Implications of the Fermi-LAT diffuse gamma-ray measurements on annihilating or decaying Dark Matter
我们分析了最近发表的费米-LAT扩散γ射线测量的背景下，轻子湮灭或衰变的暗物质（DM）的目的是解释各向同性的扩散γ射线和PAMELA，费米和HESS（PFH）异常$e^\pm$数据。用PYTHIA产生五种不同的DM湮灭/衰变通道$2e$、$2μ$、$2τ$、$4e$或$4μ$（后两者通过中间轻粒子$ϕ$）。我们计算了银河系和河外的提示和逆康普顿（IC）的贡献所产生的伽马射线光谱。为了找到银河系IC光谱，我们使用最新版本的GALPROP星际辐射场模型。对于河外信号，我们表明，提示伽玛发射的幅度是非常敏感的河外背景光的假设模型。对于我们的银河系，我们使用Einasto，NFW和等温DM密度配置文件，并包括DM子结构的影响，假设一个简单的subhalo模型。我们的计算表明，对于湮灭DM的河外伽玛射线信号可以占主导地位，只有当相当极端的幂律浓度-质量关系$C(M)$是使用，而更现实的$C(M)$关系使河外的分量可比或次主导的银河信号。对于衰变的DM，银河信号总是超过河外信号。在零化DM的情况下，PFH的有利参数可以排除，只有当幂律$C(M)$关系假设。对于DM衰变为$2μ$或$4μ$的PFH青睐DM参数是不矛盾的费米伽玛射线数据。我们发现，由于（几乎）无特征的银河IC光谱和DM晕子结构，湮灭DM可能会得到一个很好的同时适合各向同性的扩散伽马射线和PFH $e^\pm$的数据没有明显的冲突与…
2010-06-21 astro-ph.HE hep-ph
Diffuse gamma ray constraints on annihilating or decaying Dark Matter after Fermi
我们认为，从费米第一年的观测扩散伽马射线数据，并将它们的伽马射线通量预测的暗物质湮灭或衰变（无论是从即时发射和逆康普顿散射），不同的观测区域的天空和一系列的暗物质质量，湮灭/衰变通道和暗物质星系的配置文件。我们发现，数据排除大区域的暗物质参数空间不受约束，否则，并讨论未来改进的可能方向。此外，我们进一步限制暗物质解释的e+e- PAMELA/费米光谱异常，无论是湮灭和衰变的暗物质的情况下：在非常保守的假设下，只有模型生产占主导地位的mu+mu-和假设核心的暗物质星系配置文件可以适合轻子数据质量约2 TeV。
2010-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Highlights on gamma rays, neutrinos and antiprotons from TeV Dark Matter
结果表明，HESS观测到的J1745-290银河中心源的γ射线通量与暗物质湮灭为标准模型粒子产生的次级γ射线光子以及简单的幂律背景很好地拟合。本文还分析了这种暗物质源的中微子流。给出了50 TeV暗物质湮灭为W+W规范玻色子的主要结果和反质子的初步结果。
2014-12-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Enhanced Line Signals from Annihilating Kaluza-Klein Dark Matter
人们早就知道单色伽马射线线提供了消灭暗物质的潜在确凿信号。在这里，我们证明了这种情况是特别有趣的卡鲁扎-克莱因暗物质，因为共振湮灭一般预计小，但不一定消失的相对速度的湮灭粒子。我们计算的贡献，从那些迄今被忽视的共振，并表明，到单色光子的湮灭率可以显着增强，在某种程度上，这是更明显的比相关的连续光子的生产。对于有利的天体物理条件，这导致了TeV级卡鲁扎-克莱因暗物质的检测前景看好。我们还指出，在黑洞附近的情况可能更有趣，比如我们银河系中心的超大质量黑洞，那里的质心能量原则上比静止质量大得多。在这种情况下，卡鲁扎-克莱因暗物质的湮灭可能会显示出几条伽马射线线的引人注目且独特的特征，其等距间距对应于额外维度紧化半径的两倍。
2014-08-29 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
The Fermi gamma-ray spectrum of the inner galaxy: Implications for annihilating dark matter
最近，费米伽马射线太空望远镜的初步光谱已经呈现出内部星系（-30 < l < 30，-5 < b < 5）和星系中心（-1 < l < 1，-1 < b < 1）。我们认为这些数据的影响，暗物质湮灭模型，特别是模型能够产生宇宙射线过剩先前观察到的PAMELA和费米。当外推到星系内部时，这些局部的宇宙射线过剩意味着逆康普顿散射（ICS）伽马射线信号与初步的费米伽马射线谱基本一致。对于特定的晕和模型，特别是那些有提示光子的，数据已经开始限制允许的参数空间。虽然重大的建模和背景的不确定性仍然存在，我们探讨多大的信号是允许的，由目前的数据。在此基础上，我们预测什么样的信号可能存在于天空的其他地区，暗物质信号可能更容易从天体物理背景中分离出来。
2009-07-23 astro-ph.HE hep-ph
Extragalactic and galactic gamma-rays and neutrinos from annihilating dark matter
我们描述宇宙伽马射线和中微子信号的暗物质湮灭，解释如何互补的这些信号提供额外的信息，如果可观察到的，可以启发粒子性质的暗物质。这是讨论的背景下，利用单独的银河系和河外的信号分量，使用球形晕模型分布的暗物质。我们的讨论与粒子物理学的标准模型的超对称扩展。我们考虑最小超对称标准模型（MSSM），其中中微子和γ射线都是由湮灭产生的。我们还考虑了一个规范的B-L，重子数减去轻子数，MSSM的扩展，其中湮灭可以是纯粹的重右手中微子。我们比较了这些信号的银河系和河外的组成部分，并得出结论，目前还不清楚哪一个可能占主导地位时，看银河平面。为了回答这个问题，我们必须了解晕子结构对湮没信号的贡献。我们发现，不同的理论与不可区分的伽玛射线信号可以区分的中微子信号。由于星系中心有丰富的天体物理源，因此很难观测到伽马射线湮灭信号;但是如果可以在宇宙射线产生的大气中微子上方观测到湮灭中微子，那么来自那里的湮灭中微子就不会那么隐蔽了。
2011-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Neutrino and Gamma-Ray Signatures of Inelastic Dark Matter Annihilating outside Neutron Stars
本研究提出中子星外非弹性暗物质湮灭的新搜寻方案，分析银心中子星族群的相关信号，利用H.E.S.S.观测设置暗物质-核子非弹性截面约束，并预测未来望远镜的探测灵敏度。
2024-04-15 astro-ph.HE hep-ph
The Status of the Galactic Center Gamma-Ray Excess
银河系中心伽马射线过剩的光谱、角分布和整体强度与以$m_X \sim 50 \, {\rm GeV}$热遗迹形式湮灭暗物质粒子的预期非常吻合。以前的说法认为，这些光子聚集在小的角尺度上，或者追踪已知恒星星族的分布，曾经似乎有利于解释这种信号来源于大量未解决的毫秒恒星。然而，最近的工作推翻了这些结论，发现观测到的伽马射线过剩不{ \it not}包含可辨别的小尺度功率，并且近似球形对称分布，不追踪任何已知的恒星星族。根据这些结果，现在看来，银河系中心伽马射线过剩是由湮灭暗物质产生的可能性要大得多。
2022-09-28 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
Revisiting the constraints on annihilating dark matter by radio observational data of M31
最近的伽马射线观测和射电观测对暗物质湮灭的参数提出了很强的限制。本文利用M31星系的最新射电数据，导出了六个标准模型湮灭通道的新约束条件。新的约束一般是严格的约束，从6年的费米大面积望远镜的银河系矮球状卫星星系的伽玛射线观测。在经典热遗迹截面和暗物质密度剖面为Burkert剖面的情况下，通过$b\bar{b}$、$μ^+μ^-$和$τ^+τ^-$通道的暗物质质量湮灭的保守下限分别为90 GeV、90 GeV和80 GeV.因此，我们的研究结果并不支持银河系GeV伽马射线过剩的暗物质解释的最流行的模型。
2016-06-28 astro-ph.HE
Current and Future Constraints on Dark Matter from Prompt and Inverse-Compton Photon Emission in the Isotropic Diffuse Gamma-ray Background
我们进行了详细的检查，从提示和逆康普顿发射光子，包括模型相关和模型无关的边界的湮灭和衰变暗物质模型的电流约束。我们还表明，所观察到的各向同性弥散伽马射线背景（DGRB），这提供了一个最保守的约束模型的湮灭弱尺度暗物质粒子，可能会提高其灵敏度的一个因素~2至3（95% C. L.）。因为费米-LAT实验通过五年的观测解决了DGRB贡献的blazar源。对于我们的预测，我们采用的结果约束的光度依赖的密度演化加上blazar光谱能量分布序列模型，这是由DGRB和blazar源计数分布函数的约束。
2012-02-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Annihilating Dark Matter Search with 12 Years of Fermi LAT Data in Nearby Galaxy Clusters
星系团是宇宙中最大的维里化物体，因此，具有高暗物质（DM）浓度。这种丰富的暗物质使它们成为间接DM搜索的有希望的目标。在这里，我们报告的细节搜索，利用近12年的费米/LAT数据，从对湮灭的WIMP暗物质在GeV的能量带的伽马射线签名。由此，我们提出了湮灭截面的BB-酒吧，W+W-和伽马-伽马通道，来自附近的五个高银河系纬度星系团（半人马座，后发座，室女座，英仙座和天炉座）的特征信号的非检测的约束。我们讨论了潜在的提升信号由于所选对象的DM晕中的子结构的存在，以及DM配置文件的不确定性对所呈现的结果的影响。我们断言，所获得的限制，在一个小的因素，可比的最佳可用的限制的基础上费米/LAT观测矮球状星系。
2021-01-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
The glow of annihilating dark matter in Omega Centauri
暗物质（DM）是宇宙中最丰富的物质，但迄今为止只能通过其引力效应来探测。几种理论认为，DM粒子对可以湮灭成伽马射线波长的闪光。虽然伽马射线发射已经从DM预计会积累的环境中观察到，例如我们的银河系中心，但其他高能量源可能会产生污染的天体物理伽马射线背景，从而使DM检测变得困难。原则上，银河系周围的矮星系是一个更好的地方-它们包含更大比例的DM，没有天体物理伽马射线背景-但它们太遥远，无法看到伽马射线。一系列观测证据表明，半人马座欧米茄（欧米茄Cen或NGC 5139），通常被归类为银河系最大的球状星团，实际上是一个被捕获和剥离的矮星系的核心。重要的是，欧米茄Cen距离我们比已知的矮星近十倍。在这里，我们表明，欧米茄Cen不仅包含DM密度高紧凑的矮星系，而且它发出的伽马射线的能谱匹配的质量为31 $\pm$ 4 GeV（68\%的置信限）的DM粒子的湮灭。尽管进行了深入的多波长搜索，但没有发现任何天体物理学来源可以解释欧米茄Cen的伽马射线发射。我们预计我们的结果将成为更深入的欧米茄Cen无线电观测的起点。如果多波长搜索继续找不到天体物理学的解释，这个原始的，附近的DM团块将成为研究DM相互作用的最佳地点，而不是重力。
2019-07-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Super-exponential cutoff as a probe of annihilating dark matter
我们调查的可能性，拟合假定的伽马射线谱湮灭暗物质在银河系中心的超指数模板。通过生成和分析模拟数据的几个正在进行的和未来的实验（HESS，CTA和DMA），我们发现，一个超指数模板（指数）的偏好是特别强的暗物质湮灭到$τ^+τ^-$和$μ^+μ^-$相对于其他湮灭通道。
2013-08-21 astro-ph.HE
Constraining annihilating dark matter mass by the radio continuum spectral data of NGC4214 galaxy
最近的伽马射线和射电观测为湮灭暗物质提供了严格的限制。目前的$2σ$下限的暗物质质量可以限制到$\sim 100$ GeV的热遗迹湮灭截面。本文利用邻近星系NGC4214的射电连续谱数据，区分了热贡献、暗物质湮灭贡献和宇宙线贡献。我们可以得到更严格的暗物质质量和湮灭截面的约束。对$e^+e^-$、$μ^+μ^-$、$τ^+τ^-$、$W^+W^-$和$b\bar{b}$通道，得到热遗迹湮灭暗物质质量的$5σ$下限分别为300 GeV、220 GeV、220 GeV、500 GeV和600 GeV。这些限制挑战了我们银河系中伽马射线、正电子和反质子过剩的暗物质解释。
2020-09-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Generating X-ray lines from annihilating dark matter
我们提出了不同的情况下，千电子伏的暗物质湮灭产生单色信号。该过程是通过交换质量为300 keV - 50 MeV的光标量通过环路或更高维算子耦合到光子而产生的。对于耦合和尺度的自然值，该模型可以生成可以与最近识别的3.5 keV X射线线拟合的伽马射线线。
2014-05-08 astro-ph.HE hep-ph hep-th
p-wave Annihilating Dark Matter from a Decaying Predecessor and the Galactic Center Excess
暗物质（DM）湮灭已被广泛研究，作为费米/LAT所看到的银河系中心多余伽马射线的可能解释。然而，大多数这样的模型与矮椭球体的约束相冲突。出于这种紧张局势，我们表明，p-波湮灭暗物质可以很容易地容纳这两套观测由于较低的DM速度色散矮星系。因此，解释DM遗迹的丰度是一个挑战。我们概述了一种情况下，通常的热丰度是通过s-波湮灭的亚稳粒子，最终衰减到p-波湮灭DM的本时代。衰变粒子的耦合和寿命受到大爆炸核合成、宇宙微波背景和直接探测的限制，但参数空间的重要区域是可行的。足够大的p波截面可以通过湮灭到光介质中来发现，这也引起索末菲增强。对这种情况的预测是星系团中的湮灭增强。
2016-07-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Gamma-ray flux limits from brown dwarfs: Implications for dark matter annihilating into long-lived mediators
本研究利用13年Fermi-LAT数据对九个邻近褐矮星进行伽马射线搜索，未发现显著信号，并设定通量上限；在暗物质湮灭为长寿命中介子的框架下，当前上限不足以约束暗物质-核子截面，需约9倍灵敏度提升以覆盖更广参数空间。
2024-07-20 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.HE
Constraining annihilating dark matter mass by the radio continuum spectral data of a high-redshift galaxy cluster
在过去的十年中，湮灭暗物质模型的性质被各种数据所检验，包括γ射线、无线电波、X射线、正电子、电子、反质子和中微子的数据。特别是，大多数研究集中在我们的银河系，附近的星系（如M31星系）或附近的星系团（如天炉座星系团）的数据。在这篇文章中，我们检查档案无线电连续光谱数据的一个相对高红移的星系团（A697集群），以限制的性质湮灭暗物质。我们发现亲轻子湮没通道（$e^+e^-$、$μ^+μ^-$和$τ^+τ^-$）可以与A697星系团的射电连续谱非常好地拟合。
2020-07-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Explanation of the 511 keV line: Cascade annihilating dark matter with the $^8$Be anomaly
对银河系511 keV谱线长期存在的问题进行了一种可能的暗物质（DM）解释。对于所关注的DM级联湮灭，DM对$π_d^{+} π_d^{-}$湮灭为不稳定的$π_d^{0} π_d^{0}$，并且$π_d^{0}$衰变为具有由$^8$ Be异常所建议的新的相互作用的$e^+ e^-$。考虑到有效中微子数$N_{\mathrm{eff}}$和511 keV γ射线辐射的约束，得到了DM的一个范围，即$11.6 \lesssim m_{π_d^{\pm}} \lesssim 15$ MeV。现今典型的DM湮没截面约为3.3 $\times$ $10^{-29}$ cm $^3$ s $^{-1}$，这可以对511 keV谱线给出解释。MeV尺度的DM可以通过DM电子散射来寻找，并且导出了DM直接探测中CMB s波湮灭所设定的上限。
2018-01-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A possible radio signal of annihilating dark matter in the Abell 4038 cluster
在过去的十年中，一些望远镜（如费米-LAT，AMS和DAMPE）被发射，以探测我们银河系中湮灭暗物质的信号。虽然一些过量的伽马射线、反质子和电子/正电子被报道并声称是暗物质信号，但银河系暗物质贡献的不确定性仍然太大，无法证实这些说法。在这封信中，我们报告了一个可能的无线电信号湮灭暗物质表现在档案无线电连续光谱数据的阿贝尔4038集群。通过假设热湮灭截面和比较暗物质湮灭模型与零假设（宇宙射线发射没有暗物质湮灭），我们得到了非常大的测试统计值TS $>45$四个流行的湮灭通道，这对应于多个$6.5 σ$统计偏好。这为湮灭暗物质的存在提供了非常有力的证据。特别是，我们的结果也支持最近的索赔暗物质质量$m \approx 30-50$ GeV湮灭通过$b\bar{b}$夸克通道与热湮灭截面。
2020-09-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Dark Matter Annihilation in The Galactic Center As Seen by the Fermi Gamma Ray Space Telescope
我们分析了前两年的数据从费米伽马射线太空望远镜的方向内10度围绕银河系中心的意图约束，或找到证据，消灭暗物质。我们发现，从银河系中心1.25度和10度之间的发射的形态和光谱很好地描述了宇宙射线与气体碰撞产生的衰变π介子的过程，以及宇宙射线电子在内部星系的盘和凸起中的逆康普顿散射，以及来自该地区已知点源的伽马射线。相比之下，在银河系中心约1.25度（约175秒差距）范围内观测到的光谱和发射形态与这些过程的预期不同。相反，我们发现了一个额外的伽马射线辐射的组成部分，是高度集中在银河系中心。观测到的这一成分的形态与湮灭暗物质的预测一致，具有尖点（可能是收缩的）晕分布（密度与r^{-gamma}成正比，gamma=1.18 ~ 1.33）。观测到的这一成分的光谱峰值在1-4 GeV（以E^2为单位）之间，可以很好地用一个7-10 GeV的暗物质粒子来拟合，该粒子主要湮灭为τ轻子，其截面在4.6 x 10^-27 ~ 5.3 x 10^-26 cm ^3/s的范围内，这取决于暗物质分布是如何归一化的。我们还讨论了这种排放的其他来源，包括它的大部分来自银河系的超大质量黑洞的可能性。
2011-02-07 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
Robust implications on Dark Matter from the first FERMI sky gamma map
我们推导出强大的模型独立的边界DM湮灭和衰变的第一年费米伽玛射线观测的整个天空。这些界限仅对DM密度分布有轻微的依赖性，并允许对PAMELA和FERMI电子/正电子过量进行以下DM解释：初级通道mu+ mu-、mu+ mu-mu+mu-或e+ e-e + e-。消灭DM需要等温的密度分布。在所有这些情况下，费米伽马光谱必须包含一个显着的DM组件，可以在未来进行探测。
2010-02-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Updated cosmic-ray and radio constraints on light dark matter: Implications for the GeV gamma-ray excess at the Galactic center
在银河系中心区域和银河系内部的明显的伽马射线过剩引起了相当大的兴趣，特别是因为它的光谱和径向分布都与质量约为10-40 GeV的湮灭暗物质粒子的解释一致。我们面对这样的解释与各种间接暗物质检测边界的更新汇编，我们适应所观察到的信号所需的特定形式。我们发现，宇宙射线正电子数据强烈排除了暗物质湮灭为轻轻子，或“民主地”所有轻子，作为信号的解释。宇宙线反质子，我们提出独立的和显着改善的限制相对于以前的估计，已经在相当大的紧张与DM湮灭的任何组合的夸克的最终状态;第一组AMS-02数据将因此能够排除或确认DM假说的高置信度。对于银河系中心区域磁场的合理假设，射电观测独立地对DM对过剩的解释提出了非常严格的限制，特别是对于所有轻子湮灭通道。
2014-12-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Detection of a Gamma-Ray Source in the Galactic Center Consistent with Extended Emission from Dark Matter Annihilation and Concentrated Astrophysical Emission
我们表明存在一个统计上显着的，强大的检测银河系中心的伽马射线源，这是一致的空间扩展信号，使用约4年的费米-LAT数据。如果暗物质粒子的空间分布与仅模拟暗物质的预测相似，则伽马射线通量与具有热湮灭截面的暗物质粒子的湮灭一致。我们发现一个扩展的源与伽马射线光谱，这是一致的暗物质粒子质量约10 GeV至1 TeV湮灭的b/b-条夸克，质量约10 GeV至30 GeV湮灭的tau+ tau-轻子的统计显着的检测。然而，这种解释中允许的区域的一部分与费米观测银河系卫星的限制相冲突。最大的改进，只包括点源的拟合得到的30 GeV的暗物质粒子湮灭的b/b-巴夸克。伽马射线的强度和光谱也很好地符合发射毫秒脉冲星（MSP）人口的密度分布像在M31中观察到的低质量X射线双星。扩展发射的最大拟合优度与已知的天体物理源一致，如球状星团中的MSP或分子气体上的宇宙射线韧致辐射。因此，我们的结论是，大部分的排放可能是从一个未解决的或空间扩展的天体物理源。然而，目前还不能排除全部或部分扩展发射来自暗物质湮灭的有趣可能性。
2013-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Constraining annihilating dark matter by x-ray data
在过去的十年中，伽马射线观测和射电观测对暗物质湮灭的参数提出了很强的限制。在这篇文章中，我们提出了另一种鲁棒的方法来约束暗物质湮灭的参数。我们预计，暗物质湮灭产生的电子和正电子将与宇宙微波背景光子散射，并将光子能量提高到$\sim$ keV量级。基于天龙座矮星系的X射线数据，对某些湮灭通道的新约束一般比费米大面积望远镜（Fermi-LAT）对银河系矮球状卫星星系6年γ射线观测得到的约束更严格。在经典热遗迹截面下，暗物质通过$e^+e^-$、$μ^+μ^-$、$τ^+τ^-$、$gg$、$u\bar{u}$和$b\bar{b}$通道质量湮灭的下限分别为40 GeV、28 GeV、30 GeV、57 GeV、58 GeV和66 GeV.该方法特别适用于通过$e^+e^-$、$μ^+μ^-$、$gg$、$u\bar{u}$和$b\bar{b}$通道来约束暗物质湮灭。
2017-07-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
A new target object for constraining annihilating dark matter
在过去的十年中，我们银河系和银河系矮球状卫星星系的伽玛射线观测和射电观测对暗物质的湮灭截面提出了很强的约束。在这篇文章中，我们提出了一个新的目标对象（NGC 2976），可用于约束湮灭暗物质。NGC 2976的射电和X射线数据可以对暗物质湮灭的亲轻子通道施加非常严格的约束。在正则热遗迹截面下，暗物质通过$e^+e^-$、$μ^+μ^-$和$τ^+τ^-$通道质量湮灭的下限分别为200 GeV、130 GeV和110 GeV.我们认为，这类具有相对较高磁场的大型邻近矮星系在未来的分析中可以成为约束湮灭暗物质的良好候选者。
2017-06-09 astro-ph.HE
Annihilating dark matter or noise?: A statistical examination of the Fermi GeV excess around the Galactic Centre
银河系中心周围的过量费米GeV辐射被解释为湮灭暗物质的可能特征。在这里，我们分析了三个方面的这一说法：它的光谱截止，声称的信号和已知的噪声成分的光谱形状之间的相关性，以及它的亮度分布。实验上，GeV过量和已知噪声源之间存在的相关性使得很难得出结论，即在没有独立的直接检测确认的情况下可以做出暗物质信号声明。作为一种可能的前进方式，我们介绍了三个标准，可能有助于验证伽马射线中的暗物质湮灭信号。
2014-11-26 astro-ph.HE
A Critical Reevaluation of Radio Constraints on Annihilating Dark Matter
许多研究小组利用银河系中心的射电观测，推导出了对弱相互作用暗物质湮灭截面的严格限制。在本文中，我们表明，在这一地区的电子能量损失可能是占主导地位的逆康普顿散射的星际辐射场，而不是由同步加速器，大大放宽了限制的暗物质湮灭截面相比，以前的作品。强对流风，这是很好的动机，最近的观测，也可能显着削弱同步加速器的约束。考虑到这些因素后，我们发现，湮灭暗物质的无线电约束的数量级不那么严格比以前报道的，一般弱于目前的伽马射线观测。
2016-02-05 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
A Robust Excess in the Cosmic-Ray Antiproton Spectrum: Implications for Annihilating Dark Matter
在AMS-02协作组报告的谱图中，发现了过量的$\sim$ 10-20 GeV宇宙射线反质子。然而，与该信号相关的系统不确定性使得难以解释这些结果。在本文中，我们重新审视与太阳调制的时间，电荷和能量相关的影响，反质子生产截面，和星际宇宙射线传播的不确定性。在考虑了这些不确定性之后，我们确认存在4.7 $σ$反质子过剩，这与$m_χ \approx 64-88$ GeV暗物质粒子湮灭为$b\bar{b}$产生的反质子过剩一致，其横截面为$σv \simeq (0.8-5.2) \times 10^{-26}$ cm $^{3}$ /s。如果我们考虑到超新星遗迹中次级反质子的随机加速，数据继续支持类似范围的暗物质模型（$m_χ\approx 46-94$ GeV，$σv \approx (0.7-3.8)\times 10^{-26}$ cm $^3/$ s），显著性为3.3 $σ$。用来解释反质子过剩的暗物质模型也可以解释银河系中心观测到的GeV级伽马射线过剩。
2019-08-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining annihilating dark matter by radio data of M33
最近的射电数据研究对暗物质的湮灭截面提出了很强的限制。在这篇文章中，我们提供了第一个分析使用M33无线电数据在约束湮灭暗物质。由此产生的湮灭截面的某些通道的约束比从6年的费米大面积望远镜（Fermi-LAT）的银河系矮球状卫星星系的伽玛射线观测得到的更严格。特别地，在热遗迹湮灭截面下，$e^+e^-$、$μ^+μ^-$和$τ^+τ^-$通道中暗物质质量湮灭的保守下限分别为190 GeV、120 GeV和70 GeV.这些结果与最近对银河系中心AMS-02和Fermi-LAT数据的一些定量分析存在很大的矛盾。
2017-08-04 astro-ph.HE
Ruling out $\sim 100-300$ GeV thermal relic annihilating dark matter by radio observation of the Andromeda galaxy
在过去的几年里，一些研究声称，湮灭质量为$\sim 10-100$ GeV的暗物质可以解释银河系中GeV的伽马射线过剩。然而，最近的费米-LAT和射电观测数据的分析排除了热遗迹湮灭暗物质的质量$m \le 100$ GeV的一些流行的湮灭通道的可能性。利用仙女座星系新观测到的射电数据，我们排除了$\sim 100-300$ GeV热遗迹湮灭暗物质的存在。湮灭暗物质质量的下限提高到大于330 GeV的最保守的情况下，这是几倍大于目前的最佳约束。此外，这些限制强烈不利于通过热冻结机制产生的弱相互作用大质量粒子（WIMP）的基准模型。
2019-01-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
gamma-rays from annihilating dark matter in galaxy clusters: stacking vs single source analysis
星系团是间接寻找暗物质湮灭的潜在重要目标。在这里，我们重新评估的检测前景湮灭在大规模的晕，基于统计调查的1743个集群在新的元目录的X射线集群。我们推导出一个新的限制河外暗物质湮灭背景的至少20%，起源于银河系的整合角为0.1度。簇的数量与它们的亮度成幂律比例，这表明堆叠可以提供比单个目标分析显著的改进。包含80%的暗物质信号的样品的平均角度为~0.15度，表明具有该角分辨率或更好的仪器对于基于堆叠的簇湮灭搜索将是最佳的。基于Fermi-LAT性能和位置相关背景的详细研究表明，堆叠可能导致灵敏度提高约2倍，这取决于源选择标准。基于CTA的预期性能，由于需要定点观测，我们发现叠加没有改善。我们注意到，几个潜在的重要目标：Opiuchius，A2199，A3627（Norma）和CIZAJ1324.7-5736可能是不利的，因为相对于银河系暗物质信号的对比度很差。使用均匀的MCXC元目录提供了一个强大的排名的目标，虽然它们的信号的绝对值取决于确切的暗物质子结构的内容。对于保守的假设，我们发现，星系团（有或没有堆叠）可以探测<sigma v>到1 e-25- 1 e-24 cm 3/s的暗物质质量在10 GeV-100 GeV的范围。对于更有利的子结构配置，<sigma v>可以达到~ 1 e-26 cm 3/s。
2012-06-11 astro-ph.HE hep-ph
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
Gamma-ray effects of dark forces in dark matter clumps
暗物质（DM）粒子所具有的新规范U（1）对称性的存在，意味着新的类库仑相互作用的存在，这导致了低相对速度下暗物质湮灭的Sommergland-Gamow-Sakharov增强。我们讨论了一种可能性，把约束的暗物质从观测数据的伽马辐射在我们的银河系的这种暗力量。γ射线来源于小尺度团簇中DM粒子的湮灭，团簇中DM粒子的相对速度$v$减小，除了密度增大外，湮灭率也增大。对于可能的横截面，质量的湮灭粒子，质量的团块和湮灭粒子在总DM密度的贡献，我们约束新的黑暗的长距离部队的强度从预测的伽马射线信号与费米/LAT数据上的身份不明的点状伽马射线源（PGS），以及扩散$γ$ -辐射的比较。
2013-12-24 astro-ph.HE
Multi-messenger constraints on the annihilating dark matter interpretation of the positron excess
PAMELA卫星观测到的正电子比能谱在10 GeV以上的上升，以及其他宇宙射线的测量，被解释为银河系中暗物质湮灭的可能特征。然而，大量的自由参数，和大的天体物理学的不确定性，使得它很难做结论性的声明，这种情况下的可行性。在这里，我们进行多波长，多信使分析，以一致的方式结合不同的天体物理观测所产生的约束。我们表明，如果对暗物质的分布（我们在最近的Via Lactea II和Aquarius模拟上建立模型）和宇宙射线的传播进行标准假设，那么当前的DM模型无法解释所观察到的正电子通量，而不超过所观察到的反质子或伽马射线和射电光子的通量。为了使多信使约束可视化，我们引入了“星图”，这是一种图形方法，可以在同一图中显示不同信使和波长的理论预测和观测约束。
2009-12-03 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
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
Two Emission Mechanisms in the Fermi Bubbles: A Possible Signal of Annihilating Dark Matter
本文研究了费米泡光谱随银河系纬度的变化。在远离银道面（|b| > 30度）的地方，观测到的伽马射线辐射几乎不随纬度变化，这与具有近似幂律谱的宇宙射线电子对星际辐射场的逆康普顿散射相一致。同样的电子在微高斯级磁场的存在下也可以产生所观察到的微波“雾”。相比之下，在较低纬度（b < 20度），与气泡相关的发射光谱具有明显的光谱特征，峰值为1-4 GeV（单位：E^2 dN/dE），这无法由任何真实的电子光谱产生。相反，我们的结论是，第二（非逆康普顿）的排放机制必须负责大部分的低能量，低纬度的排放。这第二个分量在光谱上与之前报道的银河系中心（GC）的过量GeV辐射相似，并且在空间上也与单位体积的光度近似为r^-2.4（其中r是到GC的距离）相一致。我们认为，可见的光谱特征，在低纬度泡沫是扩展对应的GC过剩，现在检测到至少2-3千秒差距的GC。信号的光谱和角分布与~10 GeV暗物质粒子湮灭为轻子或~50 GeV暗物质粒子湮灭为夸克的预测一致，遵循与典型Navarro-Frenk-White（NFW）轮廓相似的分布。我们还认为毫秒射电星是对信号的一种可能的天体物理学解释，因为观测到的毫秒射电星在大约所需的能量处具有光谱截止。任何这样的情况都需要大量的未解决的毫秒级卫星，从GC延伸至少2-3 kpc。
2013-02-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gamma ray signals of the annihilation of Higgs-portal singlet dark matter
本文是对湮灭希格斯门单重标量和矢量暗物质的γ射线信号的探索。伽马射线信号被认为是在上下文中的贡献，从湮没的单线在星系晕的各向同性伽马射线背景（IGRB），在银河系中心过剩的背景下，并在矮球状星系的观测的背景下。我们发现，希格斯门单粒子的质量为$~$ 65 GeV的两个物种可以合理的精度解释银河系中心过剩，但这个质量范围是在目前的直接检测边界的紧张局势。我们还发现，在250-1000 GeV的质量范围内的单线态是一致的费米-LAT IGRB观测和直接检测边界。此外，从矮球状星系Segue I的伽马射线观测的界限被翻译成希格斯门耦合的界限。
2016-06-05 astro-ph.CO astro-ph.HE 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
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
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
Fitting dark matter mass with the radio continuum spectral data of the Ophiuchus cluster
最近的γ射线和反质子分析表明，质量为$m=48-67$ GeV的暗物质通过$b\bar{b}$通道湮灭可以同时解释AMS-02测量到的银河系中心GeV γ射线过剩和反质子过剩。本文通过区分暗物质湮灭和正常扩散宇宙射线的贡献，证明质量为$m=40-50$ GeV的暗物质通过具有热遗迹湮灭截面的$b\bar{b}$通道湮灭，能最好地解释蛇夫座星系团中央射电晕的射电连续谱。这个质量范围，湮灭截面，和湮灭通道是完全一致的暗物质的解释GeV的伽马射线过剩和反质子过剩。
2019-08-10 astro-ph.HE
Lining up the Galactic Center Gamma-Ray Excess
暗物质粒子湮灭成标准模型费米子，或许可以解释最近观测到的银河系中心方向的伽马射线过剩。最近，一个隐藏的光子模型已被提出来解释这种信号。用偶极矩算子和小的暗扇区质量分裂补充该模型允许光子线的大截面，同时避免直接检测和其他约束。比较线和连续体的截面，我们发现线只被相对尺度和耦合所抑制。考虑到目前对这个比率的限制，在不久的将来发现的一条线可能指向一个新的尺度Lambda ~ O（1 TeV），我们希望在那里发现新的带电粒子。此外，这样的线也意味着暗物质可以在不久的将来直接探测实验中可见。
2015-06-02 astro-ph.CO 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
Prospects for Annihilating Dark Matter in the inner Galactic halo by the Cherenkov Telescope Array
我们计算的灵敏度，暗物质湮灭为即将到来的大型切伦科夫望远镜阵列（CTA）在几个主要渠道和范围内的暗物质质量从30 GeV到80 TeV。对于所有的通道，我们包括逆康普顿散射的电子$^\pm$的暗物质湮灭周围的光子背景上，这产生大量的贡献的整体伽马射线通量。我们通过以下方式改进了对以前工作的分析：i）对伽马射线发射进行光谱和形态分析; ii）考虑到从完整的CTA蒙特卡罗模拟和漫天体物理发射描述中获得的最新宇宙射线背景; iii）包括丰富的观测CTA数据集中的系统不确定性。我们发现，我们的光谱和形态分析提高了CTA的灵敏度约2倍。对于强子通道，CTA将能够探测热暗物质候选者在广泛的质量范围内，如果在数据集的系统不确定性将被控制得比百分比水平更好。对于轻子模，CTA灵敏度将远低于湮没截面的热值。在这种情况下，即使有更大的系统学，热暗物质候选人高达几个TeV的质量将很容易研究。
2015-06-08 astro-ph.GA 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
Constraints on dark matter annihilations from diffuse gamma-ray emission in the Galaxy
最近几年，伽马射线宇宙射线、红外线和射电天文学的最新进展使我们对银河系介质的性质有了更好的了解。在这项工作中使用的DRAGON代码，数值求解CR传播方程和计算伽玛射线发射率在一个2维网格包围银河系，我们研究了自洽的方式模型的银河弥漫伽玛射线发射。我们的模型进行交叉检查，以现有的CR和伽马射线数据。我们解决的程度，其中暗物质湮灭在银河系中可以有助于向天空中的不同方向的漫射伽马射线通量。此外，我们还讨论了非DM性质的天体物理不确定性对伽马射线极限的影响。这种不确定性与星系上的扩散性质、星际气体和星际辐射场的能量密度有关。~10 GeV的轻暗物质主要湮灭为强子，它受星系内部γ射线观测的约束更强，受气体分布假设的影响最大;而TeV尺度DM主要湮灭为轻子，其最严格的约束来自于对银河系中心的观测，避免了银盘平面，主要的天体物理不确定性是辐射场能量密度。此外，我们提出了一种方法，推导出的暗物质的分布配置文件从漫射伽玛射线光谱的约束。这些结果主要取决于假设的暗物质粒子的质量和它的最终湮灭产物的类型。
2014-03-04 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
