Substructure Boosts to Dark Matter Annihilation from Sommerfeld Enhancement
最近引入的索末菲增强的暗物质湮灭截面的探测暗物质湮灭在星系晕的subhalos有重要的意义。除了这些次晕相对于主晕的高密度对暗物质湮灭截面的推动之外，索末菲增强导致的额外推动是因为它们在运动学上比星系晕更冷。如果我们进一步相信CDM的一般预测，在每个subhalo有一个丰富的子结构，这是近似自相似的星系晕，然后我表明，额外的推动来自这些小的子结构的密度增强和它们的小速度色散增强暗物质湮灭截面甚至进一步。我发现，非常大的提升因子（$10^5$到$10^9$）是在一个大类的模型中获得的。这些助推因子对探测星系晕中矮球状星系的暗物质湮灭的影响是这样的，一般来说，它们比背景伽马射线通量更亮，可以被费米伽马射线太空望远镜探测到。
2009-04-22 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Sommerfeld Enhancement from Background Force and the Galactic Center GeV Excess
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）
本文提出一个双组分暗物质模型，通过背景诱导力增强湮灭过程，解释银河系中心GeV过剩现象。
2025-12-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Aspects of Sommerfeld Enhancement in the light of Halo gamma-ray excess
Yonsei University（延世大学）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）
本文探讨了Sommerfeld增强作用在解释halo伽马射线过剩现象中的作用，提出了一种最小模型来解释相关观测数据。
2025-12-31 astro-ph.HE hep-ph
Wino potential and Sommerfeld effect at NLO
我们计算了单圈阶（NLO）标准模型中费米三重态之间的SU（2）$\times$ U（1）弱静电势.单圈校正提供了领先的非相对论性校正的大索末菲效应在wino或wino类暗物质粒子$χ^0$的湮灭。我们发现相当大的修改的$χ^0χ^0$湮灭截面，并确定由于循环校正的维诺潜在的共振位置的移位。
2019-09-10 astro-ph.HE hep-ph
Sommerfeld Enhancements for Thermal Relic Dark Matter
热遗迹暗物质的湮灭截面决定了其遗迹密度和间接探测信号。我们确定有多大的间接信号可能是在场景中与萨默托增强湮灭，受约束的暗物质有正确的遗物密度。这项工作完善了我们以前的分析，通过详细的治疗共振索末菲增强和索末菲增强冻结的效果。索末菲增强提出了许多有趣的问题，在冻结计算中，我们发现，截止的共振增强，力载体的平衡，动力学解耦的温度，和效率的自我相互作用，以保持热速度分布都发挥了作用。这些效应可能会产生惊人的后果;例如，对于共振增强的索末菲湮灭，暗物质冻结出来，但随后可能发生化学重新耦合，这意味着与天真的预期相反，间接信号受到高度抑制。在最小的情况下，与标准的天体物理学假设，并调整所有参数，以最大限度地提高信号，我们发现，力载体质量m_phi = 250 MeV和暗物质质量m_X = 0.1，0.3和1 TeV，最大索末菲增强因子S_eff = 7，30和90，分别。这样的提升太小，无法解释PAMELA和费米的过度。非极小模型可能需要较小的升压，但S_eff的界限也可能更严格，并且需要专门的冻结分析。具体来说，我们专注于4亩的最终状态，但我们也讨论了4 e和其他模式，偏离标准的天体物理假设和非最小粒子物理模型，我们概述了所需的步骤，以确定这些考虑可能会导致一个自洽的解释PAMELA或费米过剩。
2010-09-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Positron Annihilation in the Milky Way and beyond
本文研究了银河系中511 keV的电子正电子湮没γ射线信号，并探讨了可能的暗物质解释。如果所有的正电子都是由暗物质粒子湮灭产生的，那么银河系的卫星星系，显然是由暗物质主导的，也应该显示出可测量的511 keV信号。使用INTEGRAL/SPI，我们测试了39个邻近的矮卫星星系的发射，并发现了一致的趋势对暗物质的情况。其中一个星系，网状二号，显示为一个强大的湮灭发射源，我们解释为一个微类星体的存在，喷射成对的等离子体进入星系的星际介质。
2017-07-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Dark Matter Annihilation Rates with Velocity-Dependent Annihilation Cross Sections
探测到星系晕中粒子湮灭的副产品将提供有关暗物质性质的重要信息。观测到的局部过量高能正电子的证据激发了最近的模型，其中暗物质粒子之间的额外相互作用可以导致索末菲增强的截面湮灭。在这样的模型中，横截面变得与速度相关，并且相对于早期宇宙的速率，可能会增强太阳附近的暗物质湮灭速率，足以产生观测到的高能正电子通量。我们表明，粒子相互作用的截面，随着速度的降低而增加，暗物质晕的内部密度分布浅于等温，如Navarro-Frenk-White或Einasto晕的运动学结构，可能会引起进一步的增强，由于位置相关的速度分布。我们提供了具体的例子，在湮灭率的增加与索末菲效应增强的截面。在像银河系和本星系群矮星系的暗物质晕中，晕中心的有效截面可以明显大于其局部值。由于晕运动学的额外增强取决于任何模型的参数，但某些模型的预测，旨在解释测量的正电子通量，可以超过一个数量级。
2009-04-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Halo Shape and Relic Density Exclusions of Sommerfeld-Enhanced Dark Matter Explanations of Cosmic Ray Excesses
暗物质与索末菲增强湮灭已被提出来解释观测到的宇宙射线正电子过剩在10 GeV至TeV的能量范围。我们表明，所需的增强意味着热遗迹密度太小，是所有的暗物质。我们还表明，暗物质是足够的自我相互作用，椭圆星系暗物质晕的观测排除大索末菲增强轻力载体。共振索末菲增强并没有改变这些结论，解决这些差异所需的天体物理学的提升是不利的，特别是当显着的自相互作用抑制晕子结构。
2010-03-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Exploring Dark Matter with Milky Way substructure
银河系暗物质湮灭的明确探测将解开粒子物理学和宇宙学中最杰出的谜题之一。最近的观测激发了一些模型，其中湮灭率是由索末菲效应（Sommerfeld effect）提高的，索末菲效应是一种由长程吸引力引起的非微扰增强。在这里，我们应用索末菲校正通过Lactea II，一个高分辨率的N体模拟银河系大小的星系，调查的相空间结构的星系晕。我们发现，从运动学冷子结构的湮灭光度可以增强的数量级相对于以前的计算，导致预测的伽马射线通量从多达数百个黑暗的团块，应该是可检测的费米卫星。
2009-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Sommerfeld enhancement: general results from field theory diagrams
假设两个进入的湮灭粒子通过一个通常质量很大的吸引矢量势相互作用，我们发现，通过取场论梯形图的非相对论极限，完全湮灭振幅A等于：薛定谔方程（包括矢量势）的解与裸（即忽略吸引力）湮灭振幅A0的傅里叶变换的卷积。主要的新颖之处在于A0是完全任意的。特别地，对于无质量矢量势，我们发现对于l-分波截面，索末菲增强2 pi/（l！）^ 2（α/ v）^{2l+1}（v相对速度），例如P波增强为2 pi（α/ v）^[3]。
2009-05-13 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Constraint on the velocity dependent dark matter annihilation cross section from Fermi-LAT observations of dwarf galaxies
对矮椭球卫星的伽玛射线观测是探测暗物质湮灭特征的理想途径。最新的Fermi-LAT dSph搜索对小DM质量范围内的速度无关湮灭截面设置了严格的约束，这对解释AMS-02正电子过剩的DM湮灭方案给出了非常强的约束。然而，dSph的约束将改变速度依赖的湮灭的情况下，因为在dSph的速度分散在不同的银河系。在这项工作中，我们使用的似然映射方法来设置约束的速度依赖的湮灭截面从费米-LAT观测6 dSphs。我们考虑了三种典型形式的湮灭截面，即p波湮灭，索末菲增强和Breit-Wigner共振。对于p波湮灭和Sommerd-enhancement，dSph极限分别比速度无关湮灭的dSph极限弱得多，而对于Sommerd-enhancement，dSph极限比速度无关湮灭的dSph极限强得多。对于Breit-Wigner湮灭，dSph极限将根据模型参数而变化。我们表明，该方案来解释AMS-02的正电子过剩DM湮没在速度依赖的情况下仍然是可行的。
2016-05-06 astro-ph.HE
Bright gamma-ray Galactic Center excess and dark dwarfs: Strong tension for dark matter annihilation despite Milky Way halo profile
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，粒子湮灭率和质量的范围扩大。然而，两个最精确的经验测定银河系晕的局部密度和密度分布离开信号区域是在相当大的张力与暗物质湮灭搜索从合并矮星系分析单通道暗物质湮灭模型。GCE和矮星的张力可以得到缓解，如果：一，晕是非常高度集中或强烈收缩;二，暗物质湮灭信号区分矮星和GC;或，三，本地恒星密度的措施被发现是显着较低的，从最近的恒星计数，增加当地的暗物质密度。
2016-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Galactic Substructure and Dark Matter Annihilation in the Milky Way Halo
我们研究子结构对星系晕中暗物质湮灭速率的影响。我们使用的子结构，可以扩展数值模拟结果的尺度太小，无法解决的模拟分析模型。我们首先校准的解析模型的数值模拟，然后确定湮灭助推因子，标准的WIMP模型以及那些与索末菲（或其他）增强，作为银河系的银心半径的函数。我们提供了一个估计的依赖性的伽马射线强度的WIMP湮灭的角距离的函数从银河系中心。这种方法，再加上未来的数值模拟结果可以是一个强大的工具，可以用来约束WIMP属性使用费米全天数据。
2010-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Selection Rule for Enhanced Dark Matter Annihilation
指出了暗物质共湮没或索末菲效应湮没奇（偶）分波增强（抑制）的一个选择定则。利用这一点，通常速度被抑制的p波湮灭可以主导当前宇宙中的湮灭信号。选择机制是相同的传入粒子的交换对称性的表现，并且对于具有非对角长程相互作用的多态DM是通用的。因此，遗迹和后期的湮灭率是参数不同的和一个独特的现象，大，但强烈依赖于速度的湮灭率，预测。
2017-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Sommerfeld enhancement for a Yukawa potential
我们表明，它是多么容易得到索末菲增强汤川势，明确的分波，超越了以前的文献中分析的S波。特别是，我们报告的P波（有一个共振模式和增强可以是几个数量级，甚至远离共振），可能是相关的实验宇宙射线数据的分析可能信号的湮灭暗物质粒子的结果。
2009-03-19 astro-ph.HE hep-ph hep-th
A Search for Dark Matter Annihilation in the Milky Way Halo
银河系晕是天空中最亮的暗物质湮灭源。事实上，银河系暗物质信号的潜在强度甚至可以超越矮星系和星系群的预期，即使在远离内星系的区域。在本文中，我们提出了一个搜索的结果暗物质湮灭在光滑的银河系晕的$|b| > 20^\circ$和$r < 50^\circ$使用413周的费米通行证8数据的能量范围内的$\sim$ 0.8-50 GeV。我们排除热暗物质的质量低于$\sim$ 70 GeV的湮灭$b\bar{b}$在95%的置信水平，使用p6 v11宇宙射线前景模型，在这个质量范围内的湮灭截面提供最强的限制。这些结果排除了与银河系中心观测到的$b\bar{b}$湮灭通道的$\sim$ GeV光子过剩相一致的暗物质参数空间区域，并首次开始探索$τ^+τ^-$的解释。我们探讨这些结果如何取决于前景的不确定性，通过改变一组合理的模型。
2018-12-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gamma rays from Dark Matter Annihilation in Three-loop Radiative Neutrino Mass Generation Models
研究了一类具有大电弱多重态的三圈辐射中微子模型的Sommerfeld增强的暗物质（DM）湮灭为γ射线，DM质量在O（TeV）范围内.我们表明，在这个模型中，DM湮灭率变得更加突出的较大的多重态，它已经在目前运行的成像大气切伦科夫望远镜（IACTs），高能立体系统（H.E.S.S.）的范围内。此外，切伦科夫望远镜阵列（CTA），将于2030年开始运作，将提高这一灵敏度的一个因素$\mathcal{O}{(10)}$，并可能排除大部分的参数空间的辐射中微子质量模型与较大的电弱多重态。这意味着唯一可行的选择是具有最低电弱多重态（即$SU(2)_{L}$的单线态）的模型，其中DM湮灭速率未被Sommerfeld增强，因此它尚未受到H.E.S.S.的间接检测限的约束。未来的CTA
2018-02-16 astro-ph.HE hep-ph
Positron Annihilation in the Nuclear Outflows of the Milky Way
SPI/ \textit{INTEGRAL}对银河系发出的软伽马射线的观测揭示了银河系核球中每秒都有$\sim2\times10^{43}$正电子湮灭。这些正电子的起源，湮灭产生一个突出的发射线中心在511千电子伏，一直是神秘的，因为他们发现了近50年前。正电子的一个合理来源是与银河系中心正在进行的激烈的恒星形成有关。此外，有强有力的证据表明银河系中存在核外流。我们发现，平流运输和随后的湮灭的正电子在这样的外流不能同时复制观察到的形态的正电子湮灭在银河系的隆起，并满足要求，$90$百分之的正电子湮灭，一旦外流已冷却到$10^4\,\mathrm{K}$。
2017-11-24 astro-ph.HE
Analytical insight into dark matter subhalo boost factors for Sommerfeld-enhanced $s$- and $p$-wave $γ$-ray signals
本研究解析分析暗物质子晕与速度相关的Sommerfeld增强的联合效应，推导总增强因子的近似解析表达式，发现子晕可使s波、p波湮灭的Sommerfeld效应提升数个量级，对TeV级热暗物质的γ射线信号预测至关重要。
2023-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Spectral analysis of the gamma-ray background near the dwarf Milky Way satellite Segue 1: Improved limits on the cross section of neutralino dark matter annihilation
暗物质的间接探测需要区分暗物质湮灭产物与传统的天体物理背景。在这里，我们重新分析了银河系矮卫星星系Segue 1的GeV波段伽马射线观测，预期的天体物理背景是最小的。我们明确占保守预期的伽马射线信号的角度范围，并保持在外部的伽马射线数据的可能性分析的暗物质配置文件的不确定性。
2012-09-05 astro-ph.HE
Significant impact of Galactic dark matter particles on annihilation signals from Sagittarius analogues
本研究利用Auriga模拟首次分析了银河系暗物质粒子与人马座子晕空间重叠对暗物质湮灭伽马射线信号的显著增强作用，发现该效应在p波和d波模型中可放大信号数个数量级，并指出模拟模板的延展形态难以解释观测到的点状辐射。
2024-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Consequences of a Dark Disk for the Fermi and PAMELA Signals in Theories with a Sommerfeld Enhancement
人们对PAMELA正电子分数和费米电子过剩的暗物质解释给予了很大的关注。对于那些理论与TeV尺度的WIMP湮灭通过一个轻的力载体，相关的索末菲增强提供了一个自然的解释大的提升因子需要解释的信号，和轻的力载体自然产生硬宇宙射线光谱没有多余的π 0伽马射线或反质子。索末菲增强的湮灭率，在低相对速度v标度为1/v，依赖于相对较低的速度分散的暗物质粒子在光滑的晕。暗物质的子结构中的速度色散比光滑晕中的速度色散更小，它们的湮灭率甚至更大。只包含暗物质的N体模拟预测了这种结构的存在，例如暗晕和焦散，这些子结构对暗物质间接探测信号的影响已经被广泛研究。在盘主导星系的宇宙学模拟中加入重子，会产生一个额外的子结构成分，即暗盘。圆盘的速度色散比球形晕分量低6倍，因此在索末菲模型中，圆盘对暗物质信号的贡献可能比没有这种低速增强的WIMP更显著。我们考虑的后果，一个黑暗的磁盘上所观察到的信号的宇宙射线费米和PAMELA测量模型中的WIMP湮灭成一个轻玻色子。我们发现，PAMELA和费米的结果都很容易容纳的情况下，其中包括与标准的球形晕信号的磁盘信号。从外推到星系中心的限制也可以修改。
2010-09-13 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
The Sommerfeld enhancement for dark matter with an excited state
我们提出了一个分析的索末菲增强暗物质湮灭的存在下，一个激发态，其中的相互作用诱导的增强是纯粹的非对角，如在模型中的兴奋或非弹性暗物质。我们导出了一个简单而精确的s波增强的半解析近似，只要基态和激发态之间的质量分裂不太大，这种近似是有效的，并讨论了大质量分裂时s波增强的截止。我们重现以前得到的结果在适当的限制，并表现出良好的协议与数值计算的增强。我们发现，一个激发态的存在下，导致一般较大的值的索末菲增强，较大的共振，并转移到较低的介质质量的共振。此外，在存在质量分裂的情况下，增强不再是速度的单调函数：当动能接近激发更高态所需的动能时，增强可以高达零速度时增强的两倍。
2010-03-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Heavy Dark Matter Annihilation from Effective Field Theory
在软共线有效场论中，将非相对论性暗物质与规范玻色子相结合，给出了SU（2）$_L$三重态费米子暗物质的有效场论描述.对于一个给定的暗物质质量，湮灭截面线光子得到的精度为5%，同时包括索末菲增强和电弱Sudakov矩阵在次-领先的对数级的重申。利用这些结果，我们提出了更准确和精确的预测，从湮灭的伽马射线线信号，更新现有的限制和未来的实验范围。
2014-09-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Dark matter annihilation signals from the Large Magellanic Cloud and its impact on the Milky Way
本研究利用Auriga模拟分析大麦哲伦云的暗物质湮灭信号及其对银河系的影响，发现LMC的伽马射线信号显著高于背景，并为速度相关模型设定了更严格的截面上限。
2025-09-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Galactic Positron Excess from Selectively Enhanced Dark Matter Annihilation
对宇宙射线中正电子通量的精确测量揭示了在$E\simeq 300\,\mathrm{GeV}$周围的光谱中存在一个无法解释的隆起，不能明确地归因于已知的天体物理过程。我们建议湮灭的质量$m_χ= 780\,\mathrm{GeV}$暗物质的晚时间截面$σv = 4.63\times 10^{-24}\,\mathrm{cm^3\,s^{-1}}$作为一个可能的来源。由于选择性的$p$ -波索末菲增强，湮灭率对暗物质速度的非单调依赖性，允许来自银河系的如此大的信号，而不违反CMB和矮星系观测的相应约束。我们简要地探讨了这种情况下的其他签名，并概述了在未来的实验中测试它的途径。
2020-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Faint Dark Matter Annihilation Signals and the Milky Way's Supermassive Black Hole
一个广泛的机制预测当今的s波暗物质（DM）湮灭截面的数量级低于目前的实验灵敏度。我们探讨了银河系的超大质量黑洞周围的DM密度尖峰探测DM湮灭这样微弱的信号的能力，考虑一系列可能的尖峰和晕分布。作为一个具有抑制的s波湮灭截面的理论的范例，我们考虑了DM的隐藏扇区轴子门户模型。在这个模型中，早期宇宙湮灭截面的主要贡献是p波，而s波湮灭发生在耦合常数的高阶。我们提供了一个统一的治疗DM冻结在这个模型中，包括s-和p-波湮灭和分析确定的光子光谱占主导地位的DM湮灭过程中，在宇宙中的今天。我们发现费米和H.E.S.S.银河系中心的观测在很宽的参数空间范围内对这个模型提供了极好的灵敏度，前景敏感地取决于DM尖峰和中心晕的性质。
2020-07-10 astro-ph.HE hep-ph
Sommerfeld enhancement from Goldstone pseudo-scalar exchange
我们指出，交换的戈德斯通赝标量可以提供一个增强的暗物质湮灭率能够解释在高能宇宙线数据中看到的过剩通量。增强的机制涉及s波和d波通过张量力的耦合，张量力非常强，事实上，在短距离内是奇异的。结果表明，大的增强需要一定量的微调。我们还讨论了由于其他奇异吸引势，如永久电偶极子的WIMP模型的增强。
2009-07-04 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Overcoming Gamma Ray Constraints with Annihilating Dark Matter in Milky Way Subhalos
我们重新考虑索末菲增强的暗物质（DM）湮灭为轻子，以解释PAMELA和费米电子和正电子的观测，根据可能的新的影响，从子结构。在获得足够大的轻子信号的同时，又考虑到对相关伽马射线通量的约束，这两者之间存在着很强的张力。我们首先表明，当考虑背景e^+ e^-的贡献时，这些约束比以前的研究明显更加严格，以至于甚至排除了核心DM密度分布。然后，我们将展示如何DM内subhalos湮灭可以绕过这些限制。具体来说，如果观测到的轻子过剩大部分来自于附近（1千秒差距以内）沿着银河系中心视线的次晕中的湮灭，那么轻子和伽马射线观测都是可能的。我们证明了这可以在一类简单的粒子物理模型中实现，其中DM通过一个隐藏的亲轻子U（1）矢量玻色子湮灭，明确计算索末菲增强因子。伽马射线对主晕湮灭的约束（以及解耦时代的CMB约束）要求DM的湮灭分量是次占优的，在总DM密度的10^-2量级。
2010-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Size Dependence of the Sommerfeld Enhancement for Puffy Dark Matter
Chengdu Technological University（成都工业学院）；Henan Normal University（河南师范大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Nanjing Normal University（南京师范大学）
研究蓬松暗物质湮灭中索末菲增强的尺寸效应，通过分波法揭示有限尺寸是除低速外影响增强的又一基本因素，并分析金块型暗物质的共振行为。
2026-06-29 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Cosmic Ray Anomalies and Dark Matter Annihilation to Muons via a Higgs Portal Hidden Sector
湮灭暗物质（DM）模型的基础上，一个标量隐藏的部门与希格斯门耦合的标准模型被认为是一个可能的解释最近观察到的宇宙射线过剩。两个版本的模型进行了研究，一个与非热DM的起源的助推因子和索末菲增强。在非热DM的情况下，增加了四个在U（1）_{X}对称下变换的隐扇区标量。最重的标量解耦并随后衰变为DM标量，因此提供了解释当前DM湮灭率所必需的增强因子。湮灭标量的质量被限制在< 600 GeV，以使模型保持微扰。U（1）_{X}在电弱跃迁处破缺到Z_2，使O（100）MeV的暗扇形标量与Higgs粒子混合。DM标量湮灭为这些光标量，这些光标量随后通过希格斯混合衰变为两个μ ^{+} μ ^{-}对，因此产生了没有反质子的正电子过剩。衰变到μ^{+}μ^{-}而不是e^{+}e^{-}是必要的，以确保足够快的光标量衰变速率，从而避免核合成中的光标量支配。在索末菲增强的版本中，只有三个新的标量是必要的。TeV尺度的DM质量可以容纳，允许更高能量的电子加上正电子过剩和更低能量的PAMELA正电子过剩被解释。DM湮灭为两个μ^{+}μ^{-}对，如在非热模型中。这种湮没模式可能是赞成最近的观测电子加正电子过剩费米和HESS。
2010-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Matching resummed endpoint and continuum $γ$-ray spectra from dark-matter annihilation
对于最小的wino和Higgsino基准模型，我们提供了精确的能量谱的高能光子TeV规模的暗物质湮灭$χχ\to γ+X$通过合并电弱Sudakov重结晶附近的最大能量与电弱部分子簇射PPPC 4DM，并占索末菲效应。电弱再激励显著地改变了宽范围$E_γ\sim (0.6\ldots 1)\, m_χ$中的光子能谱的形状，因此改变了所谓的“线信号”的形式。
2022-03-03 astro-ph.HE hep-ph
Can the dark matter annihilation signal be significantly boosted by substructures?
一个非常普遍的宇宙学考虑表明，随着银河系暗物质晕，可能存在更小的暗物质结构。这些结构通常被称为“团块”，其质量延伸至$10^{-6} M_\odot$或甚至更低。这些团块应该对暗物质湮灭的信号做出主要贡献，只要它们一直存活到现在。最近的观测有利于低质量天体物理晕的核心配置文件。我们认为核心丛生，并表明，他们是显着不坚定的标准NFW的。与标准情况相反，核心团块应该在距离银河系中心$\sim 20$ ~{kpc}的内部被完全摧毁。矮椭球体不应该包含任何暗物质团块。另一方面，即使在对团块结构最悲观的假设下，团块也应该在银河系中与中心的距离超过$50$ ~{kpc}的地方以及低密度宇宙结构中存活下来。在那里，它们显著地促进了暗物质湮灭。我们表明，至少$~70\%$的团块经受了原始结构的形成，应该仍然存在，在今天的宇宙中未受影响。
2015-12-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
CMB Constraints on WIMP Annihilation: Energy Absorption During the Recombination Epoch
我们详细计算了暗物质湮灭注入的能量在z ~ 1000处加热和电离光子-重子等离子体的速率，并为广泛的湮灭通道和DM质量的相关红移范围提供了精确的拟合函数。由此产生的扰动的电离历史可以约束的CMB温度和偏振角功率谱的测量。我们表明，模型，适合最近测量的过剩10-1000 GeV的电子和正电子宇宙射线已经接近95%的置信限从WMAP。最近发射的普朗克卫星将能够排除DM对这些过度的广泛解释。在暗物质的模型与索默托增强湮灭，其中sigma v上升与WIMP速度下降，直到某个饱和点，WMAP 5的约束意味着，增强必须接近地球附近的饱和。
2009-06-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Energetic $γ$-rays from TeV scale dark matter annihilation resummed
TeV尺度暗物质粒子$χ^0$的湮灭截面与电弱电荷到光子的影响，由于大的量子修正的Sudakov模型和索末菲效应。采用纯Wino模型，在电弱微扰展开的全阶求和下，计算了$χ^0χ^0\to γ+X$在最大光子能量$E_γ= m_χ$附近的半包含光子能谱，其精度达到NLL.这导致在最精确的理论预测的湮灭率的$γ$射线望远镜的光子能量分辨率的参数顺序$m_W^2/m_χ$的光子与TeV的能量。
2020-12-16 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Dark Matter Detection Limits from the Ultra-Faint Milky Way Satellite Segue 1
我们使用新的运动学数据从超微弱的银河系卫星Segue 1模拟其暗物质分布和推导上限的暗物质湮灭截面。使用费米卫星和MAGIC的伽马射线通量上限，我们确定了暗物质湮灭成各种不同的粒子，包括带电轻子的截面排除区域。我们发现，这些排除区域开始探测感兴趣的区域的暗物质解释的电子和正电子通量从PAMELA，费米和HESS，和Segue 1的未来观测有很强的前景来测试这样的解释。我们还讨论了使用冰立方探测器探测中微子湮灭的前景，发现在一个乐观的情况下，可能会探测到一些中微子事件。最后，我们使用的运动学数据来模拟Segue 1暗物质的速度色散和约束索末菲增强模型。
2010-07-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraints on the dark matter annihilation scenario of Fermi 130 GeV $γ$-ray line emission by continuous gamma-rays, Milky Way halo, galaxy clusters and dwarf galaxies observations
最近有报道称，在费米大天区望远镜观测数据中，银河系中心可能存在$\sim 130$ GeV的单色$γ$射线辐射，这可能与暗物质（DM）湮灭有关。在这项工作中，我们进行了全面的检查的一致性的结果与DM湮灭的情况下，使用3.7年的费米观测的内星系，星系晕，星系团和矮星系。发现的结果如下。1)非常强的约束DM湮灭成连续的$γ$ -射线从银河系中心设置，这是严格的“自然”规模假设DM的热冻结。这样的限制对DM模型解释谱线发射设置了很强的约束。2)在费米数据中没有发现来自星系晕的线发射，并且线发射上的约束与DM湮灭解释的来自内星系的$\sim 130$ GeV线发射略微一致。3)没有线发射的星系团和矮星系的检测，虽然可能的浓度的光子从集群在120-140 GeV的揭示。来自星系团和矮星系的约束是弱的，与DM湮灭方案解释的$\sim 130$ GeV的线发射是一致的。
2012-11-07 astro-ph.HE hep-ph
Gamma-ray signatures of annihilation to charged leptons in dark matter substructure
由于它们的高浓度和小的内部速度，银河系的暗晕至少可以和光滑的暗晕一样重要，因为它们可以解释通过暗物质湮灭产生的GeV正电子过剩。在展示了如何在各种情况下，包括在索末菲模型中实现这一点后，我们证明，在这种情况下，由子结构中产生的电子和正电子产生的扩散逆康普顿发射导致接近费米所看到的各向同性GeV伽马射线背景水平的近各向同性信号。此外，我们表明，HESS宇宙射线电子测量可以用来约束多TeV的内部韧致辐射γ射线所产生的湮灭带电轻子。
2010-08-12 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
A search for neutrino signal from dark matter annihilation in the center of the Milky Way with Baikal NT200
本文重新分析了1998- 2003年由位于贝加尔湖的NT 200深水下中微子望远镜在低能量阈值（10 GeV）下收集的银河系中心附近暗物质湮灭的中微子信号。在本分析中使用了两种不同的方法：计算朝向银河系中心方向周围的锥体中的事件和极大似然方法。我们假设暗物质粒子主要在湮灭通道$b\bar{b}$、$W^+W^-$、$τ^+τ^-$、$μ^+μ^-$或$ν\barν$之一上湮灭。对银河系中心的事件没有显着超过预期的中微子背景的大气起源被发现，我们推导出90%的CL上限的暗物质的湮灭截面。
2018-12-11 astro-ph.HE hep-ph
The Velocity-Dependent $J$-factor of the Milky Way Halo: Does What Happens in the Galactic Bulge Stay in the Galactic Bulge?
我们考虑的角度分布的光子信号，可能会出现从速度依赖的暗物质湮灭内的银河系隆起。我们发现，对于索末菲增强湮灭的情况下，暗物质湮灭内的凸起是由低速粒子，永远不会离开凸起，使之能够找到一个简单的分析关系的暗物质的轮廓内的银河系凸起和角分布。另一方面，对于$p$ -或$d$ -波湮灭的情况下，我们发现，一小部分的高速粒子，可以离开隆起提供了一个显着的，往往是占主导地位的，在隆起内的暗物质湮灭的贡献。对于这些场景，要充分理解银河系隆起深处的暗物质湮灭，以及由此产生的光子信号的角分布，就需要理解隆起之外的暗物质轮廓。我们认为银河系中心过剩的光这些结果，并发现，解释这种过剩的$p$波湮灭将需要的暗物质的轮廓内的凸起有一个更陡峭的轮廓比通常认为的，但与不确定性有关的轮廓外的凸起的行为。
2022-11-15 astro-ph.GA 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
SZ effects from annihilating dark matter in the Milky Way: smooth halo, subhalos and intermediate-mass-black-holes
我们研究了由银河系中的暗物质湮灭或衰变注入的相对论电子可能产生的Sunyaev-Zel'dovich效应，并检查它是否可以被普朗克或阿塔卡马大型毫米波阵列（ALMA）观察到，甚至将当前的CMB数据印为，例如，根据最近对WMAP-5数据的重新分析，我们专注于高纬度地区，以避免污染的银河系天体物理学电子前景，并考虑湮灭或衰变来自光滑的暗物质晕以及从subhalos，进一步扩展我们的分析，以通用建模的尖峰周围产生的中等质量的黑洞。我们表明，所有这些黑暗的银河系组件不太可能产生任何可观察到的Sunyaev-Zel'dovich效应。对于一个自湮灭的暗物质粒子的10 GeV的典型属性，最大的光学深度，我们发现是$τ_e \lesssim 10^{-7}$的大规模孤立的subhalos托管中等质量黑洞。我们的结论是，银河系尺度上的暗物质湮灭或衰变不会导致CMB光谱的显著Sunyaev-Zel'dovich扭曲。
2010-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining the Milky Way Dark Matter Density Profile with Gamma-Rays with Fermi-LAT
我们研究的费米-LAT仪器上的费米任务，同时约束银河系暗物质密度分布和一些暗物质粒子的属性，作为湮灭截面，质量和分支比到占主导地位的湮灭通道的能力。一个单一的暗物质密度分布通常被认为是确定伽马射线实验的能力，以提取暗物质属性或设置限制。然而，我们对银河系晕的了解还远远不够完善，因此总的来说，所获得的结果过于乐观。在这里，我们研究这些天体物理学的不确定性将有暗物质粒子属性的确定的影响，相反，我们展示了如何伽马射线搜索也可以用来了解银河系晕的结构，作为一种补充工具，其他类型的观测数据，研究引力效应所造成的暗物质的存在。此外，我们还展示了这些结果将如何改善，如果外部信息的湮灭截面和当地的暗物质密度包括和比较我们的结果与数值模拟的预测。
2012-03-01 astro-ph.HE hep-ph
Positron Transport And Annihilation In The Galactic Bulge
银河系中正电子的湮灭已经被观测了$\sim 50$年，但是这些正电子的产生地点仍然很难确定。观测到的正电子湮灭伽马射线的形态提供了这些银河系正电子湮灭位点的信息。应当理解，负责湮灭信号的正电子起源于MeV能量。MeV正电子的大部分来源占据了银河系中薄的恒星形成盘。如果正电子传播远离他们的来源，我们必须发展通过所有ISM阶段的正电子传播的准确模型，以揭示这些银河系正电子目前不确定的起源。另一方面，如果正电子在其来源附近湮没，则必须识别出分布与湮没形态相匹配的MeV正电子的替代来源。在这项工作中，我讨论了各种模型，已开发的理解的起源的$511\,\mathrm{keV}$线从银河系的膨胀的方向，和传播的正电子在ISM。
2018-03-18 astro-ph.HE
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
Effects of Bound States on Dark Matter Annihilation
我们研究了束缚态的形成对暗物质湮灭率的影响，在模型中，暗物质通过光介质，暗光子相互作用。我们导出了辐射俘获到所有可能束缚态的一般截面，并指出它对暗物质速度和暗光子质量的非平凡依赖性。对于间接探测，我们的研究结果表明，暗物质湮灭内的束缚态可以发挥重要作用，在提高信号率超过直接暗物质湮灭索末菲增强率。当暗光子质量小于星系中暗物质的典型动量时，这种效应在大的暗规范耦合下最强。作为一个例子，我们表明，热暗物质的费米伽马射线约束大幅增加，一旦考虑到束缚态效应。我们还发现，束缚态效应是不重要的暗物质湮灭在冻结和重组的时代。
2016-04-06 astro-ph.HE hep-ph
Gamma-ray line from electroweakly interacting non-abelian spin-1 dark matter
本文研究了非阿贝尔自旋暗物质（DM）的γ射线谱线特征。在该模型中，含有DM候选的$Z_2$ -奇自旋1粒子具有SU（2）$_L$类三重态特征，并且索末菲增强与湮灭过程有关.我们导出了对光子发射有贡献的湮灭截面，并与超对称标准模型中的SU（2）$_L$三重态费米子，如Wino DM进行了比较.索末菲增强因子在两个系统中是大致相同的，而我们的自旋-1 DM预测更大的湮灭截面$γγ/ Z γ$模式比那些Wino的$\frac{38}{9}$。这是因为自旋1 DM对不仅形成$J=0$，而且形成$J=2$分波态，其中$J$表示总自旋角动量。我们的自旋1 DM也有一个新的湮灭模式到$Z_2$ -甚至超重矢量和光子，$Z' γ$。对于这种模式，光子能量取决于DM和重矢量的质量，因此我们有机会探测质谱。最新的伽马射线线搜索在银河系中心地区给出了一个强有力的约束我们的自旋- $1$ DM。即使我们假设DM密度分布是保守的，我们也可以通过切伦科夫望远镜阵列实验来探测$\lesssim 25.3~$ TeV的DM质量。
2021-10-28 astro-ph.HE hep-ph
Analysis of p-Wave Sommerfeld Resonance Behavior in Finite-Size Dark Matter
School of Integrated Circuits, Chengdu Technological University（成都工业学院集成电路学院）；Center for Theoretical Physics, Henan Normal University（河南师范大学理论物理中心）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学汤川研究所暗物质物理国家重点实验室）；Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MOE) & Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室及上海粒子物理与宇宙学重点实验室）
本研究分析有限尺寸暗物质的p波索末菲共振，发现其p波贡献可超s波，虽共振弱于点状暗物质但速度依赖相似，团块暗物质的p波增强表现与点状暗物质类似。
2026-10-09 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Search for dark matter annihilation signals from the Galactic Center with the H.E.S.S. Inner Galaxy Survey
大量的天体物理学和宇宙学测量表明了暗物质（DM）的存在。然而，其根本性质尚不清楚。其中最有希望的候选者是弱相互作用大质量粒子（WIMPs）：具有电弱尺度质量和耦合强度并在早期宇宙中热产生的粒子，其目前的遗迹密度与今天观察到的一致。WIMP的自我湮灭将产生包括伽马射线在内的标准模型粒子，伽马射线长期以来被认为是间接探测暗物质信号的主要信使。银河系的中心被预测为DM湮灭的最亮源。H.E.S.S.该合作目前正在对银河系内部区域进行一次调查，即内部星系调查，目的是对银河系中心周围几度区域的微弱和扩散发射实现最佳灵敏度。我们分析了2014-2020年用五望远镜阵列进行的观测，以寻找DM湮灭信号。与目前的数据集约550小时，我们没有发现显着的过剩，因此推导出强约束的速度加权湮没截面。TeV热WIMP可以在不同的湮灭通道中探测。
2021-08-24 astro-ph.HE
Electron-positron Annihilation Lines and Decaying Sterile Neutrinos
如果存在大量的惰性中微子，它们衰变为光子和/或电子-正电子对可能会引起可观察到的后果。我们考虑了MeV无菌中微子衰变导致银河系中心弥散正电子湮没线的可能性，并由此从相关的天体物理/宇宙学数据中得到了无菌中微子衰变率$Γ_e \ge 10^{-28}$ s $^{-1}$的界.此外，我们预计软伽马流量$1.2 \times 10^{-4}-9.7 \times 10^{-4}$ ph cm $^{-2}$ s $^{-1}$从银河系中心，显示为一个小MeV的颠簸在背景光子谱。此外，我们还估计了无菌中微子衰变产生的活动中微子穿过地球的通量为$0.02-0.1$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$。
2011-11-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Neutrinophilic Super-Resonant Dark Matter
Xinjiang University（新疆大学）；Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院新疆天文台）；Yantai University（烟台大学）
本文研究暗物质通过超共振湮灭为中微子对的机制，求解耦合玻尔兹曼方程确定遗迹密度，并用现有实验数据约束参数空间及预测未来实验灵敏度。
2025-11-11 astro-ph.HE hep-ph
