Comment on "Fermi-LAT Galactic Center Excess Morphology of Dark Matter in Simulations of the Milky Way Galaxy"
University of California – Irvine（加州大学欧文分校）；University of Hawai‘i（夏威夷大学）；San Francisco State University（旧金山州立大学）
评论指出Muru等人因误用质量投影平方而非湮灭积分，导致暗物质与老年恒星形态不可区分的结论不成立。
2026-09-29 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
The 511 keV Excess and Primordial Black Holes
从银河系中心区域探测到了511 keV的过量光子。有人认为，产生这种信号的正电子可能是通过原始黑洞的霍金蒸发产生的。在评估了INTEGRAL、COMPTEL和旅行者1号的约束条件后，我们发现质量范围为$\sim(1-4)\times10^{16}$ g的黑洞如果占总暗物质密度的一小部分，就可能产生这种信号。拟议中的MeV级伽马射线望远镜，如AMEGO或e-ASTROGAM，应该能够通过测量银河系内晕的弥散伽马射线辐射来测试这类场景。
2022-04-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
What charged cosmic rays tell us on dark matter
暗物质粒子可能是星系晕的主要成分。它们的相互湮灭或衰变会产生高能宇宙射线形式的间接信号。本报告的重点是反物质种类，一种非常罕见的成分，任何超出背景的成分都很容易被检测到。在回顾了银河系的传播之后，我将讨论正电子、反质子和反核。对于这些物种中的每一个，都有异常的报道。例如，反质子过剩是当前的一个热门话题。唉，它并不能抵制对理论和数据错误的正确处理。
2022-10-13 astro-ph.HE
Pulsar TeV Halos Explain the TeV Excess Observed by Milagro
Milagro的观测发现明亮的、弥散的TeV辐射集中在银河系的银道面上。这种辐射的强度和光谱很难用目前的模型来解释，其中伽马射线的产生主要是由强子机制控制的，并被命名为“TeV过量”。我们表明，TeV的排放从Escherosars自然解释了这种过剩。特别是，最近的观测已经发现了“TeV晕”周围的恒星，要么是附近或特别明亮。在这里，我们表明，整个人口的银河系恒星将产生扩散TeV的排放集中沿银河系平面。TeV晕的总伽马射线通量预计将超过~500 GeV能量以上的强子伽马射线通量。此外，TeV晕发射的光谱和强度自然地匹配TeV过量。如果这种情况对所有星系都是普遍的，它将减少恒星形成星系对冰立方中微子通量的贡献。最后，我们表明，即将到来的HAWC观测将解决一个显着的部分TeV过剩到个人TeV晕，最终确认，或排除，这种模式。
2017-07-06 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
The Gamma-Ray Pulsar Population of Globular Clusters: Implications for the GeV Excess
有人认为，从银河系中心周围的区域观测到的GeV过量可能来自于形成于球状星团中的毫秒双星。考虑到这一点，我们采用公开可用的费米数据来研究157个球状星团的伽马射线发射，从其中25个源（其中10个在现有的伽马射线目录中找不到）中识别出统计上显著的信号。我们将这些观测结果与基于每个球状星团的恒星相遇率预测的脉冲星形成率相结合，以约束银河系球状星团系统中毫秒脉冲星的伽马射线光度函数。我们发现，这个脉冲星人口表现出的光度函数，是非常相似的，在银河系（即厚盘）领域中观察到的毫秒脉冲星。然而，当恒星被球状星团驱逐后，它们会继续失去旋转动能，变得不那么明亮，导致它们的光度函数偏离稳态分布。使用这个光度函数和模型的球状星团破裂率，我们表明，毫秒诞生的球状星团球状星团可以占百分之几或更少的观测到的GeV过剩。在其他挑战中，整个GeV的过剩都是由这些恒星产生的，这与银河系中央星团的观测质量相冲突。
2016-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Does the gamma-ray signal from the central Milky Way indicate Sommerfeld enhancement of dark matter annihilation?
最近，Daylan等人（2014）指出，来自银河系中央的GeV伽马射线过剩信号可以解释为$\sim 40$ GeV暗物质通过$b\bar{b}$通道的湮灭。基于伽马射线通量的形态，暗物质密度剖面的最佳拟合内斜率是$γ=1.26$。然而，最近对银河系暗物质轮廓的分析支持$γ=0.6-0.8$。在这篇文章中，我们表明，GeV的伽马射线过剩也可以解释的索末菲增强的暗物质湮灭通过$b\bar{b}$通道与$γ=0.85-1.05$。我们约束的索末菲增强湮灭的参数，通过使用费米LAT的数据。我们还表明，从矮星系发射的伽马射线通量的预测一般满足费米-LAT探测到的伽马射线通量的上限。
2016-07-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining the dark matter origin of the halo-like 20 GeV $γ$-ray excess with the AMS-02 antiproton data
利用AMS-02反质子数据约束银河系20 GeVγ射线过剩的暗物质起源，发现其暗物质截面低于解释信号所需值，因此排除暗物质解释。
2025-12-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
What Does The PAMELA Antiproton Spectrum Tell Us About Dark Matter?
宇宙射线反质子谱的测量可以用来寻找湮灭暗物质的贡献，并限制暗物质湮灭截面。根据对宇宙射线在银河系中传播的假设，这种约束可能相当严格。我们重新审视这一主题，利用一套适合宇宙射线硼，碳，氧和铍数据的传播模型。我们推导出上限的暗物质湮灭截面，并发现当宇宙射线传播参数被视为滋扰参数（因为我们认为是适当的），所得到的限制是显着不那么严格比以前报道。我们还注意到（如前几组），简单的GALPROP类扩散再加速模型预测的宇宙射线反质子的光谱与PAMELA的观测结果在~5 GeV以上，但显着低估了在较低的能量通量。虽然在GeV级能量下模拟宇宙线传播的复杂性使得很难确定这种差异的起源，但我们认为过量的反质子可能是湮灭暗物质的结果。我们发现，这种过剩最适合于质量约为35 GeV、湮灭截面约为1 e-26 cm ^3/s（至b-bbar）的暗物质，这与先前在银河系中心观测到的产生伽马射线过剩所需的质量和截面非常一致。
2014-10-06 astro-ph.GA 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
Galactic Center Excess in Gamma Rays from Annihilation of Self-Interacting Dark Matter
费米-LAT望远镜的观测发现，银河系中心有一个显著的$γ$射线过剩。在银河系矮球状星系的方向上还没有探测到类似的信号。此外，天文观测表明矮星系和其他暗星系的密度比最简单的冷暗物质模型预测的要小。我们发现，一个自相互作用的暗物质模型与粒子质量约50 GeV湮灭的介质负责强自相互作用可以同时解释所有三个观测。介质必然是不稳定的，它的质量必须低于约100兆电子伏，以降低暗星系的密度。如果介质衰变为电子-正电子对，其截面与热残余值的数量级相同，那么我们发现这些对可以上散射星际辐射场，并产生观测到的$γ$射线过剩。我们表明，这个模型是兼容的所有当前的约束和突出的可检测的签名独特的自相互作用的暗物质模型。
2015-01-14 astro-ph.HE hep-ph
Foreground Mismodeling and the Point Source Explanation of the Fermi Galactic Center Excess
费米大天区望远镜观测到来自银河系中心的~GeV能量的伽马射线，这可能是近热暗物质湮灭产生的。然而，由于对弥散宇宙射线前景以及毫秒脉冲星等未解决的天体物理源进行建模的挑战，确定这种过量的暗物质起源变得复杂。非泊松模板拟合（NPTF）是一种统计技术，以前曾被用来表明，至少有一部分的GeV过剩可能是由于人口的暗淡点源。Leane和Slatyer（2019）最近对这些结果提出了质疑，他们表明在真实费米数据之上注入的合成暗物质湮灭信号不能通过NPTF程序恢复。在这项工作中，我们对费米数据进行了专门的研究，并明确表明Leane和Slatyer（2019）的核心结果可能是由他们选择的银河前景发射模型没有提供足够好的数据描述这一事实驱动的。我们重复的NPTF分析使用一个国家的最先进的模型在银河系中的扩散伽马射线发射，并引入一种新的统计程序，球谐边缘化的基础上，提供一个改进的描述银河系的扩散发射的数据驱动的方式。通过这些改进，我们发现NPTF的结果继续有力地支持这样的解释，即银河系中心过剩部分是由于我们已经探索的分析变化中未解决的天体物理点源。
2020-02-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Ruling out dark matter interpretation of the galactic GeV excess by gamma-ray data of galaxy clusters
最近，从银河系和银河系矮椭球卫星星系的γ射线数据中获得了一些非常严格的湮灭暗物质的约束。在这篇文章中，我们报告说，有两个优秀的星系团（A2877和天炉座），可以提供有趣的限制湮灭暗物质。对于$e^+e^-$、$μ^+μ^-$、$τ^+τ^-$和$b\bar{b}$通道，热遗迹湮灭截面的暗物质质量下限分别为25 GeV、6 GeV、130 GeV和100 GeV。对于我们的工作假设的一些配置，我们的结果提高了费米-LAT的湮灭截面的上限的$1.3-1.8$的一个因素$e^+e^-$，$μ^+μ^-$和$b\bar{b}$通道的暗物质质量的宽范围内，和$τ^+τ^-$通道的暗物质质量$\le 100$ GeV的$1.2-1.8$的一个因素。这些极限基本上排除了大多数现有的流行的暗物质解释银河系中的GeV过剩。
2017-10-23 astro-ph.HE
Flavored Dark Matter and the Galactic Center Gamma-Ray Excess
热遗迹暗物质粒子的质量为31-40 GeV，主要湮灭为底夸克，已被证明可以很好地描述从银河系中心观测到的过量伽马射线。flavorite暗物质提供了一个动机良好的框架，在这个框架中，暗物质可以以一种味道安全的方式与底夸克发生主要的耦合。我们提出了一个现象学上可行的底部味暗物质的模型，可以解释的光谱形状和正常化的伽马射线过剩，同时自然抑制弹性散射截面探测直接检测实验。这个模型将在LUX增加曝光和即将到来的大型强子对撞机（LHC）的高能量运行数据的情况下进行最终测试。
2014-04-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Characterization of the Gamma-Ray Signal from the Central Milky Way: A Compelling Case for Annihilating Dark Matter
过去的研究已经确定了从银河系中心周围区域的$\sim$ 1-3 GeV伽马射线的空间扩展过量，与预期的湮灭暗物质的发射一致。我们重新审视和仔细检查这个信号，目的是进一步限制其特征和起源。通过对\textit{Fermi}事件参数CTBCORE应用切割，我们抑制了点扩散函数的尾部，并生成高分辨率的伽马射线图，使我们能够更容易地分离各种伽马射线分量。在这些地图中，我们发现的GeV过剩是强大的，高度统计显着的，与光谱，角分布，和整体归一化，是在很好的协议，由简单的湮灭暗物质模型预测。例如，该信号非常好地拟合了36-51 GeV的暗物质粒子湮灭为$b\bar{b}$，其湮灭截面为$σv = (1-3)\times 10^{-26}$ cm $^3$ /s（归一化为0.4 GeV/cm $^3$的局部暗物质密度）。此外，我们确认的角度分布的过剩是近似球对称的，并围绕银河系的动力中心（在$\sim$ $0.05^{\circ}$的Sgr A $^*$）为中心，没有迹象表明沿银河系平面的伸长。观测到的信号至少从银河系中心延伸到$\simeq10^{\circ}$，这不支持这种发射来自毫秒级恒星的可能性。
2015-03-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Known Radio Pulsars Do Not Contribute to the Galactic Center Gamma-Ray Excess
使用费米大面积望远镜（Fermi-LAT）进行的观测发现，银河系（GC）中心周围有一个显着的伽马射线过剩。对这种过剩的一种可能的解释是，在银河系内部千秒差距内密集聚集着一群未被发现的年轻或回收的恒星，它们发射出伽马射线。虽然这些系统，通过构造，具有低于费米LAT的点源灵敏度的单独通量，但它们可能已经在多波长观测中被观察到。值得注意的是，澳大利亚国家天文台（ATNF）的射电望远镜目录包括270个在GC周围10度内观测到的源。我们计算了从这270个源观测到的伽马射线发射，并获得了三个关键结果：（1）与远离银河平面的搜索相比，在GC区域的点源搜索产生了过多的非常重要的伽马射线“热点”，（2）这些伽马射线热点的位置与ATNF星的位置之间没有统计相关性，以及（3）统计上最显著的伽马射线热点的光谱基本上比GC伽马射线过量的光谱更软。这些结果对年轻恒星产生大部分伽马射线过剩的模型有很强的限制，而对毫秒恒星产生伽马射线过剩的模型则不太有利。
2015-09-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Constraining Dwarf Spheroidal Dark Matter Halos With The Galactic Center Excess
如果费米-LAT报告的来自星系中心的伽马射线过剩是湮灭暗物质的信号，那么人们必须质疑为什么在矮球状星系中没有观察到类似的过剩。我们用这个观测来限制矮球状星系的密度分布，假设星系中心过剩实际上是一个信号，从湮灭暗物质。我们将约束的广义NFW参数$γ$和Einasto配置文件参数$α$控制的对数斜率的内部区域的晕的密度分布。我们确定，在这些假设下的银河系中心过剩是不一致的标准NFW配置文件（和其他“尖”的配置文件）矮球状星系，但与观测的核心矮星系配置文件是一致的。具体来说，我们发现，矮球状轮廓必须比银河系的尖。暗物质通过光介质进行自我交互的模型可以实现这一点。
2017-05-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Confronting the Galactic Center Gamma Ray Excess With a Light Scalar Dark Matter
费米大面积望远镜观测到来自银河系中心的伽马射线发射光谱过量。这些数据表明，质量在31-40 GeV范围内的轻暗物质（DM）候选者，主要衰变为$b\bar b$最终状态，可以解释所观察到的光子能量的存在。我们试图在超对称逆跷跷板模型（SISM）中通过超中微子DM湮灭为费米子对来解释这一观察到的现象。这个模型也可以解释微小的非零中微子质量满足现有的中微子振荡数据。我们表明，在这个模型中的希格斯门DM是在完美的协议，除了满足所有其他现有的对撞机，宇宙学和低能实验的限制，与这个新的解释。
2015-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Legacy analysis of Milky Way dwarf spheroidal satellite galaxies: an update
Clemson University（克莱姆森大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago（芝加哥大学天文与天体物理系）；Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学-西班牙高等科学研究理事会理论物理研究所）；Departamento de Física Teórica, M-15, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学理论物理系）
通过改进背景建模和数据分析方法，更新了Fermi-LAT对银河系矮球状卫星星系中暗物质湮灭信号的约束，发现局部和全局显著性增加，且暗物质性质与银河系中心和反质子过剩一致。
2026-06-05 astro-ph.HE
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
Millisecond Pulsars in Dense Star Clusters: Evolution, Scaling Relations, and the Galactic-Center Gamma-ray Excess
近年来，在银河系球状星团中观测到的毫秒双星（MSP）数量呈爆炸性增长，但由于观测偏差，其数量仍然不确定。我们使用最先进的$N$体模拟研究稠密星团中MSP种群的演化。这些星系团模型的初始条件范围很广，包括不同的初始质量、金属丰度和维里半径，几乎涵盖了银河系中球状星团的全部性质。我们演示了不同的初始集群属性如何影响MSP的数量，我们提供了作为集群年龄和质量的函数的缩放关系。作为一个应用，我们使用我们的公式来估计从螺旋形球状星团传递到银河系中心的MSP的数量，以探测费米探测到的银河系中心伽马射线过剩的起源。我们预测的$400$ MSPs在银河系中心的破坏球状星团，这可能可以解释大多数观测到的伽马射线过剩。
2022-11-19 astro-ph.HE
Constraining dark matter by the 511 keV line
在过去的几十年里，观测表明，银河系中心存在着无法解释的高正电子产生率（强511 keV线）。通过利用百万年前银河系中心附近曾经存在大量高密度气体的事实，我们模拟了由于暗物质湮灭而产生的正电子的速率。我们考虑了银河系中心超大质量黑洞对暗物质密度的绝热收缩效应，并对可能的湮灭通道和暗物质质量范围进行了详细的计算.我们发现，只有三个湮灭通道（$μ^+μ^-$，$4e$和$4 μ$）可以提供所需的正电子产生率，并满足严格的约束的伽玛射线观测。特别是，$μ^+μ^-$通道的约束质量范围是$m \approx 80-100$ GeV，这是接近的质量范围获得的暗物质的解释GeV的伽马射线和正电子过剩。换句话说，该方案可以同时提供所需的正电子产生率来解释银河系中的511 keV辐射、正电子过剩和GeV γ射线过剩，并且与超大质量黑洞的绝热生长模型所导致的密度尖峰是相容的.
2018-06-19 astro-ph.HE
Millisecond pulsars and the gamma-ray excess in Andromeda
费米伽马射线太空望远镜为银河系和仙女座星系的中心部分弥漫的伽马射线发射提供了证据。这种过量被解释为暗物质湮灭发射或数千毫秒微中子（MSP）的发射。我们最近发现，古老的大质量球状星团可能会通过动力学摩擦向银河系中心移动，并在其中携带足够的MSP来解释观测到的伽马射线过剩。在本文中，我们重新审视仙女座星系的MSP方案，通过模拟其球状星团系统的形成和破坏。我们发现，我们的模型预测的伽马射线发射比银河系大$\sim 2-3$倍，但仍然比仙女座观测到的费米过剩小近一个数量级。我们的MSP模型可以重现所观察到的过剩，只有通过假设$\sim 8$倍以上的老星系团的数量比从星系标度关系推断。为了解释这些观测结果，我们需要仙女座星系显著偏离标度关系，或者它的大部分高能辐射来自其他来源。
2019-01-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
The Glow of Axion Quark Nugget Dark Matter: (III) The Mysteries of the Milky Way UV Background
研究通过模拟太阳系周围区域，计算轴子夸克 nugget 暗物质与重子相互作用产生的FUV辐射特征，发现其与观测到的FUV过剩一致，暗示暗物质与重子相互作用的新来源。
2025-11-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Investigating the Uniformity of the Excess Gamma rays towards the Galactic Center Region
我们进行了一个复合似然分析的细分区域内的中央$26^\circ\times20^\circ$的银河系，其目的是表征的伽玛射线银河系中心过剩的光谱在不同的galactocentric距离的区域。在最里面的几度之外，我们发现过量的径向轮廓是背景模型依赖的，并且约束很差。观测到过量辐射的光谱在半径上延伸到$\sim5^\circ$之外10 GeV以上，但仅在最内侧的几度在10- 20 GeV之间急剧截止。如果解释为一个真正的功能过剩，这种径向变化的光谱有重要的影响，天体物理和暗物质的银河系中心过剩的解释。单组分暗物质湮灭模型在再现这种变化方面面临挑战;另一方面，一群未解决的毫秒级暗物质同时贡献了即时和二次逆康普顿发射，这可能能够解释光谱及其空间依赖性。我们表明，在光子计数分布的光滑的暗物质湮灭信号和未解决的点源人口的预期差异是一个数量级小于拟合数据后的残差波动，这意味着错误建模是一个重要的系统性影响点源分析，旨在解决伽马射线过剩。
2016-11-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A Tale of Tails: Dark Matter Interpretations of the Fermi GeV Excess in Light of Background Model Systematics
根据费米大天区望远镜的观测结果，几个研究小组已经确定了在模拟的前景和背景辐射中，朝向银河系中心（GC）的伽马射线过量。这种多余的辐射在形态和光谱上与暗物质（DM）湮灭的迹象是一致的。在这里，我们根据我们中的一些人最近在Calore et al. 2014中提出的前景和背景不确定性，对GC信号的DM解释进行了批判性的重新评估。我们发现，一个更大的数字DM模型适合的伽马射线数据比以前指出的。特别是：（1）在DM湮灭为$\bar{b}b$的情况下，我们发现即使高达$m_χ\simeq$ 74 GeV的大DM质量也允许具有$p$ -值$> 0.05$。(2)令人惊讶的是，湮灭到非相对论性的hh给出了一个很好的拟合数据。(3)$μ^+μ^-$（$m_χ\sim$为60-70 GeV）的逆康普顿发射也可以解释高纬度地区的过量发射，$|b|>2^\circ$，无论是在光谱上还是在形态上。我们还提出了大量的混合湮灭通道，包括级联湮灭涉及隐藏的部门调解人的新的限制。最后，我们表明，目前的限制从矮椭球观测不紧张与DM的解释时，DM晕配置文件的不确定性占。
2015-04-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Millisecond Pulsars, TeV Halos, and Implications For The Galactic Center Gamma-Ray Excess
HAWC的观测表明，许多年轻的恒星（包括Geminga和Monogem）被空间延伸的多TeV发射区所包围。然而，目前还不知道TeV的排放是否也是由回收的毫秒级放电管（MSP）产生的。在这项研究中，我们进行了堆叠分析的24 MSP在HAWC的视野，发现2.6-3.2西格玛之间的证据表明，这些来源，事实上，包围TeV晕。这些MSPs产生TeV晕的效率与年轻的太阳能电池所表现出的相似。这一结果表明，几十个MSP最终将被HAWC探测到，包括许多“不可见”的卫星，它们没有指向我们的无线电波束。未解决的MSP的TeV晕也可以占主导地位的TeV尺度的扩散发射在银河系高纬度地区观察到。我们还讨论了TeV和无线电观测可用于约束人口的MSP是存在于银河系内部的可能性，从而为我们提供了一种新的方式来测试的假设，MSP负责银河系中心GeV过剩。
2018-03-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gamma Rays, Electrons, Hard X-Rays, and the Central Parsec of the Milky Way
银河系中心复杂的相互作用过程是过去、现在和（可能）未来众多谜团的核心。我们的目标是更全面地了解如何扩展到>10 TeV的光谱结果。我们首先建立一个简化的模型来解释强中心秒差距光子场的特殊能量和角度依赖性。这允许计算各向异性逆康普顿散射和映射由于伽马伽马-> e^+ e^-衰减的伽马射线消光。耦合这些与不断发展的电子光谱的方法，我们研究了几个明确的和目前的过剩，包括扩散的硬X射线所看到的NuSTAR和GeV伽马射线费米。我们解决进一步的应用，宇宙射线，暗物质，中微子和伽马射线从中心和超越。
2016-11-27 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Luminosity functions consistent with a pulsar-dominated Galactic Center Excess
本文通过比较毫秒脉冲星群体的多种光度函数与Fermi 4FGL-DR2点源数据，给出将观测上限转化为参数空间限制的方法，并指出解释银河系中心超出需约1万至10万颗脉冲星，且未来亚阈值分析有望分辨超过30%的超出流量。
2023-07-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Low Mass X-Ray Binaries in the Inner Galaxy: Implications for Millisecond Pulsars and the GeV Excess
如果毫秒双星（MSP）是银河系中心周围区域观测到的过量伽马射线发射的原因，那么同一区域也应该包含大量的低质量X射线双星（LMXB）。在这项研究中，我们编译和利用一个相当大的目录中观察到的银河系的球状星团系统和内星系的LMXB，以及从球状星团观测到的伽马射线发射，估计通量的伽马射线预测从MSP在内星系。从这个比较中，我们得出结论，只有高达$\sim$ 4-23%的观测到的伽马射线过量可能来自MSP。这一结果与以前利用球状星团和LMXB的较小样本进行的估计相一致，并且比以前的估计更可靠。如果MSP对观测到的所有过剩都负有责任，那么INTEGRAL应该在银河系中心周围的$10^{\circ}$半径范围内探测到$\sim$ $10^3$ LMXB，而只有42个LMXB（和46个额外的LMXB候选者）被观测到。
2017-06-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic axion background propagation in galaxies
标准模型的许多扩展包括轴子或类轴子粒子（ALP）。在这里，我们研究的ALP光子转换的磁场的银河系和星暴星系。通过模拟相干和随机磁场，温暖的电离介质和温暖的中性介质的转换过程中的效果，我们模拟地图的转换概率在整个天空的ALP能量范围。特别是，我们认为一个弥漫的宇宙ALP背景（CAB）类似的CMB，其存在的建议由弦模型的通货膨胀。在星系团的磁场中，CAB的ALP-光子转换被提出来作为对星系团软X射线过剩的解释。因此，我们研究CAB在银河系中传播的现象和预期的光子信号。我们发现，CAB参数所需的解释集群软X射线过剩，在银河系中的ALP光子转换的光子通量将是不可观测的小。星系团中ALP-光子转换几率比银河系高3个数量级。此外，形态学的未解决的宇宙X射线背景是不兼容的ALP光子转换的重要组成部分。我们也考虑ALP光子转换在星爆星系，主机更高的磁场。通过考虑星系等离子体的团簇结构，我们发现在星暴星系中，与团簇中的转换概率相当的转换概率是可能的。
2016-01-23 astro-ph.GA 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
The High-Energy Tail of the Galactic Center Gamma-Ray Excess
Fermi-LAT的观测发现了一个明亮的，围绕银河系中心的球对称多余物。伽玛射线过剩的光谱在能量约为2 GeV时急剧达到峰值，在较低的能量下表现出硬光谱，并在能量约为5 GeV时迅速下降。超过~10 GeV的过剩能谱可能是其起源的不同物理模型之间的重要联系。我们的研究重点是在超过10 GeV的能量下对伽马射线过剩的观测，发现：（1）在9.5- 47.5GeV的能量范围内保持统计上显著的过量，其不与已知的扩散发射模板（例如费米泡）退化，（2）在高能量下过量的径向分布保持与光谱峰附近的数据相对一致，（3）~ 5GeV以上的数据倾向于长轴垂直于银道面的略大的椭圆率。使用最近开发的非泊松模板拟合，我们发现温和的证据点源起源的高能量过剩，虽然考虑到统计和系统的不确定性，我们表明，一个平稳的起源的高能量排放不能排除。我们讨论了脉冲星和暗物质模型的伽玛射线过剩这些发现的含义。最后，我们提供了一些更新的测量伽玛射线过剩，利用新的扩散模板和通行证8数据集。
2017-02-25 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino signal from Cygnus region of the Milky Way
本研究利用十年IceCube数据，发现天鹅座区域中微子超出，证实其高能发射的强子起源，通量与HAWC和LHAASO观测到的多TeV伽马射线相当。
2024-07-19 astro-ph.HE
Legacy Analysis of Dark Matter Annihilation from the Milky Way Dwarf Spheroidal Galaxies with 14 Years of Fermi-LAT Data
本研究利用14年Fermi-LAT数据和更新的矮椭球星系样本与J因子，分析银河系矮椭球星系的暗物质湮灭信号，未发现显著全局信号，给出更新的湮灭截面约束，并预测再观测约10年或可将局地弱超出的置信度提升至~4σ。
2023-11-08 astro-ph.HE hep-ph
Producing the GeV Galactic Center Excess via Cosmic Ray-Dark Matter Scattering
Mitchell Institute for Fundamental Physics and Astronomy, Department of Physics and Astronomy, Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；Department of Physics & Astronomy, University of Hawai‘i（夏威夷大学）
本文提出通过宇宙射线与暗物质散射产生银河系中心γ射线的新机制，展示了两种模型产生可观测光信号，并表明其能解释观测到的γ射线过剩谱。
2026-05-08 astro-ph.HE hep-ph
Millisecond pulsar interpretation of the Galactic center gamma-ray excess
在费米-LAT数据中发现，在银河系中心区域有一个扩展的$γ$射线过剩。提出的造成这种过剩的来源包括暗物质湮灭或来自毫秒双星（MSP）群体的天体物理替代物。MSP方案是否可以解释的数据自洽的粒子暗物质的检测，这是非常重要的影响，然而，在文献中有争议。在这项工作中，我们研究了MSP的情况下，详细的基础上检测到的属性的MSP费米-LAT。我们建立了一个能再现费米-LAT MSPs的$γ$射线性质的银河系MSPs模型，并推导了MSPs的内禀光度函数。然后将该模型应用于MSP的膨胀人口。我们发现，扩展的$γ$ -射线过剩可以很好地解释了凸起的MSP不违反可检测的通量分布的MSP费米-LAT。低质量X射线双星的分布所暗示的隆起MSP的空间分布遵循$r^{-2.4}$配置文件，这也是一致的$γ$射线过剩的数据。我们的结论是，MSP模型可以解释银河系中心$γ$射线过剩自洽，满足所有目前的观测约束。
2014-08-03 astro-ph.HE hep-ph
Reexamine the dark matter scenario accounting for the positron excess in a new cosmic ray propagation model
本文结合宇宙射线传播的最新进展，在空间依赖传播模型中重新审视暗物质解释正电子过剩的情景，发现所需湮灭率更小，且μ+μ-通道能完美拟合AMS-02数据并满足γ射线和CMB约束。
2024-02-12 astro-ph.HE hep-ph
Connecting the new H.E.S.S. diffuse emission at the Galactic center with the Fermi GeV excess: a combination of millisecond pulsars and heavy dark matter?
H.E.S.S.合作报道了在银河系内部50 pc的高能球对称扩散伽马射线发射，高达~ 50 TeV。在这里，我们提出了一个轻子模型，它提供了一个替代强子的情况下提出的H.E.S.S.合作，并连接新报告的TeV排放费米-LAT银河系中心GeV过剩。我们的模型依赖于一个组合的逆康普顿发射从人口的毫秒星系-这可以解释GeV的过剩-和一个超大质量黑洞诱导尖峰的重（~ 60 TeV）暗物质粒子湮灭成电子与亚热截面。随着最新的星际辐射场，以及一个标准的磁场和扩散设置，我们的模型占检测到的发射光谱形态。此外，我们表明，暗物质诱导的发射再现的空间形态的H.E.S.S.信号高于~ 10 TeV，而我们在较低的能量下获得了来自双极星的稍微扩展的分量，这可以用作未来H.E.S.S.的预测。意见。
2017-01-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Disrupted Globular Clusters Can Explain the Galactic Center Gamma Ray Excess
费米卫星最近探测到银河系中心区域的伽马射线辐射。这可能是暗物质粒子湮灭产生高能光子的证据，暗物质粒子是标准宇宙学模型的主要组成部分。我们发现，观测到的信号可能是由在星系晕中密集星团中形成的毫秒级双星产生的。这些星团中的大多数最终被蒸发和引力潮汐破坏，形成了恒星和恒星残余物的球形凸起。该源的γ射线振幅、角分布和光谱特征可以在没有自由参数的情况下进行预测，并且与观测结果非常一致。这些伽马射线来自分散星团的化石残骸，讲述了银河系隆起的历史。
2015-08-31 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Excess Galactic molecular absorption toward the radio galaxy 3C 111
利用\emph{Chandra}高能透射光栅（HETG）和\emph{XMM-Newton}反射光栅光谱仪（RGS）对宽线射电星系3C 111的观测结果进行了联合光谱分析。该源是已知的，以显示过量的中性吸收相对于一个估计从21厘米无线电调查的原子H I在银河系。然而，以前的工作是不能约束的起源，这样的吸收本地我们的银河系或固有的源（$z = 0.0485$）。高信噪比的光栅光谱使我们能够限制由于干预气体在银河系中的过量吸收，我们估计的时间平均总柱密度为$N_H = (7.4\pm0.1)\times 10^{21}$ cm $^{-2}$，一个因素的两个高于列表H I值。在研究3C 111时，我们建议使用这里估计的银河柱总平均密度。额外的银河系吸收$N_H = 4.4\times 10^{21}$ cm $^{-2}$的起源可能是由于与金牛座分子云复合体相关的分子气体朝向3C 111，这是我们最近的恒星形成区域。我们还检测到一个弱（EW $=$ $16\pm10$ eV）和窄（FWMH $<$ 5，500 km s $^{-1}$，与光学H $α$一致）的Fe K $α$发射线在E $=$ 6.4 keV可能从环面在3C 111的中心区域，我们把一个可能的本征暖吸收体$N_H$ $<$ $2.5\times10^{20}$ cm $^{-2}$的柱密度的上限。这些复杂性使得3C 1…
2017-05-05 astro-ph.HE
The Centaurus A Ultrahigh-Energy Cosmic Ray Excess and the Local Extragalactic Magnetic Field
皮埃尔·俄歇天文台发现的超高能宇宙射线各向异性，为最终解决粒子的起源和附近河外磁场（EGMF）的性质提供了可能。我们研究了附近射电星系半人马座A周围的~ 10^20 eV事件的影响。我们发现，如果Cen A是这些宇宙射线的来源，事件的角分布约束的EGMF强度在几个Mpc的银河系到> 20 nG的一个假设的初级质子组成。我们的结论表明，无论是观察到的过剩是一个统计异常或当地EGMF比传统认为的更强。我们讨论了这一领域的影响，包括UHECR散射从更遥远的来源，时间延迟从瞬态源，以及使用磁透镜签名，以达到更严格的约束的可能性。
2012-09-28 astro-ph.HE
The GeV Excess Shining Through: Background Systematics for the Inner Galaxy Analysis
最近，费米-LAT从银河系内部区域收集的伽马射线在空间上延伸过量，已被不同的小组和越来越复杂的技术检测到。然而，关于这种扩展的漫发射的形态和光谱特性的任何最终结论都受到许多潜在的关键不确定性的影响，这些不确定性与宇宙射线、气体、磁场的高密度和点源的丰度有关。我们将提出一个系统的不确定性有关的扩散背景的建模和宇宙射线在我们的银河系内部的传播进行彻底的研究。我们将测试一个大的银河漫发射模型，通过改变极端条件下的传播参数产生。通过使用这些模型中的费米-LAT数据作为银河系的前景分析，我们将表明，伽玛射线过剩的生存，我们将量化的不确定性影响过剩的形态和能谱。
2015-02-10 astro-ph.HE
The Fermi Galactic Center GeV Excess and Implications for Dark Matter
银河系中心（GC）周围的区域现在已经被确定为比传统的扩散伽马射线发射模型和已知伽马射线源目录所预期的要亮几个GeV的能量。我们使用费米大天区望远镜6.5年的数据来研究GeV的过量。我们描述的GC多余的光谱和形态的不确定性，由于宇宙射线源分布和传播的不确定性，在银河系中的星际气体分布的不确定性，和不确定性，由于费米泡的潜在贡献。我们还评估了由于解决点源的伽马射线的过剩属性的不确定性。银河系中心特别令人感兴趣，因为预计它将具有来自弱相互作用大质量暗物质粒子湮灭的最亮信号。然而，控制区域沿银河平面，在那里的暗物质信号是不预期的，显示出类似的振幅相对于当地的背景过剩。基于系统不确定性的大小，我们保守地报告了湮没截面的上限作为粒子质量和湮没通道的函数。
2017-06-26 astro-ph.HE
Millisecond pulsars and the Galactic Center gamma-ray excess: the importance of luminosity function and secondary emission
几组作者分析了银河系中心周围区域的费米LAT数据，发现在GeV能量范围内，在弥漫背景上存在一个无法解释的伽马射线过剩。有人认为，很难甚至不可能解释这种由领先的天体物理候选者-毫秒双星（MSP）-产生的弥散辐射。在这里，我们提供了一个新的估计的人口尚未解决的MSP位于银河系的凸起的贡献过剩。我们模拟这个人口与GALPLOT包通过采用参数化的方法，与自由参数的范围内测量的MSP特性报告的第二个脉冲星目录（2 PC）。我们发现，这些结论强烈依赖于MSP光度函数的细节（特别是，它的高光度端）和其他明确的或默认的MSP统计特性的假设，我们讨论。值得注意的是，我们第一次研究了银河系中心MSP可能的二次发射的重要性，{即通过注入星际介质的电子的逆康普顿损失的发射。与大多数其他作者一样，我们发现，在目前的不确定性中，不能排除MSP对过剩的巨大贡献（如果不是主导贡献的话）。我们还表明，未来工具的敏感性或可能已经最新的LAT数据分析（第8遍）提供了很好的视角，通过解决大量的MSP来测试这种情况。
2015-02-25 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic-ray antiproton excess from annihilating tensor dark matter
该研究计算张量暗物质湮灭产生的反质子，表明约 62.5 GeV 质量和约 $10^{-3}$ 希格斯门户耦合可解释 AMS-02 的 10–20 GeV 反质子超出，并满足多项实验约束。
2024-02-29 astro-ph.HE hep-ph
Millisecond Pulsars in Globular Clusters and Implications for the Galactic Center Gamma-Ray Excess
University of Valencia and CSIC（瓦伦西亚大学和西班牙高等科学研究委员会）；The University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
研究银河系球状星团中的毫秒脉冲星伽马射线发射，以测量其光度函数。发现其平均光度及分布宽度，表明若银河系中心伽马射线过剩由类似脉冲星产生，则费米应已探测到更多源，但实际仅发现三个候选者，暗示可能需更暗的脉冲星解释。
2026-03-23 astro-ph.HE
Dark matter annihilation and the Galactic Centre Excess
我们比较表面亮度的轮廓和形态的银河系中心过剩（GCE）确定在广角$γ$射线图从费米大面积望远镜的暗物质湮灭预测来自高分辨率$Λ$ CDM磁流体动力学模拟的星系形成。这些模拟产生了孤立的，盘主导的星系结构，恒星星族，气体含量，恒星和晕质量与银河系相当。对于湮灭截面的特定选择，它们在整个观测角度范围内（$1^{\circ}$到$15^{\circ}$）与费米-LAT数据吻合得很好，而它们的暗物质对应物，缺乏重子引力效应对内晕的任何压缩，无法预测像观测到的那样集中在中心的发射。这些结果提供了额外的支持的假设，即GCE是由湮灭暗物质。然而，如果它是由不同的机制产生的，它们就意味着湮灭率有一个很强的上限，这个上限可以转化为预期的$γ$射线通量的上限，不仅来自银河系内部，而且来自星系晕中任何有或没有恒星的子结构。
2022-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Investigating the effect of Milky Way dwarf spheroidal galaxies extension on dark matter searches with Fermi-LAT data
本文首次评估了在使用Fermi-LAT数据搜寻暗物质信号时，考虑矮椭球星系角延展的影响，发现考虑空间延展会使暗物质截面限制弱化，对单一星系最高弱化2-2.5倍，对叠加限制影响最高为1.5-1.8倍。
2023-11-27 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter search with H.E.S.S. towards ultra-faint dwarf nearby DES satellites of the Milky Way
暗能量巡天（DES）在过去几年中发现的几颗银河系附近的超暗卫星是用甚高能（VHE，E $\gtrsim$ 100 GeV）伽马射线进行间接暗物质（DM）搜索的有希望的目标。H.E.S.S.该实验在2017年和2018年进行了一次观测活动，以选择最有前途的DES矮卫星，累计观测时间约为80小时。各个数据集已被用来寻找一个DM信号在几个湮灭通道。在任何目标中均未发现明显的VHE伽马射线超出本底。的DM粒子与它们的质量的热平均速度加权湮没截面$\langle σv \rangle$的约束。对数据集进行了综合分析。最强的95% C. L。对于TeV DM质量范围内的DM连续谱信号，上限达到几个$10^{-24}$ cm $^3$ s $^{-1}$的$\langle σv \rangle$值。它们是来自DES矮星系卫星的成像大气切伦科夫望远镜观测的第一个约束。这些限制是迄今为止在TeV DM质量范围内对银河系矮卫星最具约束力的限制之一。
2019-08-12 astro-ph.HE
Searching for Dark Matter Annihilation in Recently Discovered Milky Way Satellites with Fermi-LAT
我们使用费米大天区望远镜（LAT）6年的数据，寻找与已确认的和候选的银河系卫星星系位置一致的过量伽马射线发射。我们的45个恒星系统的样本包括28个运动学确认的暗物质为主的矮球状星系（dSphs）和17个最近发现的系统，具有与已知的dSphs的人口一致的光度特征。对于这些目标中的每一个，相对预测的伽马射线通量由于暗物质湮灭是从运动学分析，如果可用的话，估计从基于距离的比例关系，否则，假设恒星系统是暗物质占主导地位的dSphs。LAT数据与四个新发现的目标一致，显示出超过背景的伽马射线发射的轻微偏好（每个~ $2 σ$局部）。然而，推导出的伽玛射线通量上限为个别目标的合奏是从分析随机空白天空区域的预期是一致的，并结合分析的恒星系统的人口产生没有全球显着的过剩（全球意义$<1 σ$）。与Ackermann et al. 2015对15个确认的dSphs的分析相比，我们的分析提高了灵敏度。观测到的暗物质湮灭截面上的约束在统计上与背景预期一致，对于大质量的暗物质（$m_{{\rm DM},b \bar b} \gtrsim 1$ TeV和$m_{{\rm DM},τ^{+}τ^{-}} \gtrsim 70$ GeV）提高了~2倍，相对于先前观测到的极限，在较低质量时减弱了~1.5倍。
2016-11-10 astro-ph.HE
Spatial and Binary Parameter Distributions of Black Hole Binaries in the Milky Way Detectable with Gaia
本文通过追踪盖亚可探测的银河系黑洞—亮伴星双星轨道，研究其空间与参数分布，提出黑洞质量、|z|、轨道周期、偏心率和金属丰度等关联可约束超新星模型、诞生踢动强度及公共包层效率，并支持低质量黑洞与高效率公共包层模型。
2023-07-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
