Gamma-ray background anisotropy from galactic dark matter substructure
星系内部的暗物质湮灭会在弥漫的伽马射线背景的全天图上留下特征性的角度特征。我们研究了由于晕下的伽马射线背景各向异性，并讨论了费米伽马射线空间望远镜的探测能力。我们推导出的解析公式，使直接计算的角功率谱，给定参数的subhalos。作为我们的基准子晕模型，我们采用M^{-1.9}质量谱，子晕径向分布向银河系中心抑制，每个子晕的光度轮廓以其平滑分量为主。我们发现，在θ<~ 5 deg的多极区，角功率谱主要由类噪声项控制，并受到相应晕圈内部结构的抑制。如果质量谱向下延伸到地球质量尺度，那么在费米角尺度为~10度的各向异性中，如果它们对伽马射线背景的贡献大于~ 20%，则可以检测到暗晕。另一方面，如果最小质量约为10^4 M_{sun}，则用于探测的相关角标度约为1度，并且各向异性探测要求次晕对伽马射线背景强度的贡献仅为约4%。这些可以通过适度提高粒子物理参数来实现。我们还发现，各向异性分析可能是一个更敏感的探针的subhalos比个人检测。我们还研究了模型参数的依赖性，在那里我们得出了类似的结论，所有的模型研究。这种分析方法在分析费米数据和用晕下模型解释角功率谱时是非常有用的。
2009-07-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Search for Dark Matter Subhalos in the High-Energy Gamma-ray Band with Fermi and the Cherenkov Telescope Array
我们讨论了潜在的探测暗物质和表征其粒子性质通过观察暗物质subhalos。具体来说，我们讨论了寻找暗物质银河系subhalos在伽马射线波段的大面积望远镜上的费米伽马射线太空望远镜，和未来一代的成像大气切伦科夫望远镜，最好的代表计划切伦科夫望远镜阵列。
2013-05-04 astro-ph.HE
Limits on Dark Matter annihilation cross sections to gamma-ray lines with subhalo distribution in N-body simulation and Fermi LAT data
在这项工作中，我们模拟了一套实现的本地体积暗物质subhalo人口的基础上的分布和关系，通过Lactea II N体模拟。我们计算了这些晕的J因子，发现低质量晕对总J因子的贡献很大。结合91个月的Fermi LAT观测，我们将暗物质直接湮灭为两条γ射线的截面限制在一个范围内。这是第一次结合数值模拟结果和费米LAT观测，将暗物质的截面限制为具有次晕布居的伽马射线线。虽然由次晕布居所得到的约束比由银河系中心的费米LAT观测得到的约束弱，但它们是对这些结果的支持和补充。
2017-03-21 astro-ph.HE
Statistics for dark matter subhalo searches in gamma rays from a kinematically constrained population model: Fermi-LAT-like telescopes
冷的暗物质暗晕预计会大量存在于星系中。如果暗物质自我湮灭，这些物体就成为间接搜索的主要目标，特别是用伽马射线望远镜。顺便说一句，费米-LAT目录已经包含了许多可能与subhalos有关的未知来源。在本文中，我们确定的概率subhalos被确定为γ射线点状源从它们的预测分布特性。我们使用半分析模型的银河系subhalo人口，这与宇宙学模拟，可以完全符合目前的运动学约束在银河系中，并没有分辨率限制。该模型采用了潮汐剥离的影响，从一个现实的分布在银河系中的重子。同样的重子分布也贡献了一个弥散的伽马射线前景，它与光滑的暗物质和未分辨的暗晕产生的前景相加，而这在暗晕搜索中常常被忽视。这种配置意味着点状subhalo信号和弥漫的背景之间的相关性。基于这种半解析建模，我们生成模拟伽马射线数据假设一个理想化的望远镜类似费米-LAT和执行的可能性分析，以估计当前和未来的敏感性，在相关的参数空间中的subhalos。我们发现了一些可检测的subhalos的顺序${\cal O}(<1)$乐观的模型参数和WIMP质量为100 GeV，最大化的核心主机晕。这几乎不支持目前对几个费米不明来源的解释。我们还发现，它更有可能检测到光滑的星系晕本身subhalos之前，应该暗物质在GeV-TeV的质量范围内通过$s$波过程的自我湮灭。
2022-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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-ray sensitivity to dark matter subhalo modelling at high latitudes
在伽马射线点状源目录中寻找“暗”暗晕是间接探测暗物质的有希望的策略之一。然而，这样的搜索受到不确定性的影响，一方面，在银河系一样的星系的暗物质subhalo分布的建模，另一方面，对暗物质subhalo信号的伽马射线仪器的灵敏度。在目前的工作中，我们评估的可探测性的暗物质subhaloes在费米-LAT目录，考虑到与建模的银河subhalo人口的不确定性。我们使用四种不同的光环模型，包括一个大的不确定性。对于每一个模型，采用一个准确的检测阈值的LAT的暗物质subhalo信号和比较模型的预测与费米LAT目录中的非关联点源的数量，我们得到的上限湮灭截面作为暗物质质量的函数。我们的研究结果表明，即使在最好的情况下（即DMonly subhalo模型），其中不包括从重子的潮汐破坏，对暗物质参数空间的限制是严格的比目前的伽玛射线限制矮球状星系。比较不同的次晕模型得到的结果，我们发现，重子的次晕人口的影响是显着的，并导致暗物质的约束，是不那么严格的约2至5倍。这种不确定性来自于暗物质对潮汐破坏的未知恢复力。
2019-10-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Machine-Learned Dark Matter Subhalo Candidates in the 4FGL-DR2: Search for the Perturber of the GD-1 Stream
探测星系晕中没有恒星成分的暗物质晕下仍然是一个挑战。我们使用监督机器学习来识别4FGL-DR 2中无关联伽马射线源中具有类似暗物质光谱的高纬度伽马射线源。在$|b| \geq 10\mathrm{^\circ}$的843个4FGL-DR 2无关联源中，我们选择了73个暗物质次晕候选者。在Neil Gehrels Swift天文台（Swift）覆盖的69个中，有17个显示至少有一个X射线源在95% LAT误差椭圆内，52个我们没有发现新的来源。这一最新的暗晕候选清单使我们能够调查可能的暗物质子结构负责的GD-1恒星流的扰动。特别是，我们研究的可能性，所谓的GD-1暗subhalo可能会出现作为一个4FGL-DR 2伽马射线源从暗物质湮灭到标准模型粒子。
2021-09-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Testing the dark matter subhalo hypothesis of the gamma-ray source 3FGL J2212.5+0703
N体模拟预测，银河系尺度的星系拥有大量的暗物质（DM）暗晕。其中一些暗晕，如果它们足够大或者离地球足够近，由于DM湮灭，可能在$γ$射线中被探测到。3FGL J2212.5+0703是一个未经确认的伽马射线源，Bertoni等人（2015，2016）认为它是DM次晕的对应候选者。在这项工作中，我们分析了3FGL J2212.5+0703的费米-LAT Pass 8数据，以独立检验该来源的DM subhalo假设。为了抑制来自附近两个非常明亮的耀变体的可能的污染，我们只考虑了前转换伽马射线，它具有比后转换光子更好的角分辨率。除了空间分布分析，我们已经扩展了频谱分析的能量$\sim 100$兆电子伏，并彻底检查了在过去8年的排放的变化。我们确认，3FGL J2212.5+0703是一个稳定的和空间扩展的伽玛射线发射体在一个高的置信水平。该光谱与DM湮灭为$b\bar{b}$的预期光谱完全一致。引入现象学LogParabola谱只是稍微改进了拟合。所有这些结果表明，3FGL J2212.5+0703可能是DM亚晕的指示。
2016-11-16 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
Examining The Fermi-LAT Third Source Catalog In Search Of Dark Matter Subhalos
发生在附近的暗晕中的暗物质湮灭可能表现为伽马射线源，而在其他波长处没有可检测到的对应物。在这项研究中，我们认为收集的非关联伽马射线源的费米合作报告，努力确定最有前途的暗物质subhalo的候选人。虽然我们确定了24个明亮的、高纬度的、不可变的源，其光谱与~20-70 GeV暗物质粒子的湮灭（假设湮灭为$b\bar{b}$）一致，但目前还不可能将这些源与无线电微弱的伽马射线源区分开来。更深入的多波长观测对于澄清这些来源的性质至关重要。值得注意的是，我们没有发现任何这样的来源，是很好地适合暗物质粒子重约100 GeV。我们还研究了来自这组次晕候选者的伽马射线的角分布，发现源3FGL J2212.5+0703比点源更倾向于空间扩展的轮廓（宽度约为0.15 $^{\circ}$），显著性为4.2 $σ$（3.6 $σ$，经过试验因子）。虽然尚未确定，但这个明亮的高纬度伽马射线源非常适合作为附近的$m_χ \simeq$ 20-50 GeV暗物质粒子的次晕（湮灭为$b\bar{b}$），值得进一步多波长研究。基于数值模拟预测的次晕分布，我们推导出暗物质湮灭截面的约束条件，这些约束条件与矮球状星系、银河系中心和河外伽马射线背景的伽马射线观测结果具有竞争力。
2015-04-08 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 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
Searching for dark matter subhalos in the Fermi-LAT catalog with Bayesian neural networks
本研究提出利用贝叶斯神经网络分类方法，在 4FGL-DR3 Fermi-LAT 目录的未识别 $γ$ 射线源中搜寻暗物质子晕，推导出暗物质湮灭截面的保守界限，并在高质量下极具竞争力。
2023-04-06 astro-ph.HE hep-ph
Fermi's Sibyl: Mining the gamma-ray sky for dark matter subhaloes
来自银河系次晕的暗物质湮灭信号可能是第二费米-LAT星表（2FGL）中检测到的一小部分无关联点源。为了研究这种可能性，我们提出了Sixth，一个随机森林分类器，提供预测类成员的非关联费米-LAT源在高银河系纬度使用伽马射线特征提取的2FGL。Sixth生成了一个大型的分类树集合，这些分类树经过训练，可以投票决定某个特定物体是活动星系核（AGN）还是脉冲星。在对908个已识别/相关的2FGL源进行训练后，Sibrilla对AGN的准确率高达97.7%，对AGM的准确率高达96.5%。对|b| > 10度的269个非关联2FGL源的预测表明，216个是潜在的活动星系核，16个是潜在的星系核（多数票超过70%）。剩下的37个天体尚不确定，但没有一个是极端的异常值。这些结果可以指导未来对银河系暗物质的探索。
2012-05-22 astro-ph.HE
Is The Gamma-Ray Source 3FGL J2212.5+0703 A Dark Matter Subhalo?
在以前的论文中，我们指出，伽马射线源3FGL J2212.5+0703显示出空间扩展的证据。如果一个在其他波长没有可探测到的伽马射线源被明确地确定为空间延伸，它就不能用已知的天体物理学来解释，并且将构成暗物质粒子在附近的次晕中湮灭的确凿证据。考虑到这一前景，我们仔细检查了这个源的伽马射线发射，发现它更喜欢一个空间扩展的配置文件超过一个单一的点状源与5.1西格玛统计显著性。我们还使用了一个大样本的活动星系核和其他已知的伽马射线源作为对照组，确认，正如预期的那样，统计上显着的扩展是罕见的，在这样的对象。我们认为，对于这种明显的延伸，最可能的（非暗物质）解释是一对明亮的伽马射线源，它们偶然地彼此非常接近，并估计这样一对伽马射线源存在于天空某处的概率约为2%。在3FGL J2212.5+0703的情况下，在已知BZCAT/CRATES射电源的位置处具有第二伽马射线点源的模型产生的拟合在质量上与单个扩展源获得的拟合相当。如果3FGL J2212.5+0703是一个暗物质次晕，这意味着暗物质粒子的质量约为18-33 GeV，湮灭截面约为σ v ~ 10^-26 cm^3/s（对于湮灭到bb的典型情况），类似于产生银河系中心伽马射线过剩所需的值。
2016-02-23 astro-ph.CO 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
Investigating the detection of dark matter subhalos as extended sources with Fermi-LAT
冷暗物质（DM）模型的结构形成预测DM subhalos存在于银河系。在DM作为弱相互作用大质量粒子的标准范例中，subhalo预计会在伽马射线中发光，并提供可用现有仪器检测的信号，特别是Fermi~卫星上的大面积望远镜（LAT）。这是搜索矮球状星系和未识别的费米LAT源的DM信号背后的主要动机。从位于相对高纬度的非相关源检测到的显著角延伸被认为是识别DM subhalos的“确凿证据”。在目前的工作中，我们系统地探索，通过国家的最先进的模型的冷DM晕在银河系中，扩展subhalos与费米LAT的可探测性。我们模拟了DM信号，探索不同的假设下，在银河系和DM配置文件中的晕分布，并通过一个现实的费米-LAT分析管道重建其流量。在最乐观的情况下，我们表明，检测扩展DM subhalos可以为湮灭截面高于$3 \times 10^{-26}$ cm $^3$ /s（为100 GeV DM质量），仍然与现有的伽马射线约束兼容，并且，在这种情况下，扩展源（与点样假设）的偏好是显着的。相反，对于较弱的信号，光晕不仅没有显示出显著的延伸，而且它们甚至不能作为点状源被显著地检测到。
2020-07-16 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
The viability of low-mass subhaloes as targets for gamma-ray dark matter searches
本研究利用VL-II模拟数据，通过重新填充数百万低质量子晕并计算其J因子和角尺寸，发现低质量银河系子晕可能产生与矮卫星星系相当的暗物质湮灭通量，是间接暗物质搜索的优秀目标。
2024-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Strong Constraints on Line Signals from Dark Matter Annihilation in a Nearby Subhalo
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；The Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics（奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Instituto de Física Teórica UAM-CSIC（UAM-CSIC理论物理研究所）
本研究利用费米-LAT Pass 8数据搜寻邻近暗物质子晕候选体的伽马射线线信号，未发现显著证据，推导了χχ→γγ湮灭截面的95%置信上限，约束了WIMP模型的相关参数区域。
2026-09-07 astro-ph.HE hep-ph
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
Hunting for dark matter subhalos among the Fermi-LAT sources with VERITAS
根据最先进的模拟，银河系中暗物质的分布不仅显示出光滑的晕成分，而且还显示出丰富的子结构，其中发现了不同质量的暗物质晕层次结构。我们提出了寻找潜在的暗物质利用高质量的银河系中的晕（HE，100 MeV - 100 GeV）和甚高能（VHE，>100 GeV）伽马射线波段。我们假设的情况下，暗物质是由弱相互作用的质量超过100 GeV的大质量粒子，并能够自我湮灭成标准模型产品。在这样的假设下，大部分由暗物质粒子湮灭产生的光子被预测位于HE伽马射线波段，费米大面积望远镜是迄今为止最灵敏的仪器。然而，位于暗物质粒子质量的独特光谱截止预计在VHE伽马射线波段，从而使成像大气切伦科夫望远镜，如VERITAS最适合的仪器进行后续观测和表征的潜在暗物质签名。我们报告正在进行的VERITAS计划，以寻找这些暗物质subhalos，特别是集中在两个有前途的暗物质subhalo候选人之间的费米-LAT第二源目录无关的高能伽马射线源。
2015-08-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Are Lines From Unassociated Gamma-Ray Sources Evidence For Dark Matter Annihilation?
最近，有人指出，存在着一群在其他波长上没有关联的伽马射线源，它们在大约111和129 GeV的能量上表现出与单能线一致的光谱特征。鉴于最近有证据表明内星系也有类似的伽马射线线，我们很容易将这些无关的射线源解释为附近的暗物质暗晕，这些暗物质是由正在进行的湮灭提供动力的。在本文中，我们研究了这些源的光谱、光度和角分布，目的是检验它们实际上是暗物质暗晕的假设。我们发现，12个源包含至少一个预期的线光子，只有2个显示出一个整体的伽马射线谱，这是一致的预测从暗物质湮灭（2FGL J2351.6-7558和2FGL J0555.9-4348）。在扣除10个明显非暗物质来源后，剩下的两个预期线光子的统计意义可以忽略不计。话虽如此，我们不能排除这两个来源中的一个或两个都是暗物质暗晕的可能性;它们的整体光度和银河系纬度分布与暗物质的起源并不矛盾。
2012-08-03 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
On the Detectability of Galactic Dark Matter Annihilation into Monochromatic Gamma-rays
单色伽马射线被认为是确定暗物质湮灭的确凿证据。然而，单色伽马射线的通量通常被虚拟量子效应抑制，因为暗物质应该是中性的，并且不与伽马射线直接耦合。本文研究了未来天基探测器对单色γ射线的探测策略。在假设超对称中性伴子是典型的暗物质候选者的情况下，计算了单色γ射线通量。我们讨论了聚焦于银河系中心的探测和从整个星系晕探测γ射线的扫描模式进行了比较。用解析法和快速蒙特卡罗法研究了探测器在不同能量、不同角分辨率、不同视场、不同背景抑制效率条件下探测单色γ射线的性能。
2010-08-12 astro-ph.HE
Searching For Dark Matter Subhalos In the Fermi-LAT Second Source Catalog
银河系的暗物质晕预计包含大量较小的次晕。这些次晕可以是致密的，并产生潜在的可观测到的伽马射线通量。在本文中，我们寻找暗物质subhalo候选人之间的来源，费米-LAT第二源目录，目前还没有确定或与其他波长的同行。在该目录中包含的九个高显着性、高纬度（|b| >60度）、不变、未识别的源中，只有一两个与比大约50-100 GeV重的暗物质粒子的光谱兼容。然而，这九个来源中的大多数都具有与较轻（~5-40 GeV）暗物质粒子预测的光谱兼容的光谱。这个数量与预测的在这个质量范围内的暗物质候选者的可观测到的暗晕数量以及简单热遗迹的湮灭截面（σ v~ 3 × 10 ^{-26} cm ^3/s）一致。在其他波长下对这些源的方向进行观测将是必要的，要么揭示它们的天体物理性质（例如耀变体或其他活动星系核），要么通过无法检测到任何非伽马射线对应物来进一步支持它们是暗物质暗晕的可能性。
2011-11-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Unidentified sources in the Fermi-LAT second source catalog: the case for DM subhalos
费米卫星上的大面积望远镜（LAT）使我们能够以前所未有的灵敏度研究高能伽马射线天空。然而，在探测到的伽马射线源中，有31%的来源仍然未知。这群不相关的伽马射线源可能包含新的物体类别，其中包括来自自湮灭或衰变的非重子暗物质的光子源。费米-LAT可能能够探测到这些暗物质下晕中的一些，它们是微弱的、适度扩展的伽马射线源，具有时间稳定的高能发射。在对第二年的费米目录2FGL应用相应的选择切割后，我们更详细地研究了13个候选对象，包括它们在无线电，红外，光学，紫外和X射线波段的多波长特性。对于伽马射线波段，我们分析了24个月和42个月的费米LAT数据集。我们探测伽马射线光谱的光谱截止的迹象，挑出四个特别感兴趣的来源。我们发现所有的源都与点源情景兼容。多波长协会，特别是，他们的红外颜色的颜色数据表明，没有源兼容的暗物质起源，我们发现大多数的候选人可能来自微弱的，高频峰值BL Lac型对象。我们讨论了进一步研究源候选者的可能性以及寻找暗物质晕下的未来前景。
2015-05-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on dark matter annihilation from a nearby subhalo candidate
Key Laboratory of Dark Matter and Space Astronomy, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文重点实验室）；School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文与空间科学学院）；Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physics Science and Technology, Guangxi University（广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理广西壮族自治区重点实验室）
通过分析附近子晕候选体的伽马射线辐射，研究者利用Fermi-LAT数据推导出暗物质湮灭截面的严格上限，该结果可能比现有分析更强。
2025-12-15 astro-ph.HE hep-ph
The distribution of annihilation luminosities in dark matter substructure
我们计算的概率分布函数（PDF）的预期湮灭光度的暗物质subhalos作为一个函数的subhalo质量和距离银河系中心使用半解析模型的晕演化。我们发现，光度的PDF是相对较宽的，表现出的传播多达一个数量级，在固定的次晕质量和晕中心距离。亮度PDF允许简单的模拟样品的伽马射线发光的subhalos和评估的方差预测伽马射线信号之间的暗物质湮灭。其他应用包括量化矮球状星系的预期光度之间的差异，评估暗物质湮灭可能成为来自其他天体物理源的预期伽马射线信号中的污染物的水平，以及估计附近的暗晕可能有助于反物质通量的水平。
2010-10-06 astro-ph.HE hep-ex
Challenges in Binary Pulsar Timing Detection of Dark Matter Subhalos
Key Laboratory of Dark Matter and Space Astronomy, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文重点实验室）；School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文与空间科学学院）
建立分析框架评估双脉冲星计时探测太阳邻域暗物质子结构的可行性，发现现有数据检测概率极低，未来SKA观测前景也不乐观。
2026-06-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Double Gamma-ray Lines from Unassociated Fermi-LAT Sources
银河系中暗物质晕下的伽马射线发射一直被认为是暗物质粒子湮灭的标志。到目前为止，从晕下寻找伽马射线连续体一直是不成功的，而在没有线能量的先验知识的情况下，线搜索是困难的。根据最近在银河系中心111 GeV和129 GeV的线发射的声明，我们使用3.9年的LAT数据研究了第二费米LAT目录（2FGL）中无关联点源的共同添加的伽马射线谱。使用源事件类，我们发现在111 GeV和129 GeV的线的证据与3.3 sigma的局部意义的基础上保守估计的背景在E> 135 GeV。以同样方式分析的其他2FGL源在111 GeV和129 GeV处没有显示线发射。线发射源大多在银河平面的30度范围内，尽管这种各向异性可能是一种选择效应。如果这些天体的双线发射被未来的数据证实，它将为银河系中心线信号确实来自暗物质湮灭的假设提供令人信服的支持。
2012-07-30 astro-ph.HE hep-ph
Spatial extension of dark subhalos as seen by Fermi-LAT and implications for WIMP constraints
空间扩展被誉为伽马射线搜寻黑暗星系晕的“冒烟的枪”，这将成为伽马射线望远镜无法识别的来源。在这项工作中，我们研究的费米-LAT扩展subhalos使用模拟数据的基础上，一个现实的天空模型的敏感性。我们模拟一组代表性的subhalos，其参数来自我们以前的工作与N体宇宙学模拟数据的空间模板。我们发现，检测扩展的subhalo和找到一个明确的信号的角度扩展需要，分别是一个点样源的情况下，2至10倍以上的通量。通过研究一个大的网格模型，如WIMP质量，湮没通道或subhalo模型的参数变化显着，我们得到的LAT的响应作为产品的湮没截面倍的J-因子的函数。事实上，我们表明，空间扩展可以用作一个额外的过滤器，拒绝subhalos候选人之间的池不明LAT源，以及一个“吸烟枪”的积极识别。例如，对于所考虑的场景，期望十分之几度的典型角度扩展。最后，我们还研究了所获得的LAT对这种扩展晕圈的敏感性对可实现的暗物质约束的影响，这些约束比可比的点源限制少几倍。
2022-04-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Sensitivity of the Cherenkov Telescope Array to dark subhalos
在这项工作中，我们研究了切伦科夫望远镜阵列（CTA）的银河系暗物质（DM）的subhalos检测的潜力。我们专注于低质量的subhalos，不主机任何重子内容，因此缺乏任何多波长对应。如果DM是由弱相互作用的大质量粒子（WIMP）组成的，那么这些暗晕可能会在伽马射线天空中作为未识别的源出现。CTA暗subhalos的仪器响应进行了详细的表征，为此，我们使用{ \it ctools}分析软件和模拟CTA观测不同的阵列配置和指向策略，如预定的河外调查。这一点，再加上从N体宇宙学模拟中推断出的晕下人口的信息，使我们能够预测暗晕的CTA可探测性，即，在所考虑的每一种观测情景中，预计的晕底数量。在没有检测的情况下，对于每个观察策略，我们将湮灭截面的竞争限制设置为DM粒子质量的函数，在最佳情况下，对于$b\bar{b}$（$τ^+τ^-$）湮灭通道，其处于$\langleσv\rangle\sim4\times10^{-24}$（$7\times10^{-25}$）$\mathrm{cm^3s^{-1}}$的水平。有趣的是，我们发现后者是在没有专门观察的情况下达到的，因为我们只是通过累积所有计划CTA程序的暴露时间和前10年运行的点来获得最佳限制。这样，CTA将提供最具约束力的限制，从subhalo搜索在中间范围之间的$\sim 1-3$ TeV，补充以前的结果与\textit{Fermi} …
2021-06-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Overlay of the Special Issue 'The Role of Halo Substructure in Gamma-Ray Dark Matter Searches'
一个重要的开放式问题，今天是了解的相关性，暗物质（DM）晕子结构可能有DM搜索。在标准的宇宙学框架中，暗晕被预测在更大的晕内大量存在，即，像我们这样的星系，被认为首先形成，然后合并形成更大的结构。矮卫星星系--我们银河系中晕子结构的最大指数--已经被认为是极好的目标，事实上，它们在寻找DM湮灭信号时不断受到当前伽马射线实验的仔细检查。较轻的暗晕，质量不够大，没有可见的重子对应物，考虑到它们典型的数量密度和距离，也可能是很好的目标。此外，位于较大晕中的暗晕的聚集分布可能会大大增强DM信号。在一个时代中，伽马射线实验拥有，第一次，令人兴奋的潜力，达到最相关的区域的DM参数空间，DM的目标和方案的深刻的知识，目前正在测试是强制性的，如果我们的目标是准确的预测DM引起的通量，为投资显着的望远镜观测时间选择的目标，并从我们的DM搜索工作得出强有力的结论。在这方面，精确描述晕底的统计和结构特性变得至关重要。通过特刊“晕子结构在伽马射线暗物质中的作用”[https：//www.mdpi.com/journal/galaxies/special_issues/Gamma-RayDMS]，我们旨在总结我们今天对DM晕子结构不同方面的知识所处的位置;确定剩下的大问题是什么，我们如何解决这些问题，并通过这样做找到新的研究途径。
2020-07-03 astro-ph.HE
Detectability of Supernova Remnants with the Southern Wide-field Gamma-ray Observatory
本研究应用超新星遗迹演化模型预测伽马射线谱，评估SWGO探测前景，预计一年内可探测到至少6个、可能多达11个超新星遗迹。
2025-03-20 astro-ph.HE
Inverse Compton gamma-rays from Galactic dark matter annihilation: Anisotropy signatures
来自湮灭暗物质的高能电子和正电子可以通过星际辐射场的逆康普顿散射在漫射伽马射线通量上留下独特的角各向异性。我们开发了一个数值计算工具，可以计算在光滑的主晕和质量低至10^（-6）M_sun的子结构晕中产生的电子和正电子的γ射线辐射。我们发现，逆康普顿散射的角功率谱是指数抑制的角度尺度下的电子和正电子的扩散长度确定。我们还发现，总流量和角功率谱的形状敏感地依赖于银河系中的暗晕的空间分布。最后，从光滑的主机晕组件的伽玛射线平均强度的贡献是可以忽略不计的小subhalos相比。
2011-02-09 astro-ph.HE
On the Detectability of High-Energy Galactic Neutrino Sources
随着km**3体积尺度中微子探测器的到来，探测TeV中微子的第一个天文源的机会将大大增加。虽然中微子通量的理论估计包含很大的不确定性，但我们可以唯象地制定某些中微子源的可探测性条件。事实上，由于大多数银河系中微子源对TeV的伽马射线是透明的，它们的可探测性意味着伴随的伽马射线的最小通量。对于km**3体积中微子探测器的探测面积与能量的典型关系，我们得到了I_γ（20 TeV）>2*10^-15 ph/（cm**2 s）的定量条件，由于γ能谱在20 TeV处的归一化，该条件显得相当稳健，即几乎与中微子能谱的形状无关。我们注意到，年轻超新星遗迹RX J1713.7-3946和RX J0852.0-4622（Vela Jr）--两个最强的银河系伽马射线源--满足这个条件。高能中微子可探测性的初步条件是大部分γ射线具有强子起源：提出了一种新的方法来检验RX J1713.7-3946的这一假设。最后，我们评估的相关性中微子探测器位于北半球的银河系中微子源的搜索。特别是，我们认为，如果TeV中微子源与银河系的质量分布，其中一些将被观察到的探测器在地中海的概率是由1.4-2.9倍的冰立方相比。
2011-01-25 astro-ph.HE
Spatial models of r-process remnants and their gamma-ray detectability
本文通过构建r过程遗迹的空间分布模型并模拟伽马射线能谱，评估COSI和HEX-P等下一代仪器的探测前景，发现空间建模是主要不确定性来源，但仪器灵敏度仍是根本瓶颈，需混合任务才能实现较大概率的探测。
2025-08-15 astro-ph.HE
The 111 and 129 GeV gamma-ray lines from annihilations in the Milky Way dark matter halo, dark disk and subhalos
最近，一系列的迹象表明，在110-130 GeV（中心在111和129 GeV）的两条伽马射线线的存在。这些谱线的信号已被观测到朝向银河系中心，在一些星系团和2年费米星表的一些非关联点源。这样的信号组合可能是由主暗物质晕、其子结构和附近的星系团中的暗物质湮灭产生的。在这项工作中，我们讨论了在天空中的线能量观察到的事件数量和预测使用的结果之间的一致性通过Lactea II数值模拟和推断低于其质量分辨率，考虑到湮灭横截面的线可以从银河系中心信号估计。我们发现，一些小的子结构的外推可以自然地占点源信号，虽然背景的假设只能不能被拒绝。我们还研究了伽马射线天空的形态在2线的能量，测试不同的银河系漫射背景模型，占星际介质的不确定性，和不同的假设DM漫射分量配置文件。我们发现，从模板拟合，在合理的扩散背景的不确定性的存在下，一个球形晕组件是优选的cuspier暗物质晕配置文件是优选的，甚至从全天空拟合。最后，我们检查的影响，暗盘组件，建议宇宙学模拟，包括重子，并发现薄的暗盘不能不受欢迎，从而可能占优先更接近银河系盘分布的点源线信号。
2013-08-27 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Unidentified Gamma-ray Sources as Targets for Indirect Dark Matter Detection with the Fermi-Large Area Telescope
$Λ$ CDM宇宙学框架的预测之一是结构的分级形成，从而产生暗物质（DM）晕和次晕。当后者质量足够大时，它们保留气体（即，重子），并变得可见。这就是银河系中的矮卫星星系的情况。在一定质量以下，晕可能不会积累大量的重子，并保持完全黑暗。然而，如果DM粒子是弱相互作用大质量粒子（WIMPs），我们预计它们会在subhalos中湮灭，产生可以用费米卫星探测到的伽马射线。利用最近的三个点源费米大面积望远镜（LAT）目录（3FGL，2FHL和3FHL），我们在未识别的源中寻找DM次晕候选者，即，与已知天体没有确切联系的来源。我们应用几个选择标准的基础上的预期属性的DM诱导的排放从subhalos，这使我们能够显着减少潜在的候选人名单。然后，通过表征仪器的最小检测通量，并将我们的样本与Via Lactea II（VL-II）N体宇宙学模拟的预测进行比较，我们对$\langleσv\rangle-m_{DM}$参数空间进行了保守和稳健的约束。对于通过$τ^+τ^-$通道的湮灭，我们将质量为10（100）GeV的上限设为$4\times 10^{-26}~(5\times 10^{-25})~cm^3~s^{-1}$。一个关键的改进，以前的治疗是重新人口，我们作出了包括低质量的subhalos低于VL-II质量分辨率。通过更高级的次晕候选滤波，我们的方法的灵敏度范围可以潜在地将$τ^+τ^-$（$…
2019-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Classification of gamma-ray targets for velocity-dependent and subhalo-boosted dark-matter annihilation
伽马射线观测长期以来一直被用来限制暗物质（DM）的性质，重点关注通过速度无关过程的弱相互作用大质量粒子湮灭。然而，在最简单的候选人没有明确的观测证据，社区的兴趣在更复杂的DM方案涉及速度依赖的横截面一直在稳步增长，在过去的几年里。本文首次系统地研究了速度依赖的DM湮灭（特别是$p$波湮灭和Sommerfeld增强）在各种天体中的作用，这些天体不仅包括已被广泛研究的银河系矮卫星星系，还包括附近的矮不规则星系和本地星系团。特别注意速度依赖性和DM晕子结构之间的相互作用。晕质量，相空间和子结构建模相关的Underwater也讨论了在这个速度依赖的上下文中。我们发现，$s$波湮灭，极大的subhalo助推因子是预期的，高达$10^{11}$在集群和高达$10^6-10^7$在矮星系的subhalos通常被认为不发挥重要作用。$p$波湮灭的增强因子较小，但仍然可以达到团簇中的$10^3$。DM信号的角度扩展也受到显著影响，例如，在$s$波情况下，簇典型发射半径增加了10倍。我们还计算了我们的样本中的对象相对于银河系晕中发生的湮灭的信号对比度。总的来说，我们发现，最亮的目标之间的层次结构取决于假设的粒子物理模型的具体细节。
2022-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic ray lepton puzzle in the light of cosmological N-body simulations
PAMELA和ATIC合作最近报告了宇宙射线正电子和电子通量的过剩。这些轻子异常可能与冷暗物质（CDM）粒子在附近的暗物质团中湮灭有关。我们概述了区域的参数空间的暗物质subhalo和粒子模型，从不同的实验数据再现。然后，我们面对这种解释的数据与宇宙学N体模拟的结果通过Lactea II。在1.2kpc的距离上有一个相当大的团块（Vmax = 9 km/s）可以解释PAMELA过剩，但这样的配置只有0.37%的概率。要再现ATIC隆起还需要附近有一个非常大的次晕，这是极不可能的（p~3.10^-5）。无论是哪种情况，我们预测费米将检测到来自次晕的伽马射线发射。我们的结论是，在正则假设下，宇宙线轻子异常是不可能起源于附近的CDM subhalo。
2009-09-01 astro-ph.HE hep-ph
The DAMPE excess and gamma-ray constraints
DAMPE对1 TeV附近的宇宙电子-正电子谱的直接测量引起了许多理论猜测，这些理论猜测可能是关于暗物质（DM）起源的标准天体物理学预测之上的数据可能过量。这些尝试主要分为两类：i）DM湮没（或衰变）在星系晕产生的宽谱过剩; ii）DM湮没在附近的紧凑的subhalo产生尖锐的峰值在1.4 TeV。我们调查的伽马射线发射伴随着$e^+e^-$生产DM湮灭，以及各种理论手段来抑制即时辐射，如特定的相互作用顶点或多级联模式，并得出结论，这些尝试是在紧张局势与各种伽马射线观测。我们发现，DM解释的广谱过剩倾向于矛盾的扩散各向同性的伽马射线背景（IGRB），测量费米-LAT，而附近的subhalo的情况下受到约束的非观测的调查，进行费米-LAT，MAGIC和HESS。我们还简要回顾了其他类型的伽马射线的限制，这似乎排除了DM的解释的DAMPE广谱过剩以及。
2019-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Detectability of ultrahigh energy cosmic ray signatures in gamma rays
超高能宇宙射线注入星系际介质，通过初级粒子与辐射背景相互作用产生高电磁分量，导致以源位置为中心的GeV-TeV γ射线晕的产生。本文探讨了这种伽马射线晕的可探测性的前景。我们探索了广泛的天体物理参数，包括大尺度结构中磁场的不均匀分布以及各种可能的化学成分和注入光谱;我们考虑了位于星系团外部的源的情况。相对于与超高能次级对的同步辐射相关的伽马射线通量，我们证明了它并不强烈地依赖于这些参数，并得出结论，其大小最终取决于初级宇宙射线中注入的能量。将宇宙线光度与对测量的宇宙线光谱的贡献联系起来，我们发现由相同光度源产生的伽马射线晕远低于当前或计划的仪器灵敏度。只有那些位于几百兆秒差距以上，并且在10^19 eV处贡献了大于10%的通量的稀有而强大的稳定源才有可能被探测到。我们还讨论了由超高能宇宙射线引发的逆康普顿/对产生级联产生的γ射线晕。后一种信号强烈地依赖于河外磁场的结构;如果B > 10^（-14）G的磁场的填充因子小于几倍，则在一定程度上它由同步信号支配。最后，我们简要讨论了附近潜在源的情况，如半人马座A。
2010-11-02 astro-ph.HE
Search for heavy dark matter from dwarf spheroidal galaxies: leveraging cascades and subhalo models
本文利用14年Fermi-LAT数据观测8个经典矮椭球星系，通过纳入电磁级联次级发射并更新暗物质子晕先验模型，将暗物质湮灭与衰变约束扩展至$10^3$–$10^{11}$ GeV。
2024-05-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Revisiting the search for dark matter subhalos using the Fermi-LAT 4FGL-DR4 catalog
本研究利用Fermi-LAT 4FGL-DR4目录，通过非分箱极大似然法拟合未关联点源光谱，对比经验函数与DM模型，识别出32个暗物质子晕候选体，并指出其与以往研究无重叠，需多波段观测进一步确认。
2024-12-25 astro-ph.HE
Detectability of Planck-Scale-Induced Blurring with Gamma-Ray Bursts
普朗克尺度下时空的模糊性所固有的微观涨落可能会在传播宇宙学距离的波阵面中积累，并导致点状源的图像出现明显的模糊。用哈勃太空望远镜（HST）在光学和紫外线下观察遥远的类星体可能会显示出微弱的影响，如果真的如此，那么在X射线和伽马射线中应该会看到更强的伽马射线暴（GRB）效应。然而，这些望远镜的操作远离它们的衍射极限。如何普朗克尺度引起的模糊可以在高能量，甚至与宇宙射线，同时仍然同意与HST的结果进行了讨论。它预测膨胀的视源大小和膨胀的位置质心的不确定性，有效地限制了在天空中的源位置的知识的阈值角精度。这些结果被认为是一致的10个最高的红移伽玛射线暴探测费米卫星报告的分析。与光子级联和散射现象的混淆也是可能的;被认为是一个明确的多波长测量的前景。
2015-01-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
A search for possible dark matter subhalos as IACT targets in the First Fermi-LAT Source Catalog
我们提出了一个系统的搜索潜在的暗物质subhalos在我们的银河系中的630个无关的来源包括在第一费米-LAT源目录。假设一个假设的暗物质粒子，可以产生可观察到的伽马射线光子超出费米能量范围，通过自湮灭，我们寻找合理的目标，为地面成像大气切伦科夫望远镜在能量E > 100 GeV。为了缩小这些神秘来源的来源，我们寻找其他波长的可能对应物，包括X射线，无线电和光谱学。我们发现费米望远镜和切伦科夫望远镜之间的协同作用，以及多波长观测，可以在间接寻找暗物质中发挥关键作用。
2011-10-21 astro-ph.HE
Unidentified Fermi Objects in the view of H.E.S.S. -- Possible Dark Matter Clumps
有强有力的证据表明宇宙中存在未知的暗物质。关于这种暗物质存在许多不同的理论，但最有可能的是它是由一种新的基本粒子组成的，这种基本粒子必须是大质量的、稳定的、电中性的，并且与标准物质只有弱相互作用（弱相互作用的大质量粒子）。原则上，这些粒子可以通过湮灭或衰变产生伽马射线。因此，来自暗物质来源的伽马射线信号将为暗物质提供最清晰和最具结论性的证据。高分辨率的宇宙学N体模拟表明，宇宙中可能存在银河系晕中的暗物质晕。这些subhalo可能会在伽马射线调查中作为身份不明的来源出现。在本文中，我们提出了H.E.S.S.从费米-LAT目录中选择的未识别源的观测。这些源满足表征暗物质晕下的主要特征，即在其他波长没有明显的对应物，并且是稳定的硬源。
2019-09-03 astro-ph.HE
Detectability of "Merger-nova" emission from a long-lived magnetar in short gamma-ray bursts
短伽马射线暴（GRB）的一种可能的起源被认为来自双中子星（NS）合并，而这种合并的残余物可能是超大质量NS，它受到刚性旋转的支撑，并在坍缩成黑洞（BH）之前存活了数百秒。如果是这样的话，一个光学/红外瞬变（即合并新星）是从喷射的物质中产生的，它是由$r$过程的放射性衰变，超大质量NS的自旋下降能量以及新生BH的磁风提供动力的。本文通过分析{ \em Swift}观测到的具有内部平台的短伽玛暴的X射线辐射，系统地寻找了一个超大质量NS中心引擎的特征，并通过红移测量发现了5个具有内部平台的短伽玛暴候选者。然后，在给定典型模型参数的条件下，考虑上述三种能量来源，计算了这些候选者可能的合并新星辐射，并将其亮度与某些光学望远镜的灵敏度进行了比较。我们发现，GRB 060801在K-、r-和U-波段的并合新星发射，以及$M_{\rm ej}$（$10^{-4}-10^{-2} M_{\odot}$）、$κ$（$0.1-10 ~\rm cm^{2}~g^{-1}$）和$β$（$0.1-0.3$）的变化，用Vera C探测是非常困难的。Rubin、全景巡天望远镜和快速反应系统（Pan-STARRS）、Zwicky瞬态设施和罗马空间望远镜（Roman），但大喷出物质量$M_{\rm ej}=10^{-2} M_{\odot}$的情况除外。然而，我们非常有希望使用更灵敏的仪器，如Vera C，探测到G…
2021-04-09 astro-ph.HE hep-ph
Detectability of large correlation length inflationary magnetic field with Cherenkov telescopes
占据大尺度结构空隙的磁场可能是早期宇宙的遗迹，起源于暴胀或宇宙学相变。我们探讨了用γ射线天文学方法确定空磁场的暴胀起源和测量其参数的可能性。大的相关长度的暴胀场预计将施加一个特征的不对称性的扩展伽马射线发射，是相关的不同来源之间的天空。我们发现，一组附近的耀变体，扩展的发射是可观察到的0.1-1 TeV波段与CTA可以用于测试的空磁场的暴胀起源。
2021-11-19 astro-ph.HE
Searches for dark matter subhaloes with wide-field Cherenkov telescope surveys
在暗物质晕中存在子结构是冷暗物质范例的不可避免的结果。这些天体的间接信号已经用宇宙射线和伽马射线进行了广泛的研究。乍看起来，切伦科夫望远镜似乎不太适合这样的搜索，因为它们的视场很小，天空中可能的暗物质子结构位置也很随机。然而，只要有足够长的曝光时间和足够的观测策略，这种实验技术非常好的灵敏度使我们能够约束粒子暗物质模型。我们在这里面对HESS实验的灵敏度图，该实验是从他们的银河扫描调查到最先进的宇宙学N体模拟Via Lactea II建立的。我们在10^-24 - 10 ^-23 cm ^3 s ^-1水平上得到了湮灭截面的竞争约束。结果外推到未来的切伦科夫望远镜阵列，在银河平面调查和更广泛的河外调查的情况下。在后一种情况下，它表明，切伦科夫望远镜阵列的灵敏度将足以达到最自然的粒子暗物质模型。
2011-01-10 astro-ph.HE hep-ph
Extreme & High Synchrotron Peaked Blazars at the limit of Fermi-LAT detectability: the $γ$-ray spectrum of 1BIGB sources
我们提出了1-100 GeV的光谱能量分布人口的148个高同步辐射峰值blazar（HSP）最近检测到费米-LAT的第一个巴西ICRANet伽玛射线Blazar目录（1BIGB）的一部分。大多数的1BIGB源没有出现在以前的费米-LAT目录和他们的伽玛射线光谱特性是第一次在这里，代表一个显着的新扩展的伽玛射线耀变体人口。由于我们的样本最初是从0.3-500 GeV波段的多余信号中选择的，因此这些源脱颖而出，成为有希望的TeV耀变体候选者，可能在即将到来的甚高能（VHE）伽马射线天文台CTA的范围内。这里提出的通量估计是考虑PASS 8数据，集成超过9年的费米-LAT观测。我们还审查了原始1BIGB论文中提出的所有源的0.3-500 GeV之间的全宽带拟合，更新了当前可用的费米LAT数据集的幂律参数。在VHE人群研究的背景下，这些来源的重要性与当前的工具和未来的CTA进行了评价。要做到这一点，我们选择了一个子样本的1BIGB源和外推他们的伽马射线SED的最高能量，适当占由于河外背景光的吸收。我们将这些外推与已发表的CTA敏感性曲线进行比较，并估计其通过CTA的可检测性。我们的样本中有两个值得注意的来源，即1BIGB J224910.6-130002和1BIGB J194356.2+211821，进行了更详细的讨论。这里首次展示的所有伽马射线SED都是通过巴西科学数据中心（BSDC）服…
2018-04-25 astro-ph.HE
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
Modeling dark matter subhalos in a constrained galaxy: Global mass and boosted annihilation profiles
冷暗物质（CDM）候选粒子的相互作用特性，例如弱相互作用大质量粒子（WIMP）的相互作用特性，通常导致暗物质在比典型星系小得多的尺度上形成结构，可能低至$\sim 10^{-10}M_\odot$。这种聚集转化为星系中非常大的subhalo群体，并影响直接和间接暗物质搜索（伽马射线和反物质宇宙射线）的预测。在本文中，我们详细阐述了以前的分析工作，模拟银河系subhalo人口，同时符合目前观测的银河系动力学约束。特别是，我们提出了一个自洽的方法来解释由暗物质和重子引起的潮汐效应。我们的模型并不强烈依赖于宇宙学模拟，因为它们很难与真实的银河系完全匹配，而是用于设置初始的次晕质量分数。尽管如此，它允许恢复模拟系统的主要定性特征。它还可以很容易地适应动力学约束的任何变化，并被用来预测或推导约束暗物质的候选人从间接或直接的搜索。我们计算湮灭助推因子，包括晕晕叉积。我们确认，潮汐效应引起的重子组成部分的银河系发挥了非常重要的作用，导致在当地的平均subhalo质量密度$\lesssim 1\%$的总本地暗物质质量密度，同时选择在最集中的对象，并导致有趣的功能，在整体湮灭配置文件的情况下，一个尖锐的subhalo质量函数。整体湮灭增强因子的值范围从$\sim 2$到$\sim 20$，而局部湮灭率大约是增强的一半。
2017-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
