Evaluating the Gamma-Ray Evidence for Self-Annihilating Dark Matter from the Virgo Cluster
Han等人基于室女星系团三年的费米大面积望远镜（LAT）γ射线数据，报道了b b-bar通道中与暗物质对湮灭有关的扩展发射的证据。经过深入的空间和时间分析，我们认为，从室女星系团的伽玛射线过剩的初步证据主要是由于人口的出现以前未解决的伽玛射线点源在感兴趣的区域。这些点源不是LAT第二源目录（2FGL）的一部分，但当包含三年或更长时间的LAT数据时，发现它们高于标准检测显著性阈值。
2012-10-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Prospects for Detecting Gamma Rays from Annihilating Dark Matter in Dwarf Galaxies in the Era of DES and LSST
对暗物质湮灭截面的最严格的限制来自费米伽马射线太空望远镜对矮星系的观测。作为电流（例如，暗能量巡天（DES）和未来的大型综合巡天望远镜（LSST）光学成像巡天发现了更多的银河系超暗卫星星系，它们可能会增加费米对暗物质湮灭的敏感性。在这项研究中，我们使用银河系的卫星人口的半分析模型来预测可能被DES和LSST发现的矮星的特征，并预测这些发现将如何影响费米对暗物质的敏感性。虽然我们发现可能会有适度的改进，但DES和LSST发现的矮星系不太可能将费米的灵敏度提高2-4倍以上。然而，这种前景可能是保守的，因为我们的模型低估了斯隆数字巡天中实际发现的具有巨大潜在湮灭信号的超微弱星系的数量。我们基于模拟的方法专注于银河系卫星人口统计，补充了现有的基于几何的估计。
2015-03-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Search for Galactic dark matter substructures with Cherenkov telescopes
弱相互作用的大质量暗物质（DM）粒子预计会自我湮灭或衰变，在这些过程中产生高能光子。这为用γ射线望远镜间接探测DM提供了可能性。为了探测DM的次级产物，准确了解潜在天体物理目标中DM的密度分布是至关重要的。在这方面的贡献，在银河系DM晕与现在和未来的成像大气切伦科夫望远镜（IACT）的探测subhalos的前景进行了研究。利用N体模拟结果计算了暗晕中湮没DM产生的γ射线的源数分布和角功率谱。为了研究DM密度分布模型的系统不确定性，在16个基准模型中改变了描述来自晕底的γ射线产额的参数。我们的结论是，银河subhalos的湮灭DM可能太微弱，是一个有前途的目标IACT观测，即使与前瞻性的切伦科夫望远镜阵列（CTA）。
2015-08-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Resolving Dark Matter Subhalos With Future Sub-GeV Gamma-Ray Telescopes
湮灭附近暗晕中的暗物质粒子可能会产生潜在的可观测到的伽马射线通量，而不会伴随着其他波长的辐射。此外，这种伽马射线辐射预计将在空间上扩展，为我们提供了一个强大的方式来区分暗物质从其他天体物理伽马射线源的subhalos。费米探测到了两个暗物质次晕候选者，它们表现出统计上显著的空间延伸程度（3FGL J2212.5+0703和3FGL J1924.8-1034）。有人认为，对这些观测结果最有可能的非暗物质解释是，它们实际上是多个附近的点源，在天空中彼此太近，无法单独分辨。在这项研究中，我们考虑下一代伽马射线望远镜的能力，空间分辨的伽马射线发射的subhalo候选人，专注于拟议的e-ASTROGAM任务。我们发现，这样的仪器可以显着澄清费米的暗物质subhalo候选人的性质，并提供了一个前所未有的灵敏度水平，在附近的subhalo湮灭暗物质的存在。
2017-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Isotropic Radio Background and Annihilating Dark Matter
ARCADE-2和其他对低频辐射敏感的望远镜的观测表明，存在着具有硬光谱指数的各向同性射电背景。这个观察到的背景的强度被发现超过了从天体物理来源预测的通量约5-6倍。在这篇文章中，我们考虑的可能性，湮灭暗物质粒子提供的主要贡献所观察到的各向同性的无线电背景，通过发射的同步辐射从电子和正电子湮没产品。为了合理估计星系团和星系中存在的磁场，我们发现暗物质可能解释观测到的射电过剩，但只有当它主要湮灭为电子和/或μ子时，并且只有当它拥有大约5-50 GeV的质量时。对于这样的模型，将同步信号归一化为观测到的过量所需的湮灭截面为σ v ~（0.4-30）x 10^-26 cm^3/s，与简单热遗迹的预测值（σ v ~ 3 x 10^-26 cm^3/s）相似。我们发现，在任何情况下，其中暗物质湮灭是负责所观察到的过量的无线电发射，费米所观察到的各向同性的伽马射线背景的一个显着的部分必须导致从暗物质以及。
2012-03-15 astro-ph.CO hep-ph
Too Heavy to Hide: Gamma-Ray Constraints on Annihilating Dark Matter beyond Unitarity
Indian Institute of Science（印度科学学院）
利用西藏ASγ、LHAASO等探测器的高能伽马射线数据，对质量在10^5–10^12 GeV的复合暗物质湮灭进行模型无关搜索，给出了世界领先的湮灭截面上限。
2026-06-18 astro-ph.CO hep-ph
Distinguishing Neutron Star vs. Low-Mass Black Hole Binaries with Late Inspiral & Postmerger Gravitational Waves $-$ Sensitivity to Transmuted Black Holes and Non-Annihilating Dark Matter
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天体物理中心）
通过提升高频灵敏度的探测器区分中子星与低质量黑洞双星，并探讨其对暗物质与核子相互作用的约束。
2026-04-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Lux ex tenebris: The imprint of annihilating dark matter on the intergalactic medium during Cosmic Dawn
即将使用下一代射电望远镜（如HERA和SKA）对高度红移的21厘米线进行的测量将为探测再电离时代（EoR）、宇宙黎明和黑暗时代期间的暗物质（DM）物理提供有趣的机会。HERA已经在建设中，迫切需要彻底了解DM物理学在这些时代对星系际介质（IGM）的影响。我们提出的第一个结果的流体动力学模拟套件与$2 \times 512^3$粒子在一个$(100 \ h^{-1} \ \text{Mpc})^3$盒DM湮灭和重子冷却物理。我们专注于红移$z \sim 11$，就在我们的模拟再电离开始之前，并讨论了DM湮灭的IGM和结构形成的印记。我们发现，而结构的形成是不受热WIMP比$m_χ\gtrsim 100 \ \text{MeV}$重，加热从$\mathcal{O}$（GeV）DM粒子可能会留下一个显着的印记IGM改变21厘米的信号。低密度区域中的冷气体特别容易受到DM加热的影响。然而，我们注意到，延迟的能量沉积目前没有在我们的模拟中考虑。
2020-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Supermassive black hole seeds from sub-keV dark matter
本文研究了亚keV暗物质通过衰变或湮灭产生UV光子以促使气体云直接坍缩形成超大质量黑洞种子的机制，发现特定质量范围的湮灭暗物质模型可满足条件且不受现有观测限制。
2023-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
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 and Galaxy Cross-Correlations with the Cherenkov Telescope Array Observatory
Flatiron Institute（平顿研究所）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；University of Chicago, Kavli Institute for Cosmological Physics（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；University of Nova Gorica, Center for Astrophysics and Cosmology（新戈里察大学天体物理学与宇宙学中心）；Instituto de Física Corpuscular (IFIC), University of Valencia and CSIC（瓦伦西亚大学及西班牙高等科研理事会粒子物理研究所（IFIC））；Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino（都灵大学物理系）；INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；INAF – Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理都灵天文台）
研究CTAO通过伽马射线发射与星系分布的交叉相关性探测暗物质的能力，展示其在低红移目录下的灵敏度与传统方法相当。
2026-03-23 astro-ph.CO 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
Indirect Detection of Dark Matter Using MeV-Range Gamma-Ray Telescopes
天体物理学界正在考虑在1- 100 MeV能量范围内建立各种伽马射线望远镜（包括ACT和GRIPS）的计划，这些望远镜可以填补目前灵敏度方面的所谓“MeV差距”。我们调查的效用，这种探测器的研究低质量的暗物质湮灭或衰变。对于质量低于约140 MeV（280 MeV）并与第一代夸克耦合的湮灭（衰变）暗物质，最终状态将由光子或中性π介子主导，在伽马射线望远镜中产生引人注目的信号。我们确定未来的检测器的运动学允许的最终状态的灵敏度。特别是，我们发现，计划检测器可以提高电流灵敏度，这类模型高达几个数量级。
2015-09-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gamma-ray and neutrino fluxes from Heavy Dark Matter in the Galactic Center
我们提出了一个研究的银河系中心区域作为一个可能的来源，二次伽马射线和中微子通量的湮灭暗物质。本文研究了高能体视系统（HESS）观测到的J1745-290银心源的γ射线通量。这些数据很好地拟合了湮灭暗物质与天体物理背景的结合。通过蒙特卡罗事件发生器软件包产生的模拟伽马能谱进行分析。我们分析了迄今为止在粒子物理学中开发的各种蒙特卡罗代码所获得的光谱的差异。我们表明，在一定的不确定性，HESS数据可以拟合为一个信号，从一个沉重的暗物质密度分布达到峰值的银河系中心，与幂律的背景与光谱指数，这是兼容的费米大面积望远镜（LAT）的数据从同一地区。如果这种暗物质分布产生了HESS观测到的伽马射线通量，我们也有望观测到中微子通量。我们展示了天文学与中微子望远镜和深渊环境研究项目（ANTARES），冰立方中微子天文台（Ice Cube）和立方千米中微子望远镜（KM 3 NeT）观测次级中微子的前瞻性结果。当器件的有效面积和最小能量阈值一定时，器件的分辨角决定了器件的前景。
2014-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
PeV-Scale Dark Matter as a Thermal Relic of a Decoupled Sector
在这封信中，我们考虑了一类场景，其中暗物质是一个沉重的隐藏部门的一部分，是热解耦的标准模型在早期宇宙。暗物质通过湮灭到更轻的亚稳态而冻结，其随后的丰度可以自然地支配宇宙的能量密度。当这种状态衰变时，它会重新加热可见部分并稀释所有残余丰度，从而使暗物质比弱尺度重几个数量级。为了具体起见，我们考虑一个简单的实现与狄拉克费米子暗物质候选人耦合到一个大质量的规范玻色子，通过其动力学混合超荷衰变到标准模型。我们确定可行的参数空间中的暗物质可以作为重~1-100 PeV，而不会在早期宇宙过度生产。
2016-02-26 astro-ph.CO hep-ph
Distinguishing among dark matter annihilation channels with neutrino telescopes
我们研究了利用中微子流区分暗物质湮灭通道的前景，这些通道来自于在太阳内部湮灭的引力捕获的暗物质粒子。我们表明，即使考虑到能量重建的实验误差，所包含的μ子轨道的光谱可以用来区分中微子终态的规范玻色子/带电轻子终态，并确定其相应的分支比。我们还讨论了太阳内部的$ν_τ$再生效应作为一种新的方法来区分末态中微子的味道。这种效应在μ子光谱中得到证实，对于质量超过300 GeV的暗物质来说，这种效应变得很重要。区分初级中微子和它们的味道可以使用来自与IceCube/DeepCore阵列具有相同能力和有效体积的探测器的多年数据来实现。
2012-07-05 astro-ph.CO hep-ex 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
Constraints on Annihilating Dark Matter from Gamma-Ray Background-Galaxy Shape Correlations: Model-independent Null Results and Moderate Template-based Signals
National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；National Institutes of Natural Sciences（自然科学研究機構）；The Institute of Statistical Mathematics（统计数理研究所）；RIKEN Center for Advanced Intelligence Project（理化学研究所先进智能项目中心）；Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）；San Francisco State University（旧金山州立大学）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe（宇宙物理数学研究所）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；The University of Tokyo（东京大学）
该研究通过重新审视伽马射线背景与星系形状的交叉相关性来限制暗物质湮灭截面，采用傅里叶空间估计器分析，发现模型无关检验为零结果，模板分析有信号，还得出了对不同暗物质情况的限制及衰变暗物质粒子寿命下限。
2026-07-14 astro-ph.CO 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
Bounds on Dark Matter Properties from Radio Observations of Ursa Major II using the Green Bank Telescope
利用绿岸望远镜对大熊座II矮球状星系进行射电观测，得到了WIMP暗物质性质的边界。暗物质湮灭以带电粒子的形式释放能量，这些粒子在矮星系的磁场中发射同步辐射。计算了WIMP湮灭到不同主通道的预期同步辐射强度。预言的同步辐射对晕中暗物质的分布、扩散系数D_0、磁场强度B、粒子质量m_x、湮没率<σv>和湮没通道都很敏感。对于e^+ e^-、μ^+ μ^-、τ^+ τ^-和b \bar b通道，获得了<σv>、m_x、B和D_0的限值。对这些参数的限制对暗物质密度分布测量的不确定性很敏感。对于从恒星运动学推导出的最佳拟合晕参数，我们排除了10 GeV的WIMP在2σ水平下以<σv> = 2.18 x 10^{-26} cm ^3/s的热速率直接湮灭为e^+ e^-的情况，其中B > 0.6微高斯（1.6微高斯），D_0 = 0.1（1.0）x银河系扩散值。
2013-10-24 astro-ph.CO hep-ph
A Tentative Gamma-Ray Line from Dark Matter Annihilation at the Fermi Large Area Telescope
在宇宙射线流中观测到伽马射线线，将是宇宙中暗物质湮灭或衰变的确凿证据。我们提出了一个改进的搜索这样的签名在费米大面积望远镜（LAT）的数据，集中在20和300 GeV之间的能量。除了更新到43个月的数据，我们使用一种新的数据驱动的技术来选择优化的目标区域，这取决于银河系暗物质晕的轮廓。在靠近银河系中心的区域，我们发现了一个4.6西格玛指示的伽马射线线在130 GeV。当考虑到别处效应时，观察到的过量的显著性为3.2 σ。如果按照暗物质粒子湮灭为光子对的观点来解释，那么使用Einasto暗物质剖面时，观测结果意味着暗物质的质量为129.8 \pm 2.4^{+7}_{-13} GeV，部分湮灭截面为<σv> = 1.27 \pm 0.32^{+0.18}_{-0.28} x 10^-27 cm ^3 s^-1。这个信号的证据是基于大约50个光子;需要几年的额外数据来澄清它的存在。
2012-08-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing dark matter signals in neutrino telescopes through angular power spectrum
在IceCube观测到的高能中微子流中存在两种不同的成分的假设已经被提出来解决不同数据集之间的紧张关系，并解释了100 TeV的中微子事件。除了标准的天体物理幂律成分外，第二种成分可能由不同类别的天体物理来源解释，或者更有趣的是，可能源于衰变或湮灭的暗物质。由于中微子事件的不同预期角分布，这两种情况可以区分开来。来自暗物质的中微子信号确实被期望与扩展的银河系暗物质晕有一些相关性。在本文中，我们进行角功率谱分析的模拟中微子的天空地图调查的两个组成部分的假设与暗物质的贡献。我们提供了当前的限制和预期的灵敏度暗物质参数为未来的中微子望远镜，如IceCube-Gen 2和KM 3 NeT。后者被发现比IceCube-Gen 2更敏感，可以寻找朝向银河系中心的低能量暗物质信号。最后，我们表明，经过10年的数据采集，他们将坚定地探索当前最适合的情况下，衰变暗物质只利用角度信息。
2020-09-02 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
Prospects of future MeV telescopes in probing weak-scale Dark Matter
本研究评估未来MeV望远镜（如AMEGO等）通过探测次级辐射对弱尺度暗物质的灵敏度，发现其可探测TeV级热产生暗物质或截面小2-3个数量级的GeV暗物质，显著拓展当前未约束的参数空间。
2025-10-08 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Unique probe of dark matter in the core of M87 with the Event Horizon Telescope
我们展示了前所未有的能力的事件视界望远镜（EHT）图像的最里面的暗物质配置文件附近的超大质量黑洞在M87射电星系的中心。我们提出了第一个模型的同步辐射诱导的暗物质湮灭从一个尖峰的轮廓在附近的超大质量黑洞，占强引力透镜效应。我们的研究结果表明，EHT应该很容易解决暗物质尖峰，如果存在。此外，在尖峰辐射中，围绕着黑洞轮廓的光子环清晰可见，这将可观察到的小尺度结构引入到信号中。我们发现，暗物质引起的发射提供了一个足够的适合现有的EHT数据，这意味着除了喷流，一个暗物质尖峰可能占相当大的一部分毫米发射从最里面的（subparsec）区域的M87。无论如何，我们的结果表明，EHT可以探测非常弱的湮灭暗物质。目前的EHT观测已经限制了非常小的截面，对于10 GeV的候选者，通常低至几个10^{-31} cm^{3} s^{-1}，接近p波抑制湮灭的特征值。未来的EHT观测将进一步改善对DM情景的约束。
2018-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Early kinetic decoupling of dark matter: when the standard way of calculating the thermal relic density fails
计算热产生的暗物质粒子的丰度已经成为一个标准程序，复杂的方法保证了与观测测定暗物质密度的100级精度相匹配的精度。在这里，我们指出，在通常采用的形式主义，即局部热平衡的冻结过程中的湮灭暗物质粒子的主要假设之一，并不一定要满足一般。我们提出了两种方法如何处理这种情况下，暗物质的动力学解耦发生得如此之早，它干扰了化学解耦过程：i）一个近似的治疗方面的耦合系统的微分方程的领先的动量矩的暗物质分布，和ii）一个完整的数值解的玻尔兹曼方程在相空间。为了说明，我们将这些方法的情况下，标量单暗物质。我们明确地表明，即使在这个简单的模型中，预测的暗物质丰度可以影响到一个数量级相比，传统的治疗。
2020-05-11 astro-ph.CO hep-ph
A description of the Galactic Center excess in the Minimal Supersymmetric Standard Model
费米大面积望远镜（LAT）的观测表明，来自银河系中心的伽马射线过量。对这种过剩的一种可能的解释是暗物质粒子的湮灭。我们在唯象最小超对称标准模型（pMSSM）中研究了作为暗物质候选者的中性伴子的湮灭。迭代粒子滤波方法被用来搜索pMSSM内的解决方案。我们发现的解决方案是一致的天体粒子物理和对撞机实验，并提供了一个适合的能量谱的过剩。中性伴子是质量在$84-92$ ~GeV或$87-97$ ~GeV范围内的Bino/Higgsino或Bino/Wino/Higgsino混合物，湮灭为W玻色子。第三种解是质量为$174-187$ ~GeV的中性伴子湮灭为顶夸克的解。最佳解产生暗物质遗迹密度$0.06 < Ωh^2 <0.13$。这些pMSSM解决方案为LHC、直接和间接DM检测实验做出了明确的预测。如果MSSM对费米-LAT观测到的过量现象的解释是正确的，那么DM信号可能很快就会被发现。
2015-03-31 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
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
A map of the non-thermal WIMP
本文研究了重粒子在再加热结束时直接衰变产生的非热WIMP中的弹性散射效应。当再加热温度远低于冻结温度时，非热WIMP变得重要。通常，考虑两种极限情况。一种是产生的高能暗物质粒子由于与背景辐射的弹性散射而迅速热化。相应的残余丰度由再加热温度下的热平均湮灭截面确定。另一个是初始丰度太小，暗物质无法湮灭，因此最终的遗迹由初始量本身决定。我们研究了这两个极限之间的区域，并表明遗物密度不仅取决于湮灭率，但也对弹性散射率。特别是p波湮灭暗物质的残余丰度主要依赖于弹性散射率，因为湮灭截面对暗物质速度敏感。我们将参数空间分为几个区域，每个区域都有不同的机制来确定当前宇宙中暗物质的遗迹丰度。研究了直接检测的影响。
2017-03-06 astro-ph.CO hep-ph
CMB and 21cm bounds on early structure formation boosted by primordial black hole entropy fluctuations
除了传统的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）之外，暗物质（DM）还可以由原始黑洞（PBH）组成。PBH数密度的泊松涨落产生的等曲率扰动可以在小尺度下支配物质功率谱，促进早期结构的形成。我们研究了这些早期形成的结构的WIMP湮灭如何影响CMB（特别是E模偏振各向异性和$y$型光谱失真）和全球21厘米信号。我们的研究将是特别感兴趣的轻（亚GeV）弱相互作用的情况下，已较少探索相比，混合DM方案组成的PBH和重（$\gtrsim 1$ GeV）弱相互作用。例如，对于自湮灭DM质量$m_χ=1$ MeV和热平均湮灭截面$\langle σv \rangle \sim 10^{-30} \rm cm^3/s$，最新的普朗克CMB数据要求PBH相对于整个DM的分数对于亚太阳质量的PBH最多为${\cal O}(10^{-3})$，并且可以从全球21 cm测量中获得更紧密的边界（通过因子$\sim 5$）。
2021-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of P-wave Annihilation on the Angular Power Spectrum of Extragalactic Gamma-rays from Dark Matter Annihilation
本文提出了一种估算河外伽玛射线角功率谱的形式，该角功率谱是由暗物质湮灭产生的，且具有一般速度依赖的截面。相关的密度和速度分布的暗物质被建模为一个合奏的光滑，普遍的，刚性，不相交的，球形晕的分布和普遍的属性由模拟数据的约束。我们将这种形式应用于具有p波湮灭的暗物质理论，其中相对速度加权湮灭截面为σv=a+ bv ^2。我们确定，如果b/a >> 10^6，这会显著增加伽马射线的功率。p波湮灭对角功率谱的影响与我们探索的粒子物理模型样本非常相似，这表明给定b/a的重要影响在很大程度上取决于宇宙暗物质分布。如果强p波理论中的暗物质遗迹是热产生的，湮灭伽马射线的强度会受到p波的强烈抑制，使它们难以观测。如果观测到与强p波一致的角功率谱，它可能表明早期宇宙中暗物质的非热产生。
2011-06-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A novel approach to derive halo-independent limits on dark matter properties
我们提出了一种方法，允许放置一个上限的暗物质与核子的弹性散射截面是独立的速度分布。我们的方法结合了直接探测实验与中微子望远镜间接搜索的零结果，并超越了以前的尝试，以消除天体物理学的不确定性，因为它直接约束的粒子物理性质的暗物质。由此产生的暗物质散射截面的与晕无关的上限非常强，达到了$σ_{\text{SI}}^{p} \lesssim 10^{-43} \, (10^{-42})~\text{cm}^2$和$σ_{\text{SD}}^{p} \lesssim 10^{-37} \, (3\times 10^{-37 })~\text{cm}^2$，因为$m_{\text{DM}}\sim 1~\text{TeV}$的暗物质粒子湮灭为$W^+W^-$（$b\bar b$），假设为$ρ_\text{loc}=0.3\text{ GeV}/\text{cm}^3$。
2015-09-23 astro-ph.CO hep-ph
The sensitivity of Cherenkov telescopes to dark matter and astrophysical anisotropies in the diffuse gamma-ray background
在本文中，目前的能力（H.E.S.S.，MAGIC，VERITAS）和计划（CTA）的地基切伦科夫望远镜系统，用于探测弥散γ射线背景中的角各向异性的研究。在对仪器特性（有效面积、视场、角分辨率和背景抑制效率）的影响进行研究之后，第一部分研究了不同观测策略的影响，即，是否优选单个深观测或在多个浅场上进行分裂。第二部分研究了不同的常见暗物质模型对自湮灭暗物质产生的各向异性的敏感性。我们发现，从暗物质湮灭到河外弥漫伽马射线背景的相对贡献约为10%，可以检测到CTA的计划配置。在热平均的自湮灭截面方面，CTA的灵敏度对应于低于热冻结预期<sigma v>= 3 × 10-26 cm 3 s-1的暗物质粒子轻于~200 GeV的值。我们强调的重要性，约束尚未解决的天体物理源与目前正在运行的仪器已经各向异性，作为一种新的和补充的方法，调查TeV源的属性。
2014-02-06 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Homeopathic Dark Matter, or how diluted heavy substances produce high energy cosmic rays
我们指出，目前和计划中的望远镜有可能探测质量为O（100）TeV及以上的湮灭暗物质（DM）。作为这种搜索的目标，我们提出了模型，DM湮灭成较轻的介质，本身衰减成标准模型（SM）粒子。这些模型允许可靠地计算SM终态的能谱，并自然地避开DM质量上的么正性约束。事实上，长寿的介质可能会导致宇宙演化的早期物质主导阶段，并且在衰变时，稀释了先前存在的遗迹的密度，从而允许非常大的DM质量。我们详细计算该稀释度，并以即用形式提供结果。具体考虑暗U（1）DM模型，我们研究了稀释和各种高能望远镜观测γ射线、中微子和带电宇宙射线的信号。这项研究丰富了这些实验的物理案例，并打开了一个新的观测窗口，对新的物理部门。
2019-01-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining branon dark matter from observations of the dwarf spheroidal galaxies with the MAGIC telescopes
利用MAGIC（Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov）望远镜系统对矮球状星系Segue~1进行观测，首次在甚高能γ射线波段进行了branon暗物质（DM）研究。branon是一种新的自由度，出现在柔性膜世界模型中，对应于膜涨落。它们表现为弱相互作用的大质量粒子，是自然的DM候选者。在Segue~1数据中没有γ射线信号的情况下，我们通过使用分箱似然分析对branon DM参数空间施加约束。我们对热平均湮灭截面的最大限制（在$95\%$置信水平下）对应于$ \langle σv \rangle \simeq 1.4 \times 10^{-23}~\text{cm}^{3}\text{s}^{-1} $，其branon DM质量为$ \sim 0.7~\text{TeV}$。
2022-05-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining branon dark matter from observations of the Segue 1 dwarf spheroidal galaxy with the MAGIC telescopes
我们提出了第一次搜索的签名膜世界的额外的维暗物质（DM）在非常高的能量伽马射线波段通过仔细观察矮球状星系Segue 1的主要大气伽马成像切伦科夫（MAGIC）望远镜系统。branon是新的自由度，出现在灵活的膜世界模型中：它们是弱相互作用的大质量粒子和自然的DM候选者。地面伽马射线望远镜MAGIC可以通过观测DM湮灭成标准模型粒子的次级产物，间接探测到多TeV质量范围内的branon DM。在没有信号的情况下，我们把约束的branon DM参数空间使用的分箱似然分析的近160小时的深曝光的Segue 1矮球状星系的MAGIC望远镜。我们对热平均湮没截面的最严格限制（在$95\%$置信水平下）对应于branon质量为$ \sim 0.7~\text{TeV}$的$ \langle σv \rangle \simeq 1.4 \times 10^{-23}~\text{cm}^{3}\text{s}^{-1} $。
2022-01-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
In-depth analysis of the clustering of dark matter particles around primordial black holes. Part III: CMB constraints
Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Université de Montpellier & CNRS（蒙彼利埃宇宙与粒子实验室（LUPM），蒙彼利埃大学及法国国家科学研究中心）；Université Grenoble Alpes, USMB, CNRS, LAPTh（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，萨瓦省上勃艮第大学，法国国家科学研究中心，理论物理与天体物理实验室）
本文基于CMB数据对原初黑洞与热产生的自湮灭粒子共存的混合暗物质场景进行分析，推导出观测限制，探讨PBH质量对热粒子暗物质参数空间的影响。
2026-04-20 astro-ph.CO hep-ph
Combined search in dwarf spheroidal galaxies for branon dark matter annihilation signatures with the MAGIC telescopes
本文利用MAGIC望远镜对多个矮椭球星系进行354小时观测，搜寻branon暗物质湮灭信号，在亚TeV至多TeV质量范围给出了迄今最强的湮灭截面限制。
2024-08-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
The 130 GeV gamma-ray line and generic dark matter model building constraints from continuum gamma rays, radio and antiproton data
最近对费米伽马射线空间望远镜数据的分析揭示了接近银河系中心的一个分辨伽马射线特征，这与能量约为130 GeV的单色光子一致。如果按照暗物质（DM）湮灭为γγ（γZ，γh）的说法来解释，这将对应于DM粒子的质量大约为130 GeV（145 GeV，155 GeV）。然而，这些环路抑制过程的速率大于热产生DM的通常预期速率。相应地，人们通常会期望标准模型费米子或规范玻色子的更大的树级产生率。在这里，我们量化这种期望在一个相当独立的模型的方式，通过相关的树的水平和循环振幅的帮助下的光学定理。作为一个应用，我们考虑从连续伽马射线，无线电和反质子数据上的树级振幅的界限，并将它们转化为环振幅的约束。我们发现，独立的DM生产机制，任何DM模型，旨在解释线信号的带电标准模型粒子在循环中运行的是在相当强的张力与至少一个这些限制，与顶夸克为主的循环。我们强调，试图解释130 GeV的功能与内部韧致辐射不遭受这样的困难。
2013-05-16 astro-ph.CO hep-ph
Distinguishing Dark Matter from Unresolved Point Sources in the Inner Galaxy with Photon Statistics
来自费米大面积望远镜的数据表明，在银河系内部有一个扩展的GeV伽马射线光子过剩。确定导致这种过量的潜在天体物理来源是验证信号是否源于湮灭的暗物质的重要一步。在本文中，我们专注于未解决的点源，如毫秒双星（MSP）的潜在贡献。我们建议，光子的统计-特别是，低于点源探测阈值的光子计数的通量概率密度函数（PDF）-可以潜在地区分暗物质和点源解释。我们通过生成函数的方法计算这两个模型的过剩通量PDF。贝叶斯模型比较的框架中工作，然后，我们证明，通量PDF可以潜在地提供证据，一个未解决的MSP样点源人口。
2015-01-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Galaxy clusters in high definition: a dark matter search
最近的无线电频率探测器，以及ATCA和ASKAP望远镜，已经证明自己处于间接限制暗物质性质的最前沿。后者能够大大超过费米-LAT数据的约束能力。然而，这些观测仅基于矮星系，那里的磁场不确定性很大。在这里，我们重新审视的情况下，星系团，经常被忽视，由于大量的漫射无线电背景，考虑外推已知的集群表面亮度分布与MeerKAT可观察到的尺度。尽管有大的重子背景，我们发现星系团可以与矮星系竞争。外推的昏迷数据能够排除质量为$< 700$ GeV的WIMP通过$b$ -夸克湮灭。这同时具有围绕磁场和扩散环境的较小不确定性。这种令人信服的结果是可能的，由于冲突之间的内部形状的暗物质晕和无线电晕，这是最明显的NFW样的Einasto配置文件，其存在有一些支持的证据在文献中的平坦的内部配置文件。
2022-11-17 astro-ph.CO hep-ph
Gamma rays from dark matter
对于难以捉摸的暗物质的性质，一个主要的假设是热产生的，弱相互作用的大质量粒子，出现在粒子物理学的标准模型之外的许多理论中。它们在高密度天体物理区域的自我湮灭提供了一种通过湮灭产物间接探测暗物质的潜在手段，这很好地补充了直接和对撞机搜索。在这里，我回顾的情况下，伽马射线是特别有前途的，在这方面：独特的和明确的光谱签名不仅允许从天体物理背景明确的歧视，但也提取重要的属性的暗物质粒子;强大的观测设施，如费米伽马射线太空望远镜或即将到来的大型，地基切伦科夫望远镜阵列将能够探测相当大一部分的基本参数空间，例如超对称参数空间。最后，我对间接和直接暗物质搜索进行了更详细的比较，表明这两种方法确实是互补的。
2010-11-12 astro-ph.CO hep-ph
Constraining dark matter annihilation with the isotropic $γ$-ray background: updated limits and future potential
费米$γ$射线空间望远镜（{ \it Fermi}）上的大视场望远镜（LAT）测量的各向同性$γ$射线背景（IGRB）的性质仍然部分无法解释。不可忽略的贡献可能来自银河系外的未解源，如耀变体，恒星形成星系或银河毫秒星系。对活动星系核（AGN）在相对于视线（l.o.s.）的大视角下的弥散$γ$射线辐射进行了预测。已经证明，这个微弱的，但众多的人口也预计将大大有助于总IGRB的强度。对IGRB的一个更奇特的贡献是暗物质（DM）的弱相互作用大质量粒子（WIMP）湮灭成$γ$射线。在这项工作中，我们评估的空间留给银河DM在高纬度地区（$>10^\circ$），包括光子从即时发射和逆康普顿散射，强调新发现的贡献的影响，从错位活动星系核（MAGN）这样的分析。总结所有重要的银河系和河外组成部分的IGRB，我们发现，提高认识的相关天体物理的不确定性仍然是强制性的，把严格的界限热产生的DM。另一方面，我们也表明，IGRB有可能成为最有竞争力的{ \it未来}的方式来测试DM WIMP假设，一旦目前的不确定性，甚至略有减少。事实上，如果MAGN的贡献甚至在90%的最大水平与我们目前的理解一致，热产生的WIMP将受到严重限制，作为DM候选人的质量高达几个TeV。
2014-02-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gamma Rays From Dark Matter Subhalos Revisited: Refining the Predictions and Constraints
利用ELVIS和Via Lactea-II模拟的数据，我们描述了当地的暗物质晕下人口，并使用这些信息来完善的预测所产生的伽马射线通量湮灭暗物质在这一类的对象。我们发现，附近的subhalos的形状显着改变的潮汐效应，一般不好描述的NFW密度分布，而更喜欢幂律剖面与指数截止。从费米伽马射线太空望远镜探测到的候选暗晕，我们把限制的暗物质湮灭截面，只是适度弱于矮星系的观测。我们还计算了可观察到的subhalos的分数，预测在空间上扩展到一个潜在的可辨别的费米的水平。
2017-03-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma rays from ultracompact primordial dark matter minihalos
超致密微晕是最近提出的一类新的暗物质结构。这些小晕可能是由早期宇宙的相变或暴胀子势的特征产生的，并构成了今天的非重子大质量致密晕天体（MACHO）。如果暗物质由自湮灭粒子组成，我们将研究在伽马射线中探测超致密微晕的前景。我们计算了现今的通量从迷你晕产生的电子正电子湮没时代，和QCD和电弱相变在早期宇宙。即使在100 pc的距离上，在电子正电子湮没时期产生的微晕在今天也应该是可以被费米卫星、目前的切伦科夫航空望远镜，甚至是EGRET档案数据探测到的。在约1 pc内，QCD相变中形成的迷你晕将具有与当前间接暗物质搜索目标矮球状星系相似的预测通量，因此也可能被当前或即将进行的实验检测到。
2010-09-02 astro-ph.CO 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
Constraints on Majorana Dark Matter from a Fourth Lepton Family
我们研究的可能性暗物质的重中微子的形式从第四轻子家庭与螺旋抑制耦合，使暗物质产生热通过湮灭在早期宇宙。我们提出了所有可能的限制，这种情况下来自大型强子对撞机和对撞机物理，地下直接探测器，中微子望远镜，和间接天体物理搜索。虽然我们嵌入的复合动力学模型中的WIMP候选人，我们的大多数结果是模型独立的，适用于所有的模型，其中重中微子与抑制耦合占暗物质丰度。
2014-02-04 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Cosmological Dark Matter Annihilation from the Fermi-LAT Isotropic Diffuse Gamma-Ray Measurement
第一次发表的费米大面积望远镜（费米-LAT）测量的各向同性扩散伽马射线发射是在一个单一的幂律很好的协议，并没有显示出任何迹象的主导贡献的暗物质源的能量范围从20到100 GeV。我们使用该测量通量的绝对大小和光谱形状来推导出三种类型的一般暗物质候选者的截面限制：湮灭为夸克、带电轻子和单色光子。预测的伽马射线通量从湮灭暗物质的强烈影响的底层分布的暗物质，并通过使用不同的可用结果的物质结构形成，我们评估这些不确定性。我们还量化了暗物质的约束如何依赖于假设的常规背景和宇宙对高能伽马射线的透明度。在合理的背景和暗物质结构的情况下（但不是在我们考虑的所有情况下），有可能排除提出的模型来解释费米-LAT和PAMELA实验测量的电子和正电子过剩。导出的极限也开始探测主要湮灭为夸克的热产生遗迹（例如在最小超对称模型中）的截面。对于单色伽马射线的签名，目前的测量约束只有暗物质的情况下，非常强的信号。
2010-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Multi-frequency search for Dark Matter: the role of HESS, CTA, and SKA
暗物质（DM）在我们目前对宇宙的理解中仍然是一个至关重要但难以捉摸的组成部分。因此，许多实验研究致力于揭示其性质。然而，现有的直接探测方法，以及著名的费米大面积望远镜（Fermi-LAT）的$γ$ -射线搜索，对质量低于1 TeV的DM粒子最敏感，对重轻子湮灭产生的硬谱不太敏感。高能立体系统（HESS）在改进费米-LAT寻找更高质量DM粒子方面取得了一些成功，特别是通过重轻子态湮灭。然而，最近发现的高J因子矮球状星系的暗能量调查（DES）开辟了可能性，投资更多的HESS观测时间在寻找DM $γ$ -射线签名的矮星系。这项工作探讨了HESS使用这些新目标扩展其当前限制的潜力，以及未来切伦科夫望远镜阵列（CTA）的限制。这些限制进一步比较，我们在低射频平方公里阵列（SKA）。最后，我们探讨了HESS，CTA和费米-LAT对“马达拉”玻色子的现象学的影响，该玻色子是基于大型强子对撞机（LHC）运行1的数据中的异常而假设的。这些来自不同频带的限制的力量暗示了一种利用现有和即将到来的南部非洲望远镜的高效多频DM狩猎策略。
2017-05-11 astro-ph.CO
Can Dark Matter be an artifact of extended theories of gravity?
在这篇文章中，我们提出了不同的背景模型的扩展理论的重力，这是最低限度地耦合到SM领域，解释的可能性成因的暗物质不影响SM粒子部门。我们修改了引力扇区，允许量子修正的动机（1）本地$f(R)$引力和（2）非最小耦合引力与SM扇区和介子场。接下来，我们对度规应用保角变换，将作用量变换回爱因斯坦坐标系。我们还表明，一个有效的理论，从这些扩展理论的引力和SM部门看起来完全相同。使用普朗克2015年观测到的遗迹约束，我们约束了有效场论的尺度（$Λ_{UV}$）以及暗物质质量（$M$）。考虑了（1）轻暗物质（LDM）和（2）重暗物质（HDM）两种情况，推导了暗物质湮灭为SM粒子的热平均截面的上界.此外，我们表明，我们的模型自然地纳入了自相互作用的暗物质。利用这些自相互作用，我们导出了（1）局部$f(R)$引力和（2）来自暗物质自相互作用的非最小耦合引力的参数约束。最后，我们从粒子物理学的角度提出了一些不同的UV完全模型，这些模型可以产生与我们从扩展的引力理论推导出的相同的有效理论。
2016-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tomographic-spectral approach for dark matter detection in the cross-correlation between cosmic shear and diffuse gamma-ray emission
我们最近提出将弥漫的河外伽玛射线背景与宇宙剪切的引力透镜信号互相关。这代表了一种新的和有前途的战略，以寻找湮灭或衰变粒子暗物质（DM）的候选人。在目前的工作中，我们展示了一个断层光谱的方法的潜力：测量在不同的箱的红移和能量的互相关显着提高了DM信号的灵敏度。事实上，这里提出的技术利用了不同的缩放的天体物理和DM组件与红移，同时，他们的不同的能量谱和不同的角度扩展。即使当DM诱导的发射非常微弱时，对粒子DM信号的灵敏度也是非常有希望的。我们首先量化的前景，检测DM交叉相关的费米大面积望远镜（LAT）的漫射伽马射线背景与宇宙剪切预期从暗能量调查。在一个显着的subhalo的提升的假设下，这样的测量可以提供DM的5西格玛检测，如果DM粒子是轻于300 GeV，并具有热湮灭率。然后，我们预测了欧洲航天局Euclid卫星（计划于2020年发射）的能力，并结合一个假设的未来伽马射线探测器，与目前的望远镜相比，其规格略有改进。我们预测，他们的数据的互相关将允许测量DM质量的不确定性的一个因素为1.5-2，即使是中度subhalo的提升，DM质量高达几百GeV和热湮灭率。
2015-11-24 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Light Dark Matter with Diffuse X-Ray and Gamma-Ray Observations
我们目前的限制衰减和湮灭暗物质（DM）在4千电子伏至10 GeV的质量范围内，使用卫星HEAO-1，INTEGRAL，COMPTEL，EGRET和费米伽马射线太空望远镜公布的结果。我们从各种DM衰变模式中推导出γ射线谱的解析表达式，并发现寿命限制在10^24-10^28秒的范围内，取决于DM质量和衰变模式。我们将这些约束映射到各种模型的参数空间上，包括一个隐藏的光子，它是动力学混合隐藏扇区的一部分，一个引力子与R-宇称违反衰变，一个不育中微子，DM与偶极矩，和一个黑暗的π。在参数空间的某些部分，发现对不育中微子和隐光中微子DM的间接约束比其他实验或天体物理探测更有力。虽然我们的重点是衰减DM，我们也提出了DM湮灭的电子-正电子对的限制。我们发现，如果湮灭是p波抑制，银河系的扩散约束，取决于DM质量和速度在重组，更强大的约束比宇宙微波背景。
2013-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Detection prospects for heavy WIMP dark matter near supermassive black holes, particularly in M31
Institute of Physics, University of Belgrade（贝尔格莱德大学物理研究所）
本文研究了近超大质量黑洞处WIMP暗物质的探测前景，指出CTA在M31*中可能探测TeV尺度WIMP参数空间，并提供比MW*更严格的约束。
2025-12-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
