Combined Dark Matter searches towards dwarf spheroidal galaxies with Fermi-LAT, HAWC, HESS, MAGIC and VERITAS
对暗物质（DM）的研究具有揭示标准模型之外的物理学的巨大潜力。因此，寻找DM粒子的证据正在使用广泛的技术进行，例如直接寻找DM粒子，寻找用对撞机产生的DM，以及间接寻找DM的标准模型湮灭产物。矮球状星系（dSphs）是间接暗物质搜索的理想目标，因为它们相对较高的DM含量和可忽略的预期天体物理背景。为了最大限度地提高DM搜索对dSphs的灵敏度，首次将来自三个成像空气切伦科夫望远镜（IACT）阵列的dSphs数据结合起来：HESS，MAGIC和VERITAS;费米-LAT卫星和水切伦科夫探测器HAWC。由于所涉及的仪器的多样性，每个实验将分析来自多个目标的单个数据集，然后将结果在可能性水平上进行组合。为了在五个实验的可能性的一致性，一个共同的方法是用来处理每个目标的天体物理因子（J因子）和一组商定的湮灭通道被认为是。我们还同意采用一种共同的统计方法和处理仪器系统的不确定性。结果中提出的速度加权截面的DM自湮没作为DM粒子质量的函数的约束。
2019-09-13 astro-ph.HE
Constraints on cross-section and lifetime of dark matter with HAWC Observations of dwarf Irregular galaxies
研究表明，不规则矮星系的动力学过程主要由暗物质控制。还观察到，这些星系的恒星形成率和金属丰度都很低，并且预计不会有极高能量的伽马射线发射。由于它们的距离、暗物质含量和巨大的数量，dIrr星系是通过地基和宽视场伽马射线实验（如HAWC）进行间接暗物质搜索的良好目标。我们分析的数据在31 dIrr星系的HAWC视野内的位置，并没有显着的过剩被发现。在这里，我们提出的个人和合并的限制的湮灭截面和衰变寿命的弱相互作用的大质量粒子的质量在1和100 TeV之间。
2019-08-23 astro-ph.HE
A Search for Dark Matter in the Galactic Halo with HAWC
高海拔水切伦科夫伽马射线观测站是一个对500 GeV - 100 TeV伽马射线和宇宙射线敏感的宽视场观测站。HAWC天文台每天观测超过2/3的天空，对各种各样的天体物理源非常敏感，包括可能来自暗物质的伽马射线。银河系中的暗物质湮灭和衰变应该会在天空中产生许多度的伽马射线信号。HAWC的瞬时视场为2 sr，可以观测天空中的扩展区域，例如星系晕中的暗物质。在这里，我们显示的限制暗物质湮灭截面和衰变寿命从HAWC观测的星系晕与15个月的数据。这些是对TeV和PeV暗物质的一些最鲁棒的限制，对暗物质形态很不敏感。这些限制开始限制PeV冰立方中微子被解释为暗物质主要衰变为强子的模型。
2017-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Searching for TeV DM evidence from Dwarf Irregular Galaxies with the HAWC Observatory
观测到矮不规则（dIrr）星系的动力学是由暗物质（DM）控制的。最近，DM密度分布已经研究了31 dIrrs。它们的扩展DM halo（Burket类型配置文件）使这些对象成为DM搜索的良好候选对象。位于普埃布拉（墨西哥）的高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台是执行这种DM搜索的最佳选择，因为它的天空覆盖范围很大（每天8.4 sr）。我们分析了一组两年的HAWC数据，我们发现没有显着的DM信号dIrr星系。本文给出了dIrr星系DM湮灭截面的上限。
2017-08-15 astro-ph.HE
An optimized search for dark matter in the galactic halo with HAWC
本研究利用 HAWC 天文台的宽视场和高占空比特性，结合针对延展源优化的新背景估计技术，在银河晕大区域探测暗物质信号，并在 10 至 100 TeV 质量范围内对暗物质湮灭和衰变设定了改进的限制。
2023-05-17 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Combined dark matter searches towards dwarf spheroidal galaxies with Fermi-LAT, HAWC, H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS
宇宙学和天体物理学的观测表明，宇宙总物质的85%是由暗物质（DM）组成的。然而，它的性质仍然是粒子物理学中最具挑战性和最基本的开放问题之一。假设粒子DM，这种奇异形式的物质不可能由标准模型（SM）粒子组成。已经开发了许多模型来试图解开DM的性质，例如弱相互作用大质量粒子（WIMPs），最受欢迎的粒子候选者。WIMP湮灭和衰变可以产生SM粒子，SM粒子反过来强子化和衰变产生SM次级粒子，如高能$γ$射线。在间接DM搜索的框架内，有希望的目标的观察被用来搜索DM湮灭的签名。其中，矮球状星系（dSphs）由于其预期的高DM含量和可忽略的天体物理背景而受到普遍青睐。在这项工作中，我们提出了第一个20 dSph观测组合，由费米LAT，HAWC，H.E.S.S.，MAGIC和VERITAS合作，以最大限度地提高DM搜索的灵敏度并改善当前结果。我们使用一个联合的极大似然方法结合每个实验的个别分析，以获得更多的约束上限的WIMP DM自湮没截面作为DM粒子质量的函数。我们提出了新的DM的限制在最宽的质量范围内有史以来报道，从5 GeV到100 TeV的这五个不同的$γ$射线仪器的组合感谢。
2021-08-31 astro-ph.HE hep-ex
Searching for Dark Matter Sub-structure with HAWC
对暗物质的模拟显示，银河系暗物质子晕的预期数量与光学观测到的数量之间存在差异。其中一些看不见的卫星可能以暗矮星系的形式存在：像矮星系一样的次晕，没有发光的对应物。假设存在WIMP暗物质，那么就有可能从源自暗物质湮灭的伽马射线信号中探测到这些看不见的次晕。高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）是一个非常高的能量（500 GeV至100 TeV）伽马射线探测器，具有宽视场和近连续的占空比，使HAWC成为无偏天空调查的理想选择。我们执行这样的搜索伽马射线信号的暗矮星在银河系晕。我们进行有针对性的搜索HAWC伽马射线源，没有已知的关联与低能量的同行，基于整个天空的无偏搜索。在没有发现强烈倾向于暗物质模型的源的情况下，我们计算了HAWC观测暗矮星的能力。我们还计算了HAWC的灵敏度潜在的未来检测一个给定的模型的暗物质子结构。
2019-06-20 astro-ph.HE
Dark Matter Limits From Dwarf Spheroidal Galaxies with The HAWC Gamma-Ray Observatory
高海拔水切伦科夫伽马射线观测站是一个对500 GeV - 100 TeV伽马射线和宇宙射线敏感的宽视场观测站。它还可以对暗物质（DM）的湮灭和衰变进行各种间接搜索。在间接探测暗物质的最有希望的目标是矮球状星系。预计这些天体的伽马射线来源很少，但暗物质含量很高，使它们成为用伽马射线间接探测暗物质的理想候选者。在这里，我们提出的湮灭截面和衰变寿命的HAWC视野内的15个矮球状星系的个别限制，以及他们的组合限制。这些是使用HAWC收集的数据对湮灭截面和衰变寿命的第一个限制。
2017-06-05 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on the Diffuse Gamma-Ray Background with HAWC
在高纬度地区，100 GeV以上的漫射伽马射线背景（DGB）预计是由尚未解决的河外天体产生的，如活动星系核，各向同性的银河伽马射线，以及银河暗物质晕中的暗物质湮灭或衰变可能产生的辐射。DGB已经被观测到接近1 TeV，但尚未在更高的能量下被探测到。探测到或严格限制DGB超过这个能量将产生强烈的多信使后果，例如限制在冰立方中观察到的天体物理中微子的起源。高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台对1 TeV以上的伽马射线具有最高的灵敏度，每天观测超过2/3的天空。凭借其高能量范围和大面积覆盖，HAWC可以显着提高在TeV能量的DGB的搜索。我们将研究HAWC数据集的参数切割，以更好地将伽马射线空气簇射与背景强子簇射隔离开来。这与新的背景估计技术相结合将提高HAWC对DGB的灵敏度。我们将提出一个限制的DGB与HAWC以及它的影响，多信使和暗物质的研究。
2019-08-30 astro-ph.HE
Constraints to dark matter annihilation from high-latitude HAWC unidentified sources
$Λ$ CDM宇宙学框架预测，在我们银河系中存在数千个暗晕，它们的质量不足以保留重子并变得可见。然而，它们中的一些可能会发出伽马射线，前提是暗物质（DM）是由弱相互作用的大质量粒子（WIMP）组成的，这些粒子会自我湮灭，并在伽马射线目录中显示为未识别的伽马射线源（unID）。事实上，unID已被证明是具有伽马射线的DM搜索的竞争目标。在这项工作中，我们专注于三个高纬度（$|b|\geq 10^\circ$）源存在于2 HWC目录的高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台没有协会在其他波长。事实上，只有一个源，2 HWC J1040+308，被发现高于HAWC检测阈值时，考虑760天的数据，一个因素1.5更多的曝光时间比原来的2 HWC目录。其他仪器，如费米-LAT或VERITAS在较低的能量不能检测到这个源。此外，该unID被报告为空间扩展的，使得它在DM搜索上下文中更加有趣。在等待更多的数据，可能会进一步阐明这个来源的性质，我们设置竞争上限的湮灭截面比较这个HAWC unID的期望基于国家的最先进的N体宇宙学模拟的银河系subhalo人口。我们发现这些限制对于重WIMP特别具有竞争力，即，在$b\bar{b}$（$τ^+τ^-$）湮灭通道的情况下，质量高于$\sim 25$（40）TeV，达到速度平均截面值$2\cdot10^{-25}$（$5\cdot10^{-25}$）$cm^3s…
2020-01-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Search for Gamma-ray Spectral Lines from Dark Matter Annihilation in Dwarf Galaxies with the High-Altitude Water Cherenkov Observatory
本地矮球状星系（dSphs）是附近的暗物质占主导地位的系统，使它们成为寻找伽马射线粒子暗物质相互作用的理想目标。如果暗物质湮灭或直接衰变为两条伽马射线（或一条伽马射线和一条中性粒子），就会产生一条单色谱线。在TeV的能量下，没有其他过程会产生谱线，这使得它成为一个非常干净的间接暗物质搜索通道。随着逐事件能量重建技术的发展，我们现在可以用高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台搜索谱线。HAWC是一种位于墨西哥中部的宽视场测量仪器，可观测100 TeV的伽马射线<1 TeV to >。在这项工作中，我们提出了最近的搜索结果谱线从本地，暗物质占主导地位的矮星系使用1038天的HAWC数据。我们还提出了更新的限制，在以前的出版物中报道的几个连续通道。我们的伽马射线谱线的限制是迄今为止获得的最具约束力的20 TeV至100 TeV。
2019-12-11 astro-ph.HE hep-ex
Search for Decaying Dark Matter in the Virgo Cluster of Galaxies with HAWC
本研究利用HAWC天文台2141天的观测数据，在室女座星系团中搜寻暗物质衰变产生的甚高能伽马射线信号，为10 TeV以上暗物质衰变寿命提供了最强约束之一。
2024-01-10 astro-ph.HE hep-ph
A search for spectral hardening in HAWC sources above 56 TeV
高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台是一个宽视场伽马射线天文台，经过优化，可以探测到300 GeV到几百TeV之间的伽马射线。HAWC合作组织最近发布了他们的第三个源目录（3HWC），其中包含65个源。这些源之一，超高能量伽马射线源3HWC J1908+063，可能在最高能量（高于56 TeV）处表现出光谱指数的硬化。至少需要两个粒子群才能令人满意地解释最高的能量发射。这第二个成分可能是轻子或强子的起源。如果它的起源是强子的，那就意味着在源附近存在能量高达$\sim$ 1 PeV的质子。我们已经搜索了其他3HWC源的存在，这种光谱硬化功能。如果观察到，这将意味着这些来源可以成为PeVatron的良好候选人。
2021-07-29 astro-ph.HE
Multi-wavelength observations of 2HWC J1928+177: dark accelerator or new TeV gamma-ray binary?
2 HWC J1928+177是由高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台探测到的银河TeV伽马射线源，能量高达~ 56 TeV。HAWC的消息来源，后来被H.E.S.S.证实，由于在较低的能量带中没有发现明显的超新星遗迹或脉冲星风星云，因此仍然没有被确认为暗加速器。射电脉冲星PSR J1928+1746与HAWC源位置一致，没有X射线对应物。我们的SED模拟表明，逆康普顿散射在假定的脉冲星风星云可以占TeV的排放，只有当看不见的星云是扩展到r ~ 4 [arcmin]。或者，TeV伽马射线可能是由来自与射电脉冲星相关的未被探测到的超新星遗迹和附近的分子云G52.9+0.1的相对论质子之间的强子相互作用产生的。NuSTAR和Chandra观测在HAWC误差圆内检测到一个可变的X射线点源，可能与明亮的红外源有关。X射线光谱可以用吸收的幂律模型拟合，具有$N_{\rm H} = (9\pm3)\times10^{22}$ cm $^{-2}$和$Γ_X = 1.6\pm0.3$，并且在过去十年中表现出长期的X射线通量变化。如果X射线源，可能与IR源（可能是O星）相关，是HAWC源的对应物，它可能是一个新的TeV伽马射线双星，由脉冲星风和恒星风之间的碰撞提供动力。后续的X射线观测是必要的，以寻找扩散的X射线发射，并确定HAWC源的性质。
2020-05-25 astro-ph.HE
GeV-TeV Counterparts of SS 433/W50 from Fermi-LAT and HAWC Observations
微类星体SS 433的扩展喷流已经被HAWC用光学、射电、X射线和最近的甚高能（VHE）$γ$射线观测到。HAWC $γ$ -射线与能量高达25 TeV的检测激励搜索高能$γ$ -射线对应的费米-LAT数据在100 MeV-300 GeV的频带。本文报道了首次联合分析Fermi-LAT和HAWC观测结果，研究SS~433的$γ$射线辐射的光谱和位置。我们的分析发现，在SS 433的东叶和西叶内有GeV到TeV $γ$射线的共同发射点。超过1 GeV的总通量在两个叶中为$\sim 1\times10^{-10}\,\rm cm^{-2}\,s^{-1}$。东瓣的$γ$射线谱与由喷流加速的电子群的逆康普顿发射一致。为了解释GeV和TeV的通量，电子需要有一个软的本征能谱，或者在磁化环境中由于同步辐射而经历一个快速冷却过程。
2020-01-10 astro-ph.HE
AMON: TeV Gamma and Neutrino Coincidence Alerts from HAWC and IceCube subthreshold data
随着大型宇宙射线、伽马射线、中微子和引力波观测站的同时运行，多信使天体物理学的时代已经到来。就在过去的两年里，一个电磁（EM）对应物被探测到的引力波事件，和高能中微子的EM对应物的证据已经确定。这些测量对我们对非热宇宙的看法产生了重大影响，但理解宇宙加速器需要大量增加多信使观测的数量。天体物理多信使观测网（AMON）是为高统计搜索伽马射线和中微子探测器的阈下瞬态警报而设计的。在AMON，我们已经实施了一个联合的可能性分析TeV伽马射线测量从高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台和中微子从冰立方中微子天文台。AMON已经准备好使用HAWC“热点”和IceCube天体物理中微子事件产生实时巧合警报。这些警报将分发给AMON后续合作伙伴，预计延迟时间中位数为6小时，相当于HAWC视野中的完整过境。警报的角分辨率将达到${\sim}0.2^{\circ}$，非常适合进行深层电磁跟踪观测。
2019-08-16 astro-ph.HE
VERITAS and Fermi-LAT observations of TeV gamma-ray sources from the second HAWC catalog
HAWC天文台最近发布了他们的第二个源目录，其中包括39个基于507天曝光时间的非常高能量伽马射线源。其中，有16个源与任何已知的TeV源相差超过一度。我们使用VERITAS和\textit{Fermi} -LAT数据研究了这16个源中的13个。VERITAS是一个由四个成像大气切伦科夫望远镜组成的阵列，观测能量高于85 GeV的伽马射线，可以提供更详细的源图像，曝光时间短得多，角分辨率更好。利用\textit{Fermi} -LAT数据，我们寻找了较低能量（E>10 GeV）的对应物。VERITAS的暴露量在13个来源中各不相同，我们使用了8年的\textit{Fermi} -LAT数据。VERITAS在该后续研究中发现PWN~DA~495区域的弱伽马射线发射与2 HWC J1953+294一致。我们将特别讨论PWN~DA~495区域和SNR~G~54.1+0.3区域的结果，其中\textit{Fermi} -LAT探测到SNR~G~54.1+0.3的GeV对应物，这是VERITAS和HAWC探测到的已知TeV源。
2017-08-18 astro-ph.HE
Searching for TeV Dark Matter in Irregular dwarf galaxies with HAWC Observatory
我们提出的结果暗物质（DM）的搜索样本的31矮不规则（dIrr）星系的视野内的HAWC天文台。dIrr星系是DM占主导地位的对象，天体物理的伽马射线发射估计是可以忽略不计的次级伽马射线通量预期的湮灭或衰变的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）。虽然我们没有看到任何统计上显着的DM信号dIrr星系，我们提出的排斥限制（$95\%~\text{C.L.}$）的湮灭截面和衰变寿命的WIMP候选人之间的$1$和$100~\text{TeV}$的质量。从dIrr星系的排斥限制是相关的和互补的基准矮椭球（dSph）星系。事实上，dIrr星系是运动学上不同于基准dSph的目标，保留了不同演化历史的足迹。我们比较的限制从dIrr星系的超微弱和经典的dSph星系以前观察到的HAWC。我们发现，约束是可比的限制，从经典的dSph星系和$\thicksim2$数量级弱于超微弱的dSph限制。
2023-02-15 astro-ph.HE
Search for Signatures of Dark Matter Annihilation in the Galactic Center with HAWC
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）；Universidad Autónoma de Chiapas（恰帕斯自治大学）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文研究所）；Universidad de Costa Rica（哥斯达黎加大学）；Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo（米却肯圣尼古拉斯德伊达尔戈大学）；Temple University（天普大学）；Department of Physics and Astronomy, Michigan State University（密歇根州立大学物理与天文学系）；Università degli Studi di Torino（都灵大学）；Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica（国家天体物理学、光学和电子学研究所）
利用HAWC天文台数据，在银河系中心探索暗物质湮灭信号，设定高能暗物质粒子的湮灭截面上限。
2026-03-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Surveying the TeV sky with HAWC
高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台已经完成，并于2015年初开始全面运作。HAWC位于墨西哥普埃布拉州Sierra Negra火山附近海拔4，100米处，由300个水箱组成，每个水箱装有4个PMT。该阵列经过优化，可用于探测能量在100 GeV至100 TeV之间的伽马射线产生的空气簇射，也可用于测量带电的宇宙射线。约2球面度的宽瞬时视场和>95%的占空比使HAWC每天可以测量三分之二的天空。这些独特的能力使其能够监测可变的伽马射线通量，并搜索伽马射线暴和其他瞬态事件，从而为了解银河系和河外来源的粒子加速提供新的见解。在这方面的贡献，我们将提出第一个结果，从一年多的观测与部分阵列配置。我们将讨论如何HAWC可以映射伽马射线天空以及探测其他物理，包括宇宙射线各向异性和寻找暗物质湮灭的签名。
2015-09-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
The HAWC Gamma-Ray Observatory: Dark Matter, Cosmology, and Fundamental Physics
高海拔水切伦科夫伽马射线天文台（HAWC）的目的是执行TeV天空的天气调查。该实验的高能量覆盖范围将使基础物理学的研究超越标准模型，探测器的大视场将使对宇宙学重要背景和磁场的详细研究成为可能。我们描述了完整的HAWC阵列对这些现象的敏感性，在巴西里约热内卢举行的第33届国际宇宙射线会议（2013年7月）上展示了五个贡献。
2013-09-30 astro-ph.HE
Improved Heavy Dark Matter Annihilation Search from Dwarf Galaxies with HAWC
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）；Universidad Autónoma de Chiapas（恰帕斯自治大学）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文研究所）；Universidad de Costa Rica（哥斯达黎加大学）；Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo（米却肯圣尼古拉斯德伊达尔戈大学）；University（大学）；Department of Physics and Astronomy, Michigan State University（密歇根州立大学物理与天文学系）
本文通过改进HAWC观测方法，提高了对矮星系中暗物质湮灭信号的探测灵敏度，并在1-10^4 TeV暗物质质量范围内设定了湮灭截面的上限。
2026-09-15 astro-ph.HE
Current and future gamma-ray searches for dark-matter annihilation beyond the unitarity limit
几十年来，人们一直在寻找弱电尺度的暗物质（DM），但没有明确的探测结果。这种缺乏成功可能暗示DM搜索集中在错误的质量范围上。超出规范参数空间的拟议候选是超重DM（UHDM）。在这项工作中，我们认为间接UHDM湮灭搜索质量之间的30 TeV和30 PeV，远远超出了在$\sim$ 100 TeV的么正性限制，并讨论DM模型在这一制度的基本要求。我们探索的可行性检测湮灭签名，并与当前和未来的超高能量（VHE; $>$ 100 GeV）$γ$射线天文台的UHDM的预期达到。具体来说，我们专注于三个参考仪器：两个成像大气切伦科夫望远镜阵列，仿照VERITAS和CTA-North，和一个扩展的空气簇射阵列，由HAWC的动机。通过对仪器响应函数和背景速率的合理假设，我们找到了一组UHDM参数（质量和横截面），其中$γ$射线签名可以由上述天文台检测到。我们进一步计算每个实验的预期上限。通过实际的暴露时间，这三种仪器可以在很宽的质量范围内探测DM。在下端，它仍然可以具有点状截面，而在更高的质量下，DM可以具有几何截面，表明复合性。
2022-09-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Limit on an Isotropic Diffuse Gamma-Ray Population with HAWC
高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）的105天的数据已被用来放置一个新的限制各向同性扩散伽马射线人口超过10 TeV。高能各向同性弥散伽马射线发射是由未被分辨的河外天体（如活动星系核）产生的，高能宇宙射线与银河系间介质的相互作用或暗物质湮灭可能会产生贡献。各向同性的扩散伽马射线发射已被观察到高达近1 TeV。在此能量以上，仅报告了上限。这些能量以上的各向同性光子数的观测或极限对局部天体物理粒子的产生非常敏感。特别值得注意的是，我们预计光子人口伴随着TeV-PeV天体物理中微子探测在IceCube仪器。对高于这个能量的光子数的观测或限制可以指出这些中微子的起源，表明它们是否在伽马射线视界内。HAWC对100 GeV至100 TeV之间的伽马射线具有卓越的灵敏度，可持续观察头顶天空，并测量或限制1 TeV以上的各向同性辐射。我们提出了一个限制在10 TeV以上的基础上的背景拒绝在105天的观测蟹状星云与HAWC。随着更多的数据和研究，该限值将大幅改善。
2015-08-17 astro-ph.HE
Casting Light on Dark Matter
评述了在大型强子对撞机上探测候选超对称暗物质粒子的前景，并与直接和间接寻找天体物理学暗物质的前景进行了比较。讨论是基于频率论分析的最小超对称扩展的通用软超对称破缺的标准模型（CMSSM）的首选区域。在不久的将来，大型强子对撞机的搜索可能有很好的机会观察到超对称性--因此，直接搜索天体物理学上的暗物质粒子也可能如此，而间接搜索可能需要更高的灵敏度，至少在CMSSM内是这样。
2011-06-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Constraints on Spin-Dependent Dark Matter Scattering with Long-Lived Mediators from TeV Observations of the Sun with HAWC
我们分析了太阳作为一个来源的间接检测暗物质通过寻找伽马射线从太阳盘。暗物质通过与太阳核的弹性相互作用被捕获，然后湮灭为长寿命的介质，可以产生可检测的伽马射线通量。我们从高海拔水切伦科夫天文台搜索了三年的数据，发现没有统计学意义上的TeV伽马射线从太阳发射的检测。利用这一点，我们约束自旋相关的弹性散射截面的暗物质与质子的暗物质质量超过1 TeV，假设一个不稳定的调解人具有良好的寿命。结果补充限制从费米-LAT观测太阳和一起覆盖WIMP质量之间的4 GeV和$10^6$ GeV。介质衰变为伽马射线的横截面约束可以像$\sim10^{-45}$ cm $^{-2}$一样强，这比目前1 TeV暗物质质量的直接探测实验强四个数量级以上。在更高质量下的横截面约束甚至更好，比目前100 TeV暗物质质量的直接检测约束好近7个数量级。这种敏感性的展示鼓励了根据这些强大的新约束详细开发理论模型。
2018-11-15 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Dedicated Indirect Searches for Dark Matter Using Antideuterons
本白皮书描述了使用反氘子进行间接暗物质搜索的基本思想。由于低的天体物理背景，由暗物质湮灭/衰变产生的低能量反氘核提供了一个有吸引力的暗物质特征。目前和未来的实验有很强的潜力，以检测反氘从暗物质。它们不仅相互补充，而且与其他暗物质搜索也是互补的。
2013-05-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Highlights from the High Altitude Water Cherenkov Observatory
高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线天文台今年在墨西哥Sierra Negra火山侧翼的4100米处完成。HAWC是一个水切伦科夫地面阵列的能力，区分100 GeV - 100 TeV的伽马射线从强子宇宙射线背景。HAWC特别适合研究极高能量的宇宙射线源，寻找扩展的伽马射线发射区域，并识别瞬态伽马射线现象。HAWC将在引发对活跃星系、伽马射线暴、超新星遗迹和脉冲星风星云的多波长和多信使研究方面发挥关键作用。TeV光子的观测也为许多基本物理现象提供了独特的测试，包括暗物质湮灭和原始黑洞蒸发。2013年年中开始运行，探测器部分完成。在运行的第一年，可以清楚地看到来自银道面的多TeV辐射，确认了一些已知的TeV源，并观察到了一些活动星系核。我们讨论了HAWC的科学，总结了实验的现状，并强调了数据分析的第一个结果。
2015-09-25 astro-ph.HE
The HAWC Gamma-Ray Observatory: Sensitivity to Steady and Transient Sources of Gamma Rays
高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线天文台旨在记录100 GeV至100 TeV之间的宇宙射线和伽马射线产生的空气簇射。由于其大视场和高寿命，HAWC非常适合测量来自扩展源、漫发射和瞬态源的伽马射线。我们描述的灵敏度HAWC的发射从扩展天鹅座地区以及其他类型的银河系的扩散发射;搜索耀斑的伽马射线暴和活动星系核;和第一次测量的蟹状星云HAWC-30。
2013-09-30 astro-ph.HE
Radio-Frequency Searches for Dark Matter in Dwarf Galaxies
矮球状星系长期以来一直被认为是间接寻找暗物质的最佳目标。然而，大多数此类研究都是使用伽马射线仪器进行的。在这篇综述中，我们讨论了最近的进展，已在无线电为基础的间接暗物质搜索。我们看看现有的工作在这个主题和讨论的未来前景，激励继续在这个新发展的领域，承诺成为，在即将到来的平方公里阵列，一个突出的组成部分，寻找暗物质的工作。
2020-07-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Novel Gamma-Ray Signatures of PeV-Scale Dark Matter
非常重的暗物质粒子的伽马射线湮灭和衰变产物可以通过产生对而衰减，导致电磁级联的发展。这不仅对伽马射线信号的光谱形状有显著影响，而且对所观察到的光子的角分布也有显著影响。这种现象在新的HAWC实验中尤为重要，该实验对多TeV光子以及非常重的暗物质粒子提供了前所未有的灵敏度。在这项研究中，我们专注于暗物质在100 TeV-100 PeV的质量范围内，并计算光谱和角分布的伽马射线从矮星系和附近的星系团在这类模型。
2017-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Primordial Extremal Black Holes as Dark Matter
研究表明，在给定暗电磁和重暗电子的情况下，质量范围从Planck尺度到$10^9$ g附近的原始（近）极值黑洞是宇宙学稳定的，并且可以解释暗物质.对于单个黑洞，霍金辐射和Schwinger放电过程分别被近极值和重暗电子所抑制.相比之下，双星系统的合并事件提供了直接观察霍金辐射的机会。由于合并产物不是极端的，它们迅速蒸发并产生瞬时高能中微子和伽马射线信号，可以在IceCube和HAWC等望远镜上观察到。近极值黑洞和暗电子质量之间的关系也可以为弱引力猜想提供线索。
2019-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos from the gamma-ray source eHWC J1825-134: predictions for Km$^3$ detectors
eHWC J1825-134源位于南部天空，最近被HAWC天文台探测到。它提出了一个硬光谱指数和它的伽马射线通量扩展到接近100 TeV的能量没有显着的抑制。在HAWC源中，它是多TeV域中最明亮的，因此是北半球应该用中微子望远镜搜索的第一个。使用更新的有效面积为即将到来的KM 3 NeT探测器，我们研究的可能性，在其运行时间的十年内检测到这个源。我们的结论是，约4至5西格玛检测后，预计10年的观察，这取决于所考虑的情况下的细节。
2020-06-19 astro-ph.HE hep-ph
Composite Dark Matter and Puzzles of Dark Matter Searches
DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中暗物质搜索的积极结果，与其他小组的结果放在一起，可能意味着宇宙学暗物质的非平凡粒子物理解决方案。带-2电荷的稳定粒子，在O-氦“原子”（OHe）中与原始氦结合，代表了暗物质的一种特定的比冷的核相互作用形式。在地球物质中OHe的速度变慢，因此在低温实验中直接探测地下暗物质的方法是难以实现的。然而，在DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中，Na和I核对OHe的辐射俘获会导致能量释放在2-5 keV区间内的年变化。
2010-03-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Powerful Solar Signatures of Long-Lived Dark Mediators
暗物质在太阳中的捕获和湮灭可以产生可探测的高能中微子，这为暗物质-质子散射截面提供了一个探测器。我们考虑的情况下，湮灭收益通过长寿命的暗介质，这使得伽马射线逃离太阳，减少中微子的衰减。对于伽马射线，由于费米对GeV太阳伽马射线的详细测量，以及HAWC和LHAASO在TeV范围内前所未有的灵敏度，有令人兴奋的新机会。对于中微子，增强的通量，特别是在更高的能量（$\sim$ TeV），允许更灵敏的暗物质搜索与冰立方和KM 3 NeT。我们发现，这些搜索通道可以是非常强大的，潜在的提高灵敏度的暗物质自旋相关的散射截面的几个数量级相对于目前的搜索高能量太阳中微子，以及直接检测实验。
2017-06-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Dark Matter Spectra from the Electroweak to the Planck Scale
我们计算了质量在电弱对称破缺尺度以上的暗物质（DM）的衰变谱，一直到普朗克尺度。对于一个任意的硬过程，包括衰变到不间断的标准模型，我们确定的即时分布的稳定状态，包括光子，中微子，正电子和反质子。这些光谱是通过间接检测在最高能量下寻找DM的关键成分，如在当前和即将进行的实验中探测的，包括IceCube，HAWC，CTA和LHAASO。我们的方法大大改进了现有的方法。例如，我们包括所有相关的电弱相互作用。这些效应的重要性随着DM质量的增加而增加，并且通过EeV，我们的光谱可以与现有结果相差几个数量级。
2021-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
The leptophilic dark matter with $Z'$ interaction: from indirect searches to future $e^+ e^-$ collider searches
我们研究的情况下，暗物质只与带电轻子在标准模型中通过中性矢量介体$Z'$。这样一个具有430 GeV暗物质的方案可以用合理的增强因子来拟合AMS-02合作项目最近观测到的正电子通量。我们研究了在未来的正负电子对撞机（如国际直线对撞机（ILC）和紧凑型直线对撞机（CLIC））上通过轻子末态和不可见衰变模式寻找这种亲轻子$Z'$的可能性。我们发现，对于$Z'$质量从1.0 TeV到1.5 TeV的基准模型，在CLIC 1.5 TeV运行下，通过单光子过程可以很容易地实现对$Z'\to \bar χχ$不可见衰变的搜索.然而，质量从0.5 TeV到0.8 TeV的较轻的$Z'$很难看到。双轻子加单光子通道可以在中等亮度下显示ILC和CLIC处的$Z'$质量。
2015-02-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Status of Dark Matter Searches (Rapporteur Talk)
本文回顾了截至2017年夏季在韩国釜山举行的第35届国际宇宙射线大会（ICRC 2017）上讨论的暗物质领域的现状。这是一个特别报告员在会议上关于暗物质研究现状的谈话的记录。
2017-12-02 astro-ph.HE hep-ph
Introduction to the special issue of Modern Physics Letters A "Indirect dark matter searches"
宇宙学上的暗物质的性质在物理学中找到了超越基本粒子标准模型的解释。暗物质候选者的景观包含了各种各样的物种，要么难以捉摸，要么在直接的实验搜索中难以检测到。即使在这种情况下，当这样的搜索是可能的，他们的结果的解释意味着额外的信息来源，这提供了暗物质的间接影响。一些非平凡的探测性质的暗物质在目前的问题。
2014-11-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Testing the Dark Matter Scenario for PeV Neutrinos Observed in IceCube
超重暗物质的晚期衰变被认为是在冰立方观测到的弥散PeV中微子的可能解释之一。我们认为多信使约束的影响，并表明，所提出的模型是勉强符合漫射伽马射线背景数据。通过详细分析和识别费米观测到的亚TeV各向同性扩散伽马射线数据以及HAWC或Tibet AS+MD等天文台未来对亚PeV伽马射线的观测，可以进行关键测试。此外，通过下一代望远镜（如IceCube-Gen 2）的几年观测，μ子中微子对附近暗物质晕（如室女星系团）的搜索应该使我们能够排除或支持暗物质模型，而不依赖于伽马射线和各向异性测试。
2015-08-12 astro-ph.HE hep-ph
Limits on the Diffuse Gamma-Ray Background above 10 TeV with HAWC
高能漫射伽玛射线背景（DGRB）可能是由未分辨的各向同性分布天体产生的，可能包括银河系或河外结构中的暗物质湮灭或衰变辐射。DGRB只在低于1 TeV的能量下被观测到;高于这个能量，上限已经被报道。在这个能量以上对DGRB的观测或严格限制可能具有重要的多信使意义，例如限制冰立方探测到的TeV-PeV天体物理中微子的起源。高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台，位于墨西哥中部海拔4100米，是敏感的伽马射线从几百GeV到几百TeV，并不断观察一个宽视场（2 sr）。凭借其高能量范围和大面积覆盖，HAWC非常适合显着改善对TeV能量的DGRB的搜索。在这项工作中，严格的削减已被应用到HAWC数据集，以更好地隔离伽马射线的空气阵雨背景强子阵雨。然后使用535天的Crab数据和蒙特卡罗模拟验证了对DGRB的敏感性，导致DGRB超过10 TeV的新限制以及对多信使研究的前瞻性影响。
2022-09-16 astro-ph.HE
Status of direct and indirect dark matter searches
我回顾了暗物质搜索使用直接，间接和加速器技术的现状。对个别实验的详细审查超出了这些程序的范围。相反，我关注的是每种方法所面临的挑战（有时是局限性），这是使它们相互补充的原因，也是我们必须确保它们同时发展的原因。
2020-01-17 astro-ph.HE hep-ex
Effective field theory interpretation of searches for dark matter annihilation in the Sun with the IceCube Neutrino Observatory
我们提出了一个独立于模型的解释搜索暗物质湮灭在太阳使用有效场论的方法。我们确定了一组有效的运营商的自旋相关的散射的暗物质与质子在非相对论性的限制，并探讨简单的新的物理模型，这将引起这样的运营商。使用的限制自旋相关的散射截面设置的冰立方合作在他们的搜索太阳中的暗物质湮灭，我们得到的限制有效耦合和相应的质量的中介粒子。我们表明，冰立方搜索的有效场论解释提供了补充的遗物密度观测和搜索在大型强子对撞机的暗物质的限制。最后，我们讨论了天体物理不确定性对我们结果的影响。
2014-11-27 astro-ph.HE hep-ph
On the sensitivity of the HAWC observatory to gamma-ray bursts
本文介绍了HAWC对伽马射线暴的敏感性。HAWC是一个非常高能量的伽马射线观测站，目前正在墨西哥建造，海拔4100米。它将通过水切伦科夫方法观测大气层空气簇射。HAWC将由300个大型水箱组成，每个水箱装有4个光电倍增管。HAWC有两个数据采集（DAQ）系统。主数据采集系统读出储罐中的同步信号，并重建单个大气簇射的方向和能量。定标器DAQ对检测器中每个光电倍增管（PMT）中的命中计数，并搜索所有PMT噪声的统计过量。我们表明，HAWC有一个现实的机会，观察高能幂律成分的伽玛暴，至少扩展到30 GeV，因为它已经观察到费米LAT。这两个DAQ系统的能量阈值足够低，可以观察到类似于GRB 090510和GRB 090902b的事件，并具有费米LAT观察到的特征。HAWC将提供有关伽玛暴高能谱的信息，这反过来又有助于了解伽玛暴喷流中的电子对衰减，河外背景光吸收，以及确定伽玛暴加速粒子的最高能量。
2011-12-19 astro-ph.HE
Search for gamma-rays from the unusually bright GRB 130427A with the HAWC Gamma-ray Observatory
本文报道了$>100\nobreakspace\rm{GeV}$能带长伽马射线暴（GRB）130427 A瞬发辐射的第一个极限。GRB 130427 A是有史以来探测到的最强大的红移$z\lesssim0.5$爆发，并且具有$100\nobreakspace\rm{MeV}$以上持续时间最长的发射。能谱至少延伸到$95\nobreakspace\rm{GeV}$，显然在高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线天文台，一个新的广泛的空气簇射探测器，目前正在建设中的墨西哥中部可观察到的范围内。爆炸发生在不利的观测条件下，在天空中，当HAWC运行10%的最后探测器时。根据观测到的MeV-GeV能区的光变曲线，我们在八个不同的时间段内观测到了该伽玛暴的瞬发和延迟辐射。在所有情况下，均未发现统计学显著过量计数，并设定了上限。结果表明，即将建成的HAWC探测器可以很容易地探测到接近天顶的类似伽玛暴。完整的HAWC探测器的探测率可能高达每年一到两个伽玛暴。探测可以提供有关高能过程工作的重要信息，并且观测到可能超过$\mathit{Fermi}$ -LAT能量范围的截止点可能是伽马射线吸收的特征，无论是在伽马射线暴中还是由于河外背景光而沿着视线。
2017-04-28 astro-ph.HE
TeV Dark Matter Searches in the Extragalactic Gamma-Ray Sky
来自天体物理靶的高能γ射线是研究重粒子暗物质湮灭或衰变的独特探针。几十年后，不同的零检测导致DM粒子质量的TeV规模的强约束。虽然伽马射线的特征预计是普遍的，从不同的目标，天体物理起源的不确定性强烈影响和削弱的限制。同时，伪信号可能源自非DM相关过程。在河外天空中寻找DM的许多伽马射线目标在控制这些不确定性并最终实现明确的DM检测方面发挥着至关重要的作用。最近，通过使用来自各种仪器的数据和在广泛的γ射线能量范围内对不同目标的TeV DM候选者进行组合分析已经取得了很大的进展。这些办法不仅使现有数据得到最佳利用，提高了灵敏度，而且还有助于消除与目标和仪器有关的不确定性。这篇评论收集了迄今为止使用星载费米大面积望远镜，地基成像大气切伦科夫望远镜和高海拔水切伦科夫伽马射线天文台（HAWC）在河外天空进行的所有搜索。我们讨论了不同的目标类，并提供了迄今为止所有分析的完整列表。
2022-09-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Status of Indirect (and Direct) Dark Matter searches
本文总结了暗物质的间接和直接搜索的现状，特别关注和批判性地看待前者。本文是特别报告员在荷兰海牙举行的第34届国际宇宙射线大会（红十字国际委员会，2015年）上的演讲的总结。
2015-12-21 astro-ph.HE hep-ph
Gamma-Ray Dark Matter Searches in Milky Way Satellites -- A Comparative Review of Data Analysis Methods and Current Results
如果暗物质是由质量在GeV-TeV范围内的弱相互作用粒子组成的，它们的湮灭或衰变可能会产生伽马射线，伽马射线望远镜可以探测到。对银河系矮球状卫星星系（dSphs）的观测得益于对dSphs暗物质含量的相对准确的预测，从而对暗物质性质产生了强有力的约束。这些观测的灵敏度搜索暗物质信号可以得到优化，由于使用先进的统计技术，能够利用光谱和形态的特点，预期的信号。在本文中，我回顾了当前一代伽马射线望远镜：费米-LAT，H.E.S.S，MAGIC，VERITAS和HAWC从dSphs观测中搜索暗物质的现状。我将详细描述这些工具使用的一般统计分析框架，将最新的实验结果放在上下文中，并指出不同特定实现之间最相关的差异。这将有助于比较当前和未来的结果，以及它们最终整合在一个多仪器和多目标的暗物质搜索。
2020-03-30 astro-ph.HE hep-ex
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
Searches for Particle Dark Matter: An Introduction
暗物质的同一性是粒子物理和天体物理中的一个关键的悬而未决的问题。在这篇论文中，我描述了一些互补的粒子暗物质的搜索。我将讨论如何影响恒星的暗物质可以限制其与原子核的相互作用，重点放在靠近银河系中心的主序星，以及通过即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜看到的第一批恒星。暗物质粒子的质量和湮灭截面可以通过搜寻天文目标中产生的伽马射线来探测。矮星系和超致密的、原始产生的暗物质微晕在这方面特别有希望。我说明了如何将这些搜索的结果与加速器和宇宙学的约束相结合，以产生一个单一的全球适合所有可用的数据。全球适合超对称性的技术要求很高，即使是最简单的预测模型和补充数据从一群天文和地球的实验，我展示了如何遗传算法可以帮助克服这些挑战。
2011-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark Matter Searches for Monoenergetic Neutrinos Arising from Stopped Meson Decay in the Sun
暗物质在被太阳核散射后可以被太阳引力捕获。在太阳中心捕获和积累的暗物质的湮灭可能会导致暗物质最可检测和识别的信号之一。对湮灭产物衰变中产生的高能中微子的研究对暗物质与原子核的自旋相关散射截面产生了极强的竞争性约束。近年来，由暗物质湮灭产生的低能中微子信号被认为是一种竞争和互补的搜索策略。这些高多重性的强子簇射产生了大量的π介子，它们将在太阳中停留并衰变，从而产生独特的亚GeV中微子信号。在这里，我们改进了以前的工作，考虑单能中微子信号所产生的π介子和K介子衰变。我们考虑在液体闪烁，液氩，水切伦科夫探测器搜索，并找到非常有竞争力的灵敏度为几个GeV的暗物质质量。
2015-11-25 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Searches with H.E.S.S
宇宙学测量表明，宇宙中存在着大量不可见的引力物质。关于它的起源，一个常见的假设是一个弱相互作用的大质量粒子。这种粒子的湮灭或衰变可以产生伽马射线。H.E.S.S.实验是位于纳米比亚的成像空气切伦科夫望远镜阵列，它可以探测300 GeV和10 TeV之间的极高能量伽马射线。本次演讲将介绍最近两个H.E.S.S.的概述。在甚高能量区域搜寻暗物质，一个以矮星系为目标，另一个以银河系中心的核心暗物质剖面为目标。
2015-12-02 astro-ph.HE hep-ph
The Dark Z' Portal: Direct, Indirect and Collider Searches
我们使用Z '-夸克耦合的一般参数化对暗Z'门户进行了详细的研究，包括轻（8-15）GeV和重（130-1000）GeV的暗物质场景。我们提出了一个全面的研究对撞机的现象，包括射流集群，强子化，和检测器的文物，这使我们能够获得准确的边界从寻找新的共振dijet事件和单射流事件中的LHC 7 TeV，LHC 8 TeV，和Tevatron 1.96 TeV的数据。我们还计算了暗物质的残余丰度、散射截面和对湮灭谱，并与当前的普朗克、费米-LAT和氙100/LUX边界进行了比较.最后，我们强调了互补搜索暗物质的重要性，并概述了排除与仍然可行的参数空间区域的黑暗Z'门户网站。
2013-12-18 astro-ph.HE hep-ph
