Dark matter annihilation into right-handed neutrinos and the galactic center gamma-ray excess
本文将讨论暗物质粒子湮灭为右手中微子的一个具体情况。我们计算预测的伽玛射线过剩从银河系中心，并比较我们的结果与费米-LAT的数据。大约10-60 GeV的右手中微子与较重的暗物质粒子可以完美地解释所观察到的光谱。湮没截面$\langle σv \rangle$落在$0.5$ - $4 \times 10^{-26} \text{ cm}^3/\text{s}$的范围内，其大致与WIMP湮没截面相容。
2016-03-08 hep-ph
Gamma rays from Dark Matter Annihilation in the Central Region of the Galaxy
在这篇文章中，我们回顾了费米卫星（以前称为GLAST）探测银河系中央区暗物质湮灭的伽马射线的前景，特别是根据最近的天体物理观测和成像大气切伦科夫望远镜的发现。虽然在这部分天空中存在的重要背景在某种程度上限制了费米的发现潜力，但这可以通过利用暗物质湮灭信号相对于天体物理背景的特殊能谱和角分布来缓解。
2010-06-25 hep-ph
Effective Theories of Gamma-ray Lines from Dark Matter Annihilation
我们探讨暗物质理论，其中暗物质湮灭产生单能量的伽马射线（“线”）的背景下，有效场论，它捕获的物理情况下，介导的相互作用的粒子是有点重于暗物质粒子本身。在早期工作的基础上，我们探索了由SU（2）xU（1）规范不变性产生的一般签名，即两条（或更多）线是一般预期的，并确定预期的相对强度，包括算子之间干扰的可能性。
2012-11-29 hep-ph
Possible Evidence For Dark Matter Annihilation In The Inner Milky Way From The Fermi Gamma Ray Space Telescope
我们研究了费米伽马射线空间望远镜从银河系中心方向观测到的伽马射线，发现它们的角分布和能谱很好地用一个暗物质湮灭场景来描述。特别是，我们发现暗物质粒子的数据与25-30 GeV质量的数据非常吻合，湮灭截面约为9 × 10 ^-26 cm ^3/s，并且在银河系内部千秒差距内分布有尖状晕轮廓。然而，我们不能排除这样的可能性，即这些光子来自一个或多个天体物理源，这些天体物理源具有与湮灭暗物质情景中预测的相似的形态和光谱形状。
2009-11-11 hep-ph
Enhancement of Line Gamma Ray Signature from Bino-like Dark Matter Annihilation due to CP Violation
我们研究了当CP不守恒时，来自银河系中心的线伽马射线特征，该线伽马射线特征源自类比诺暗物质对湮灭。我们考虑的情况下，比诺几乎退化的sfermion的质量。虽然间接探测类Bino暗物质通常是困难的，但由于阈值奇异性，类Bino暗物质对湮灭的信号在这种情况下被极大地增强。
2005-08-04 hep-ph
Model-independent dark matter annihilation bound from the diffuse gamma ray flux
最近从观测到的大气中微子背景导出了暗物质（DM）的全湮灭截面的上限。我们发现，可比较的界限获得的DM质量周围的TeV尺度的观测扩散的伽马射线通量EGRET，因为电弱韧致辐射导致不可忽略的电磁分支比，即使DM粒子只耦合到中微子在树的水平。通过GLAST卫星对漫射伽马射线背景进行更好的测绘和部分分辨，将在不久的将来改善这一界限。
2007-09-30 hep-ph
Estimating the annihilation decay B_s -> rho gamma with factorization
利用因子分解假设计算了稀有两体B_s -> ρ γ衰变的分支比。这种转变主要由湮灭图决定，原则上，倾向于接受新物理学的实质性贡献。我们在标准模型中估计了Br（B_s -> rho gamma）= 1.6 x 10^-9，并研究了这种衰变模式对两种新物理方案的敏感性：矢量夸克模型和超对称性。我们的结果表明，分支比的移动是最多的10%左右，加上矢量夸克，是可以忽略不计的小约束最小超对称扩展的标准模型。
2009-12-18 hep-ph
Virtual annihilation contribution to orthopositronium decay rate
单光子虚湮灭对正电子偶素衰变率的α ^2级贡献为δ Gamma =（alpha/pi）^2（pi^2 ln（alpha）- 0.8622（9））Gamma_LO。
1999-05-31 hep-ph
Hadron annihilation into two photons and backward dVCS in the scaling regime of QCD
我们研究了强子-（反）-强子湮灭为深虚光子和实光子（H anti-H -> gamma^* gamma）以及深后向虚康普顿散射（gamma^* H -> H gamma）的标度机制。我们主张存在一个运动学区域，在这个区域中，散射振幅分解为一个短距离矩阵元和一个长距离支配体：描述强子到光子跃迁的跃迁分布振幅。
2005-05-23 hep-ph
Annihilation Contributions in B -> K_1 gamma decay in next-to-leading order in LEET and CP-asymmetry
用LEET方法计算了弱湮灭和u夸克企鹅贡献对α_s次领先级分支比B_1> K_1 γ的影响。结果表明，在标准模型支持的幺正三角形相位α范围内，LEET形状因子的值保持不变。计算了上述衰变的CP-不对称性，并将硬旁观者校正对CP-不对称性的抑制纳入计算。此外，CP-不对称性的敏感性的基础参数进行了讨论。
2006-04-04 hep-ph
Gamma rays from the annihilation of singlet scalar dark matter
我们考虑了标准模型的一个扩展，即用一个单重标量来解释宇宙中的暗物质。在这个模型中，我们计算预期的伽马射线通量从湮灭的暗物质粒子在一个一致的方式。要做到这一点，首先提出了一个更新的分析模型的参数空间。通过从一开始就强制执行遗迹密度约束，可行的参数空间被简化为只有两个变量：单重态质量和希格斯质量。目前的直接检测的限制，然后发现需要一个大于50 GeV的单重态质量。最后，我们计算的伽马射线通量和湮没截面，并表明，一个大的部分的可行的参数空间内的费米-GLAST的灵敏度。
2009-01-27 hep-ph
Annihilation Rate of Heavy 0^{++} P-wave Quarkonium in Relativistic Salpeter Method
用相对论Salpeter方法计算了P波标量粲偶素和底偶素到第三径向激发态的双光子和双胶子湮灭率。我们用一个定义良好的相对论性波函数求解了完整的Salpeter方程，并用Mandelovich公式计算了跃迁振幅。我们对衰变宽度的模型依赖估计：$Γ(χ_{c0} \to 2γ)=3.78$ keV、$Γ(χ'_{c0} \to 2γ)=3.51$ keV、$Γ(χ_{b0} \to 2γ)=48.8$ eV和$Γ(χ'_{b0} \to 2γ)=50.3$ eV。我们还用两胶子衰变率估计了总宽度：$Γ_{tot}(χ_{c0})=10.3$ MeV，$Γ_{tot}(χ'_{c0})=9.61$ MeV，$Γ_{tot}(χ_{b0})=0.887$ MeV和$Γ_{tot}(χ'_{b0})=0.914$ MeV.
2007-08-26 hep-ph
Non-Perturbative Effect on Dark Matter Annihilation and Gamma Ray Signature from Galactic Center
探测银河系中心暗物质湮灭产生的伽马射线是寻找暗物质的可行技术之一。我们计算了暗物质具有电弱SU（2）L电荷时的γ射线通量。这种暗物质在最小超对称标准模型（MSSM）中实现，当最轻的超对称粒子是类希格斯诺或类维诺中性伴子时。当暗物质比弱规范玻色子重时，由于阈值奇异性，微扰中湮灭截面的首阶计算失败。利用非相对论有效理论，考虑了暗物质及其SU（2）_L伙伴的非微扰效应，计算了与γ射线通量相关的精确截面.我们发现当暗物质质量大于1 TeV时，由于共振作用，湮灭截面可以增强几个数量级.此外，即使当质量为约500 GeV时，MSSM中的湮灭截面也可以通过因子改变。我们还讨论了GLAST卫星探测器和大型航空切伦科夫望远镜阵列对银河系中心伽马射线信号的敏感性。
2005-07-04 hep-ph
Three Exceptions for Thermal Dark Matter with Enhanced Annihilation to Gamma Gamma
最近，有迹象表明银河系中心的暗物质（DM）湮灭到一个或多个光子线。为了实现所观察到的光子线通量，DM必须具有相对大的与光子的有效耦合，通常从与带电粒子的大耦合辐射地产生。当运动学上可访问，直接湮灭DM这些带电粒子是太大，以适应既DM遗迹密度和约束从观察到的流量连续光子从银河系中心，晕和矮星系。我们讨论了这些障碍的三个例外，产生观察到的线信号，同时提供正确的遗物密度和逃避光子连续约束。例外情况是（i）共湮灭，其中DM密度是由与今天未填充的较重态的相互作用设定的，（ii）禁止通道，其中DM湮灭到今天运动学上被阻止但在早期宇宙中开放的较重态，以及（iii）不对称DM，其中遗迹密度由原始不对称设定。我们建立简单的模型来实现这些场景。
2012-08-09 hep-ph
Annihilation Rate of $2^{++}$ Charmonium and Bottomonium
用相对论Salpeter方法计算了$2^+$张量粲偶素和底偶素到第三径向激发态的双光子湮没率。采用相对论性波函数求解了$2^+$张量态的Salpeter方程，并利用Mandelovsky方法计算了湮没振幅。我们估计的衰变宽度为：$Γ(χ_{c2} \to 2γ)=501$ eV、$Γ(χ'_{c2} \to 2γ)=534$ eV、$Γ(χ_{b2} \to 2γ)=7.4$ eV和$Γ(χ'_{b2} \to 2γ)=7.7$ eV。给出了由双胶子衰变率估计的最低态的总衰变宽度，结果为：$Γ_{tot}(χ_{c2})=2.64$ MeV，$Γ_{tot}(χ_{b2})=0.220$ MeV和$Γ_{tot}(χ'_{b2})=0.248$ MeV.
2009-04-09 hep-ph
The annihilation of virtual photons into pseudoscalar mesons
我们调查的可能性，以限制的π介子分布振幅从伽玛 * 伽玛 * -> π过渡。对于一个令人惊讶的大范围内的双光子虚拟，我们发现，过渡形状因子基本上是独立的分布幅度。这反过来又需要QCD的无参数预测。还简要地讨论了γ * γ * -> η、η '形状因子。我们估计，在现有的e+ e-实验BaBar，Belle和CLEO的实验研究可能是可行的。
2001-08-27 hep-ph
Dark Matter Annihilation: the origin of cosmic gamma-ray background at 1-20 MeV
1-20 MeV的宇宙伽马射线背景的起源仍然是一个谜。我们发现，伽马射线发射伴随湮灭的20兆电子伏的暗物质粒子解释了大部分观测到的信号。我们的模型满足所有目前的观测约束，并自然提供了起源的“失踪”的伽马射线背景在1-20 MeV和511 keV线发射从银河系中心。我们的结论是，伽玛射线观测支持20兆电子伏的暗物质粒子的存在。对这一能带中伽马射线背景的改进测量无疑验证了我们的提议。
2005-09-12 astro-ph hep-ph
Supernova Constraints on MeV Dark Sectors from e+ e- Annihilations
关于暗力和暗扇区的理论对暗物质模型很有意义。在本文中，我们发现的参数空间中的区域，是由超新星冷却的约束条件时，模型包括暗扇区粒子的质量约100 MeV或更少。我们只包括与电子和正电子的相互作用。该约束对于小混合参数是重要的。
2013-10-14 astro-ph.SR hep-ph
Dark matter annihilation into gamma-ray line generated by anomalies
我们研究了标准模型的$U_X(1)$扩展的唯象，其中SM粒子在新的阿贝尔群下不带电。Green-Schwarz机制保证了模型是无异常的。过去看不见的暗规范场$X$，即使在大型强子对撞机上很难产生，但在伽马射线望远镜上有一个清晰的信号。我们调查什么BSM规模（这可以被解释为一个低能量的字符串规模）将达到FERMI/GLAST望远镜运行5年后，并表明，1 TeV的规模可以测试，这是非常有竞争力的LHC。
2009-09-28 hep-ph
Possible s-wave annihilation for MeV dark matter with the 21-cm absorption
CMB观测对MeV暗物质（DM）在s波中湮灭成带电态/光子设置了严格的限制，而最近EDGES报道的宇宙黎明21 cm吸收的观测对MeV DM的s波湮灭也是非常严格的。文献中考虑了在冻结期间p波主导湮灭的毫荷电DM，以解释21 cm吸收，光子介导散射冷却氢。在本文中，我们专注于湮灭的毫荷电DM是s波占主导地位。为了解释21-cm吸收，同时与CMB和21-cm吸收边界兼容DM湮灭，我们认为湮灭接近共振，新介质（这里是暗光子）质量略高于两倍的毫荷电DM质量。在这种情况下，在温度$T \to 0$下的湮灭截面可以比在$T_f$下的湮灭截面小得多，这将被DM湮灭的界限所容许，避免了从DM s波湮灭到氢气的过度加热。束流收集器和轻子对撞机实验可以通过产生不可见的暗光子来寻找毫荷电DM。
2019-08-08 astro-ph.CO hep-ph
Gamma-ray signal from Dark Matter Annihilation mediated by mixing scalar mediators
我们在这里提出了一个通用的暗物质简化模型的直接和间接的检测前景的研究，在该模型中，马约拉纳暗物质只与一个标准模型轻子和一对无色的混合标量介体相互作用。我们首先表明，混合角显着改变内韧致辐射的功能，以及流量比的$γγ$和$γZ$线信号。$CP$违反阶段将在$γγ$最终状态中引入偏振不对称性。然后，我们研究了直接检测前景，并讨论了这两种搜索策略的互补性。
2016-11-22 hep-ph
Production of Three Vector Bosons in e+e- Annihilation as a Test of W+-, Z, gamma Self-Interactions
研究了W、Z和γ的三线性和四线性自耦合对矢量玻色子产生过程e+e-> WWZ和e+e->WWgamma的直接影响。我们的分析是基于一个单参数的有效拉格朗日模型，这些自我相互作用，其中包含的标准模型作为一个特殊情况。讨论了500 GeV（NLC）e+e对撞机现象的后果，并对其标准模型值周围的自由参数进行了拟合。
1992-11-16 hep-ph
Boosting Assisted Annihilation for a Cosmologically Safe MeV Scale Dark Matter
辅助湮灭通过一对暗物质和标准模型态之间的新型湮灭产生热亚GeV暗物质，称为“辅助”。我们表明，根据辅助和暗物质之间的质量等级，可以有一个抑制或有效的截面的提升。这种增强使$\mathcal{O}(100)$兆电子伏尺度的暗物质与微扰耦合的可能性，饱和的遗迹密度估计，而相对绝缘的宇宙学约束，如大爆炸核合成和宇宙微波背景。
2019-05-24 astro-ph.CO hep-ph
From SIMP miracles to WIMP dead ends: navigating the freeze out of MeV-mass dark matter
本研究探讨了MeV质量热暗物质冻结的两种情景，确定了最小可行质量并研究了强相互作用理论中的丰度调节机制，为暗物质模型提供了互补途径。
2025-03-26 hep-ph
Renormalons in Electromagnetic Annihilation Decays of Quarkonium
本文研究了J/psi -> e^+e^-和eta_c -> gamma γ衰变的NRQCD分解公式中短程系数微扰级数的高阶渐近行为。在大N_f极限下，计算了所有阶的前导矩阵元素的短距离系数。我们发现，存在一个普适的Borel可重构的重整化子，它与短程系数中库仑奇异性的消除有关。我们验证了第一红外重整化子的短距离系数中的模糊性被非微扰NRQCD矩阵元素中的模糊性所抵消，这些矩阵元素通过相对阶数v^2起作用。我们的结果被用来估计J/psi --> e^+ e^-，eta_c --> gamma gamma和J/ψ--> gamma gamma gamma的衰变率的高阶辐射修正系数。
1999-07-06 hep-ph
Gamma Ray Spectra from Dark Matter Annihilation and Decay
在本文中，我们研究了暗物质湮灭和衰变的各种情况下的伽马射线谱。我们专注于只产生高能光子或轻子和光子的过程，但没有质子-反质子对，与PAMELA的数据兼容。我们研究了两体衰变链直接产生的光子和与带电粒子一起产生的光子。对于前一种情况，我们还包括过程DM（+DM）-> N phi -> 2N伽玛，它可以产生于特定的强耦合暗物质的情况。对于后一种情况，光子要么是由高能轻子的终态辐射产生的，要么是由积分出重模后获得的高阶（不可重正化）算符所代表的接触相互作用直接产生的。我们比较他们的整体湮灭截面/衰变率考虑手征抑制（在s-波近似），运营商和暗物质粒子属性的尺寸。一个粗略的估计表明，对于一个暗物质粒子的质量为O（1 TeV），硬光子谱中的直接电子-正电子-光子的最终状态所产生的标量玻色子暗物质湮灭/衰变或马约拉纳费米子暗物质湮灭的高阶运营商，如果主导运营商的规模低于O（1000 TeV）。否则，以这种方式产生的所有光子光谱都由终态辐射支配。在所研究的谱中，高阶算符谱是最难的，而具有中间衰变的末态辐射谱是最软的。
2009-08-17 hep-ph
BBN constraints on the annihilation of MeV-scale dark matter
兆电子伏尺度的热暗物质面临着各种宇宙学探测器的严格限制。在这里，我们执行一个详细的评估BBN边界上的湮灭截面的暗物质与质量$1\,\text{MeV} \lesssim m_χ\lesssim 1\,\text{GeV}$。对于$p波抑制湮灭，约束BBN原来是显着强于CMB观测，并与其他间接搜索的最强界限的竞争。此外，我们更新的下限从BBN的热暗物质的质量使用改进的测定原始丰度。虽然与CMB的相应约束具有相似的强度，但它对粒子物理模型的变化具有更强的鲁棒性。
2019-05-09 astro-ph.CO hep-ph
Radiative Weak Annihilation Decays
本文描述了一类在G_F阶前只对一个夸克拓扑敏感的介子衰变模（价夸克通过W的湮灭）。对于这些衰变，没有实验观测，甚至没有上限。这项工作提出了一个简单的（数量级）计算其分支分数，并比较以前的计算结果可用。虽然很罕见，但其中一种模式（D_s^+ -> rho^+ gamma）可能已经在魅力实验中观察到了，另外两种模式（D^+ --> K^{*+} gamma，B^+ --> D_s^{*+} gamma）应该在B工厂中出现，其余的应该在强子对撞机中出现。
1999-08-26 hep-ph
On the detectability of gamma-rays from Dark Matter annihilation in the Local Group with ground-based experiments
最近的研究表明，最轻的超对称粒子可能是一个合适的暗物质候选者。在这个理论框架中，在高密度环境中的湮灭，比如暗物质晕的中心，可能会产生强烈的伽马射线通量。在本文中，我们讨论的可能性，检测签名的中性伴子湮灭在附近的星系与下一代地面探测器。
2003-07-02 astro-ph hep-ph
Resonant Annihilation of WIMP Dark Matter for Halo Gamma Ray Signal
本文提出通过共振湮灭机制解释银河晕伽马射线信号，结合模型无关分析和粒子物理模型，调和WIMP暗物质湮灭截面与观测数据之间的矛盾。
2025-12-01 astro-ph.HE hep-ph
Multiple Gamma Lines from Semi-Annihilation
来自银河系中心的130 GeV伽马线的费米数据中的提示引发了人们对暗物质潜在伽马线特征的兴趣。基于暗物质湮灭的这条线的解释面临着参数张力，因为它们通常依赖于环抑制截面的大幅增强。在本文中，我们追求另一种可能性，即暗物质伽马线可能产生于多个暗扇区状态之间的“半湮灭”。半湮没反应与一个单一的最终状态光子通常是增强相对于普通湮没成光子对。与湮灭所需的固定质量值相比，半湮灭允许宽范围的暗物质质量，从而打开了解释更高能量下潜在暗物质特征的可能性。半湮灭最惊人的预测是多条伽马线的存在，对于N个暗扇区状态，可能有多达N^3阶的伽马线，从而允许暗扇区光谱。在简并暗物质的最简单情况下，会出现一个确凿的特征，在130 GeV的强半湮灭线将伴随着173 GeV的弱湮灭线。作为原理的证明，我们构造了两个明确的暗物质半湮灭模型，一个基于非阿贝尔矢量暗物质，另一个基于改装瑞利暗物质。
2012-11-09 astro-ph.HE hep-ph
Gamma-ray Constraints on Dark Matter Annihilation into Charged Particles
暗物质湮灭成为带电粒子必然伴随着伽马射线，通过辐射校正产生。来自末态粒子的内部韧致辐射可以产生硬伽马射线，直到暗物质质量，具有近似与模型无关的光谱。专注于湮灭成电子，我们计算强大的上限上的暗物质自湮灭截面$<σ_A v >_{e^+e^-}$使用伽马射线数据从银河系跨越广泛的能量，$\sim10^{-3} - 10^4$ GeV。我们还计算了其他带电轻子相应的边界。我们保守的假设，天体物理的输入，并证明我们的推导出的界限将得到加强，如果更强的假设，这些输入。在与$e^+e^-$湮灭相伴的终点附近，硬伽马射线的比例仅比直接湮灭为单能伽马射线的情况低$\alt 10^2$的一个因子。因此，$<σ_A v >_{e^+e^-}$上的结合比$<σ_A v >_{γγ}$上的结合弱相同的因子。带电轻子湮灭截面的上限与中微子定义的{ \it总}湮灭截面的上限进行了比较。
2010-02-01 astro-ph hep-ph
Diffuse Gamma Rays from WIMP Decay and Annihilation
我讨论了弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的衰变和湮灭对漫射伽马射线背景的贡献。首先回顾了WIMP的宇宙学丰度的计算，并指出它与WIMP湮灭成较轻粒子的截面简单相关。讨论了WIMP衰变产生的河外背景辐射。我展示了如何观测上限的DEBRA可以用来约束衰减到光子的WIMP的属性，我提出了额外的新的约束，湮灭截面的酉性强加在这样的粒子。然后，我讨论伽马射线湮灭的弱相互作用粒子在晕，球状体，和磁盘的我们的星系，以及那些从弱相互作用粒子湮灭在大麦云云。(To出现在The Gamma Ray Sky with Compton GRO and SIGMA，Proceedings of the School，Les Houches，France，January 25-February 4，1994中。
1994-04-29 astro-ph hep-ph
Angular correlations in the cosmic gamma-ray background from dark matter annihilation around intermediate-mass black holes
暗物质（DM）的湮灭原则上可能有助于扩散宇宙伽马射线背景（CGB）。虽然在宇宙学和粒子物理学参数的标准假设下，这种贡献预计会相当小，但许多过程可能会提高它，包括比预期更大的DM湮灭截面，或者DM子结构的出现，例如中等质量黑洞周围的DM迷你尖峰。我们发现，角相关的CGB提供了一个工具，解开的DM湮没在迷你尖峰从传统的天体物理组件引起的信号。作为一个已知的背景处理耀变体，我们研究了用费米伽玛射线空间望远镜探测DM湮灭的前景，DM质量和湮灭通道的不同选择。
2008-11-28 astro-ph hep-ph
Testing MeV dark matter with neutrino detectors
MeV粒子在不同的背景下被认为是暗物质的候选者。这个假设可以通过寻找DM自湮灭的标准模型产物来间接检验。由于DM自湮灭的信号取决于DM密度的平方，我们可能会期望来自我们星系的湮灭产物的相当大的流量。中微子是SM中最难检测到的粒子，并且该通道中的零信号将允许在全湮灭截面上设置最保守的边界。在这里，我们表明，中微子探测器具有良好的能量分辨率和低的能量阈值，不仅可以设置界限的湮灭截面，但实际上测试的假设可能存在的MeV DM，即测试所需的截面的值来解释所观察到的DM密度。目前，超级神冈实验的（正电子）能量区间[18-82] MeV的数据已经能够对质量在~15-130 MeV之间的湮灭截面提出非常严格的限制。未来的大型实验，如百万吨水切伦科夫或大型闪烁体探测器，将改善目前的限制，如果MeV DM存在，将能够检测到它。
2007-10-29 astro-ph hep-ph
Investigating sub-MeV dark matter annihilation to neutrinos using direct detection experiments
研究利用XENONnT电子反冲数据探索银河系暗物质晕中暗物质自湮灭产生的中微子通量，推导亚MeV暗质量的湮灭截面排除限，并讨论自湮灭消散效应对J因子的影响。
2025-09-18 hep-ex hep-ph
Bounds and detection of MeV-scale dark matter annihilation to neutrinos
本研究结合中微子退耦期间熵注入与退耦后非热能量释放，推导出对MeV尺度暗物质湮灭为中微子截面的强约束，并发现新数据使质量下限不确定，为未来探测器探测提供指引。
2025-08-05 hep-ex hep-ph
Gamma Rays from Neutralino Annihilation
计算了中性伴子在星系晕中湮灭产生的宇宙γ射线通量。我们的湮灭截面到两个光子的计算改进了现有的计算，包括精确的单圈图的振幅涉及希格斯玻色子玻色子和电荷子状态，以及那些涉及费米子和sfermion状态。超对称参数空间的调查表明，许多模型将在$3σ$水平与空气切伦科夫望远镜与$10^4 \meter^2 \yr$曝光。
1995-01-25 astro-ph hep-ph
Bremsstrahlung and Gamma Ray Lines in 3 Scenarios of Dark Matter Annihilation
γ射线光谱特征是间接寻找暗物质的重要手段。根据Barger等人的研究，我们考虑了DM湮灭为标准模型（SM）费米子对的3种简单情形。场景1是耦合到带电标量的马约拉纳DM候选者，场景2是耦合到带电规范玻色子的马约拉纳DM，场景3是耦合到带电矢量类费米子的实标量DM。如Barger等人所示，这3种情况下共享精确相同的内部韧致辐射光谱特征为伽马射线。然而，它们的现象学是不同的。特别是对于轻SM费米子的湮灭，在手征极限下，2体湮灭截面对于Majorana候选者是p波抑制的，而对于实标量是d波抑制的。在目前的工作中，我们研究的湮灭成2伽马，这三种情况下有不同的，所以潜在的可区分的，到伽马射线的光谱签名。在实标量候选者的情况下，我们提供了一个新的计算湮没成2伽玛的振幅。
2014-05-27 astro-ph.CO hep-ph
Diffuse Gamma Flux from Antiproton Annihilation in our Galaxy
康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜（EGRET）对高能伽马射线（E > 30 MeV）进行的全天观测为详细研究扩散伽马射线发射提供了一个独特的机会。所观察到的漫射辐射有一个银河系的组成部分，产生于宇宙射线与当地星际气体和辐射的相互作用，以及一个几乎均匀分布的组成部分，通常认为是起源于银河系以外。观测结果被解释为河外高能伽马射线发射主要来自未分辨的伽马射线发射耀变体。我们考虑了弥散伽马射线通量的另一种可能来源，即反质子与星际介质的湮灭。
1999-11-04 astro-ph hep-ph
A comparison between the detection of gamma rays and positrons from neutralino annihilation
我们研究了中性伴子暗物质在星系晕中湮灭产生的正电子和γ射线的间接探测。考虑HESS数据作为构成γ射线背景的谱，我们在具有非普适标量质量和Gaugino质量的一般超引力框架下比较了GLAST和PAMELA实验的前景。我们表明，与约10的升压因子，PAMELA将与GLAST典型的NFW尖形配置文件的竞争。
2006-11-23 astro-ph hep-ph
Gamma Lines without a Continuum: Thermal Models for the Fermi-LAT 130 GeV Gamma Line
最近声称费米-LAT光子谱中130 GeV处的一条线暗示了银河系中心和其他暗物质主导区域的暗物质湮灭。如果费米特征确实是由暗物质湮灭引起的，那么最佳拟合的线截面，加上没有任何相应的连续光子过剩，就给热暗物质模型带来了一个有趣的难题：线截面太大，不能从开放的标准模型湮灭模式辐射产生，又太小，不能在早期宇宙中提供有效的暗物质湮灭。我们讨论了两种机制来解决这个难题，并说明了每一个简单的参考模型，其中占主导地位的暗物质湮灭通道是光子的最终状态。我们采用的第一种机制是共振湮灭，它增强了冻结过程中的湮灭截面，并允许一个足够大的现今湮灭截面。其次，我们考虑级联湮灭，p波和s波过程之间的层次。这两种机制都需要质量接近简并，并预测质量与暗物质质量密切相关的状态;共振冻结还需要TeV尺度的新带电粒子。
2012-08-20 astro-ph.HE hep-ph
Antiprotons Annihilation in the Galaxy As A Source of Diffuse Gamma Background
重子非对称宇宙中反物质畴的存在可以作为粒子理论在非均匀重子合成暴胀模型中的宇宙学结果。这样的区域可以在早期宇宙中生存下来，并在我们的银河系中形成反物质恒星的球状星团。提出了星系反物质污染和物质气体湮灭的模型。质子-反质子湮灭伽马通量再现了EGRET测量的银河系伽马背景。通过与观测数据的比较，估计了银河系中可能存在的反物质星的最大允许数量。
2000-05-21 astro-ph hep-ph
Can Dark Matter Annihilation Dominate the Extragalactic Gamma-Ray Background?
湮灭暗物质（DM）被认为是来自银河系中心（GC）的伽马射线的可能来源，并对河外伽马射线背景（EGB）有贡献。假设DM晕的密度分布的普遍性，我们表明，这是不太可能的DM湮灭是EGB的主要组成部分，而不超过所观察到的伽马射线通量从GC。当我们考虑到超大质量黑洞或重子冷却对密度分布的增强作用时，这个论点就变得更强了。子结构的存在可以放松约束，但只有在实现非常大的截面以及相当平坦的轮廓时。
2005-03-01 astro-ph hep-ph
Monochromatic Gamma Rays from Dark Matter Annihilation to Leptons
研究了暗物质（DM）粒子湮灭为轻子对和包含一个或两个光子的二体末态之间的关系。我们参数化的DM相互作用与轻子的接触相互作用，并计算到单色伽马射线的环级湮灭，特别是计算的DM湮灭截面的比率为两个伽马射线与轻子对。虽然环级过程一般抑制与树级湮没成轻子相比，我们发现，一些选择的介质自旋和耦合结构导致大分支分数到伽马射线线。这一结果暗示了暗物质对AMS-02正电子过剩的贡献。我们还探讨了介质的可能性，这是收费的暗对称性下，并发现，对于这些循环级的过程中，有效场论的描述是准确的DM质量高达约一半的介质质量。
2015-07-20 astro-ph.HE hep-ph
Gamma rays from the neutralino dark matter annihilations in the Milky Way substructures
高分辨率模拟显示，在冷暗物质的情况下，结构形成的层次和大量的子结构生存在星系晕。如果子结构通过暗物质湮灭发射伽马射线，就可以探测到。在标准模型的最小超对称扩展框架下，计算了银河系次结构中暗物质湮灭的γ射线通量。从低能超对称性，特别是从子结构中的暗物质的密度分布的预测的不确定性进行了仔细的研究。计算在任何给定通量以上发射伽马射线的子结构的累积数目。从子结构的γ射线的可探测性进行了讨论。我们提出了通过地面大视场探测器探测这些信号的可行性。
2006-01-10 astro-ph hep-ph
Cosmological gamma ray and neutrino backgrounds due to neutralino dark matter annihilation
假设观测到的暗物质是由MSSM中的热激发的中性伴子组成，我们计算了由于中性伴子湮灭在演化的暗物质晕中产生的γ射线和中微子的宇宙学背景辐射。这种伽马射线背景辐射的光谱并没有表现出很强的湮灭线特征，但可能相当于EGRET在几个GeV以上观测到的河外伽马射线连续通量的一个重要部分。与大气前景相比，相应的宇宙学中微子背景很弱。然而，假设完全混合，宇宙学上的τ中微子背景可以在10 GeV - 1 TeV的能量范围内用鉴别味道的中微子望远镜探测到。一个小的各向异性的背景辐射预计，反映当地集群的暗物质晕沿超银道面。
2004-05-18 astro-ph hep-ph
Positron/Gamma-Ray Signatures of Dark Matter Annihilation and Big-Bang Nucleosynthesis
PAMELA实验观测到的正电子过剩可能来自于暗物质湮灭，如果湮灭截面足够大的话。我们表明，暗物质湮灭方案来解释正电子过剩也可能是兼容的宇宙锂丰度之间的理论和观测的差异。超对称标准模型中的类维诺中性伴子就是一个很好的例子，费米卫星实验也证实了这一点。
2009-06-29 astro-ph hep-ph
Polarized gamma rays from dark matter annihilations
在本文中，我们探讨了银河系中心暗物质湮灭产生的线偏振伽马射线信号的可能性。考虑中性弱相互作用大质量粒子，极化γ射线信号可以通过具有倒极矩的Majorana费米子的二分量暗物质模型来实现。我们讨论了银河系中心暗物质费米子的自旋排列，并估算了暗物质湮灭中末态电磁辐射的强度和极化率。对于低质量的暗物质，亚GeV能量的光子通量可以在当前X射线偏振仪可检测的水平上偏振。根据末态费米子与DM的质量比，质量阈值处的极化度可以达到$70\%$甚至更高，为我们在未来的伽马射线极化实验中探测暗物质的本质提供了新的工具。
2018-06-28 astro-ph.HE hep-ph
Reconstructing Dark Matter Properties via Gamma-Rays with Fermi-LAT
我们研究的费米-LAT仪器识别粒子暗物质属性的质量，湮灭截面和湮灭通道，从银河系中心的伽马射线观测的能力。对于潜在的暗物质信号，除了考虑暗物质湮灭产生的瞬发γ射线通量外，还考虑了暗物质湮灭产生的电子和正电子在星际光子背景下的逆康普顿散射产生的γ射线通量。我们表明，在湮灭为e^+ e^-和mu^+ mu^-对的情况下，这种贡献的增加是至关重要的。除了弥漫的银河系和河外背景，我们还考虑了费米探测到的高能伽马射线点源的完整目录。研究了不同暗物质湮灭通道之间简并度的影响。我们发现，暗物质质量低于200 GeV和典型的热湮灭截面，它将有可能获得严格的界限上的暗物质属性。
2010-12-01 astro-ph.HE hep-ph
Effects of P-wave Annihilation on the Angular Power Spectrum of Extragalactic Gamma-rays from Dark Matter Annihilation
本文提出了一种估算河外伽玛射线角功率谱的形式，该角功率谱是由暗物质湮灭产生的，且具有一般速度依赖的截面。相关的密度和速度分布的暗物质被建模为一个合奏的光滑，普遍的，刚性，不相交的，球形晕的分布和普遍的属性由模拟数据的约束。我们将这种形式应用于具有p波湮灭的暗物质理论，其中相对速度加权湮灭截面为σv=a+ bv ^2。我们确定，如果b/a >> 10^6，这会显著增加伽马射线的功率。p波湮灭对角功率谱的影响与我们探索的粒子物理模型样本非常相似，这表明给定b/a的重要影响在很大程度上取决于宇宙暗物质分布。如果强p波理论中的暗物质遗迹是热产生的，湮灭伽马射线的强度会受到p波的强烈抑制，使它们难以观测。如果观测到与强p波一致的角功率谱，它可能表明早期宇宙中暗物质的非热产生。
2011-06-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
e+e- annihilation to (pi0 pi0 gamma) and (pi0 eta gamma) as a source of information on scalar and vector mesons
给出了反应e+e- -> gamma* ->（pi 0 pi 0 gamma）和e+e- -> gamma* ->（pi 0 eta gamma）的全微分截面的模型无关分解的一般框架，它可以提供标量介子f0（600），f0（980）和a0（980）性质的重要信息.对于微分截面中与模型相关的成分，开发了一种依赖于矢量和标量介子的共振手征理论的方法。数值结果进行了比较数据。该框架便于蒙特卡罗生成器的开发，也可应用于反应e+e-> gamma* ->（pi+ pi- gamma）。
2010-07-08 hep-ex hep-ph
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
Sommerfeld effect for continuum gamma-ray spectra from Dark Matter annihilation
本文在MSSM框架下计算暗物质湮灭的连续伽马射线谱，考虑Sommerfeld效应，发现chargino过程对谱有显著影响，提供最准确预测。
2023-10-17 astro-ph.HE hep-ph
