Antideuteron Sensitivity for the GAPS Experiment
通用反粒子谱仪（GAPS）是一种利用宇宙反粒子，特别是反氘核进行间接暗物质研究的新方法。GAPS反氘核测量利用独特的检测方法，使用原子X射线和来自外来原子衰变的带电粒子以及入射粒子的时间和停止范围，这些都提供了出色的反氘核识别。在未来的气球实验之前，分别于2005年和2012年成功进行了加速器测试和原型飞行，以验证GAPS探测概念。本文介绍了如何利用蒙特卡罗模拟以及原子级联模型和核内级联模型来估计GAPS对反氘核的灵敏度。使用这种方法获得的GAPS反氘搜索的灵敏度为2.0 $\times 10^{-6}$ [m $^{-2}$ s $^{-1}$ sr $^{-1}$（GeV/ $n$）$^{-1}$ ]为拟议的长期气球计划（LDB，35天$\times$ 3次飞行），表明GAPS具有很强的潜力，通过反氘测量探测各种各样的暗物质湮灭和衰变模型。GAPS计划于2019-2020年夏季从南极洲起飞。
2015-08-13 astro-ph.HE hep-ex
Searching for Dark Photon Dark Matter with Cosmic Ray Antideuterons
低能反氘探测提供了一个独特的间接探测通道，目标是以相对无背景的方式湮灭成强子的暗物质。自从这个想法首次提出以来，许多WIMP类型的模型已经不受直接探测实验的青睐，目前的限制表明，任何热遗迹候选者都可能通过一些隐藏的扇区过程湮灭。在本文中，我们表明，宇宙射线反氘探测实验是寻找隐藏的部门热遗迹暗物质的最佳途径之一，特别是调查矢量门户暗物质，通过大量的暗光子湮灭。我们发现，热遗迹湮灭和$m_χ> m_{A'} \gtrsim 20 \, \mathrm{GeV}$的参数空间在很大程度上是不受约束的，不久的将来的反氘实验\GAPS将能够探测模型在这个空间与$m_χ\approx m_{A'}$高达质量的$O(100\,\mathrm{GeV})$。特别是\textit{Fermi}银河系中心过剩青睐的暗物质模型预计将被检测或约束在$5(3)-σ$水平假设一个乐观的（保守的）传播模型。
2020-05-22 astro-ph.HE hep-ph
Deuteron and Antideuteron Production Simulation in Cosmic-ray Interactions
宇宙线氘流和反氘流的研究在当前的天体物理研究中受到越来越多的关注。对于这两种情况，一个重要的贡献，预计从核相互作用的初级宇宙射线与星系际物质。本文采用EPOS-LHC和Geant 4的FTFP-BERT Monte Carlo模型，通过加入逐事件聚并模型加力燃烧室，模拟了p+p和p+A碰撞中从20到2.6 $\times$ 10 $^{7}$ GeV的氘核和反氘核的产生。这些估计值取决于从数据拟合获得的单个参数（$p_0$）。第一次评价了氘在这个宽能量范围内的$p_0$。结果发现，反氘核的$p_0$在所有能量下都不是一个常数，正如以前的工作所建议的那样，因此在低碰撞能区，反氘核的产生截面至少比以前的估计小20倍。
2018-06-25 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Perspectives of dark matter searches with antideuterons
在宇宙射线通量中寻找过量的反氘核被认为是间接探测暗物质的一个非常有前途的途径，特别是对于低质量或中等质量的WIMP。随着AMS实验的发展和未来专用实验的建议，即通用反粒子谱仪（GAPS），有令人兴奋的可能性，暗物质检测在不久的将来。我们给出了一个概述的主要问题都与反氘核生产的暗物质湮灭反应和它们的传播通过星际介质和日光层，特别是侧重于各种太阳调制模型在地球上的通量的影响。最后，我们提供了一个更新的计算达到当前和未来的实验兼容的暗物质湮灭截面的PAMELA的反质子测量的约束能力。
2013-08-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark matter searches with cosmic antideuterons: status and perspectives
在宇宙射线中寻找反氘核已被认为是间接探测暗物质，特别是低质量或中等质量的暗物质粒子的一个有希望的途径。随着AMS-02实验目前的运行阶段和未来专用实验-通用反粒子谱仪的不断发展，在不久的将来探测暗物质的前景令人振奋。在本文中，我们开发了一个详细和完整的宇宙射线反氘核信号的重新分析，通过讨论的主要相关问题，通过星际介质和日光层的反氘核的生产和传播。特别是，我们第一次批判性地重新审视合并机制反氘生产的暗物质湮灭过程。然后，由于反氘核搜索有其最好的前景，在低动能的太阳风和磁场的影响是最相关的检测，我们解决太阳调制建模的反氘核通量在地球上开发一个完整的数值4D解决方案的宇宙射线运输在日光层。最后，我们使用这些改进的预测提供更新的AMS-02和GAPS的到达能力的估计，兼容PAMELA的反质子测量所施加的当前约束。在应用反质子束缚后，发现在GAPS LDB+和AMS-02任务中探测多达15个事件的前景，这取决于暗物质质量、湮灭率和产生通道，另一方面取决于合并过程、银河系和太阳输运参数。
2017-07-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
$\overline{\text{D}}$arkRayNet: Emulation of cosmic-ray antideuteron fluxes from dark matter
开发了神经网络模拟器$\overline{\text{D}}$arkRayNet以快速预测暗物质湮灭产生的宇宙射线反氘核能谱，发现AMS-02对20 GeV以下的暗物质质量窗口敏感，且可由GAPS实验独立探测。
2024-11-13 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Dark Matter Detection with Cosmic Antimatter
对粒子暗物质的间接探测是基于在标准天体物理产生的基础上，寻找宇宙射线中由于星系晕中的暗物质对湮灭而产生的异常成分。这些额外的外来成分可能在地球上被探测到，因为各种宇宙辐射的光谱失真：$χ+ χ\to q \bar{q}, W^+ W^-, ... \to \bar{p}, \bar{D}, e^+ γand ν's $。对DM湮灭产物的探测激发了几种新实验技术的惊人发展。它们的范围从气球上或太空中用于研究反物质和伽马射线的探测器，到地面上的大面积宇宙射线和伽马射线探测器，再到地下用于研究中微子成分的中微子望远镜。在下文中，我们将详细讨论DM间接搜索的反物质成分，即反质子、反氘核和正电子。
2010-03-22 astro-ph.HE
Indirect dark matter searches in Gamma- and Cosmic Rays
暗物质候选者，如弱相互作用的大质量粒子，被预测会湮灭或衰变成标准模型粒子，留下伽马射线、中微子、正电子、反质子甚至反核的独特特征。间接的暗物质搜索，特别是那些基于伽马射线观测和宇宙射线测量的搜索可以探测到这样的特征。在这里，我们回顾了这种方法的优势和局限性，并展望了间接暗物质搜索的未来。
2017-05-31 astro-ph.HE
GAPS - Dark matter search with low-energy cosmic-ray antideuterons and antiprotons
预计GAPS实验将通过一种新的探测方法测量低能宇宙射线反氘和反质子来进行暗物质搜索。它将提供一个新的途径来访问各种不同的暗物质模型和质量从大约10 GeV到1 TeV。理论上预测的由初级宇宙射线次级相互作用产生的反氘核通量是很低的。在标准模型之外，动机良好的理论包含了可行的暗物质候选者，这可能会导致由于暗物质粒子的湮灭或衰变而导致反氘通量的显着增强。这种通量贡献被认为在低能量下特别大，这导致了GAPS的高发现潜力。GAPS低能反质子搜索将提供一些对~ 30 GeV暗物质最严格的限制，将提供银河系长度尺度上原始黑洞蒸发的最佳限制，并探索宇宙射线物理学的新发现空间。GAPS的目的是通过在南极洲高海拔地区进行长时间的气球飞行来实现其目标。探测器本身将由10个Si（Li）固态探测器平面和周围的飞行时间系统组成。反氘和反质子在Si（Li）材料中将被减慢，取代壳层电子并形成激发的奇异原子。原子将被特征X射线跃迁去激发，并将通过形成湮灭π/质子星而结束其生命。这种独特的事件结构将提供几乎无背景的检测可能性。
2015-08-13 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Indirect searches for gravitino dark matter
在模型中的引力子与一个小的违反R-宇称是一个动机良好的衰变暗物质的候选人，导致宇宙学的情况下，是一致的大爆炸核合成和热leptogenesis。引力子的寿命在宇宙学上是长的，因为它的衰变被普朗克尺度和小的R宇称破坏参数所抑制。我们讨论了来自引力子暗物质衰变的不同宇宙射线种类的信号，即伽马射线、正电子、反质子、反氘子和中微子。与宇宙射线数据的比较可以用来约束模型的参数。
2011-11-30 astro-ph.HE hep-ph
Antinuclei from Primordial Black Holes
本研究利用对数正态PBH质量分布、最新传播模型和改进聚结模型，重新分析原初黑洞蒸发的反质子与反氘核信号，结合AMS-02数据严格约束银河系PBH密度，并指出未来反氘核探测或为新物理信号。
2025-09-03 astro-ph.HE hep-ph
Production of antimatter nuclei in Galactic cosmic rays
宇宙射线（CR）中的反物质核是间接探测暗物质湮灭特征的一种很有前途的工具。然而，在CRs中寻找新的物理信号依赖于我们对天体物理学反物质背景的了解，而这反过来又严重依赖于调节星际介质中反粒子产生和破坏的几个碎裂截面。在这项工作中，我们已经重新评估的天体物理背景的CR反质子，反中子，反氦核在银河系CR使用改进的计算。使用最新的计算，利用最近的加速器数据的生产截面的单个反核子的约束。反氘和反氦核的生产计算使用一个改进的模型的核合并，占反中子和反质子生产的不对称性。我们讨论了横截面引起的不确定性，并表明它们是占主导地位的天体物理起源的其他不确定性相比。
2018-07-27 astro-ph.HE hep-ph
The Indirect Search for Dark Matter from the centre of the Galaxy with the Fermi LAT
暗物质（DM）约占宇宙的25%，而重子仅占4%。DM可以合理地假设是由粒子组成的，许多理论（超对称性，宇宙额外维度等）。预测弱相互作用大质量粒子（WIMPs）作为弱尺度下的自然DM候选者。WIMP的自湮灭（或衰变）可能会通过强子化或终态辐射产生次级伽马射线。自2008年发射以来，费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜已经探测到了迄今为止最大数量的伽马射线，在20 MeV至300 GeV的能量范围内，允许对DM进行非常灵敏的间接实验搜索（通过高能伽马射线）。DM形成了巨大的引力束缚结构，晕，它可以容纳整个星系，如银河系。尽管可能存在非常大的密度增强，但在晕的中心部分的DM分布在实验上是未知的。由于次级伽马射线的产生对WIMP密度非常敏感，因此可以从预期密度最大的区域进行非常有效的搜索。因此，DM晕N体模拟提供的信息是至关重要的。来自DM湮灭的最大伽马射线信号预计来自银河系中心。在同一区域，明亮的离散源和宇宙射线与星际气体和光子场相互作用产生了大的伽马射线背景。在这里，我们报告了从银河系中心（GC）间接搜索DM的最新情况。
2010-12-10 astro-ph.HE
Antihelium from Dark Matter
宇宙线反核为间接探测粒子暗物质提供了一个很有前途的发现通道。由银河系暗物质的成对湮灭或衰变产生的强子簇射产生反核子，反核子又可以形成轻的反核。以前的研究只集中在低能量反氘核的光谱和通量，虽然很少，偶尔也产生的宇宙射线spectrum。重元素（$A\geq3$）的天体物理背景完全可以忽略不计，主要来自暗物质，可以通过未来的实验检测到。利用Monte Carlo事件发生器和逐事件相空间分析方法，首次计算了暗物质湮灭或衰变到$b\bar{b}$和${W^+}{W^-}$末态的\antihe和\antiT的产生谱.然后，我们采用半解析模型的星际和日光层传播计算的\antihe通量，以及提供的工具，将反氦光谱对应于任意的反氘光谱。最后，我们讨论了当前和未来的实验，包括GAPS和AMS-02的前景。
2014-03-19 astro-ph.HE hep-ph
The past and future 20-years endeavor for discovering origins of ultra-high energy cosmic rays -- Rapporteur's summary of cosmic ray indirect --
本文总结了第38届国际宇宙线大会间接探测分会内容，回顾了全球宇宙线间接观测站及能谱、成分、各向异性等最新成果，并展望未来项目。
2024-04-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Dark Matter and Indirect Detection in Cosmic Rays
在早期，宇宙射线通过发现新粒子对粒子物理学做出了重要贡献。历史会重演吗？与带电π介子的发现一样，最近发现的类希格斯玻色子可能预示着一组丰富的新粒子在当前和不久的将来的实验范围内。通过对暗物质的间接探测，可以用宇宙射线来发现和研究这些物质。
2012-11-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Indirect searches for dark matter with the Fermi LAT instrument
本文综述了费米大天区望远镜在粒子暗物质研究中的几种应用现状。特别是，弱相互作用的大质量粒子，从γ射线和宇宙射线电子/正电子数据的分析，目前的限制，将被说明。
2014-04-09 astro-ph.HE
Toward universal coalescence models for antideuteron production
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare（意大利国家核物理研究所）；University of Torino（都灵大学）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）
通过相对动量截断和Wigner形式量子力学模型，研究反氘核产生的凝聚过程，发现约0.2 GeV的凝聚尺度可同时解释ALICE和ALEPH数据，支持跨能量和环境的普适凝聚描述。
2026-06-03 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Detection of Dark Matter in the Galaxy
我提出了一个简短的概述，间接搜索暗物质使用伽马射线，X射线，带电宇宙射线，微波，无线电波，中微子的最新发展。我简要概述了过去、现在和未来的关键实验及其搜索策略。在几次搜索中发现了令人兴奋的异常现象，它们可能是正在出现的暗物质信号。我将讨论这些异常信号，以及一些未来的前景，以确定它们的起源。
2020-05-31 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Detection Analysis: Wino Dark Matter Case Study
我们进行了多通道分析的间接信号的维诺暗物质，包括一个回路电弱和索末菲增强校正。我们从宇宙射线反质子和正电子，从连续星系和河外弥漫伽马射线光谱，从没有在银河系中心的伽马射线线功能超过500 GeV的能量，从伽马射线对附近的矮球状星系和星系团，并从CMB功率谱的限制。此外，我们显示了未来的前景中微子观测朝向内银河系和反氘搜索。对于每一个这些间接探测探测器，我们包括和讨论的相关性，最重要的天体物理学的不确定性，可以影响的强度推导出的限制。我们发现，威诺作为一个暗物质的候选人被排除在质量范围低于800 GeV的反质子和1.8和3.5 TeV之间的伽马射线线功能的情况下，对银河系中心。其他间接检测探针的限度确认了排除质量范围的主要部分。
2014-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Complementarity of Indirect and Accelerator Dark Matter Searches
即使在大型强子对撞机（LHC）上发现了超对称粒子，仅凭LHC的数据也很难证明它们构成了宇宙中大部分的暗物质（DM）。我们研究了LHC和DM间接搜索的互补性，明确地给出了在24参数超对称模型的共湮灭区域中对一个特定基准模型的DM性质的重建。结合模拟高光度LHC数据与当今的零搜索伽马射线从矮星系与费米LAT，我们表明，目前的费米LAT限制已经有能力排除一个虚假的威诺样的解决方案，将生存使用LHC数据，从而导致正确识别的宇宙学解决方案。我们还表明，即将到来的普朗克约束的再电离的历史将有类似的约束力，并讨论了可能的探测伽马射线的影响，从DM湮灭在天龙座的CTA样实验。我们的研究结果表明，间接搜索可以很好地补充LHC在确定DM粒子，即使天体物理的不确定性被考虑在内。
2011-11-10 astro-ph.HE
Review on extragalactic cosmic rays detection
对超高能宇宙射线性质的理解是当前和未来天文台最有趣的开放性问题之一。预计这些粒子将在河外源中被加速。由于它们的低通量，它们的探测是通过地面实验间接观察广泛的空气簇射来完成的。回顾了检测技术和最新的结果，展望了未来的前景。
2016-12-23 astro-ph.HE
The GAPS Experiment to Search for Dark Matter using Low-energy Antimatter
GAPS实验旨在通过测量低能宇宙射线反氘和反质子来进行灵敏的暗物质搜索。GAPS将提供一个新的途径来获取广泛的暗物质模型和质量，这是对直接探测技术、对撞机实验和其他间接探测技术的补充。在标准模型之外，动机良好的理论包含了可行的暗物质候选者，这些候选者可能导致反氘核的可检测信号，这些信号是由暗物质粒子的湮灭或衰变产生的。暗物质对反氘核通量的贡献被认为在低能量（E < 1 GeV）时特别大，在低能量时，来自传统天体物理源（即来自宇宙射线的次级相互作用）的预测通量非常低。GAPS低能反质子搜索将对小于10 GeV的暗物质提供严格的限制，将对银河系长度尺度上的原始黑洞蒸发提供最佳限制，并将探索宇宙射线物理学的新发现空间。与其他使用磁谱仪的反物质搜索实验（如BESS和AMS）不同，GAPS使用奇异原子技术检测反氘和反质子。这种技术及其独特的事件拓扑结构将使GAPS具有几乎无背景的检测能力，这在稀有事件搜索中至关重要。GAPS的目的是利用南极洲的长期气球飞行来执行其科学计划。2012年，一个原型仪器从日本Taiki成功飞行。GAPS现在已经得到NASA的批准，将继续向完整的科学仪器迈进，并有可能在2020年底进行首次长时间的气球飞行。在这里，我们激励低能量宇宙射线反物质的搜索和讨论的GAPS实验和有效载荷的设计的现状。
2017-10-02 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Dual MeV Gamma-Ray and Dark Matter Observatory -- GRAMS Project
GRAMS（伽马射线和反物质调查）是一个新的项目，可以同时针对天体物理观测与MeV伽马射线和间接暗物质搜索与反物质。GRAMS仪器设计有一个高性价比的大型LArTPC（液体氩时间投影室）探测器，周围有塑料散热器。在MeV能量的天体物理观测尚未得到很好的探索（所谓的“MeV间隙”）和GRAMS可以提高灵敏度超过一个数量级相比，以前的实验。GRAMS主要关注MeV伽马射线观测，同时也优化了宇宙射线反物质调查，以间接寻找暗物质。特别是，低能量的反氘核将提供一个基本上没有背景的暗物质特征。GRAMS将是一个新一代的实验，超越目前的GAPS（通用反粒子光谱仪）项目的反物质调查。
2019-12-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Indirect searches for dark matter annihilations toward dwarf spheroidal galaxies with VERITAS
在宇宙学范式中，冷暗物质（DM）主导着宇宙的质量含量，并且存在于每个尺度上。DM的候选者包括标准模型的许多扩展，其中弱相互作用大质量粒子（WIMP）的质量范围从50 GeV到大于10 TeV。在高DM密度的天体物理区域中，WIMP的自湮灭可以产生次级粒子，包括能量高达暗物质粒子质量的甚高能（VHE）伽马射线。切伦科夫望远镜的VERITAS阵列是为探测100 GeV-10 TeV能量范围内的VHE伽马射线而设计的，是探测DM的适当仪器，是对费米LAT的补充。本星系群的矮球状星系（dSphs）由于其邻近性和大的DM含量，可能是寻找DM湮灭特征的最佳目标。我们报告的最新VERITAS观测dSphs和讨论的结果的框架内的WIMP模型。
2011-11-09 astro-ph.HE
Indirect Dark Matter searches in the light of the recent AMS-02 observations
如果天文学上的暗物质是由弱相互作用、大质量和稳定的物质组成的，它应该会自我湮灭成粒子。这一过程会产生罕见的反物质宇宙射线，并导致其能量分布的扭曲。AMS-02光谱仪以前所未有的精度测量它们。现在是时候调查是否在正电子和反质子光谱中发现了异常，如果是的话，它们是否间接指向银河系内部湮灭的DM粒子的存在。
2016-05-04 astro-ph.HE
Tidal disruption jets as the source of Ultra-High Energy Cosmic Rays
对壮观的、类似耀变体的潮汐破裂事件（TDE）候选者斯威夫特J1644+57和J2058+05的观测表明，将质子加速到10^{20} eV所需的条件似乎在外部喷流中实现，也可能在内部喷流中实现。直接和间接的估计率喷射的TDEs，他们注入的能量，是兼容的超高能宇宙射线（UHECR）的观测通量和丰富的目前贡献的来源。因此，TDE喷流可能是UHECR的主要来源，甚至与纯质子成分相容。
2014-11-03 astro-ph.HE
Prospects for Indirect Detection of Dark Matter with CTA
我们讨论了间接探测暗物质（DM）与切伦科夫望远镜阵列（CTA），未来的地面伽玛射线天文台，将是敏感的伽玛射线的能量范围从几十GeV到100 TeV的前景。我们认为，DM湮灭在不同的天体物理目标的银河系中心（GC）地区的重点。随着对GC的深入观察，CTA将对质量大于100 GeV的DM粒子敏感，湮灭截面接近热遗迹值。
2013-09-20 astro-ph.HE
Unstable Gravitino Dark Matter - Prospects for Indirect and Direct Detection
我们面对的信号预期从不稳定的引力子暗物质的观测间接暗物质探测实验在所有可能的宇宙射线通道。为了这个目的，我们详细计算的引力子衰变宽度的理论与双线性破坏的R宇称，特别是专注于衰变通道与三个粒子的最后状态。基于这些计算，我们预测了伽马射线，带电宇宙射线和中微子的通量预计从引力子暗物质衰变。虽然预测的光谱可以在原则上解释观测到的异常的宇宙射线正电子和电子通量的PAMELA和费米LAT测量，我们发现，这种可能性被排除了强烈的约束，从伽马射线和反质子观测。因此，我们采用目前的间接检测实验的数据，引力子的寿命和强度的R-宇称破坏放置强约束。此外，我们讨论了即将到来的搜索的宇宙射线反氘光谱中的引力子信号的前景，发现他们是特别敏感，而低的引力子质量。最后，我们详细讨论了从引力子暗物质衰变中探测中微子信号的前景，发现像IceCube这样的中微子望远镜的灵敏度与其他宇宙射线通道的观测结果相比具有竞争力，特别是对于相当重的引力子。此外，我们还讨论了通过核子的R宇称破坏非弹性散射直接探测引力子暗物质的前景。我们发现，虽然散射的截面是相当大的增强相比，弹性引力子散射的情况下，预期的信号是许多数量级太小，以希望在地下探测器的检测。
2014-07-31 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Detection of Dark Matter with gamma rays
宇宙中构成暗物质的大部分质量是由什么构成的，这个问题的细节至今仍然是宇宙学和粒子物理学的主要难题之一--距离第一次观测到暗物质的迹象已经过去了80年。今天，人们普遍认为暗物质是存在的，而且它很可能是由基本粒子组成的--它们是弱相互作用的大质量粒子（弱相互作用大质量粒子）。尽管暗物质在我们对宇宙学的理解中非常重要，但迄今为止，对这些粒子的探测仍然是难以捉摸的。它们的主要性质，如质量和相互作用截面仍然是未知的。间接探测寻找的是WIMP湮灭或衰变的产物。这通常是通过观测伽马射线光子或宇宙射线来完成的。Fermi-LAT、H.E.S.S. MAGIC和VERITAS与未来的切伦科夫望远镜阵列（CTA）相结合，将为其他搜索技术提供重要的补充约束。考虑到所有搜索技术的预期敏感性，我们正处于WIMP情景面临严格测试的阶段，可以预期WIMP要么被检测到，要么情景将受到严重限制，必须重新考虑。从这个意义上说，我们正处于“发现的门槛”。本文将对暗物质（WIMP）粒子的间接搜寻的现状和未来展望作一综述。
2014-02-12 astro-ph.HE hep-ex
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
Observing the Energetic Universe at Very High Energies with the VERITAS Gamma Ray Observatory
极高能伽马射线观测为研究我们宇宙中最高能量的宇宙射线提供了间接方法。能量大于$10^{18}$ eV的宇宙射线的起源仍然是一个谜，粒子天体物理学中存在许多问题。位于美国亚利桑那州南部的VERITAS天文台对能量高于85 GeV的伽马射线天空进行了广泛的观测计划。对TeV波段的银河系和河外源的观测为这些天体中发生的高能过程提供了线索，并可以为宇宙射线的起源和宇宙中粒子加速的地点提供间接证据。VERITAS已经运行了十年，拥有四台大气切伦科夫望远镜的完整阵列。在这篇综述中，我们介绍了VERITAS的现状，并给出了它的三个关键科学计划的一些结果：河外科学，银河系物理学，基础物理学和宇宙学研究。
2018-09-27 astro-ph.HE
Potential for Precision Measurement of Low-Energy Antiprotons with GAPS for Dark Matter and Primordial Black Hole Physics
一般反粒子谱仪（GAPS）实验是一个间接的暗物质搜索计划，主要研究由弱相互作用大质量粒子（WIMP）湮灭和衰变产生的反粒子。除了由反氘子提供的非常强大的搜索通道之外，GAPS还具有强大的测量低能反质子（0.07 $\le$ E $\le$ 0.25 GeV）作为暗物质特征的能力。这是探测光暗物质的一种特别有效的手段，它的存在已经在直接的暗物质搜索中得到了暗示，包括最近的CDMS-II实验结果。虽然受到LUX和其他直接暗物质搜索的严重限制，但轻暗物质候选者在违反同位旋的暗物质场景和晕独立分析中仍然是可行的。与BESS，PAMELA和AMS-02相比，GAPS具有出色的反氘灵敏度，能够探测到数量级更多的低能反质子，提供了低能反质子通量的精确测量和探测光暗物质模型的独特通道。此外，通过低能反质子搜索还可以观测到引力子和卡鲁扎-克莱因右手中微子的暗物质特征以及原始黑洞蒸发的证据。
2014-04-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Indirect Detection of WIMP Dark Matter: a compact review
暗物质粒子的间接探测，即弱相互作用大质量粒子的湮灭或衰变产物的探测，已经进入了一个关键阶段，因为实验达到了探测最感兴趣的参数空间的灵敏度。这一时期自然伴随着发现的声称。在这篇文章中，我讨论和比较不同的探针（伽马射线，中微子和带电宇宙射线）和审查的限制和最近的检测索赔的状态和前景。
2014-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Gamma rays from the Galactic Centre region: a review
在过去的几十年里，越来越精确的天文观测银河系中心（GC）地区的无线电，红外线和X射线波长奠定了基础，详细了解高能天体粒子物理学的这个最显着的位置在银河系。最近，在高能量（HE，10 MeV -100 GeV）和非常高能量（VHE，> 100 GeV）伽马射线中对该区域的观测为银河系核作为最暴力和最活跃的区域的新图像提供了重要的见解，在那里粒子加速到非常高的能量-可能高达PeV -并且可以非常详细地研究它们的运输。此外，内星系被认为拥有大量的暗物质（DM），因此是间接寻找湮灭或衰变的暗物质粒子产生的伽马射线的主要目标之一。在这篇文章中，目前的理解从GC发出的伽马射线发射的总结和最近DM搜索在HE和VHE伽马射线的结果进行了审查。
2015-05-22 astro-ph.HE
The VERITAS Dark Matter Program
在宇宙学范式中，冷暗物质（DM）主导着宇宙的质量含量，并且存在于每个尺度上。DM的候选者包括标准模型的许多扩展，其中弱相互作用大质量粒子（WIMP）的质量范围从~10 GeV到大于10 TeV。在高DM密度的天体物理区域中，WIMP的自湮灭或衰变可以产生次级粒子，包括甚高能（VHE; E>100 GeV）伽马射线。VERITAS是一个大气切伦科夫望远镜阵列，对85 GeV-30 TeV能量范围内的VHE伽马射线敏感，已被用于间接DM搜索。VERITAS间接DM探测的天体物理候选者是本星系群和银河系中心的矮球状星系（dSphs）等。这是一份关于VERITAS观测暗物质目标的现状和四个dSphs组合搜索结果的报告。
2017-08-24 astro-ph.HE
The all-particle energy spectrum of cosmic rays from 10 TeV to 1 PeV measured with HAWC
HAWC天文台是一个空气簇射探测器，旨在研究TeV区域的天体物理伽马射线和能量间隔为1 TeV至1 PeV的银河系宇宙射线。这种能量状态对于宇宙射线研究是非常有趣的，因为间接观测与直接测量重叠，这为交叉校准和研究两种技术中的实验系统误差提供了机会。宇宙射线的全粒子能谱是有助于实现这一目的的一个量。在这项工作中，我们提出了一个更新的HAWC测量的总宇宙射线能谱之间的10 TeV和1 PeV。该光谱是通过对HAWC近两年的数据进行展开分析获得的，这些数据是从2018年1月到2019年12月收集的。对于能量估计，我们采用高能强子相互作用模型QGSJET-II-04。与HAWC在2017年发表的先前工作一样，我们观察到在数十TeV的区域存在膝状特征。
2023-01-25 astro-ph.HE
Status of Ground-based and Galactic Gamma-ray Astronomy
本会议记录是对第37届国际宇宙射线大会（ICRC 2021）上伽马射线间接特别报告员演讲的总结。与以往的ICRC不同，今年的ICRC以完全虚拟的形式举行，围绕特定的科学主题组织专门的讨论会。其中许多主题跨越伽马射线间接（GAI）和伽马射线直接（GAD）两个类别，分别由地面和空间设施观测伽马射线。为了以连贯的方式按主题涵盖该组织，GAI特别报告员的贡献主要（但不完全）集中在银河伽马射线天文学上，而GAD特别报告员的贡献主要（但不完全）集中在河外伽马射线天文学上。近年来，该领域在理论和观测方面都取得了巨大的进展，特别是在识别PeVatrons（宇宙射线到PeV能量的加速器），粒子从加速器逃逸的研究，以及伽马射线瞬变的检测，特别是伽马射线暴。
2021-09-28 astro-ph.HE
The spectrum of the light component of TeV cosmic rays measured with HAWC
本文介绍了在$10$ TeV ~ $200$ TeV能区用高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台测量的轻质量群宇宙射线（质子和氦）能谱。光谱覆盖直接测量和间接测量之间的能量范围，在这一范围内需要关于宇宙射线成分的精确数据。该谱是通过对从HAWC宇宙射线数据中选出的宇宙射线空气簇射的质子加氦富集子样本（$>90\%$丰度）应用展开技术而构建的。该子集包含$3.8 \times 10^{9}$空气簇射事件，其主要能量在$1$ TeV到$300$ TeV的间隔中，并且天顶角小于$16.7$度。基于CORSIKA/QGSJET-II-03模拟和对阵雨锋面横向结构和阵雨一次能量的逐事件测量，使用对空气阵雨事件横向年龄参数的分析进行质量选择。
2019-08-30 astro-ph.HE
Indirect Dark Matter Searches with VERITAS
天体物理学上暗物质（DM）的主要候选者是质量在50 GeV到大于10 TeV范围内的大质量粒子，其相互作用截面在弱尺度上。这种粒子在高DM密度的天体物理区域中的自湮灭可以产生稳定的次级粒子，包括能量高达DM粒子质量的非常高能量的伽马射线。本星系群中的矮球状星系由于距离较近且DM含量较大，是寻找DM湮灭特征的重要目标。我们报告的伽玛射线观测与甚高能辐射成像望远镜阵列系统（VERITAS）的几个矮星系的目标，以及球状星团M5和本星系团M32和M33。我们讨论了这些测量的DM粒子模型的参数空间的影响。
2009-10-23 astro-ph.HE
Galactic center gamma-ray production by cosmic rays from stellar winds and Sgr A East
高能立体系统（HESS）、主要大气伽马射线成像切伦科夫望远镜（MAGIC）和甚高能辐射成像望远镜阵列系统（VERITAS）都观测到了与银河系中心分子带密切相关的弥散伽马射线辐射。产生这种发射的最被接受的方案是通过宇宙射线（CR）和环境气体之间的强子相互作用，其中CR从中心和连续的1 PeV质子源（PeVatron）加速。我们探索的三维（3D）的中心分子区的形状的影响，通过伽马射线探测的CR能量密度的间接观察。我们模拟合成伽马射线地图使用CR扩散模型与球形注入，一个各向同性扩散系数，没有平流，和单能量粒子的1 PeV。此外，考虑到观察到的气柱密度，我们使用了两种不同的3D气体分布，有和没有内腔。我们发现，当使用一个持久的CR源，盘状气体分布需要重现现有的CR间接观测。这与一些动力学模型和基于发射和吸收分子线比较的研究所暗示的连续气体分布是一致的。然而，它与中央分子区的几种模型相矛盾，这意味着该结构具有重要的内腔。这种紧张可以通过额外的脉冲CR注射来调和。如果中央分子区有一个空腔，一个复合CR人口，来自中央0.5 pc的沃尔夫-拉叶星和超新星Sgr A东的恒星风，产生一个很好的匹配银河系中心观测到的伽马射线形态。
2022-02-11 astro-ph.HE
Revisiting predictions for cosmic-ray antinucleon fluxes from Galactic Dark Matter
Università di Torino（都灵大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；CERN（欧洲核子研究中心）；Université Grenoble-Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；LPSC（格勒诺布尔粒子物理实验室）
本文基于AMS-02和GAPS实验数据，研究反质子、反氘和反氦通量的预测，探讨暗物质湮灭对低能窗口的约束作用，强调反核子通道在间接探测暗物质中的互补性。
2026-10-30 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic ray escape from supernova remnants
银河系的宇宙射线被认为是在超新星遗迹中通过扩散激波加速而被加速的。虽然这一机制对在激波处加速的粒子的光谱给出了相当可靠的预测，但最终注入星际介质的宇宙射线的光谱则更加不确定，并取决于粒子从激波逃逸过程的细节。了解这些逃逸粒子的光谱形状对于评估超新星遗迹范式对宇宙射线起源的有效性至关重要。此外，从超新星遗迹逃逸后，宇宙射线与周围的气体相互作用，在遗迹附近产生伽马射线。对这种辐射的探测可以作为超新星遗迹在过去确实加速了宇宙射线这一事实的间接证据。
2011-08-24 astro-ph.HE
Constraints on dark matter annihilation from M87: Signatures of prompt and inverse-Compton gamma rays
邻近星系团及其中心星系是本域宇宙中最大的质量集中区，是寻找暗物质湮灭（DMA）间接特征的主要目标。我们试图限制暗物质湮灭发射分量的多频观测的中央星系的室女星系团。湮灭发射分量由来自一般弱相互作用暗物质粒子的湮灭产物的强子化的即时和逆康普顿伽马射线建模。该分量被拟合到超过M87中喷流的光谱能量分布（SED）的观测数据，用最佳拟合的同步加速器自康普顿（SSC）光谱描述。虽然这一结果并不足以显著声称检测，我们强调，暗物质“双峰签名”可以用来明确区分暗物质的排放成分从可变喷流相关的M87在未来的观测活动，更广泛的。
2011-11-16 astro-ph.HE
Prospects for indirect MeV Dark Matter detection with Gamma Rays in light of Cosmic Microwave Background Constraints
质量在MeV范围内的暗物质粒子的自湮灭可以通过瞬发或二次辐射产生伽马射线。然而，这种轻暗物质粒子的湮灭率受到宇宙微波背景（CMB）数据的严格限制。在这里，我们探讨了发现兆电子伏暗物质湮灭与未来兆电子伏伽马射线望远镜考虑到最新的和未来的CMB的限制的可能性。我们研究了最佳能量窗口作为主导湮没末态的函数。我们认为这两个（保守）的情况下，矮球状星系天龙座和（更乐观）的情况下，银河系中心。我们发现，对于某些通道，包括那些与一个或两个单色光子（S）和一个或两个中性π介子（S），一个可检测的伽马射线信号是可能的，为两个目标正在考虑，并与CMB约束兼容。然而，对于其他湮灭通道，包括所有轻子湮灭通道和两个带电π介子，CMB数据排除了任何重要的暗物质湮灭信号，在未来的MeV伽马射线望远镜从矮星系，但可能不是银河系中心。
2017-08-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Gamma Ray Opacity of the Universe -- Indirect Measurements of the Extragalactic Background Light
对河外背景光（EBL）强度的间接限制是由最近对河外源发射亚TeV到多TeV光子的研究提供的。这些约束是由于通过伽马-伽马相互作用的对产生，来自EBL（UV/光学/IR）的软光子对伽马射线的吸收而提供的。本文概述了最近的结果，导致大大降低了EBL强度的不确定性在很宽的波长范围从0.1到15微米。
2014-11-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Future limits on isotropic Lorentz violation in the photon sector from UHECRs and TeV gamma rays
目前和未来的超高能量宇宙射线设施（例如，具有南组件和北组件的皮埃尔俄歇天文台）和TeV伽马射线望远镜阵列（例如，HESS或VERITAS和CTA）有可能对非双折射修正麦克斯韦理论与标准狄拉克理论的最小耦合的九个洛伦兹破坏参数设置严格的间接界限。从理论上讲，最有趣的情况是各向同性洛伦兹破坏，它由单个参数描述[对于标准洛伦兹不变理论，取为零]。在+10 ^{-21}（-10 ^{-17}）水平上，似乎有可能在未来获得这个单一各向同性洛伦兹破坏参数的上（下）间接界。与现有的和未来的直接边界从实验室实验进行比较。讨论了10^{-21}能级上界可能的物理意义。
2011-03-15 astro-ph.HE hep-ph
The impact of gamma-ray propagation effects on indirect dark matter searches
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)（能源、环境和技术中心）；Instituto de Física Teórica, IFT UAM-CSIC（理论物理研究所）；Institut d’Astrophysique de Paris, Sorbonne Université（巴黎天体物理学研究所，索邦大学）；Laboratoire de Physique Nucléaire et des Hautes Énergies, Sorbonne Université（核物理与高能实验室，索邦大学）
研究伽马射线传播效应如何影响暗物质探测，特别是WIMP湮灭产生的伽马射线在传播中与介质的相互作用，揭示其对观测伽马射线通量的显著影响。
2026-10-16 astro-ph.HE hep-ph
Direct constraints on diffusion models from cosmic-ray positron data: Excluding the Minimal model for dark matter searches
银河系宇宙线（CR）输运参数通常受到硼碳比的限制。这一过程通常受到扩散系数和银河系磁晕垂直范围之间简并的困扰。后者对于间接暗物质（DM）搜索至关重要，因为它确定了DM湮灭或衰变的数量，这些数量有助于局部反物质CR通量。这些简并可以通过使用次级放射性物质来打破，但目前的数据仍然有很大的误差条，这种方法是非常敏感的本地星际介质（ISM）的属性。在这里，我们建议使用低能量CR正电子的GeV范围内的扩散模型的另一个直接约束。我们表明，PAMELA数据不利于小扩散晕（$L\lesssim 3$ kpc）和大扩散斜率模型，并排除了最小（{ \em min}）配置（Maurin等2001年，Donato等2004年）广泛用于文献中的DM信号预测的不确定性。这是对间接约束（漫射无线电和伽马射线发射）的补充，对DM搜索有很大影响。事实上，这使得反质子约束更加强大，同时增强了当前和未来实验的发现/排除潜力，如AMS-02和GAPS，特别是在反质子和反氘通道中。
2015-01-22 astro-ph.HE hep-ph
Indirect effects of dark matter
在这里，我们简要回顾一下宇宙暗物质（DM）可能产生的间接影响。它包括宇宙射线（CR）的影响：首先，在$\sim$ 500 GeV的正电子过剩和可能的电子-正电子过剩在1-1.5 TeV。我们告诉这种可能的解释CR效应的主要和最少的模型依赖的约束去从伽马射线背景。即使是DM衰变或湮灭的普通$e^+e^-$模式也会产生大量的瞬发光子（FSR），这导致了与宇宙γ射线数据的矛盾。我们提出了我们的尝试，可能避免伽马射线约束。它们涉及DM的空间分布和它们的物理特性。后者涉及DM衰变/湮没模式的复杂性、DM-普通物质相互作用的拉格朗日量的修改以及包含最终态具有相同费米子的模式。这样一来，除了可能存在具有相同费米子的模式之外，就没有发现抑制的可能性。而空间分布变化的情况允许实现不同数据之间的一致性。我们还考虑了稳定形式的暗物质，它可以与重子相互作用。通过与现有的其他约束条件的比较，说明了在大尺度结构的形成过程中，等离子体中的阻尼效应对这种DM候选模型的约束条件。
2019-12-10 astro-ph.HE hep-ph
First Limits on the Dark Matter Cross Section with the HAWC Observatory
高海拔水切伦科夫伽马射线观测站是一个对100 GeV - 100 TeV伽马射线和宇宙射线敏感的宽视场观测站。HAWC天文台还对各种间接寻找暗物质湮灭的方法很敏感，包括来自扩展的暗物质源的湮灭、来自暗物质湮灭的弥散伽马射线发射以及来自不发光的暗物质晕的伽马射线发射。矮球状星系是间接探测暗物质最有希望的一类天体。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的HAWC视野内的14个矮球状星系的独立限制，以及他们的组合限制。这些是使用HAWC收集的数据对湮没截面的第一个限制。
2015-10-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A review of indirect searches for particle dark matter
通过对光子、带电宇宙射线和中微子的观测，间接探测到了暗物质湮灭和衰变，这为确定宇宙中这个难以捉摸的组成部分的粒子性质提供了一种有希望的方法。在过去的十年里，观测数据集取得了实质性的进展，数值模拟也带来了新的见解，这些都首次对暗物质粒子模型进行了强有力的约束，并揭示了一些有趣的可能信号。本文介绍了间接检测方法，并概述了该领域的最新成果。
2016-03-31 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On the Relevance of Sharp Gamma-Ray Features for Indirect Dark Matter Searches
星系晕中暗物质粒子湮灭产生的伽马射线提供了一种间接探测暗物质的特别有希望的方法。在这里，我们证明了在接近暗物质粒子质量的能量处的明显光谱特征，这是大多数模型的通用预测，可以显着提高伽马射线望远镜对暗物质信号的灵敏度。我们推导出这些功能（包括传统上寻找线信号）的投影限制，并表明它们可以更有效地约束暗物质的性质比模型独立的宽光谱功能预期在较低的能量。
2011-12-02 astro-ph.HE hep-ph
Indirect dark matter searches: towards a consistent top-bottom approach for studying the gamma-ray signals and associated backgrounds
虽然暗物质（DM）是一个成功的结构形成理论的关键因素，但它的微观本质仍然难以捉摸。间接检测可以为一些强动机的DM粒子模型提供强有力的测试。然而，天体物理背景通常预期具有与追踪信号类似的振幅和光谱特征。在星系尺度上，这些背景是由宇宙射线（CR）与星际气体的相互作用引起的，两者都很难从观测中详细推断和建模。此外，相关的预测必然伴随着理论误差，这是众所周知的。我们表明，一个值得信赖的指南，这种具有挑战性的搜索，可以通过利用星系，现在包括重子气体动力学和恒星形成的宇宙学模拟中包含的全部信息。我们进一步插入CR生产和运输从确定的超新星事件，并充分计算CR分布在一个模拟星系。我们专注于弥漫的伽马射线，并自洽地计算天体物理银河系发射和暗物质信号。值得注意的是，绝热收缩并不一定会导致大的信噪比在银河系中心，无论如何可以追溯到天体物理背景本身。最后，我们将讨论如何所有这一切可能被用作一个通用的诊断工具星系形成。
2012-11-02 astro-ph.HE hep-ph
