New emission line at ~3.5 keV - observational status, connection with radiatively decaying dark matter and directions for future studies
[1402.2301，1402.4119]最近的工作，声称在某些星系团和附近仙女座星系的X射线谱中探测到能量约为3.5 keV的额外发射线，引起了天体物理和粒子物理界的极大兴趣。一些新的观测研究声称在各种宇宙物体的X射线光谱中检测到或未检测到额外的线。在这篇综述中，我总结了这些研究的现有结果，概述了额外的线可能的解释，包括有趣的连接与辐射衰减暗物质，并显示未来的方向可实现现有的和计划的X射线宇宙任务。
2014-11-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Decaying gravitino dark matter and an upper bound on the gluino mass
我们表明，如果衰变的引力子暗物质是负责PAMELA和ATIC/PPB-BETS异常的宇宙射线的电子和正电子通量，再加热温度和胶子质量从上面的约束。特别是，如果观测到的重子不对称性可以用热瘦生的假设来解释，那么胶子的质量很可能在大型强子对撞机的范围之内。
2009-01-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining Decaying Dark Matter with Fermi LAT Gamma-rays
来自衰变中的暗物质的高能电子和正电子可以通过星际辐射场中的低能光子的逆康普顿产生显著的伽马射线通量。这种可能性是不可避免地与暗物质的解释所观察到的PAMELA和费米过剩。本文的目的是提供一个简单而通用的方法来约束暗物质模型，产生电子和正电子在其衰变使用费米LAT γ射线观测在0.5 GeV和300 GeV之间的能量范围。我们提供了一组通用的响应函数，一旦卷积与特定的暗物质模型产生所需的约束。我们的响应函数包含所有的天体物理输入，如电子在星系中的传播，暗物质配置文件，已知的起源，和费米LAT数据的伽马射线通量。我们研究的不确定性，在确定的响应函数，并将它们施加到一些特定的暗物质衰变模型，可以很好地拟合PAMELA和费米LAT观测到的正电子和电子通量的约束。为此，我们也考虑到即时辐射的暗物质衰变。我们发现，根据现有的数据，衰变的暗物质不能被排除为PAMELA正电子过剩的来源。
2010-04-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraints on light decaying dark matter candidates from 16 years of INTEGRAL/SPI observations
LAPTh, CNRS, USMB（LAPTh, 法国国家科学研究中心, 萨瓦大学）；GRAPPA Institute, University of Amsterdam（GRAPPA研究所, 阿姆斯特丹大学）；Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg（维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所）
利用16年INTEGRAL/SPI数据和暗物质空间模板，研究轻于WIMPs的暗物质候选者（如 sterile neutrinos 或 axion-like particles）衰变至电磁辐射通道的约束，针对60 keV至16 MeV质量范围的双体衰变产生光子线的暗物质。
2025-12-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Antiproton Limits on Decaying Gravitino Dark Matter
通过PAMELA实验测量宇宙射线反质子通量，我们推导出$Zν$、$W\ell$和$hν$通道中衰变暗物质寿命的95%CL下限。在宇宙射线传播参数的允许范围内进行扫描，我们发现暗物质质量从大约100 GeV到10 TeV的$8 \times 10^{28}$ s到$5 \times 10^{25}$ s范围内的寿命极限。我们将这些限制的动机良好的情况下，引力子暗物质的情况下，与双线性违反R-宇称，并找到一个类似的范围内的寿命限制相同范围的引力子质量。转换的R-奇偶违反耦合的大小上的限制的寿命限制，我们发现在范围内的$10^{-8}$到$8 \times 10^{-13}$的上限。
2014-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gamma ray constraints on Decaying Dark Matter
我们从费米对各向同性残余（河外）背景和HESS对天炉座星系团的γ射线测量中得到了衰变暗物质的新边界。我们发现，对于大范围的DM质量和各种衰变模式，（i）中的那些是目前可用的最严格的约束之一，不包括高达~10^26秒到几个10^27秒的半衰期。特别是，他们排除了在帕梅拉，费米和HESS的e^ \pm光谱特征的衰减DM方面的解释，除非采取非常保守的选择。我们还讨论了未来的前景CTA界限从天炉座，相反，目前HESS的限制（二），可能会允许一个有趣的改进，并可能成为更好的比那些从当前或未来的河外费米数据。
2012-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Hadronically decaying heavy dark matter and high-energy neutrino limits
我们考虑质量为$10^{7}~\lesssim~M~\lesssim~10^{16}$ GeV的长寿命粒子组成的暗物质通过强子通道衰变为高能中微子源。利用IceCube和Pierre Auger实验的最新高能中微子数据，导出了暗物质衰变的中微子通量上限和对暗物质参数空间的限制。对于暗物质质量的顺序$10^8$ GeV的约束推导出的是略强于那些获得相同的暗物质模型使用高能量的伽马射线的限制。
2017-05-05 astro-ph.HE hep-ph
Lepton Flavor Model and Decaying Dark Matter in The Binary Icosahedral Group Symmetry
我们提出了一个新的味模型，该模型能很好地描述宇宙线中（衰变）暗物质的间接探测实验。我们不仅证明了A '_{5}对称性能一致地导出夸克和轻子的质量和混合，而且还得到了轻子扇区的一些预言。如果我们假设一个规范单重态费米子衰变的暗物质，它的衰变算符也受到这种对称性的约束，所以只有六维轻子衰变算符才允许达到六维拉格朗日。我们发现PAMELA和Fermi-LAT报道的宇宙线异常现象可以很好地解释为受A '_{5}味对称性控制的衰变暗物质引起的宇宙衰变。
2011-10-17 astro-ph.HE hep-ph
Decaying Hidden Dark Matter in Warped Compactification
最近的PAMELA和ATIC/Fermi/HESS实验在高能宇宙射线中观测到过量的电子和正电子，但没有观测到反质子。为了解释这一结果，我们在弦论紧化中构建了一个衰减的隐藏暗物质模型，它包含了以下两个成分，扭曲紧化中的隐藏暗物质场景和衰减到标准模型的隐藏轻粒子的唯象建议。在这个模型中，在高维扭曲膜上，各种扭曲的Kaluza-Klein粒子和规范场的零模对标准模型起着隐藏的暗物质或介质的作用。
2009-05-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
New CMB spectral distortion constraints on decaying dark matter with full evolution of electromagnetic cascades before recombination
当前对在使用CMB谱畸变的复合时期之前以高能粒子形式注入能量的约束假设所有能量进入$y$和$μ$型畸变。我们重新审视这些限制与精确计算的频谱失真，通过不断发展的电磁级联。实际的光谱畸变在形状和幅度上不同于$y$型畸变，并且取决于注入粒子的能量和性质。对诸如暗物质衰变等能量注入过程的约束可以放宽多达5倍。
2019-07-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing the properties of superheavy dark matter annihilating or decaying into neutrinos with ultra-high energy neutrino experiments
暗物质粒子$χ$的证据，是令人信服的基础上银河宇宙尺度的观测。到目前为止，有希望的弱相互作用大质量粒子的情况下，逃避检测，激发替代模型的暗物质。我们考虑的方案涉及超重暗物质（SHDM），可能会衰变或湮灭的中微子和反中微子。在质量范围$m_χ=10^7-10^{15}\,{\rm GeV}$，我们评估未来的观测站POEMMA和GRAND的间接暗物质检测通过测量中微子引起的广泛的空气簇射（EAS）的灵敏度，计算俄歇和ANITA限制使用其最后的最新灵敏度，并将它们与冰立方限制。我们还表明，星系晕中的暗物质分布的不确定性对中微子通量有很大的影响。我们表明，地面无线电探测器，如GRAND可以实现高灵敏度，由于其大的有效面积和高占空比。基于空间的切伦科夫探测器，如测量EAS光学切伦科夫信号的POEMMA，具有全天空覆盖和快速回转的优势，能够实现专注于银河系中心的优化SHDM观测策略。我们发现，增加切伦科夫探测器的视场可以显着提高灵敏度。此外，POEMMA的荧光观察模式，测量EAS以上$20\,$ EeV将实现国家的最先进的灵敏度SHDM属性在最高的质量尺度。
2021-12-09 astro-ph.HE hep-ph
Antiprotons from Dark Matter: Current constraints and future sensitivities
系统分析了当前和未来宇宙线反质子测量对暗物质性质的影响。我们发现：1）PAMELA的当前数据对湮灭和衰变DM施加了约束，这些约束类似于（甚至略强于）来自费米伽马射线的最严格的边界，对于强子通道和天体物理参数的基准选择。2)即将到来的数据从AMS-02有能力改善这些约束略小于一个数量级，甚至探测热遗迹DM在30-200 GeV的范围内，强子通道。然而，随着天体物理参数选择范围的扩大，约束条件的不确定性将在一到两个数量级之间。然后，我们探索早期AMS-02的能力，数据重建的情况下，积极检测到一个显着的过量（归因于DM湮灭）的背景下的潜在DM属性。对于强子通道，我们发现AMS-02应该能够在一定程度上确定DM质量和截面，但不能确定具体的湮灭通道和分支比。如果允许其他更奇特的湮灭通道，重建将更具挑战性。
2013-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining heavy decaying dark matter with the high energy gamma-ray limits
我们认为衰变的暗物质与质量$10^{7} \lesssim M \lesssim 10^{16}$ GeV，作为超高能（UHE）伽马射线的来源。使用最近的限制UHE伽马射线通量的能量$E_γ> 2 \cdot 10^{14}$ eV，提供了广泛的空气淋浴观测站，我们把限制质量和寿命的暗物质。我们还讨论了EAS-MSU实验探测到的100 PeV光子通量的可能的暗物质衰变起源。
2016-09-21 astro-ph.HE hep-ph
Decaying dark matter at IceCube and its signature on High Energy gamma experiments
在冰立方中观测到的中微子流的起源仍然是未知的。通常假设两个通量分量，即：大气中微子和一个未知的天体物理项。原则上，后者也可能包含自上而下的贡献，例如来自衰变的暗物质。在这种情况下，我们也应该期待瞬发和次级伽马。这导致了多信使分析的基础上，同时比较的暗物质假设与中微子和高能伽马射线数据的可能性。在本文中，我们分析，不同的衰变暗物质通道，7.5年的冰立方HESE数据，并比较结果与以前的排斥限制来自费米数据。最后，我们测试是否暗物质的假设可以通过使用即将到来的高能伽马射线实验进一步审查。
2020-01-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Prospective Sensitivities of Atom Interferometers to Gravitational Waves and Ultralight Dark Matter
我们调查了未来的灵敏度地面和星载原子干涉仪（AI）的宇宙和天体物理源产生的引力波（GW），超轻暗物质。讨论了地球探测器中的重力梯度噪声背景，以及星载探测器中的脉冲双星和小行星背景。我们将LIGO和LISA的灵敏度与AION陆地AI项目的100米和1公里阶段的灵敏度进行了比较，以及拟议中的AEDGE AI太空任务的两个选项，其中冷原子云位于航天器内部或外部，考虑到黑洞和中子星的合并，超新星，早期宇宙的相变，早期宇宙中的宇宙弦和量子波动可能产生了原始的黑洞。我们还回顾了AION和AEDGE探测超轻标量暗物质相干波的能力。
2021-12-28 astro-ph.HE gr-qc hep-ex
Decaying vs Annihilating Dark Matter in Light of a Tentative Gamma-Ray Line
最近报道的费米-LAT数据中γ射线线的初步证据对于确定暗物质的性质具有很大的潜在意义。我们比较了衰变和湮灭暗物质的影响，考虑到从连续伽马射线，反质子通量和形态的过剩的约束。我们发现，希格西诺和维诺暗物质被排除在外，也为非热生产。一般来说，连续伽马射线通量严重限制了湮灭的暗物质。衰变的暗物质与费米-LAT过剩的空间分布的一致性需要银河系中心附近的暗物质密度的增强。
2014-01-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Gamma-rays from Nearby Clusters: Constraints on Selected Decaying Dark Matter Models
最近，费米-LAT合作报告了来自附近星系团的GeV伽马射线通量的上限。出于这些限制，我们研究了相应的约束γ射线发射从两个特定的衰变暗物质模型，一个通过大统一尺度抑制运营商和其他通过R-宇称违反运营商。两者都可以解释e^ \pm的PAMELA和费米LAT过剩。对于GUT衰变的暗物质，来自M49和天炉座星系团的伽马射线，能量在1到10 GeV之间，导致了迄今为止最严格的限制。因此，这种暗物质不符合传统的e^ \pm背景模型。此外，对于任何衰变的暗物质模型，只要采用传统的e^\pm背景模型，费米-LAT e^ \pm过剩和γ射线约束之间可能存在某种张力.尽管如此，大统一体衰变的暗物质仍然可以单独解释PAMELA正电子分数过剩，而不违反伽马射线约束。对于具有R-宇称破坏的引力子暗物质模型，星团观测没有给出严格的约束。这是因为采用了不同的e^ \pm背景，导致相对较轻的暗物质质量在200 GeV左右。
2011-02-24 astro-ph.HE hep-ph
Constraining Decaying Dark Matter
我们重新审视了衰变暗物质（DDM）模型，在该模型中，一个无碰撞粒子早期衰变为两个无碰撞粒子，这两个粒子可能是今天的暗物质粒子。DDM效应将在宇宙微波背景（CMB）和结构形成中表现出来。通过对CMB计算工具\texttt{camb}的系统修改，我们可以数值计算这种效应，并将其与观测结果进行比较。进一步的马尔可夫链蒙特卡罗\texttt{cosmomc}运行更新了该模型中的约束：非相对论性衰变的自由流长度$λ_{FS}\lesssim0.5$ Mpc，相对论性衰变的自由流长度$((M_{DDM}/keV) Y)^2 (T_d/yr)\lesssim5\times10^{-5}$。
2011-07-13 astro-ph.HE hep-ph
T(13) Flavor Symmetry and Decaying Dark Matter
研究了一类新的具有非阿贝尔离散对称性的味对称模型T_{13} . T_{13}群同构于Z_{13} \rtimes Z_3，它是具有两个复三元组作为不可约表示的极小群。我们证明了T_{13}对称性可以一致地导出轻子质量和混合。此外，如果我们假设一个规范单重态费米子衰变的暗物质，它的衰变算符也受到T_{13}对称性的限制，因此只允许6维轻子衰变算符。我们发现PAMELA和Fermi-LAT报告的宇宙射线异常可以用T_{13}味对称控制的衰变暗物质来解释。
2011-03-12 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on Decaying Dark Matter from the Isotropic Gamma-Ray Background
如果暗物质是不稳定的，这些粒子在整个宇宙和银河系晕中的衰变可能会对费米测量的各向同性伽马射线背景（IGRB）产生重大影响。在这篇文章中，我们计算了高纬度伽马射线通量产生的暗物质衰变的广泛的渠道和质量，包括所有的贡献，从逆康普顿散射和占宇宙学电磁级联的生产和充分的演变。我们还利用最近的多波长分析，限制天体物理的贡献IGRB，使我们能够更强烈地限制存在任何组件所产生的衰减暗物质。在广泛的衰变通道和质量（从GeV到EeV及以上），我们推导出严格的下限暗物质的寿命，一般在$τ\sim (1-5)\times 10^{28}$ s的范围内。
2018-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Superheavy dark matter and IceCube neutrino signals:bounds on decaying dark matter
超重暗物质可能会在地球上探测到的高能中微子信号中显示出它的存在。从冰立方的最新结果来看，我们可以在$10^{28} {\rm sec}$附近设定超过100 TeV的暗物质寿命的最强下限。PeV周围的过量被注意到，并且可以被解释为DM的第一信号，即使邀请进一步的确认和专门的搜索。
2015-07-27 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Decaying dark matter with heavy axino
在最小超对称标准模型（MSSM）的基础上，引入TeV尺度的暗物质手征多重态N.对于一个可计算的丰度的N，我们引入重轴子衰变到N和MSSM粒子，包括最轻的超对称粒子（LSP）。在曾经主导宇宙能量密度的重轴子在LSP衰变后衰变的情况下，可以估计N和LSP的相对宇宙丰度。6维相互作用使得N的费米子或玻色子超伴子的寿命在10^{27} s的范围内与最近的天体物理学边界相兼容。给出了获得抑制因子1/M^2的图解策略。
2009-08-09 astro-ph.HE hep-ph
X-ray line signal from decaying axino warm dark matter
在具有R宇称破坏的超对称轴子模型中考虑轴子温暗物质。在这种情况下，质量为$m_\axino\simeq 7$ keV的轴子可以衰变为光子和中微子，从而产生$3.5$ keV的X射线线信号，这可能是XMM-牛顿X射线天文台探测到的星系团和仙女座星系的不明X射线发射的来源。
2014-06-23 astro-ph.HE hep-ph
Searching for Smoking Gun Signatures of Decaying Dark Matter
区分衰减和湮灭暗物质（DM）的方法仍然是基本上不可用的。在这篇文章中，我们研究了一类新的隐藏扇区衰减DM模型的潜在天体物理特征，它可以解决最近的宇宙线测量。这种模型可以产生初级光子和/或中微子在大的速率，与轻子生产。光子和中微子的光谱将包含TeV尺度的尖锐特征。我们展示了FERMI，HESS，AGIS和IceCube/DeepCore即将和未来测量的发现潜力。我们表明，这些模型可能会在不久的将来被发现。具体来说，通过FERMI对漫射伽马射线的测量可以检测到硬光子特征的开始。我们认为，这些硬光谱可以产生的衰减暗物质，并符合目前的限制，但很难调和的模型湮灭DM。因此，与目前的宇宙射线测量相关的硬光谱特征的测量将强烈地有利于衰变DM模型。最后，我们评论的初步结果，从内星系提出的费米合作。
2009-08-11 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on Hadronically Decaying Dark Matter
我们提出了对宇宙射线反质子的测量导出的强子衰变通道中暗物质稳定性的一般约束，通过研究标量和费米子暗物质粒子的规范和洛伦兹不变性所允许的最低阶衰变，以模型无关的方式分析了各种强子衰变模式，并给出了这些通道中部分衰变寿命的相应下限。我们还研究了强子和伽马射线约束之间的互补性，这些约束来自于对天空中单色线的搜索，如果暗物质衰变为夸克-反夸克对，则可以在量子水平上产生。
2012-08-23 astro-ph.HE hep-ph
IceCube events and decaying dark matter: hints and constraints
根据新的冰立方数据（尚未确定）的天体物理中微子通量在PeV和次PeV范围内，我们提出了一个更新的状态衰减暗物质解释的事件。特别是，我们进一步发展的角分布分析，并讨论了诊断的前景。通过进行各种统计测试（极大似然，Kolmogorov-Smirnov和Anderson-Darling测试），我们得出结论，目前的数据显示出轻微的偏好（低于两个西格玛水平）的角分布预计从暗物质衰变与各向同性分布预测的传统天体物理流量的河外起源。此外，我们简要地开发一些一般性的考虑重暗物质模型的建设和预期的衰变产物的能谱与冰立方数据的兼容性，以及与现有的伽玛射线的界限。或者，假设冰立方的数据来自传统的天体物理学来源，我们推导出各种最终状态的衰减和湮灭暗物质的界限。重暗物质寿命的下限相对于现有的限制提高了一个数量级，最终使这些事件-即使是天体物理学的起源-成为天体粒子物理学研究的重要工具。
2015-01-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
High-Energy Neutrino Signatures of Dark Matter Decaying into Leptons
衰变的暗物质先前被认为是PAMELA和费米伽马射线太空望远镜（FGST）观测到的过量高能宇宙射线电子和正电子的可能解释。然而，为了容纳这些信号，衰变必须主要是轻子，到μ子或τ，因此产生中微子，可能被冰立方中微子天文台检测到。我们发现，通过5年的数据，IceCube（DeepCore补充）将能够显著约束衰变暗物质的相关参数空间，甚至可能有能力发现在银河系晕中衰变的暗物质。
2009-08-04 astro-ph.HE
The case for three-body decaying dark matter
费米-LAT证实了PAMELA观测到的宇宙正电子分数的过剩，这可以用星系中心的暗物质湮灭或衰变来解释。大多数现有的模型假设，暗物质湮灭或衰变到两个或四个轻子的最终状态，这将产生扩散的伽马射线辐射，与费米-LAT测量的数据相矛盾。我们指出，如果暗物质衰变到三体末态，其中有一对轻子和一个丢失的粒子，那么这种张力就可以得到缓解。使用goldstino衰变在某一类超对称理论作为一个主要的例子，我们证明，同时适合总e+ + e-和分数e+/e-通量费米-LAT和PAMELA可以实现2 TeV的母粒子和1 TeV的失踪粒子，而不受γ射线测量的约束。通过研究不同的有效运营商引起的暗物质衰变，我们表明，这一功能是通用的三体衰变暗物质包含一个失踪的粒子。本文还讨论了宇宙反质子谱对强子衰变宽度的限制。
2012-06-28 astro-ph.HE hep-ph
Antideuterons from Decaying Gravitino Dark Matter
我们研究了在双线性R-宇称破坏的情况下，通过估计在引力子衰变中可以产生的宇宙射线反氘的数量，来改善引力子暗物质寿命的约束的可能性。考虑到所有不同来源的理论不确定性，我们发现，超出宇宙射线反质子数据已经设定的限制的改进幅度是相当狭窄的，无法实现的下一代实验。然而，我们也确定了更有前途的能源范围为未来的实验。
2015-07-08 astro-ph.HE hep-ph
R-Parity Breaking via Type II Seesaw, Decaying Gravitino Dark Matter and PAMELA Positron Excess
我们提出了一类新的具有第二类跷跷板机制的MSSM的R宇称违反扩张，其中不稳定的引力子是宇宙的暗物质。它主要衰变为三个轻子的末态，从而为PAMELA实验中的正电子过剩而非反质子过剩提供了一个自然的解释。该模型可以解释中微子质量，而无需调用任何高尺度物理学，同时保持了宇宙中预先存在的重子不对称性。
2009-05-21 astro-ph.HE hep-ph
Can decaying sterile neutrinos account for all dark matter?
最近发现的来自英仙座星系团和M31的无法解释的$3.5-3.6$ keV X射线线和来自银河系中心的$8.7$ keV过剩X射线线可能表明暗物质会衰变。在这篇文章中，我证明了大约80%的暗物质是7.1 keV的无菌中微子，20%的暗物质是17.4 keV的无菌中微子，这可以令人满意地解释所观察到的X射线线，并解释所有丢失的质量。该模型不需要自由参数。这一设想也与目前大尺度结构中物质功率谱的强大观测约束相兼容，并将减轻现有暗物质模型所面临的挑战。
2016-02-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray Constraints on Hadronic and Leptonic Activities of Decaying Dark Matter
虽然PAMELA和Fermi报告的宇宙射线电子和正电子的过剩可以用暗物质主要衰变为带电轻子来解释，但这并不一定意味着暗物质不应该有任何强子衰变模式。为了量化允许的强子活动，我们推导出的限制暗物质衰变到WW，ZZ，hh，qqbar和gg使用费米和HESS的γ射线数据。我们还得到了轻子e+e-，mu+mu-和tau+tau-最终状态的γ射线约束。我们发现，暗物质必须主要衰变为μ + μ-或τ + τ-，以同时解释报告的过剩，并满足所有的伽马射线约束。
2009-12-28 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Radiatively decaying scalar dark matter through U(1) mixings and the Fermi 130 GeV gamma-ray line
根据最近对Fermi-LAT 130 GeV γ射线谱线的观测，我们提出了一个标量暗物质在暗区的模型，暗物质可以衰变为两个（暗）光子。该过程是由环中的GUT尺度费米子辐射诱导的，该费米子在隐藏扇区U（1）下带电，并且动力学混合（$\sim εF^{μν}F'_{μν}$）使我们能够拟合费米LAT峰所需的衰变宽度。该模型不允许任何危险的衰变通道进入轻标准模型粒子。
2012-10-31 astro-ph.HE hep-ph
Galactic Signatures of Decaying Dark Matter
如果暗物质衰变为电子和正电子，它会影响银河系的无线电发射和当地的宇宙射线通量。我们提出了一个新的，更一般的分析约束暗物质。通过将特定的暗物质衰变谱与响应函数进行卷积，可以获得任何衰变暗物质模型的约束。我们从408 MHz，1.42 GHz和23 GHz的全天空无线电调查，以及从PAMELA最近报道的正电子通量得到这个响应函数。我们讨论了天体物理的不确定性的影响，如从传播和从配置文件的暗物质和银河系磁场的响应函数。作为一个应用，我们发现，一些广泛使用的暗物质衰变的情况下，可以排除在适度的假设。
2009-09-18 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
Interpreting IceCube 6-year HESE data as an evidence for hundred TeV decaying Dark Matter
假设一个单一的天体物理幂律通量来解释冰立方6年HESE外星事件产生了一个大的光谱指数，这与伽马射线观测和6年上升的μ子中微子数据有很大的关系。采用一个属于$\left[2.0,2.2\right]$范围的谱指数，它与通过对6年上行μ子中微子数据进行分析所推导出的谱指数以及$p$ - $p$天体物理源相一致，最新的IceCube数据显示，在能量范围40- 200 TeV内，事件数超过了$2.6\,σ$。我们解释这样的过剩作为一个衰减的暗物质信号，我们进行似然比统计检验比较的两个组件的情况下，相对于单组件之一。
2017-09-22 astro-ph.HE hep-ph
New Constraints from PAMELA anti-proton data on Annihilating and Decaying Dark Matter
最近，PAMELA实验公布了其最新的反质子通量和反质子与质子通量比数据，能量高达~ 200 GeV。由于在高能量下没有明显过量的宇宙射线反质子，人们可以扩展对暗物质产生反质子的限制。在这封信中，我们考虑了暗物质湮灭和衰变为产生大量反质子的标准模型粒子的两种情况。我们提供了两套约束的湮没截面/衰变寿命。在一组约束中，我们忽略了除暗物质之外的任何反质子源，这给出了最高允许的横截面/逆寿命。在另一组中，我们还包括宇宙射线与星际介质核碰撞产生的反质子，对湮灭截面/衰变寿命的限制更严格但更现实。
2011-09-27 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
AMS02 positron excess from decaying fermion DM with local dark gauge symmetry
PAMELA、Fermi和AMS02观测到的正电子过剩可能是由于暗物质（DM）对湮灭或主要衰变为μ子。在本文中，我们考虑了一个方案，热费米子DM（$χ$）与质量$\sim O(1-2)$ TeV衰变为暗希格斯（$ϕ$）和一个活跃的中微子（$ν_a$），而不是SM希格斯玻色子和$ν_a$。我们首先提出了一个可重整化的局部暗$U(1)_X$规范对称性模型，其中的DM $χ$可以热化的希格斯门和规范动力学混合的情况下。假设暗希格斯粒子（$ϕ$）的质量在$2 m_μ< m_ϕ< 2 m_{π^0}$的范围内，正电子过剩可以以自然的方式拟合，而不会与反质子和伽马射线通量或直接探测实验的约束相冲突。同样有了这样一个亮暗的希格斯粒子，DM的自相互作用可以得到一定程度的增强，CDM范式中的三个难题也可以得到一定程度的缓解。
2015-01-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Constraining superheavy decaying dark matter with directional ultra-high energy gamma-ray limits
矮球状星系是一种具有小的或可忽略的天体物理背景的致密天体，被广泛认为是寻找暗物质衰变和湮灭信号的有希望的目标。我们提出的超重衰变暗物质分支到$q\bar{q}$通道的质量范围$10^{19} - 10^{25}$ eV的基础上的超高能（UHE）伽马射线的方向限制的皮埃尔俄歇天文台和望远镜阵列实验的寿命的约束。UHE光子向地球传播过程中的衰减效应被考虑在内，最强的约束来自大熊座II，后发座和Segue I星系。
2021-05-14 astro-ph.HE
Heavy decaying dark matter and large-scale anisotropy of high-energy cosmic rays
我们研究了在寻找重衰变暗物质（DM）信号中高能宇宙线分布的大尺度各向异性的作用。使用最近的各向异性测量从广泛的空气簇射（EAS）天文台，我们约束的DM粒子的质量$10^{7}~\leq~M_X~\leq~10^{16}$ GeV的寿命。这些约束似乎是弱于获得的高能量伽马射线的限制。我们还估计了所需的精度水平的各向异性测量，以辨别衰减DM信号边际允许的伽马射线的限制，并讨论了DM搜索与现代EAS设施的前景。
2017-11-12 astro-ph.HE
Goldstini as the decaying dark matter
我们考虑了一个新的情况下，超对称衰变暗物质没有R-宇称违反理论与goldstini，出现如果超对称性被打破独立的多个隔离部门。未被吃掉的goldstino自然有很长的寿命，并衰变为三体最终状态，包括逃避检测的引力子和两个可见粒子。goldstini低能有效相互作用的推导，这可以是非普遍的，并允许暗物质是亲轻子的，在对比的情况下，一个单一的扇区超对称性破缺。此外，缺少一个粒子的三体衰变给出了更柔和的光谱。因此，有可能将PAMELA观测到的正电子过剩和费米LAT测量到的总e+ + e-都拟合到电子/正电子中，这两种方法都使用了与所有三种轻子味或100%分支分数的万有耦合，而这两种方法在暗物质衰变为两个或四个可见粒子而不丢失能量的传统情况下都是不受欢迎的。
2011-02-24 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Probing decaying heavy dark matter with the 4-year IceCube HESE data
经过前四年的数据采集，IceCube中微子望远镜已经观测到54个高能起始事件（HESE），其沉积能量在20 TeV和2 PeV之间。来自大气μ子和中微子的背景预计约有20个事件，都低于100 TeV，因此在该数据集中每年约有8个事件的天体物理起源。然而，它们的确切来源仍然未知。在这里，我们进行了详细的分析，这个事件样本（同时考虑的能量，半球和拓扑结构的事件），假设两个贡献的信号事件：一个各向同性的幂律通量和通量从衰减的重暗物质。我们适合的质量和寿命的暗物质和归一化和光谱指数的各向同性幂律通量，各种衰变通道的暗物质。我们发现，一个显着的贡献，从暗物质衰变总是略有青睐，无论是解释超过低于100 TeV的情况下，夸克的衰变，或在中微子通道的情况下，解释三个多PeV的事件。此外，我们考虑的可能性来解释所有的数据仅由暗物质衰变，考虑各种组合的两个衰变通道。我们发现，衰减的暗物质的情况下，提供了一个更好的适合HESE数据比各向同性幂律通量。
2017-07-28 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Decaying dark matter search with NuSTAR deep sky observations
我们提出了在6-40千电子伏范围内的粒子质量与宇宙和ECDFS空天场的NuSTAR深观测衰变暗物质的搜索结果。我们表明，主要贡献的衰减暗物质信号来自银河系通过孔径的NuSTAR探测器，而不是通过聚焦光学。高灵敏度的NuSTAR探测器，结合两个观测场的大孔径和大曝光时间，使我们能够改善先前存在的暗物质衰减时间的限制，在质量范围10-30千电子伏的数量级。在nuMSM无菌中微子暗物质的特定情况下，我们的约束施加上限m<20 keV的暗物质粒子质量。我们报告在我们的数据集中检测到四个身份不明的谱线。这些谱线探测要么是由于系统效应（NuSTAR探测器校准的不确定性），要么是天体物理学的起源。我们讨论了不同的可能性测试的性质检测线。
2016-07-25 astro-ph.HE
Do Galactic Antiprotons Come from Decaying Dark Matter?
结果表明，如果在星系晕中的停留时间为9000万年量级，那么AMS02合作报告的反质子谱可以用暗物质（DM）衰变来解释。DM寿命假设，$ 5 \cdot 10^{27}$ s DM粒子质量为3 TeV，被证明是一致的扩散γ射线背景的约束。反质子的替代来源，如来自致密天体的反质子，被证明受到中微子天文学的强烈约束，因此不太可能是候选者。
2018-07-25 astro-ph.HE
A Search for Neutrinos from Decaying Dark Matter in Galaxy Clusters and Galaxies with IceCube
宇宙中观测到的暗物质丰度可以用非热重暗物质模型来解释。为了使暗物质今天仍然存在，它的寿命必须远远超过宇宙的年龄。在这些情况下，暗物质衰变可以产生高能中微子，以及其他标准模型粒子。迄今为止，冰立方中微子天文台是世界上最大的中微子望远镜，位于地理南极。2013年，IceCube合作报告了第一次观测到高能天体物理中微子。从那时起，IceCube收集了大量能量高达数十PeV的天体物理中微子数据，使我们能够利用中微子探测重暗物质模型。我们在冰立方的数据中搜索来自星系团和星系中衰变暗物质的中微子。目标暗物质的质量范围从10 TeV到10 PeV。在这方面的贡献，我们提出的方法和灵敏度的分析。
2021-07-24 astro-ph.HE
The decaying and scattering properties of the $d^*$(2380) hexaquark Bose Einstein Condensate dark matter
最近的研究表明，由$d^*$（2380）六夸克形成的玻色-爱因斯坦凝聚体（$d^*$（2380）-BECs）可以在早期宇宙中热产生，并且足够稳定，可以作为暗物质的候选者。寻找$d^*$（2380）-BEC的衰变特征是验证这个暗物质模型的一种可能的方法。本文讨论了$d^*$（2380）-BEC的散射和衰变特性，并证明了$d^*$（2380）-BEC的衰变率与TeV宇宙线通量有关。我们银河系中预测的平均衰变率比目前观测到的上限大几个数量级。因此，我们很难寻找$d^*$（2380）-BEC暗物质模型的衰变特征。尽管如此，$d^*$（2380）-BEC的大小可能足够大，可以进行自相互作用，以便我们将来可能检测到它们。
2020-06-22 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-th
