文给出了一套完整的双介子、双光子和费米子-反费米子态的矩算符展开公式,可用于分析反pp和γ-γ碰撞中标量(S)和赝标量(P)介子的产生:反pp → SS,PP,SP和γ-γ → SS,PP,SP.
2001-09-11 hep-ph
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。
2009-11-11 hep-ph
Predictions for all processes e^+e^- -> 4 fermions + gamma
在极化无质量费米子的电弱标准模型中计算了e^+ e^- -> 4f和e^+ e^- -> 4f + γ的完整矩阵元。所有最终状态的矩阵元素减少到几个紧凑的通用功能。构造了e^+ e^- -> 4f和e^+ e^- -> 4f + gamma的蒙特卡罗生成器。我们比较了不同的治疗的有限宽度的电弱规范玻色子,特别是,我们包括一个计划,一个复杂的规范玻色子质量,服从所有沃德恒等式。数值结果的详细讨论包括集成的截面以及光子能量分布为所有不同的最终状态。
1999-07-28 hep-ph
General formulae for f1 --> f2 gamma
在单圈水平上,衰变f1 -> f2 γ,其中f1和f2是两个自旋为1/2的粒子,具有相同的电荷,由玻色子B和自旋为1/2的费米子F介导。玻色子B可能自旋为0 -通过狄拉克矩阵1和γ 5与费米子相互作用-或者自旋为1 -通过V+A和V-A耦合到费米子。在所有这些情况下,我给出了f_1-> f_2 γ的单圈电弱振幅的一般公式。
2003-02-25 hep-ph
Four-fermion production at gamma gamma colliders: 2. Radiative corrections in double-pole approximation
在双极近似下,计算了O(alpha)电弱标准模型对γ-> WW -> 4f的辐射修正。在DPA中处理虚拟校正,导致分类为可因子分解和不可因子分解的贡献,并且实光子校正基于伽马伽马-> 4f +伽马的完整最低阶矩阵元素。软和共线奇点出现在虚拟和真实的校正交替组合在两种不同的方式,即通过使用偶极子减法或通过应用相空间切片。辐射校正在称为COFFERgammagamma的蒙特卡罗生成器中实现,该生成器可选地包括异常的三次和四次规范玻色子耦合,并且在光子束的实际光谱上执行卷积。数值结果的详细调查包括O(α)校正集成的截面以及角,能量和不变质量分布。特别注意的是共线安全的问题,在可观的。
2005-06-01 hep-ph
Results for all reactions e+ e- -> 4f, 4f + gamma with nonzero fermion masses
在标准模型的框架下,我们完成了对e+ e-湮灭的所有四费米子末态以及相应的韧致辐射反应的预言。为此,我们开发了一个程序EE 4FGAMMA。我们的预测是有效的费米子的任意质量,我们可以得到的总截面没有任何共线切割的结果。当然,保持精确的费米子质量是产生顶夸克的必要条件。我们给出了详细的唯象分析的费米子质量效应和真实的光子辐射的所有渠道的四费米子生产在LEP-II和下一个线性对撞机的能量。
2002-02-20 hep-ph
Star-forming galaxies as the origin of IceCube neutrinos: Reconciliation with Fermi-LAT gamma rays
宇宙射线加速器,如恒星形成星系中的超新星和超新星遗迹,是冰立方观测到的弥散天体物理中微子最合理的来源之一。中微子产生强子的过程也会产生一个弥散的伽马射线通量,受到费米-LAT边界的限制。像耀变体这样的点源也对弥散伽马射线通量有贡献,这一事实意味着中微子源的伽马不透明度很大。事实上,对于这些高红移的恒星形成星系,星系际传播过程中的伽马吸收可能是显着的。此外,这些极端源星系内部的大伽马衰减可以减少漫通量的级联分量。在当前天体物理的不确定性影响这些反射过程下,我们发现相关的漫射伽马射线通量可以保持与当前费米-LAT边界兼容。
2016-08-22 astro-ph.HE hep-ph
Gamma-ray lines in the Fermi-LAT data?
伽马射线线是宇宙中暗物质湮灭的传统确凿证据。在针对大信噪比优化的区域中,我们确定了能量约为130 GeV的伽马射线线的信号候选者,其试验后显著性为3.2σ。光谱和空间特性与暗物质信号并不矛盾。一年过去了,因为最初的文件,我在这里给一个简短的总结和更新的状态,130 GeV的功能,在未经再处理的P7伽马射线数据的费米-LAT。
2013-03-07 astro-ph.HE hep-ph
Galaxy Clusters and Gamma-Ray Lines: Probing Gravitino Dark Matter with the Fermi LAT
如果暗物质粒子不是完全稳定的,它们的衰变产物可能会在宇宙射线通量中被发现。衰变的暗物质的一个自然候选者是R宇称破坏场景中的引力子。在相关的GeV-TeV能量范围内,费米大面积望远镜(LAT)现在正在以前所未有的精度测量宇宙伽马射线通量。我们使用费米LAT的伽马射线数据来寻找引力子暗物质粒子的特征,集中在伽马射线线和星系团观测。我们的研究结果的衰变长度的下一个最轻的超粒子,这可能是在不久的将来在LHC看到的影响,进行了讨论。
2011-10-28 astro-ph.HE hep-ph
Antiproton and Radio Constraints on the Dark Matter Interpretation of the Fermi Gamma Ray Observations of the Galactic Center
最近,有人提出费米伽马射线太空望远镜从银河系中心方向观测到的伽马射线可以用暗物质湮灭的场景来描述,无论是在它们的角分布还是能谱方面。在这里,我指出,这样的情况将在相当大的紧张局势与现有的反质子数据,特别是新的PAMELA测量。无线电数据的局限性更大,因此不利于暗物质假设,并使观测结果的天体物理解释更加合理。
2009-11-05 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Dark Matter Properties with Gamma-Rays from the Galactic Center with Fermi-LAT
我们研究的费米-LAT仪器上的费米任务约束粒子暗物质的属性,作为湮灭截面,质量和分支比占主导地位的湮灭通道,从银河系中心的伽马射线观测的能力。除了瞬发γ射线通量,我们还考虑了暗物质湮灭中产生的电子/正电子通过星际光子背景的逆康普顿散射对γ射线信号的贡献,这在暗物质湮灭为mu+mu-和e+e-对的情况下是至关重要的。我们研究了信号对不同参数的依赖性,如观测区域、密度分布、暗物质模型的假设和传播模型中的不确定性。我们还显示了在伽马射线背景中包含20%的系统不确定性的影响。如果费米-LAT是能够区分一个可能的暗物质信号从大的伽马射线背景,我们表明,对于暗物质质量低于200 GeV,费米-LAT将可能能够确定暗物质的性能具有良好的精度。
2012-02-27 astro-ph.HE hep-ph
Limits on the Weyl meson parameters due to Fermi-LAT gamma-ray observations
我们使用费米大面积望远镜(Fermi-LAT)的伽马射线观测对假设粒子外尔介子的性质施加限制。这样的介子出现在显示局部尺度不变性的理论中,并作为暗物质的候选者。在广义局域尺度不变的标准模型中,它可以通过希格斯通道衰变或湮灭为光子对。我们发现Fermi-LAT观测对Weyl介子的参数有很大的限制。
2014-08-13 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Radiatively decaying scalar dark matter through U(1) mixings and the Fermi 130 GeV gamma-ray line
根据最近对Fermi-LAT 130 GeV γ射线谱线的观测,我们提出了一个标量暗物质在暗区的模型,暗物质可以衰变为两个(暗)光子。该过程是由环中的GUT尺度费米子辐射诱导的,该费米子在隐藏扇区U(1)下带电,并且动力学混合($\sim εF^{μν}F'_{μν}$)使我们能够拟合费米LAT峰所需的衰变宽度。该模型不允许任何危险的衰变通道进入轻标准模型粒子。
2012-10-31 astro-ph.HE hep-ph
Robust implications on Dark Matter from the first FERMI sky gamma map
我们推导出强大的模型独立的边界DM湮灭和衰变的第一年费米伽玛射线观测的整个天空。这些界限仅对DM密度分布有轻微的依赖性,并允许对PAMELA和FERMI电子/正电子过量进行以下DM解释:初级通道mu+ mu-、mu+ mu-mu+mu-或e+ e-e + e-。消灭DM需要等温的密度分布。在所有这些情况下,费米伽马光谱必须包含一个显着的DM组件,可以在未来进行探测。
2010-02-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Fermi gamma-ray spectrum of the inner galaxy: Implications for annihilating dark matter
最近,费米伽马射线太空望远镜的初步光谱已经呈现出内部星系(-30 < l < 30,-5 < b < 5)和星系中心(-1 < l < 1,-1 < b < 1)。我们认为这些数据的影响,暗物质湮灭模型,特别是模型能够产生宇宙射线过剩先前观察到的PAMELA和费米。当外推到星系内部时,这些局部的宇宙射线过剩意味着逆康普顿散射(ICS)伽马射线信号与初步的费米伽马射线谱基本一致。对于特定的晕和模型,特别是那些有提示光子的,数据已经开始限制允许的参数空间。虽然重大的建模和背景的不确定性仍然存在,我们探讨多大的信号是允许的,由目前的数据。在此基础上,我们预测什么样的信号可能存在于天空的其他地区,暗物质信号可能更容易从天体物理背景中分离出来。
2009-07-23 astro-ph.HE hep-ph
Searches for correlation between UHECR events and high-energy gamma-ray Fermi-LAT data
超高能宇宙射线(UHECR)的天体物理来源一直是天体物理学中最有趣的谜团之一。我们提出了一个全面的搜索高能($\gtrapprox 1$ GeV)伽马射线事件从费米大面积望远镜(LAT)和UHECR($\gtrapprox 60$ EeV)的望远镜阵列和皮埃尔俄歇天文台检测到的相关性。我们进行两次单独的搜索。首先,我们进行了标准的交叉相关分析的148 UHECR和360个伽玛射线源的到达方向的第二目录的硬费米-LAT源(2FHL)。其次,我们寻找一个可能的相关性之间的UHECR方向和未解决的费米-LAT伽马射线发射。对于后者,我们使用三种不同的方法:叠加技术与模型相关和模型无关的背景估计,和交叉关联函数分析。我们还测试了统计上显着过剩的伽马射线从信号区域集中在岑A和望远镜阵列热点。在所进行的任何分析中均未发现显著相关性,除了在尺度$\sim 1^\circ$上使用关联函数方法的弱($\lessapprox 2σ$)信号提示。上限的可能的幂律伽玛射线源的UHECRs的通量推导。
2016-11-29 astro-ph.HE hep-ph
Shedding Light on Dark Matter with Fermi LAT Data on Gamma Rays
费米伽玛射线空间望远镜的LAT仪器收集了银河系中心地区的弥散伽玛射线数据。在本文中,我们认为,它可能能够提供一个明确的证据起源,除了已知的天体物理来源,从暗物质湮灭的晕,独立的质量和其他属性的暗物质粒子。我们还表明,最近发布的高精度数据中纬度地区已经提供了一个上限,虽然仍然是一个薄弱的,作为一个函数的暗物质的质量假设是一个稳定的中性伴子的最小超对称性的暗物质密度分布的尖。
2009-09-08 astro-ph.HE hep-ph
Tentative observation of a gamma-ray line at the Fermi LAT
使用费米大天区望远镜43个月的公共伽马射线数据,我们发现在接近银河系中心的区域,能量为130 GeV,超过4.6 sigma,这与暗物质湮灭的伽马射线线并不矛盾。当考虑到别处效应时,观察到的签名的显著性为3.2西格玛。如果按照暗物质粒子湮灭为光子对的观点来解释,观测结果表明部分湮灭截面约为10^-27 cm ^3 s ^-1,暗物质质量约为130 GeV。我们回顾了统计分析的各个方面,并对可能的工具适应症进行了评论。
2012-10-10 astro-ph.HE hep-ph
A multi-messenger study of the Fermi Bubbles: very high energy gamma rays and neutrinos
费米气泡已经在费米-LAT的亚TeV伽马射线中成像,如果它们的起源是强子的,它们可能已经在冰立方的$\sim 0.1- 1$ PeV中微子中以低统计数据被发现。我们讨论了这些对象在新的高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线探测器的可探测性。HAWC将每天观察北气泡$\sim 2-3$几个小时,并将绘制其0.1-100 TeV的光谱。对于解释冰立方五个事件所需的硬初级质子谱,HAWC将在不到30天的时间内实现高显著性检测。HAWC和IceCube实验结果的结合将进一步证实强子模型,或限制其谱参数。
2015-07-02 astro-ph.HE hep-ph
Acceleration of Ultra-High Energy Cosmic Rays in the Colliding Shells of Blazars and GRBs: Constraints from the Fermi Gamma ray Space Telescope
费米伽马射线空间望远镜测量的光谱,变化的时间尺度,最大光子能量给出了较低的限制,明显的喷流功率,并通过伽马射线不透明度参数,大量的相对论性喷流的洛伦兹因子。在费米加速的情况下,宇宙射线粒子的最大能量受到这两个量的限制。最近的数据被用来约束宇宙射线质子和铁核加速碰撞壳的伽玛暴和耀变体的最大能量。费米结果表明,在活动星系核中,Fe比质子更可能被加速到超高能,而强伽玛暴可以将质子和Fe都加速到>~ 10^{20} eV。从第一个费米AGN星表中估算了射电星系和耀变体的非热辐射,并表明BLLac天体和FR 1射电星系比平谱射电类星体、FR 2射电星系和长持续时间GRB更适合作为UHECR的来源。
2010-09-27 astro-ph.HE hep-ph
Gamma-ray spectrum of RX J1713.7-3946 in the Fermi era and future detection of neutrinos
最近发射的费米伽马射线太空望远镜卫星预计将通过观测GeV到TeV的伽马射线来确定宇宙射线(CR)质子是否来自超新星遗迹(SNR),特别是RX J1713.7-3946。如果TeV发射是强子的,那么GeV发射被认为是明亮的,即,质子起源,而轻子则暗淡。我们重新审视上述观点,使用一个简单的理论模型的非线性加速粒子计算的伽马射线光谱的银河系年轻的SNR。如果考虑CR加速的非线性效应,可能无法在银河系年轻SNR(如RX J1713.7-3946)的伽马射线谱中区分质子加速和轻子加速的证据。另一方面,未来对km^3级中微子的观测很可能会在那里找到质子加速的明确证据。
2008-12-25 astro-ph hep-ph
Vector Fermion-Portal Dark Matter: Direct Detection and Galactic Center Gamma-Ray Excess
我们研究了起源于标准模型的U(1)扩展的中性规范玻色子X作为粒子暗物质的候选者。矢量暗物质通过重费米子介质与标准模型费米子相互作用。这种相互作用在XX到ff的过程中产生了t通道湮灭截面,它在热冻结过程中控制了热遗迹丰度,并在星系晕中产生了可测量的伽马射线通量。对于光矢量暗物质,如果它主要耦合到第三代费米子,这个模型可以解释来自银河系中心的过量伽马射线。我们表明,矢量暗物质的质量为20 ~ 40 GeV,并湮灭到bb和τ的最终状态提供了一个很好的描述所观察到的伽玛射线过剩。参数空间旨在解释伽马射线过剩,也可以提供正确的热遗迹密度,并与来自电弱精密数据,希格斯不可见衰变和对撞机搜索的约束兼容。我们还表明,暗物质耦合到核子的费米子门相互作用是环抑制,只有助于自旋相关的截面。因此,矢量暗物质可以很容易地摆脱直接探测实验的严格限制。
2014-09-22 astro-ph.HE hep-ph
Fermi Limit on the Neutrino Flux from Gamma-ray Bursts
如果伽马射线暴(GRB)产生高能宇宙射线,那么由于光π介子的产生,中微子将在GRB中产生。然而,我们强调,同样的过程也产生电磁(EM)发射诱导的次级电子和光子的生产,并预计EM发射与中微子通量。利用Fermi/LAT对伽玛暴γ射线通量的观测结果,我们将伽玛暴中微子的平均发射限制在20 GeV/m^2以下,这与伽玛暴质子的光度无关。这个中微子极限表明,整个冰立方需要堆叠超过130个GRB才能探测到一个GRB μ子中微子。
2013-06-14 astro-ph.HE hep-ph
The Contribution of Fermi Gamma-Ray Pulsars to the local Flux of Cosmic-Ray Electrons and Positrons
本文分析了第一个费米大面积望远镜(LAT)星表中的γ射线天体对宇宙线电子和正电子(e+e-)局域通量的贡献。我们提出了新的距离估计所有费米伽玛射线天体,测量的伽玛射线通量和脉冲形状的基础上。然后,我们估计的贡献,伽玛射线暴的本地e+e-通量,在一个简单的模型的背景下,脉冲星e+e-发射。我们发现,10个费米介子可能会显着贡献的测量e+e-通量在100 GeV和1 TeV之间的能量范围。在这10颗双星中,2颗是旧的EGRET伽马射线双星,2颗是用射电星历表发现的,6颗是用费米脉冲星盲查活动发现的。我们认为,已知的射电望远镜落在参数空间的e+e-的贡献,预计通常是远小于费米-LAT望远镜存在的那些地区。然而,比较费米伽马射线通量的敏感性的脉冲星参数空间的区域,其中一个显着的e+e-的贡献是预测,我们发现,一些已知的无线电还没有被费米探测到也可以显着地促进当地的e+e-通量,如果(i)他们是接近2千秒差距,如果(ii)他们有一个特征年龄的顺序为1兆年。
2010-01-25 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Dipole-interacting Fermionic Dark Matter in positron, antiproton, and gamma-ray channels
在正电子、反质子和光子通道中考虑了偶极相互作用暗物质湮灭产生的宇宙线信号。正电子通道中的预测信号可以很好地解释费米LAT、PAMELA、HEAT和AMS-01实验中质量大于100 GeV的暗物质的过量正电子分数,增强因子为30-80。实验中反质子与质子的比例不超过这个比例也对这种情况产生了严格的限制。利用这些增强因子,研究了来自星系晕的预测信号和靠近银心区域的单能γ射线(单色光子)信号。还考虑了最近基于费米LAT数据和计划实验AMS-02中单色线的潜在探测的试探性分析的伽马射线过量。
2013-01-21 astro-ph.HE hep-ph
130 GeV Fermi gamma-ray line from dark matter decay
在对Fermi-LAT数据进行初步分析的基础上得到的130 GeV γ射线谱线,在常规的MSSM框架下很难用暗物质湮灭解释。我们指出,它可以很好地解释与两个体衰变的标量暗物质($\tildeϕ_{\rm DM}\rightarrowγγ$)的第6维运营商抑制的质量的大统一尺度($\sim 10^{16}$ GeV),${\cal L}\supset|\tildeϕ_{\rm DM}|^2F_{μν}F^{μν}/M_{\rm GUT}^2$,其中的标量暗物质$\tildeϕ_{\rm DM}$开发TeV规模的真空期望值。我们提出了一个可行的模型解释130 GeV的伽马射线线。
2013-01-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark matter line search using a joint analysis of dwarf galaxies with the Fermi Gamma-ray Space Telescope
我们执行一个联合分析的矮星系数据从费米伽玛射线太空望远镜在寻找暗物质湮灭到伽玛射线线。我们采用了一种新的统计方法,考虑到从一个样本的7个矮星系的单个光子事件的空间和光谱信息。矮星系没有显示出在10 GeV和1 TeV之间的伽马射线线的证据。在130 GeV能量下,双光子末态湮灭截面的上限为3.9(+7.1)(-3.7)x 10^-26 cm ^3/s,其中的误差反映了矮星系内暗物质分布的系统不确定性。
2012-07-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Improved Modeling of the Discrete Component of the Galactic Interstellar Gamma-ray Emission and Implications for the Fermi-LAT Galactic Center Excess
本文通过改进H2代理模型来更准确地建模银道面伽马射线离散辐射,发现其显著贡献于Fermi-LAT数据并与已知源关联,为区分银心超出信号的点状或平滑起源提供了新方法。
2022-06-06 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
A Potentially Detectable Gamma-Ray Line in the Fermi Galactic Center Excess -- In Light of One-Step Cascade Annihilations of Secluded (Vector) Dark Matter via the Higgs Portal
我们显示了一个潜在的可检测的伽马射线线的存在下,在费米银河系中心多余的光的隐蔽(矢量)暗物质(DM)模型中,隐藏的标量,几乎退化与DM的质量,介导的相互作用的隐蔽DM与标准模型(SM)由于其混合与SM希格斯。我们发现参数区域$m_X\in[60, 132]$ GeV可以提供一个很好的拟合费米银河系中心的γ射线过剩谱,出现一个突出的γ射线线的能量$\in [30, 66]$ GeV。最佳拟合给出了具有$p$值$\, =0.42$的$m_X\simeq m_S \simeq 86$ GeV,因此由标量介体衰变为$γγ$产生的合成伽马射线线在43 GeV处达到峰值。我们从费米-LAT伽玛射线线搜索、费米-LAT矮球状星系的伽玛射线观测和普朗克宇宙微波背景测量中得到了湮灭截面的约束条件。对于隔离矢量DM模型,示出了由当前XENON 1 T和未来LUX-ZEPLIN约束的参数空间。最后,对于Higgs扇区间的混合角,我们讨论了它的下界,这是大爆炸核合成约束所要求的,与隐藏扇区退耦温度有关。
2020-07-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Fermi-LAT gamma-ray signal from Earth Limb, systematic detector effects and their implications for the 130 GeV gamma-ray excess
我们通过研究来自银河系中心、附近星系团、附近最亮星系、活动星系核、非关联源、氢云和地球边缘的光子,在费米-LAT公开可用的高能伽马射线数据中寻找可能的光谱特征和系统效应。除了已知的130 GeV的伽马射线过剩的前两个来源,我们没有发现新的统计上显着的信号从其他来源。我们的大部分精力都花在研究地球边缘的光子上。在30 GeV到200 GeV的能量范围内,地球边缘γ射线谱遵循幂律,在95% CL下谱指数为2.87 \pm 0.04,与PAMELA测量的宇宙射线质子谱指数在2.82-2.85之间的结果非常一致,证实了地球边缘γ射线的物理起源。在小的子集的地球边缘数据与小的光子入射角,有可能获得光谱特征在不同的能量,包括在130 GeV,但确定的背景,从而其意义,在这些情况下有很大的不确定性。我们观测到小入射角和大入射角γ射线地球边缘谱的系统性2σ能级差。这些光谱特征以及背景的行为表明,它们可能是统计波动。
2012-09-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Dissecting the Gamma-Ray Background in Search of Dark Matter
费米伽马射线太空望远镜测量到的伽马射线背景是由几类天体物理学源构成的。在本文中,我们使用费米的伽马射线源目录(以及相应的源目录在红外和无线电波长)建立和约束模型的贡献河外伽马射线背景的天体物理源,包括射电星系,恒星形成星系,和耀变体。然后,我们结合我们的模型与费米的测量的伽马射线背景,推导出约束的暗物质湮灭横截面,包括河外和星系晕和subhalos的贡献。由此产生的约束是竞争力最强的当前约束从银河系中心和矮球状星系。随着费米继续测量来自更多天体物理源的伽马射线发射,将有可能更严格地限制天体物理对河外伽马射线背景的贡献。我们预计,与10年的数据,费米的测量,这种背景下结合改进的限制天体物理源的贡献将产生一个灵敏度暗物质湮灭,超过最强的电流约束的一个因素~ 5 - 10。
2013-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Double gamma-ray lines from unassociated Fermi-LAT sources revisited
我们从非关联Fermi-LAT源中寻找双γ射线的存在,包括详细的蒙特卡罗模拟来研究它的全局统计意义。应用Su & Finkbeiner的高能光子选择准则,我们从12个非关联源中获得了类似的超过幂律背景的超额。然而,费米-LAT能量分辨率和目前的低统计不允许区分双峰与具有任何有意义的统计显著性的单峰。我们用蒙特卡罗模拟研究了数据拟合的统计显著性,并表明拟合与天空随机扫描的期望几乎完全一致。我们的结论是,声称高能量的伽玛射线过剩的幂律背景下,从无关的来源只不过是一个人工制品的应用选择标准和没有偏好的任何过剩可以声称与目前的统计。
2012-08-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Extending Fermi-LAT and H.E.S.S. Limits on Gamma-ray Lines from Dark Matter Annihilation
来自暗物质湮灭的伽马射线谱线($χχ\to γX$,其中$X=γ,h,Z$)在较低的能量下总是伴随着一个连续的伽马射线谱,该谱来自辐射修正($X=γ$)和可能存在于最终状态的第二粒子的衰变碎片($X=h,Z$)。这种与模型无关的伽马射线发射可以用来推导出不依赖于线特征的伽马射线线的新限制。虽然这样的限制预计不会那么严格,但它们可以用来探测$γ$ -射线线的存在,这些射线线的质量超过了目前望远镜可获得的最大能量。在这里,我们使用连续的伽马射线搜索从费米-LAT观测银河系矮球状星系和H.E.S.S.银河晕的观测将湮灭截面的限制扩展到单色光子到暗物质质量远远超过$500$ GeV(费米-LAT)和$20$ TeV(H.E.S.S.)。在这个大质量的制度,我们的研究结果提供了第一个约束$γ$ -射线线从暗物质湮灭。
2016-07-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex