Prospects for annihilating Dark Matter towards Milky Way's dwarf galaxies by the Cherenkov Telescope Array
我们推导出切伦科夫望远镜阵列（CTA）的灵敏度暗物质（DM）湮灭在几个主要渠道，在广泛的DM质量。这些敏感性估计CTA时，指向一个大样本的银河系的矮球状星系（dSphs）有前途的$J$ -因素和小的统计不确定性。这种分析忽略了系统的不确定性，我们估计在至少1倍的水平。我们还提出了灵敏度的湮灭截面从4 dSphs的组合分析。我们通过以下方式评估CTA灵敏度：$i)$，针对每个dSph，使用最近确定的$J$因子及其统计误差; $ii)$，考虑最新的宇宙射线背景;以及$iii)$，包括可能性分析中的空间和光谱项。我们发现，联合频谱和空间分析提高了CTA的灵敏度，特别是在$γ$ -射线能谱和dSphs陡峭的$J$ -因子配置文件，推导出的内部运动学的主要渠道与尖锐的功能。经典dSphs中的小熊座观测和超微弱dSphs中的大熊座II观测获得了最大的灵敏度。
2016-09-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Constraining annihilating dark matter by radio data of M33
最近的射电数据研究对暗物质的湮灭截面提出了很强的限制。在这篇文章中，我们提供了第一个分析使用M33无线电数据在约束湮灭暗物质。由此产生的湮灭截面的某些通道的约束比从6年的费米大面积望远镜（Fermi-LAT）的银河系矮球状卫星星系的伽玛射线观测得到的更严格。特别地，在热遗迹湮灭截面下，$e^+e^-$、$μ^+μ^-$和$τ^+τ^-$通道中暗物质质量湮灭的保守下限分别为190 GeV、120 GeV和70 GeV.这些结果与最近对银河系中心AMS-02和Fermi-LAT数据的一些定量分析存在很大的矛盾。
2017-08-04 astro-ph.HE
Revisiting the constraints on annihilating dark matter by radio observational data of M31
最近的伽马射线观测和射电观测对暗物质湮灭的参数提出了很强的限制。本文利用M31星系的最新射电数据，导出了六个标准模型湮灭通道的新约束条件。新的约束一般是严格的约束，从6年的费米大面积望远镜的银河系矮球状卫星星系的伽玛射线观测。在经典热遗迹截面和暗物质密度剖面为Burkert剖面的情况下，通过$b\bar{b}$、$μ^+μ^-$和$τ^+τ^-$通道的暗物质质量湮灭的保守下限分别为90 GeV、90 GeV和80 GeV.因此，我们的研究结果并不支持银河系GeV伽马射线过剩的暗物质解释的最流行的模型。
2016-06-28 astro-ph.HE
Exclusion of canonical WIMPs by the joint analysis of Milky Way dwarfs with Fermi
矮球状星系被认为是探测湮灭的暗物质的最佳目标。我们提出了新的限制的湮灭截面的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的基础上联合分析的7个银河系矮星使用频率论奈曼建设和通行证7数据从费米伽马射线太空望远镜。我们排除通用的WIMP候选人湮灭到b-bbar的质量小于40 GeV，重现所观察到的遗迹丰度。为了使矮星系内暗物质分布的系统误差在95%以内，质量下限可以低至19 GeV或高至240 GeV。对于湮灭到τ + τ-这些限制分别为19 GeV，13 GeV和80 GeV。
2011-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining annihilating dark matter mass by the radio continuum spectral data of NGC4214 galaxy
最近的伽马射线和射电观测为湮灭暗物质提供了严格的限制。目前的$2σ$下限的暗物质质量可以限制到$\sim 100$ GeV的热遗迹湮灭截面。本文利用邻近星系NGC4214的射电连续谱数据，区分了热贡献、暗物质湮灭贡献和宇宙线贡献。我们可以得到更严格的暗物质质量和湮灭截面的约束。对$e^+e^-$、$μ^+μ^-$、$τ^+τ^-$、$W^+W^-$和$b\bar{b}$通道，得到热遗迹湮灭暗物质质量的$5σ$下限分别为300 GeV、220 GeV、220 GeV、500 GeV和600 GeV。这些限制挑战了我们银河系中伽马射线、正电子和反质子过剩的暗物质解释。
2020-09-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Robust cosmic-ray constraints on $p$-wave annihilating MeV dark matter
我们最近提出了一种方法来约束$s$波湮灭MeV的暗物质从旅行者1号和AMS-02宇宙射线电子和正电子的数据相结合。旅行者1号实际上提供了一个前所未有的探测暗物质湮灭宇宙射线下降到$\sim 10$兆电子伏的能量范围内，信号大多是免疫宇宙射线传播的不确定性。在这篇文章中，我们推导出的第一次新的约束$p$波湮灭到兆电子伏的质量范围内使用宇宙射线数据。为了继续进行，我们推导出一个自洽的速度分布的暗物质在整个银河系的爱丁顿反演技术及其扩展到各向异性系统。作为输入，我们认为国家的最先进的银河系质量模型，包括重子和约束最近的运动学数据。它们允许有中心或尖状晕。然后，我们计算的宇宙射线的电子和正电子的通量引起的$p$波湮灭暗物质，并获得非常严格的限制在兆电子伏的质量范围内，鲁棒地排除截面大于$\sim 10^{-22}{\rm cm^3/s}$（包括理论的不确定性），约5个数量级优于目前的CMB约束。这个极限假设暗物质湮灭是宇宙射线的唯一来源，因此当包括可靠的天体物理背景模型时，可能会更加严格。
2019-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining dark matter signal from a combined analysis of Milky Way satellites using the Fermi-LAT
费米LAT合作最近提出了对伽马射线信号的限制，从湮灭暗物质使用一些矮球状星系的单独分析。由于预期的湮灭信号具有相同的物理特性，而不管目标（除了归一化尺度），它是可能的，以提高约束力使用组合分析，其初步结果将在这里提出。
2011-02-28 astro-ph.HE hep-ph
Constraining annihilating dark matter by x-ray data
在过去的十年中，伽马射线观测和射电观测对暗物质湮灭的参数提出了很强的限制。在这篇文章中，我们提出了另一种鲁棒的方法来约束暗物质湮灭的参数。我们预计，暗物质湮灭产生的电子和正电子将与宇宙微波背景光子散射，并将光子能量提高到$\sim$ keV量级。基于天龙座矮星系的X射线数据，对某些湮灭通道的新约束一般比费米大面积望远镜（Fermi-LAT）对银河系矮球状卫星星系6年γ射线观测得到的约束更严格。在经典热遗迹截面下，暗物质通过$e^+e^-$、$μ^+μ^-$、$τ^+τ^-$、$gg$、$u\bar{u}$和$b\bar{b}$通道质量湮灭的下限分别为40 GeV、28 GeV、30 GeV、57 GeV、58 GeV和66 GeV.该方法特别适用于通过$e^+e^-$、$μ^+μ^-$、$gg$、$u\bar{u}$和$b\bar{b}$通道来约束暗物质湮灭。
2017-07-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Harnessing the Population Statistics of Subhalos to Search for Annihilating Dark Matter
银河系的暗物质晕被认为是许多低质量的次晕的宿主，没有可探测到的相关恒星成分。这样的暗晕是看不见的，除非它们的暗物质湮灭成可见的状态，比如光子。确定候选暗晕的方法之一是寻找具有与暗物质预期一致的特性的单个非关联伽马射线源。然而，强有力地排除任何这样的候选人的天体物理起源是具有挑战性的。在这项工作中，我们提出了一个互补的方法，利用信息的整个人口的subhalos-如他们在银河系的空间和质量分布-寻找一个信号的湮灭暗物质。使用模拟数据，我们表明，从subhalos的集体发射可以印自己在一个独特的方式对所观察到的光子的统计，即使个别subhalos可能太暗，以解决自己。此外，我们证明，对于我们考虑的模型，即使在面对银河系外和银河系起源的未解决的天体物理点源发射信号也可以识别。这建立了一个新的搜索技术的subhalos是补充既定的方法，并可能有重要的分支伽马射线暗物质搜索使用的天文台，如费米大面积望远镜和切伦科夫望远镜阵列。
2020-08-31 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The glow of annihilating dark matter in Omega Centauri
暗物质（DM）是宇宙中最丰富的物质，但迄今为止只能通过其引力效应来探测。几种理论认为，DM粒子对可以湮灭成伽马射线波长的闪光。虽然伽马射线发射已经从DM预计会积累的环境中观察到，例如我们的银河系中心，但其他高能量源可能会产生污染的天体物理伽马射线背景，从而使DM检测变得困难。原则上，银河系周围的矮星系是一个更好的地方-它们包含更大比例的DM，没有天体物理伽马射线背景-但它们太遥远，无法看到伽马射线。一系列观测证据表明，半人马座欧米茄（欧米茄Cen或NGC 5139），通常被归类为银河系最大的球状星团，实际上是一个被捕获和剥离的矮星系的核心。重要的是，欧米茄Cen距离我们比已知的矮星近十倍。在这里，我们表明，欧米茄Cen不仅包含DM密度高紧凑的矮星系，而且它发出的伽马射线的能谱匹配的质量为31 $\pm$ 4 GeV（68\%的置信限）的DM粒子的湮灭。尽管进行了深入的多波长搜索，但没有发现任何天体物理学来源可以解释欧米茄Cen的伽马射线发射。我们预计我们的结果将成为更深入的欧米茄Cen无线电观测的起点。如果多波长搜索继续找不到天体物理学的解释，这个原始的，附近的DM团块将成为研究DM相互作用的最佳地点，而不是重力。
2019-07-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Ruling out dark matter interpretation of the galactic GeV excess by gamma-ray data of galaxy clusters
最近，从银河系和银河系矮椭球卫星星系的γ射线数据中获得了一些非常严格的湮灭暗物质的约束。在这篇文章中，我们报告说，有两个优秀的星系团（A2877和天炉座），可以提供有趣的限制湮灭暗物质。对于$e^+e^-$、$μ^+μ^-$、$τ^+τ^-$和$b\bar{b}$通道，热遗迹湮灭截面的暗物质质量下限分别为25 GeV、6 GeV、130 GeV和100 GeV。对于我们的工作假设的一些配置，我们的结果提高了费米-LAT的湮灭截面的上限的$1.3-1.8$的一个因素$e^+e^-$，$μ^+μ^-$和$b\bar{b}$通道的暗物质质量的宽范围内，和$τ^+τ^-$通道的暗物质质量$\le 100$ GeV的$1.2-1.8$的一个因素。这些极限基本上排除了大多数现有的流行的暗物质解释银河系中的GeV过剩。
2017-10-23 astro-ph.HE
Fermi Gamma-ray Haze via Dark Matter and Millisecond Pulsars
我们研究可能的天体物理和暗物质（DM）的费米伽马射线雾在银河系晕的解释。作为各种DM模型的代表，我们考虑DM粒子湮灭为W+W-，b-bbar和e+e-。在前两种情况下，在E > 10 GeV时，来自DM湮灭的瞬发γ射线发射是显著的，甚至是主导的，而来自湮灭DM产物的逆康普顿散射（ICS）是不显著的。对于e+e-湮没模式，我们需要100阶的提升因子来从ICS光子获得对伽马射线雾的显著贡献。高纬度高能粒子的可能天体物理来源包括Ia型超新星（SNe）和毫秒超新星（MSP）。根据我们目前对Ia超新星速率的理解，它们对银河系晕中的伽马射线通量没有显着贡献。由于银河系星晕中MSP的数量没有得到很好的限制，只要银河系星晕中有20 000 - 60 000个MSP，MSP可能是高纬度地区一个可行的伽马射线源。在这种情况下，来自MSP的脉冲伽马射线发射可以对大约几个GeV的伽马射线有贡献，而来自MSP电子和正电子的ICS光子在伽马射线雾中的所有能量下都是显著的。这样一个人口的MSP的可扩展性进行了讨论。与威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的微波雾一致性要求MSP自旋下降能量的很大一部分转化为e+e-通量，或者DM主要湮灭为具有100阶助推因子的轻子。
2011-09-02 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Detection of a Gamma-Ray Source in the Galactic Center Consistent with Extended Emission from Dark Matter Annihilation and Concentrated Astrophysical Emission
我们表明存在一个统计上显着的，强大的检测银河系中心的伽马射线源，这是一致的空间扩展信号，使用约4年的费米-LAT数据。如果暗物质粒子的空间分布与仅模拟暗物质的预测相似，则伽马射线通量与具有热湮灭截面的暗物质粒子的湮灭一致。我们发现一个扩展的源与伽马射线光谱，这是一致的暗物质粒子质量约10 GeV至1 TeV湮灭的b/b-条夸克，质量约10 GeV至30 GeV湮灭的tau+ tau-轻子的统计显着的检测。然而，这种解释中允许的区域的一部分与费米观测银河系卫星的限制相冲突。最大的改进，只包括点源的拟合得到的30 GeV的暗物质粒子湮灭的b/b-巴夸克。伽马射线的强度和光谱也很好地符合发射毫秒脉冲星（MSP）人口的密度分布像在M31中观察到的低质量X射线双星。扩展发射的最大拟合优度与已知的天体物理源一致，如球状星团中的MSP或分子气体上的宇宙射线韧致辐射。因此，我们的结论是，大部分的排放可能是从一个未解决的或空间扩展的天体物理源。然而，目前还不能排除全部或部分扩展发射来自暗物质湮灭的有趣可能性。
2013-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
On The Origin Of The Gamma Rays From The Galactic Center
银河系中心周围的区域在天体物理学上既丰富又复杂，并且被预测含有非常高密度的暗物质。利用三年的数据从费米伽马射线太空望远镜（和最近可用的通行证7超净事件类），我们研究了该地区的伽马射线发射的形态和光谱，并找到了一个空间扩展的组件，峰值能量在300 MeV和10 GeV之间的证据。我们将我们的结果与其他小组报告的结果进行了比较，并发现了很好的一致性。这种延伸的辐射可能来自星系内部暗物质粒子的湮灭，或者来自银河系超大质量黑洞加速的高能质子与气体的碰撞。如果解释为暗物质湮灭的产物，发射光谱有利于质量在7-12 GeV（如果主要湮灭为轻子）或25-45 GeV（如果主要湮灭为强子末态）范围内的暗物质粒子。发射的强度对应于暗物质湮灭的截面，与在早期宇宙中产生观测到的宇宙学丰度所需的截面一致（σ v ~ 3 x 10^-26 cm ^3/s）。我们还提出了保守的限制暗物质湮灭截面，这至少是严格的，从其他观测。
2011-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Prospects for annihilating dark matter from M31 and M33 observations with the Cherenkov Telescope Array
本文研究CTA对M31和M33中WIMP暗物质湮灭信号的探测灵敏度，表明100小时观测可将现有HAWC限制提高约一个量级，并有望探测到M31核球的延展发射。
2023-07-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Searching for Dark Matter Annihilation from Milky Way Dwarf Spheroidal Galaxies with Six Years of Fermi-LAT Data
银河系的矮球状卫星星系（dSphs）是已知的暗物质（DM）占主导地位的天体之一。我们报告的伽马射线观测银河系dSphs的基础上6年的费米大面积望远镜的数据处理与新的通行证8事件级分析。没有dSphs显着检测到的伽马射线，我们提出了上限的DM湮灭截面从15 dSphs的组合分析。这些约束是最强和最强大的日期和谎言低于规范的热遗迹截面DM质量$\lesssim$ 100 GeV通过夸克和$τ$ -轻子通道湮灭。
2015-11-03 astro-ph.HE hep-ex
What the Milky Way's Dwarfs tell us about the Galactic Center extended excess
银河系的银河系中心藏有一个伽马射线过剩，这是一个候选的湮灭暗物质的信号。矮星系在其预期的相称辐射中仍然主要是黑暗的。在这项工作中，我们通过联合似然分析来量化这两个观测之间的一致性程度。在这样做的时候，我们将银河系暗物质晕轮廓的不确定性，以及在暗物质湮灭模型的费米伽马射线太空望远镜检测到的银河系中心扩展伽马射线过剩（GCE）的弥漫伽马射线发射的不确定性的会计。当包括这些未知量时，湮灭率和质量的优选范围扩大。即便如此，使用两个最近的银河系晕的局部密度的测定离开GCE的单通道暗物质湮灭模型的首选区域，在结合矮星系分析湮灭搜索的强烈张力。第三，更高的银河系密度测定，消除了这种紧张。我们的联合可能性分析使我们能够量化这种不一致性。我们提供了一套工具来测试暗物质湮灭模型在这个组合数据集内的一致性。作为一个例子，我们测试了一个代表性的逆康普顿源自相互作用的暗物质模型，这是一致的GCE和矮星。
2017-10-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On the change of old neutron star masses with galactocentric distance
我们表明，脉冲星的质量取决于环境，它减少到银河系的中心。这是由于两个综合效应，捕获和积累的自我相互作用，非湮灭的暗物质的恒星，和增加的暗物质密度走向银河系中心。我们发现，质量的减少既取决于密度分布的暗物质，陡峭的档案产生更快，更大的减少脉冲星的质量，和自相互作用的强度。一旦未来的观测将提供脉冲星质量在一个暗物质丰富的环境中，接近银河系中心，目前的结果将能够把我们的银河系晕暗物质配置文件的特性，对暗物质的性质，即对它的湮灭或非湮灭性质，对它的强度的自我相互作用，并对粒子质量的限制。
2020-02-06 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Confronting Galactic and Extragalactic $γ$-ray observed by Fermi-LAT with Annihilating Dark Matter in Inert Higgs Doublet Model
在这项深入的研究中，我们专注于间接检测暗物质（DM）通过对抗的原因不明的银河系和河外$γ$ -射线签名的低质量DM模型。为此，我们考虑了一个简单的希格斯门DM模型，即惰性希格斯双重模型（IHDM），其中标准模型扩展了额外的复杂SU（2）$_L$双重标量。该模型中DM候选的稳定性，即，额外双重线的最轻中性标量分量通过施加离散的$\mathbb{Z}_2$对称性来确保。简化的$χ^2$分析与理论，实验和观测的约束表明，DM质量在这个模型中的最佳拟合值是$\sim$ 63.5 GeV。根据最佳拟合的IHDM参数，分析了银河系中心GeV $γ$射线过剩异常。我们进一步检查的最佳拟合IHDM参数的一致性与费米-LAT获得的限制光子通量的18个银河系矮球状卫星星系（dSphs）已知主要由DM。此外，由于DM湮灭的$γ$射线信号被假定为嵌入在河外$γ$射线背景（EGB）中，IHDM框架中的最佳拟合参数点的光子通量的理论计算进行了比较与费米-LAT结果扩散和各向同性EGB为不同的河外和天体物理背景parametrisations。我们表明，低质量DM在IHDM框架可以令人满意地面对所有观测到的连续$γ$射线通量起源于银河系以及河外源。在这项工作中进行的广泛的分析是有效的任何希格斯门模型与DM质量在球场上，在这项工作中考虑。
2015-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing the properties of superheavy dark matter annihilating or decaying into neutrinos with ultra-high energy neutrino experiments
暗物质粒子$χ$的证据，是令人信服的基础上银河宇宙尺度的观测。到目前为止，有希望的弱相互作用大质量粒子的情况下，逃避检测，激发替代模型的暗物质。我们考虑的方案涉及超重暗物质（SHDM），可能会衰变或湮灭的中微子和反中微子。在质量范围$m_χ=10^7-10^{15}\,{\rm GeV}$，我们评估未来的观测站POEMMA和GRAND的间接暗物质检测通过测量中微子引起的广泛的空气簇射（EAS）的灵敏度，计算俄歇和ANITA限制使用其最后的最新灵敏度，并将它们与冰立方限制。我们还表明，星系晕中的暗物质分布的不确定性对中微子通量有很大的影响。我们表明，地面无线电探测器，如GRAND可以实现高灵敏度，由于其大的有效面积和高占空比。基于空间的切伦科夫探测器，如测量EAS光学切伦科夫信号的POEMMA，具有全天空覆盖和快速回转的优势，能够实现专注于银河系中心的优化SHDM观测策略。我们发现，增加切伦科夫探测器的视场可以显着提高灵敏度。此外，POEMMA的荧光观察模式，测量EAS以上$20\,$ EeV将实现国家的最先进的灵敏度SHDM属性在最高的质量尺度。
2021-12-09 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic-ray antiproton excess from annihilating tensor dark matter
该研究计算张量暗物质湮灭产生的反质子，表明约 62.5 GeV 质量和约 $10^{-3}$ 希格斯门户耦合可解释 AMS-02 的 10–20 GeV 反质子超出，并满足多项实验约束。
2024-02-29 astro-ph.HE hep-ph
Sub-GeV Dark Matter Annihilation: Limits from Milky Way observations with INTEGRAL
利用16年INTEGRAL/SPI观测，研究在多种暗物质晕轮廓和逆康普顿模型下约束亚GeV暗物质湮灭，给出电子-正电子与双光子末态的最强γ射线上限及拟合公式。
2024-01-08 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Constraining Dwarf Spheroidal Dark Matter Halos With The Galactic Center Excess
如果费米-LAT报告的来自星系中心的伽马射线过剩是湮灭暗物质的信号，那么人们必须质疑为什么在矮球状星系中没有观察到类似的过剩。我们用这个观测来限制矮球状星系的密度分布，假设星系中心过剩实际上是一个信号，从湮灭暗物质。我们将约束的广义NFW参数$γ$和Einasto配置文件参数$α$控制的对数斜率的内部区域的晕的密度分布。我们确定，在这些假设下的银河系中心过剩是不一致的标准NFW配置文件（和其他“尖”的配置文件）矮球状星系，但与观测的核心矮星系配置文件是一致的。具体来说，我们发现，矮球状轮廓必须比银河系的尖。暗物质通过光介质进行自我交互的模型可以实现这一点。
2017-05-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gamma Rays From The Galactic Center and the WMAP Haze
最近，对费米伽马射线太空望远镜数据的分析揭示了一个伽马射线通量集中在银河系内部约0.5度的地方，其光谱在2-4 GeV处急剧峰值。如果解释为湮灭暗物质的产物，这个信号意味着暗物质由质量在7.3和9.2 GeV之间的粒子组成，主要湮灭为带电轻子。该质量范围与CoGeNT和DAMA/LIBRA报告的信号所需的质量范围非常相似。除了伽马射线外，暗物质还被预测在内星系中产生高能电子和正电子，它们与银河磁场相互作用的结果是发射同步加速器光子。在这封信中，我们计算的流量和光谱的同步辐射假设来自银河系中心的伽马射线来自暗物质，并比较结果从WMAP卫星的测量。我们发现，在这种情况下，预计会出现相当大的硬同步加速器发射通量，这可以很容易地解释“WMAP Haze”的观测强度、光谱和形态。
2011-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Can the WMAP Haze really be a signature of annihilating neutralino dark matter?
威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）卫星的观测发现，银河系中心有过量的微波辐射。有人认为，这种WMAP烟雾辐射可能是一种（或多种）暗物质粒子湮灭时产生的相对论电子和正电子的同步辐射。在本文中，我们重新计算的强度和形态的WMAP阴霾使用多元线性回归，涉及全天空模板的主要形式的银河前景发射，使用两种不同的CMB天空信号估计。第一个估计是一个后验平均CMB地图，边缘化的一般前景模型使用吉布斯抽样技术，另一个是由WMAP团队产生的ILC地图。早期对WMAP烟雾的分析使用了ILC地图，它比吉布斯地图更容易受到银河前景的污染。在这两种情况下，我们重新确认先前的结果，统计上显着的剩余排放后，前景减法，集中在银河系中心。然而，我们发现，这种发射的意义可以显着降低，允许一个微妙的空间变化的频率依赖性的软同步辐射在内部和外部的星系。我们还重新调查的前景的中性子暗物质解释的阴霾的起源，并发现显着提高的暗物质湮灭率是必需的，相对于获得一个平滑的银河系暗物质分布，以重现推断的残留排放，在最近的几项研究中推导出的相反。
2009-01-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
SN1991bg-like supernovae are a compelling source of most Galactic antimatter
银河系闪烁着柔和的伽马射线，这是每秒$\sim 5 \times 10^{43}$正负电子对湮灭的结果。大量反物质的起源和湮灭产生的511 keV伽马射线线的特殊形态已经成为近半个世纪的争论主题。大多数明显的正电子源都与恒星形成区有关，无法解释银河系核球中正电子湮灭的速率，而核球中最后一次看到恒星形成是在$10\,\mathrm{Gyr}$之前，否则就违反了对正电子注入能量的严格限制。在核心坍缩超新星（CCSNe）和正常Ia型超新星（SNe Ia）中形成的元素的放射性衰变可以提供与注入能量约束相匹配的正电子，但这种潜在来源的分布并不能复制所需的形态。我们发现，一类特殊的热核超新星-SN 1991 bg类超新星（SNe 91 bg）-可以提供的正电子的数量和分布，我们看到在银河系中通过衰变的$^{44}$ Ti在这些事件中合成的湮灭。这种$^{44}$ Ti的产生同时解决了在太阳系材料中观测到的$^{44}$ Ti衰变产物$^{44}$ Ca的丰度。
2016-11-30 astro-ph.HE
Fermi-LAT Galactic Center Excess morphology of dark matter in simulations of the Milky Way galaxy
本研究利用Hestia模拟的类银河系星系，预测WIMP暗物质湮灭产生的伽马射线形态显著非球形，未来CTA等高能实验可区分暗物质与毫秒脉冲星两种解释。
2025-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraints on the pMSSM from LAT Observations of Dwarf Spheroidal Galaxies
通过对银河系矮球状星系的综合分析，我们研究了大视场望远镜（LAT）约束最小超对称标准模型（MSSM）暗物质的能力。我们研究了从唯象MSSM（pMSSM）导出的一组~71k个实验有效的超对称模型的锂离子超对称粒子（LSP）。我们发现，这些模型中没有一个可以被排除在95%的置信度通过当前的分析，然而，许多谎言在未来LAT分析的预测范围内。通过两年的数据，我们发现LAT目前对轻LSP（m_LSP <50 GeV）湮灭为τ对和较重LSP湮灭为b-bbar最敏感。此外，我们发现，未来的LAT分析将能够探测一些LSP，形成一个次主导的组成部分的暗物质。我们直接比较LAT结果直接检测实验，并显示这些搜索方法的互补性。
2011-11-10 astro-ph.HE hep-ph
Pamela, FGST and Sub-Tev Dark Matter
PAMELA观察到宇宙射线正电子分数随能量迅速增加，这意味着高能电子-正电子对的主要来源存在。特别令人感兴趣的是，银河系晕中的暗物质湮灭可能提供了这种异常的反物质通量。然而，费米伽马射线太空望远镜最近对宇宙射线电子光谱的测量，可以用来限制任何这样的暗物质粒子的性质。特别是，有人认为，为了适应费米的观测，并提供PAMELA正电子过剩，湮灭暗物质粒子的质量必须达到~1 TeV或更重。在这篇文章中，我们重温费米的电子光谱测量的背景下，湮灭暗物质，集中在100-1000 GeV的范围内的质量，并考虑影响，如在天体物理背景的变化，从本地宇宙射线加速器的存在，有限的能量分辨率的费米伽马射线太空望远镜。当考虑到这些因素，我们发现，暗物质粒子轻至~300 GeV可以能够产生PAMELA观察到的正电子分数。
2009-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
$γ$-ray and $ν$ searches for dark matter subhalos in the Milky Way with a baryonic potential
我们银河系中暗物质（DM）暗晕的分布仍然存在争议，导致不同的$γ$ -射线和$ν$通量预测从它们的湮灭或衰变。在这项工作中，我们研究如何，在银河系内部，从银河重子潜在的subhalo潮汐中断影响这些信号。基于国家的最先进的模拟这种效果的数值模拟和半解析结果，更新subhalo空间分布的推导和包括在CLUMPY代码。后者用于产生$γ$射线和$ν$天空的一千种实现。与仅基于DM的预测相比，我们得出结论，最亮的subhalo的通量减少了2至7倍，用于湮灭DM，并且对衰减DM没有影响：发现前景或限制subhalos可以设置在DM候选人上受到相同因素的影响。这项研究还提供了概率密度函数的距离，质量和角分布的最明亮的subhalo，其中的质量可能暗示其性质：它是最有可能的矮球状星系的情况下，从重子势的强潮汐效应，而它是轻的，可能是一个黑暗的晕DM只有或不太明显的潮汐效应。
2019-05-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Milky Way White Dwarfs as Sub-GeV to Multi-TeV Dark Matter Detectors
本研究提出利用银河系白矮星作为亚GeV至多TeV暗物质探测器，通过Fermi和H.E.S.S.伽马射线数据设定了新的暗物质散射截面约束，并改进了白矮星暗物质捕获率计算。
2024-06-04 astro-ph.HE hep-ph
A model-independent analysis of the Fermi Large Area Telescope gamma-ray data from the Milky Way dwarf galaxies and halo to constrain dark matter scenarios
我们实施了一种新的技术，使用费米卫星上的大面积望远镜收集的数据来执行多个伽马射线点源的集合的集体光谱分析。从光子计数开始重建源的能谱，并且不假设源和背景的任何谱模型。在微弱的源的情况下，其通量的上限进行评估与贝叶斯方法。当研究几个具有相似光谱特征的源时，这种分析技术是非常有用的，例如来自暗物质粒子湮灭的伽马射线源。我们提出的结果，通过应用这种分析的一个样本的矮球状星系和银河系的暗物质晕。矮球状星系的分析产生的产品上的上限的暗物质对湮灭截面和湮灭粒子的相对速度远低于那些预测的典型的热遗迹的情况下，在质量范围从几个GeV到几十个GeV的一些湮灭通道。
2012-03-30 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
A Multi-Wavelength Analysis of Annihilating Dark Matter as the Origin of the Gamma-Ray Emission from M31
[摘要]通过多波长天文观测间接探测暗物质（DM）为探测DM的粒子性质提供了一条有前途的途径。在由弱相互作用大质量粒子（WIMPs）组成的DM的情况下，自湮灭最终产生可观测的产物，包括$e^{\pm}$对和伽马射线。伽马射线可以直接探测到，而$e^{\pm}$对可以通过来自同步辐射的无线电发射或X射线和来自逆康普顿散射的软伽马射线来探测。寻找DM天体物理学迹象的一个有趣区域是银河系的银河系中心（GC），部分原因是观测到的可能是DM的伽马射线过量。费米-LAT合作最近在仙女座星系（M31）中心区域观察到类似的过量，这使我们探索DM诱导信号的可能性。我们使用RX-DMFIT工具对M31中潜在的DM湮灭发射进行多频分析。我们认为WIMP模型与GC过量一致，并与M31的观测数据进行比较，计算了整个电磁频谱的预期发射。我们发现，最适合M31过剩的粒子模型有利于较低的质量比GC过剩。最佳拟合模型是$b\bar{b}$终态的$M_χ=11$ GeV和$\left<σv\right>=2.6\times 10^{-26}$ cm $^3$ s $^{-1}$，以及均匀混合的$b\bar{b}/τ^+τ^-$终态的$M_χ=5.8$ GeV和$\left<σv\right>=2.03\times 10^{-26}$ cm $^3$ s $^{-1}$。对于保守估计的扩散和磁场模型，预期的无线电发射似乎…
2018-05-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Conservative Constraints on Dark Matter from the Fermi-LAT Isotropic Diffuse Gamma-Ray Background Spectrum
我们研究了费米伽马射线空间望远镜上的大面积望远镜对各向同性漫射伽马射线背景的测量对弱相互作用大质量粒子（WIMP）候选暗物质湮灭成各种标准模型终态的终态辐射的约束。预期的各向同性扩散信号从暗物质湮灭有贡献的本地银河系（MW）以及河外暗物质。来自MW的信号对所采用的晕的暗物质轮廓非常不敏感，并且主导来自河外晕的信号，该信号对晕质量函数的低质量截止敏感。对于低晕质量的生存截止和银河系和河外组分的子结构增强因子，我们采用保守的模型，只考虑初级末态辐射。这提供了强大的约束，达到热生产横截面的低质量WIMP湮灭成强子模式。我们还重新分析限制HESS观测银河脊地区使用保守的模型的暗物质晕配置文件。当与HESS约束相结合时，各向同性扩散谱排除了基于暗物质湮灭为两个轻子末态的PAMELA正电子过剩的所有解释。通过新的中间态湮灭成四个轻子，虽然受到数据的限制，但并不排除。
2010-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark Matter Interpretation of the Fermi-LAT Observation Toward the Galactic Center
银河系的中心被预测为自湮灭暗物质粒子产生的伽马射线最亮的区域。在费米大天区望远镜收集的伽马射线数据中，已经观察到银河系中心的过量辐射超过了标准天体物理过程的预测。它可以用NFW暗物质密度分布的平方来描述。尽管对这种过剩的其他解释似乎是合理的，但它来自于湮灭暗物质的可能性是有效的。本文在有效场论的框架下，将超辐射描述为湮灭的暗物质。我们认为，湮灭过程是介导的赝标量或矢量相互作用的可能性，并限制这些相互作用的耦合强度，通过拟合费米大面积望远镜数据的能量1-100 GeV的15 × 15度区域的银河系中心使用自洽导出的星际发射模型和点源列表的区域。这种过剩持续存在，其光谱特征有利于质量在50 ~ 190（10 ~ 90）GeV之间、湮灭截面在1 E-26 ~ 4 E-25（6 E-27 ~ 2 E-25）cm ^3/s之间的暗物质粒子产生赝标量（矢量）相互作用。我们将这些间隔映射到相应的WIMP-中子散射截面，发现允许的范围远低于当前和预计的直接检测约束的赝标量相互作用，但通常排除矢量相互作用。
2016-12-17 astro-ph.HE hep-ph
How do the dynamics of the Milky Way -- Large Magellanic Cloud system affect gamma-ray constraints on particle dark matter?
以往对天体物理学暗物质（DM）约束的研究都假设银河系（MW）的DM晕可以孤立地建模。然而，最近的研究表明，MW最大的矮卫星，大麦云（LMC），质量是MW的10-20 $\%$，目前正在与我们的银河系合并。因此，MW和LMC的DM晕预计将强烈变形。在这里，我们解决和量化的动态响应所造成的间接DM搜索的前景通过MW的LMC的通道的影响。利用一组国家的最先进的数值模拟的MW-LMC系统的演变，我们得出的DM分布在这两个星系在目前的基础上的基函数展开形式主义。因此，我们建立$J$因子全天空地图的MW-LMC系统，以研究的影响，LMC通道上的伽马射线间接搜索热产生的DM湮灭的外MW晕以及内的LMC晕独立。我们进行了详细的分析，12年的费米-LAT数据，结合各种大规模的伽马射线发射组件，我们量化的系统不确定性与天体物理伽马射线源的不完善的知识。我们发现，由LMC通道所造成的动力学响应可以改变的速度平均湮灭截面的弱尺度粒子DM的水平相媲美的MW晕的密度分布和总质量的现有观测不确定性的约束。
2023-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Dark matter subhalos and unidentified sources in the Fermi 3FGL source catalog
如果暗物质是由弱相互作用的大质量粒子（WIMP）组成，那么银河系中的暗物质暗晕就可以被探测到，因为WIMP湮灭了。在这项工作中，我们进行了最新的研究的暗物质subhalos作为伽马射线源的费米大面积望远镜（费米LAT）的可探测性。我们使用Via Lactea II模拟的结果，缩放到普朗克2015宇宙学参数，来预测局部暗物质的次晕分布。根据WIMP参数的乐观假设-一个40 GeV的粒子湮灭到具有热截面的$b\bar{b}$，这是解释银河系中心GeV过剩所必需的-我们预测，最多$\sim 10$ subhalos可能存在于第三费米LAT源目录（3FGL）中。这是一个较小的数字比先前的研究预测，我们讨论了这种差异的起源。我们还比较了我们的预测subhalos的可探测性与subhalo候选源的数量在3FGL，并推导出上限的WIMP湮灭截面作为粒子质量的函数。如果暗物质的解释可以排除所有的3FGL源，我们的限制将是竞争对手的间接搜索使用其他目标，如已知的银河系卫星星系。
2016-01-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Stringent Constraints On The Dark Matter Annihilation Cross Section From Subhalo Searches With The Fermi Gamma-Ray Space Telescope
银河系的暗物质晕被预测包含了非常大量的较小的次晕。由于暗物质湮灭发生在这样的物体内，最接近的大质量暗晕可能表现为点状或空间扩展的伽马射线源，在其他波长处没有可观测到的对应物。在本文中，我们使用宝瓶座模拟的结果来预测附近的subhalos的分布，并将其与费米伽马射线太空望远镜观测到的不明伽马射线源的特征进行比较。关注最亮的高纬度源，我们利用这种比较来推导出暗物质湮灭截面的极限。对于轻于~200 GeV的暗物质粒子，所得到的极限是迄今为止最强的，比矮星系或银河系中心的观测结果更为严格。我们还推导出独立的限制的基础上缺乏身份不明的伽马射线源与可辨别的空间扩展，但这些限制是一个因素的2-10弱于那些基于点状subhalos。最后，我们注意到10个最亮的高纬度源中有4个呈现出类似的光谱形状，这与30-60 GeV的暗物质粒子湮灭为b夸克相一致，湮灭截面的数量级为sigma v ~（5-10）x 10^-27 cm ^3/s，或8-10 GeV的暗物质粒子湮灭为τ，σ v ~（2.0-2.5）x 10^-27 cm ^3/s。
2013-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark matter subhalos as Fermi gamma-ray sources and first candidates in the 1FGL catalog
根据等级结构的形成预测，银河系类型的星系中可能存在大量质量在10^{10}到10^{-6}太阳质量之间甚至更小的暗物质暗晕。在自湮灭的暗物质场景中，这些物体可能在伽马射线波段中作为微弱和不变的源可见，而没有天体物理学对应物。根据现实的subhalo模型和当前的观测约束的自湮灭暗物质，我们预测，大约一个大规模的银河subhalo可能已经被发现在11个月的目录中的费米-LAT数据（1FGL）。应用于1FGL的选择切割揭示了12个可能的候选者，并对最有希望的对象1FGL J0030.7+0724进行了深入研究。在Swift XRT的一次专门的X射线跟踪观测中，发现了七个点状X射线源。在从24个月的费米-LAT数据得出的位置不确定性内，我们认为未识别的射电源NVSS J 003119 +072456与发现的Swift源之一相吻合，作为1FGL J0030.7+0724的最有希望的对应候选者。宽波段的光谱能量分布是一致的高能量峰值blazar。然而，费米源的通量和范围也可能与暗物质次晕相容。区分这两种情况需要进一步的多波长观测。本文讨论了与自湮灭DM晕相关的伽马射线源的识别策略。
2011-10-31 astro-ph.HE
Dark Matter Annihilation in The Galactic Center As Seen by the Fermi Gamma Ray Space Telescope
我们分析了前两年的数据从费米伽马射线太空望远镜的方向内10度围绕银河系中心的意图约束，或找到证据，消灭暗物质。我们发现，从银河系中心1.25度和10度之间的发射的形态和光谱很好地描述了宇宙射线与气体碰撞产生的衰变π介子的过程，以及宇宙射线电子在内部星系的盘和凸起中的逆康普顿散射，以及来自该地区已知点源的伽马射线。相比之下，在银河系中心约1.25度（约175秒差距）范围内观测到的光谱和发射形态与这些过程的预期不同。相反，我们发现了一个额外的伽马射线辐射的组成部分，是高度集中在银河系中心。观测到的这一成分的形态与湮灭暗物质的预测一致，具有尖点（可能是收缩的）晕分布（密度与r^{-gamma}成正比，gamma=1.18 ~ 1.33）。观测到的这一成分的光谱峰值在1-4 GeV（以E^2为单位）之间，可以很好地用一个7-10 GeV的暗物质粒子来拟合，该粒子主要湮灭为τ轻子，其截面在4.6 x 10^-27 ~ 5.3 x 10^-26 cm ^3/s的范围内，这取决于暗物质分布是如何归一化的。我们还讨论了这种排放的其他来源，包括它的大部分来自银河系的超大质量黑洞的可能性。
2011-02-07 astro-ph.HE hep-ph
Detecting Boosted Dark Photons with Gaseous Detectors
本文研究keV级暗物质湮灭或衰变产生的增强暗光子信号，指出当前实验无法探测，但未来低背景气体探测器（如CYGNUS、NEXT、PANDAX-III）在湮灭截面大时可能敏感。
2024-05-22 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
Constraining ultra light fermionic dark matter with Milky-Way observations
Universidad de Guanajuato（瓜纳华托大学）
利用银河系观测约束超轻费米子暗物质质量与密度，发现其质量范围和中心密度限制，影响暗物质湮灭信号。
2025-12-03 astro-ph.HE hep-ph
A Search for Annihilating Dark Matter in 47 Tucanae and Omega Centauri
银河系球状星团47 Tuc和欧米茄Cen的一个合理的形成方案是，它们是矮星系潮汐剥离的残余物，在这种情况下，它们可能保留了一部分暗物质核心。在这项研究中，我们已经使用的Parkes望远镜（Murriyang）上的超宽带接收器设置的上限，通过XX/ $e^+e^-$通道使用测量的复合率的正电子素（Ps）的奇异轻暗物质粒子（X）的湮灭率。这是以前用于在银河系中心搜索Ps的技术的扩展。然而，通过叠加多个线频率的光谱数据，我们已经能够提高灵敏度。我们的测量结果表明，47 Tuc和Omega Cen的3 σ通量密度（复合率）上限分别为1.7 mJy（1.4 × 10 $^{43}$ s $^{-1}$）和0.8 mJy（1.1 × 10 $^{43}$ s $^{-1}$）。根据复合线的频率，在10到23 pc的星系团距离处的Parkes束内，我们计算出暗物质质量和均方根暗物质密度的上限为<1.2-1.3x10 $^5$ fn $^{-0.5}$（mX/MeV c $^{-2}$）太阳质量和<48-54 fn $^{-0.5}$（mX/MeV c $^{-2}$）星团的太阳质量pc $^{-3}$，其中fn=Rn/Rp是Ps复合跃迁与湮灭的比值，估计为0.01。欧米茄Cen的射电极限表明，对于基准暗/亮质量比为0.05，除非横截面<7.9x10 $^{-28}$（mX/MeV c $^{-2…
2022-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Indirect Dark Matter searches in the light of the recent AMS-02 observations
如果天文学上的暗物质是由弱相互作用、大质量和稳定的物质组成的，它应该会自我湮灭成粒子。这一过程会产生罕见的反物质宇宙射线，并导致其能量分布的扭曲。AMS-02光谱仪以前所未有的精度测量它们。现在是时候调查是否在正电子和反质子光谱中发现了异常，如果是的话，它们是否间接指向银河系内部湮灭的DM粒子的存在。
2016-05-04 astro-ph.HE
Galactic Center Excess in Gamma Rays from Annihilation of Self-Interacting Dark Matter
费米-LAT望远镜的观测发现，银河系中心有一个显著的$γ$射线过剩。在银河系矮球状星系的方向上还没有探测到类似的信号。此外，天文观测表明矮星系和其他暗星系的密度比最简单的冷暗物质模型预测的要小。我们发现，一个自相互作用的暗物质模型与粒子质量约50 GeV湮灭的介质负责强自相互作用可以同时解释所有三个观测。介质必然是不稳定的，它的质量必须低于约100兆电子伏，以降低暗星系的密度。如果介质衰变为电子-正电子对，其截面与热残余值的数量级相同，那么我们发现这些对可以上散射星际辐射场，并产生观测到的$γ$射线过剩。我们表明，这个模型是兼容的所有当前的约束和突出的可检测的签名独特的自相互作用的暗物质模型。
2015-01-14 astro-ph.HE hep-ph
TeV gamma-ray sensitivity to velocity-dependent dark matter models in the Galactic Center
利用 H.E.S.S. 望远镜观测数据结合 FIRE-2 模拟和 GALPROP 框架，对银河系中心速度依赖暗物质模型设定了最强约束，显著提升了 p 波和 d 波湮灭截面的上限。
2023-09-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Testing The Light Dark Matter Hypothesis With AMS
来自银河系中心的伽马射线的光谱和形态，以及从银河系射电灯丝观测到的同步辐射光谱，都被解释为可能是7-10 GeV暗物质粒子在内星系湮灭的信号。在能够产生这些信号的暗物质模型中，湮灭也应该产生$\sim$ 7-10 GeV正电子的显著通量，这可能导致局部宇宙射线正电子谱中独特的隆起状特征。在这封信中，我们表明，虽然这样的功能将很难检测到PAMELA，它可能是由目前运行的AMS实验识别。由于没有已知的天体物理学来源或机制可能产生这样一个尖锐的特征，在7-10 GeV左右的正电子碰撞的观测将大大加强暗物质解释报告的伽马射线和射电异常的情况。
2012-10-03 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
X-rays constraints on sub-GeV Dark Matter
本文利用多个空间X射线望远镜的弥散观测数据，通过暗物质产生的正负电子对逆康普顿散射低能光子的机制，对亚GeV质量范围的湮灭和衰变暗物质给出了迄今最强的约束。
2024-01-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Strategies for the Detection of Gamma Rays from Dark Matter Annihilation Towards the Galactic Center Region with the High Energy Stereoscopic System
银河系暗物质晕的中心区域是寻找粒子暗物质湮灭信号的一个有希望的目标。H.E.S.S.协作已经发表了一项对源自银河系中心区域湮灭的暗物质粒子的光子通量的搜索。没有观察到显着的过剩和上限的速度平均暗物质自湮没截面。这些限制排除了$\sim 1$ TeV到$\sim 4$ TeV质量范围内的暗物质粒子的自湮灭，其速度平均湮灭截面大于$\sim 3\cdot 10^{-25}\:\mathrm{cm^3/s}$，即比热遗迹暗物质粒子的预测高出大约一个数量级。详细和现实的Monte Carlo研究的新策略的搜索粒子暗物质湮灭信号从银河系暗物质晕与高能立体系统和不同的实验方法的灵敏度进行了比较。
2013-03-05 astro-ph.HE
Dark matter subhaloes as gamma-ray sources and candidates in the first Fermi-LAT catalogue
Lambda CDM宇宙中等级结构形成的标准范式预测了暗物质晕的存在，这些暗物质由银河系大小的星系托管。预计的次晕质量范围从10^{10}到10^{-3}和10^{-11}太阳质量之间的截止质量。如果暗物质是由重的自湮灭或衰变粒子组成的，那么这些暗晕就可以在伽马射线波段中作为微弱的、时间恒定的源而被观察到，而没有天体物理学上的对应物。基于现实的次晕模型和当前对湮灭暗物质的观测限制，我们预测在费米-LAT的11个月星表中可能已经存在一个质量在10^6到10^8太阳质量之间的巨大银河系次晕。事实上，在第一个费米目录中至少有12个物体有资格成为候选者。最有希望的对象，1FGL J0030.7+0724，详细研究使用专用的斯威夫特X射线跟踪观测和24个月的费米-LAT数据的精确位置分析。通过新的观测，已经发现了七个点状X射线源，其中SWIFT J003119.8+072454与一个微弱的射电源（1.4 GHz时为12 mJy）重合，作为1FGL J0030.7+0724的对应候选者。宽波段的光谱能量分布是一致的高能量峰值blazar。然而，1FGL J0030.7+0724的通量和范围也可能与暗物质次晕相一致。对1FGL J0030.7+0724的时间变异性的检测或改进的天体测量是排除或确认天体物理起源的必要条件。我们讨论的战略，以确定与自我湮灭的暗物质subhaloes伽马射线源。
2012-06-22 astro-ph.HE
Search for 511 keV Emission in Satellite Galaxies of the Milky Way with INTEGRAL/SPI
银河系（MW）中的正电子湮没伽马射线信号显示出令人困惑的形态：一个非常明亮的凸起和一个非常低的表面亮度盘。对于正电子的起源、在银河系中的传播以及随后在星际介质中的湮灭，目前还没有一个连贯的解释，初步的解释涉及来自放射性、X射线双星和暗物质（DM）的正电子。矮卫星星系（DSG）被认为是DM占主导地位，因此有希望的候选人在寻找511 keV的辐射作为DM湮灭成电子-正电子对的结果。本研究的目标是约束可能的511千电子伏的伽马射线信号从39 DSG的MW和测试的湮灭DM的情况。我们使用光谱仪SPI在INTEGRAL上提取所研究对象的单个光谱。由于弥漫星系发射占主导地位的信号，大尺度形态的MW已相应地建模，并包括在一个极大似然分析。或者，已经确定了距离加权堆叠光谱。只有Reticulum II（Ret II）显示3.1 sigma信号。其他五个来源显示出试探性的2西格玛信号。质量-511 keV-光度比显示了一个边际趋势，对更高的值，本质上更明亮的对象，相反的V波段的质量-光比，这是通常用来揭示DM在DSG。所有导出的通量值均高于MW凸起信号的DM解释所暗示的水平。来自Ret II的信号不太可能单独与DM起源有关，否则，MW凸起将比所看到的亮约100倍。考虑到DSG样本，Ret II是例外的，如果它的起源与MW中的过程相似，则它指向最近增强的恒星形成活动。了解这种发射可能会提供进一步的线索…
2016-08-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark Matter Searches with the Fermi-LAT in the Direction of Dwarf Spheroidals
银河系的矮球状卫星星系是已知的暗物质占主导地位的天体之一。由于矮球状星系距离较近，暗物质含量高，缺乏天体物理背景，因此被广泛认为是通过伽马射线间接探测暗物质的最有希望的目标之一。在这里，我们报告的伽马射线观测银河系矮球状卫星星系的基础上，6年的费米大面积望远镜数据处理的新的通行证8重建和事件级分析。没有一个矮星系的伽马射线显着检测，我们提出的上限暗物质湮灭截面从15个最有前途的矮星系的综合分析。导出的约束是迄今为止最强的使用伽马射线和躺在下面的规范热遗迹横截面的质量$\lesssim 100~GeV$湮灭通过$b \bar b$和$τ^{+}τ^{-}$通道的WIMP。
2015-07-13 astro-ph.HE
Estimating the GeV Emission of Millisecond Pulsars in Dwarf Spheroidal Galaxies
我们估计传统的天体物理发射从矮球状卫星星系（dSphs）的银河系，专注于毫秒星系（MSP），并评估潜在的混乱与暗物质（DM）湮灭签名在GeV的能量。在低密度恒星环境中，如dSphs，MSP的丰度预计与恒星质量成正比。因此，我们构建了银河系盘中MSP的$γ$射线光度函数，其中$>90$个MSP已被$\textit{Fermi}$大天区望远镜（LAT）探测到，并将此光度函数缩放到30 dSphs的恒星质量，以估计其MSP群体的累积发射。我们预测，在最高恒星质量dSphs，天炉座和玉夫座的MSP，产生的$γ$射线通量$>500$ ~MeV的$\sim10^{-11}$ ~ph~cm $^{-2}$ ~s $^{-1}$，这是一个因素$\sim10$低于目前的LAT灵敏度在高银河系纬度。超微弱dSphs中的MSP发射，包括具有最大J因子的目标，通常低几个数量级，这表明这些目标在可预见的未来将仍然是间接DM搜索的干净目标。对于质量为25~GeV的DM粒子在热遗迹截面处湮灭为$b$夸克（与DM对银河中心过剩的解释一致），我们发现，在所有的目标dSphs中，由于DM而产生的预期$γ$射线辐射都超过了MSP的辐射。使用相同的银河系MSP人口模型，我们还估计银河系前景MSP符合概率沿同一视线的dSphs。
2016-11-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
The detectability of dark matter annihilation with Fermi using the anisotropy energy spectrum of the gamma-ray background
大尺度弥散伽马射线背景的各向异性（各向异性能谱）的能量依赖性可以揭示多个源群的存在。湮灭银河系晕子结构中的暗物质可能会引起费米测量的弥散伽马射线发射的各向异性能谱的调制，从而使暗物质信号的检测成为可能。我们确定了暗物质引起的调制的情况下，未解决的耀变体是主要贡献者以上的测量发射~1 GeV的可探测性，并发现在某些情况下，对湮灭截面的顺序的预期值热遗迹暗物质可以产生一个可探测的功能。我们预计，这种技术的灵敏度，以特定的暗物质模型可以提高定制的似然分析方法。
2010-10-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
