Higgs portal vector dark matter for $\mathinner{\mathrm{GeV}}$ scale $γ$-ray excess from galactic center
我们表明，$\mathinner{\mathrm{GeV}}$规模$γ$ -射线从银河系中心的方向过剩，可以自然地解释成对湮灭的阿贝尔矢量暗物质（VDM）到一对黑暗的希格斯玻色子$VV \rightarrow ϕϕ$，随后的$ϕ$衰变到$ϕ\rightarrow b\bar{b} , τ\barτ $。所有的过程都描述了一个可重正化的VDM模型与希格斯门，这是自然的味道依赖。这种情况下的一些参数空间可以在不久的将来直接暗物质搜索实验，如LUX和XENON 1 T测试。
2014-05-07 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Ray Protons in the Inner Galaxy and the Galactic Center Gamma-Ray Excess
在银河系的内部区域，伽马射线超过了背景，这引发了一些关于伽马射线起源于暗物质粒子湮灭的可能性的兴奋。我们指出，这种过剩的存在取决于如何定义的漫射伽玛射线背景，并在所采用的程序，以适应这样的背景观测。我们表明，伽马射线发射的光谱和形态特征密切匹配所观察到的过剩产生的宇宙射线质子在银河系内部的人口，并提供这样的人口的存在，最有可能来自当地超新星遗迹的原则和论据的证据。具体来说，“银河系中心过剩”很容易解释为最近的宇宙射线注入爆发，年龄在1-10千年的范围内，而扩展的内部星系过剩指向百万年的注入事件，连续或脉冲。我们的结论是，认为没有标准的天体物理学机制可以解释过量是为时过早。
2014-07-31 astro-ph.HE hep-ph
Galactic Center gamma-ray excess from two-Higgs-doublet-portal dark matter
我们考虑一个简单的扩展的II型两希格斯偶极子模型，通过引入一个真正的标量作为候选人的暗物质在目前的宇宙。质量约为$31-40$ GeV的暗物质粒子的主要湮灭模式是形成$b\bar{b}$对，这种湮灭模式适当地解释了观测到的来自银河系中心的伽马射线通量过剩。我们确定的参数区域的模型，可以适合的伽马射线过剩，并满足唯象的约束，如观察到的暗物质遗迹密度和直接暗物质搜索实验的零结果。大部分的参数区域被发现是在未来的直接暗物质探测实验的搜索范围内。
2014-12-25 astro-ph.HE hep-ph
The Galactic Center GeV Excess from a Series of Leptonic Cosmic-Ray Outbursts
有人提出，最近宇宙射线电子的爆发可以解释从银河系中心周围区域观测到的过量GeV级伽马射线。在详细研究了这种可能性之后，我们确定了一系列轻子宇宙射线爆发可能产生所观察到的过剩的场景。从银心观测到的$\sim1^{\circ}-2^{\circ}$外的辐射形态可以用两次爆发来解释，一次大约发生在$\sim10^6$年前，另一次大约发生在$\sim10^5$年前（注入的能量只有第一次的10%）。从最里面的$\sim1^{\circ}-2^{\circ}$观测到的辐射需要一个或多个额外的最近爆发和/或来自中央集中的未分辨毫秒彗星的贡献。为了产生一个与测量到的过剩（其形状在过剩区域上近似均匀）相兼容的光谱，来自较早爆发的电子必须以比最近注入的电子大得多的平均能量注入，使它们的光谱在$\sim10^6$多年的能量损失之后相似。
2015-06-16 astro-ph.HE hep-ph
Galactic center GeV gamma-ray excess from dark matter with gauged lepton numbers
最近在银河系中心附近观测到的过量伽马射线信号表明，暗物质粒子可能会湮灭成带电的费米子，从而产生可观测到的伽马射线。本文考虑轻子暗物质，它通过规范轻子数${\rm U(1)}_{L_μ-L_τ}$的相互作用，湮灭为标准模型轻子$μ^+ μ^-$和$τ^+ τ^-$，并拟合了观测到的过剩。有趣的是，观测到的伽马射线通量的必要湮灭截面与暗物质的遗迹丰度值非常吻合。我们确定的首选参数空间的模型后，采取现有的实验约束的精密测量，包括μ子$(g-2)$，τ衰变，中微子三叉戟生产，暗物质直接检测，大型强子对撞机，LEP实验。
2016-09-19 astro-ph.HE hep-ph
The interpretation for Galactic Center Excess and Electroweak Phase Transition in the NMSSM
银河系中心费米-LAT观测到的γ射线过剩可以解释为暗物质通过NMSSM中的轻赝标量湮灭到$b\bar{b}$。有趣的是，相应的单重态标量对于实现电弱重子生成所需的强一级相变是有用的。在本文中，我们调查的可能性，NMSSM模型可以同时容纳这两个问题。相变强度可用零温真空能隙来表征，并可通过NMSSM中的树能级效应得到充分增强。我们发现，Singlino/Higgsino DM粒子的湮灭发生在轻赝标共振附近，受到星系中心过剩和观测到的DM残余密度的影响，并且由此产生的小$κ/λ$和负$A_κ$也可以导致一次成功的强一阶电弱相变.
2015-03-12 astro-ph.HE hep-ph
Strong support for the millisecond pulsar origin of the Galactic center GeV excess
利用费米大面积望远镜的伽马射线数据，不同的研究小组已经确定了内星系中明显的过量辐射，能量在几个GeV左右。这种过剩的现象非常类似于暗物质湮灭的信号。最令人信服的天体物理学解释之一是，过量是由以前未被探测到的暗淡伽马射线源的综合效应造成的。由于它们的光谱相似性，最好的候选者是毫秒双星。在这里，我们搜索这个假设的源人口，使用一种新的方法，基于小波分解的伽马射线天空和高斯随机场的统计。使用近七年的费米-LAT数据，我们检测到的毫秒脉冲星的假设人口预测的光子集群，具有10.0西格玛的统计意义。对于光度函数的合理值，这个人口解释了100%的观测到的过量发射。我们认为，其他河外或银河系的来源，错误的银河系漫发射，或厚盘人口的恒星不太可能解释这一观察。
2016-03-09 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
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
A common origin of muon g-2 anomaly, Galaxy Center GeV excess and AMS-02 anti-proton excess in the NMSSM
超对称模型是粒子物理学中标准模型最有吸引力的扩展之一。根据最近报道的FermiLab E989实验测量μ介子g-2的异常，Fermi-LAT空间望远镜观测到的银河系中心γ射线的过剩，以及Alpha磁谱仪观测到的反质子过剩，我们建议在次极小超对称标准模型中解释所有这些异常或过剩。考虑到各种实验约束条件，包括Higgs质量、B物理、对撞机数据、暗物质遗迹密度和直接探测，我们发现$\sim 60$ GeV类双星中性伴子能够成功地解释所有这些观测。我们的方案可以通过未来的直接探测实验进行灵敏地探测。
2021-07-15 astro-ph.HE hep-ph
Hidden On-Shell Mediators for the Galactic Center Gamma-Ray Excess
我们提出了银河系中心的伽玛射线过剩狄拉克暗物质湮灭成对或三重态的壳玻色子介质的标准模型的简化模型。这些湮灭模式使得暗物质的质量比传统的有效理论中的伽马射线过剩更重。由于湮灭率是由暗物质-介质耦合决定的，因此标准模型耦合可以通过抑制直接探测和对撞机信号而在参数上变小，以“隐藏”暗区。我们探讨这些模型的可行性，作为一个热遗物和介质的作用，用于控制伽马射线光谱形状。我们评论紫外线完成这些简化模型和新的选择标准模型的最终状态。
2014-08-28 astro-ph.HE hep-ph
$SU(2)_X$ Vector DM and Galactic Center Gamma-Ray Excess
当局部$SU(2)_X$被一个四重态自发破缺时，保持了未破缺的$Z_3$对称性。规范玻色子$χ_μ(\bar χ_μ)$携带暗电荷，是暗物质的候选者。通过四重态标量玻色子$ϕ_r$与标准模型（SM）Higgs的混合，DM可以通过Higgs门湮灭为SM粒子。为了研究矢量DM的意义，我们研究了DM的残余密度、DM-核子散射的直接探测和γ射线谱的过剩，并得到了{ \it Fermi} γ射线空间望远镜数据的支持。我们发现，在我们的模型中，DM质量约为$70$ GeV，γ射线的过剩可以很好地拟合的数据。
2015-06-07 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
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
Testing the millisecond pulsar scenario of the Galactic center gamma-ray excess with very high energy gamma-rays
最近对费米大天区望远镜数据的分析表明，在银河系中心区域预期的漫射背景之上，存在着一个扩展的GeV $γ$射线过剩，这可以用湮灭的暗物质或毫秒双星（MSP）的数量来解释。我们建议观察非常高能量的$γ$ -射线区分MSP方案从暗物质方案。GeV的$γ$ -射线MSP应该将大部分能量释放给相对论性的$e^{\pm}$风，这些风将在银河系中扩散，并通过逆康普顿散射和韧致辐射过程辐射TeV的$γ$ -射线。通过计算光谱和空间分布，我们表明，这种发射是可检测的下一代非常高的能量$γ$射线天文台，切伦科夫望远镜阵列（CTA），在合理的模型参数。寻找GeV $γ$射线过剩的多波长对应物是解决高能宇宙中这一问题的关键。
2015-02-09 astro-ph.HE hep-ph
Vector Fermion-Portal Dark Matter: Direct Detection and Galactic Center Gamma-Ray Excess
我们研究了起源于标准模型的U（1）扩展的中性规范玻色子X作为粒子暗物质的候选者。矢量暗物质通过重费米子介质与标准模型费米子相互作用。这种相互作用在XX到ff的过程中产生了t通道湮灭截面，它在热冻结过程中控制了热遗迹丰度，并在星系晕中产生了可测量的伽马射线通量。对于光矢量暗物质，如果它主要耦合到第三代费米子，这个模型可以解释来自银河系中心的过量伽马射线。我们表明，矢量暗物质的质量为20 ~ 40 GeV，并湮灭到bb和τ的最终状态提供了一个很好的描述所观察到的伽玛射线过剩。参数空间旨在解释伽马射线过剩，也可以提供正确的热遗迹密度，并与来自电弱精密数据，希格斯不可见衰变和对撞机搜索的约束兼容。我们还表明，暗物质耦合到核子的费米子门相互作用是环抑制，只有助于自旋相关的截面。因此，矢量暗物质可以很容易地摆脱直接探测实验的严格限制。
2014-09-22 astro-ph.HE hep-ph
A weighty interpretation of the Galactic Centre excess
先前试图解释银河系中心附近的伽马射线过剩的尝试集中在暗物质湮灭直接进入标准模型粒子。这导致了一个优选的暗物质质量为30-40 GeV（如果湮灭为b夸克）或10 GeV（如果湮灭为轻子）。在这里，我们表明，伽马射线过剩也与较重的暗物质粒子一致，在隐蔽的暗物质模型中，质量高达76 GeV的暗物质提供了一个很好的拟合数据。如果暗物质首先湮灭为壳层粒子，随后通过门户相互作用衰变为标准模型粒子，就会发生这种情况。这是一个通用的过程，适用于湮灭、半湮灭或两者兼而有之的模型。我们明确地证明了这一点在一个模型的隐藏矢量暗物质与SU（2）规范群的隐藏部门。
2014-07-24 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
Galactic Bulge Preferred Over Dark Matter for the Galactic Center Gamma-Ray Excess
本文利用流体动力学建模定位星际气体，发现银河系中心伽马射线过剩在统计上更符合银河核球和核星团的非球对称恒星密度分布，从而认为该过剩源于恒星群体而非暗物质。
2018-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Galactic Center Excess from Z3 Scalar Semi-Annihilations
我们调查的可能性Z3标量单线态模型解释费米星系中心过剩。我们发现一个很好的适合测量光谱过剩的暗物质质量的区域是可比的希格斯和希格斯门耦合$λ_{HS}\sim 0.04$。这个首选区域与真空稳定性和当前暗物质实验的约束一致，并且很快就会被未来的暗物质直接探测实验发现或证伪。
2015-12-12 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
Young Pulsars and the Galactic Center GeV Gamma-ray Excess
对费米数据的研究表明，银河系中心（GC）周围有过量的GeV伽马射线，这可能是由于暗物质。我们发现，年轻的伽马射线双星可以产生类似的信号。首先，高浓度的GC超新星自然会导致一群关于GC对称的被踢星。第二，当光谱较软的非常年轻的类星体位于银道面附近时，随着年龄的增长，光谱变硬的类星体会以更大的角度聚集。这种组合，包括未解决的前景光谱，跟踪的形态和光谱的过剩。
2015-04-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Supersymmetric Interpretation of the EGRET Excess in Diffuse Galactic Gamma Rays
最近的研究表明，超过1 GeV的银河伽马射线可以被解释为暗物质湮灭信号。从过剩的光谱形状，它是可能的，以确定一个范围内允许的WIMP质量，可用于测试超对称参数空间。据发现，EGRET过剩结合电弱和其他限制，如遗物密度或直接检测限，是完全符合的最小mSUGRA模型标量在TeV范围和gauginos低于500 GeV。
2007-10-24 hep-ph
Improved Modeling of the Discrete Component of the Galactic Interstellar Gamma-ray Emission and Implications for the Fermi-LAT Galactic Center Excess
本文通过改进H2代理模型来更准确地建模银道面伽马射线离散辐射，发现其显著贡献于Fermi-LAT数据并与已知源关联，为区分银心超出信号的点状或平滑起源提供了新方法。
2022-06-06 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
A Renormalizable Model for the Galactic Center Gamma Ray Excess from Dark Matter Annihilation
在过去的几年里，来自银河系中心的能量为O（GeV）的伽马射线过剩的证据一直在稳步积累。最近对费米望远镜数据过剩的研究使人们对未知天体物理来源产生的过剩的解释产生了怀疑。过量的一个潜在来源是暗物质湮灭成标准模型终态，从而产生伽马射线。过剩的频谱是很好的拟合30 GeV的暗物质湮灭成一对b夸克的截面的数量级相同的预期热遗迹。可以导致暗物质湮灭通道的简单模型与直接探测实验的零结果存在强烈的矛盾。我们构建了一个可重正化的模型，其中暗物质-标准模型相互作用是由赝标量介导的，该赝标量与一对希格斯偶极子的CP-奇数分量混合，允许在抑制直接检测信号的同时解释伽马射线过量。我们认为这种情况下希格斯衰变，罕见的B介子衰变和单喷流搜索的影响，并评论一些困难，任何暗物质模型解释伽马射线过剩通过直接湮灭成夸克会遇到。
2014-09-23 astro-ph.HE hep-ph
Comment on "Dark Matter with Pseudoscalar-Mediated Interactions Explains the DAMA Signal and the Galactic Center Excess"
Arina等人提出了狄拉克费米子暗物质与赝标量介导的相互作用来解释银河系中心过剩，正确的遗迹密度和DAMA信号。他们假设接触相互作用在计算直接检测的散射率时仍然大致有效，即使介质质量与典型的动量传递是相同的量级。我们表明，这样的替代是不合适的。采用完整形式的相互作用，我们表明，伽马射线过剩允许的参数是完全的DAMA碘3 $σ$区域之外，即使是重口味的普遍耦合，其中$m_{DM} \sim 40$ GeV的伽马射线过剩拟合。至于类希格斯耦合，这两个区域在$m_a\lesssim$ 15 MeV时重叠，在DAMA处发生的是长程相互作用，而不是接触相互作用。
2016-05-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Some Implications of the Leptonic Annihilation of Dark Matter: Possible Galactic Radio Emission Signatures and the Excess Radio Flux of Extragalactic Origin
我们给出了暗物质候选者湮灭为2轻子和4轻子末态的射电辐射的理论预言。然后，我们比较我们的结果与已知的无线电测量的天空温度作为频率的函数。特别是，我们计算了一些暗物质候选人的无线电发射湮灭成中间玻色子，随后衰变成一个4轻子通道的热湮灭截面。我们发现，在频率范围内从$20\,{\rm MHz}$到$5\,{\rm GHz}$，这个通道可以产生一个更强的签名比直接湮灭成轻子。
2019-11-28 astro-ph.HE hep-ph
Dark matter substructure cannot explain properties of the Fermi Galactic Centre excess
在银河系的中心已经发现了过量的伽马射线，暗物质的湮灭被认为是一个潜在的来源。这一假设面临着重大的挑战：难以描述天体物理背景，需要一个非平凡的绝热收缩的内部银河系的暗物质晕，和最近的观测光子集群，这表明，大多数的过剩是由于未解决的点源。在这里，我们指出，发射的明显点状性质完全排除了暗物质对过量的解释。试图用暗物质点源来模拟发射，要么是忽略了内斜率的问题，要么是需要一个不切实际的大的朝向银河系中心的微晕部分，要么是在高纬度处过度产生了观测到的发射。
2018-09-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
A New Mask for An Old Suspect: Testing the Sensitivity of the Galactic Center Excess to the Point Source Mask
费米-LAT合作最近发布了一个新的点源目录，称为4FGL。这是第一次，我们使用这个新目录的信息进行模板拟合，发现银河系中心过剩仍然存在。另一方面，我们发现，基于小波的搜索点源是高度敏感的4FGL目录的使用：没有多余的明亮区域的小角度尺度是显而易见的，当我们掩盖了4FGL点源。我们假设，4FGL目录中包含了绝大多数的亮点源，这些亮点源以前曾被认为是在费米-LAT数据中银河系中心检测到的伽马射线过量的原因。此外，在确定哪些明亮的源没有已知的对应物后，我们对点源所需的光度函数进行了限制，以解释在模板拟合中看到的平滑发射。
2019-11-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Sector Electroweak Baryogenesis In Light Of The Galactic Center Excess
本研究提出一种含暗物质候选体的暗区电弱重子生成模型，可解释重子不对称、暗物质遗迹密度及银心伽马超量，预言了可探测的引力波、暗物质直接探测信号及希格斯不可见衰变贡献。
2025-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Return of the WIMP: Missing Energy Signals and the Galactic Center Excess
在最近的一项工作中，我们强调了在LHC的ATLAS实验中观察到的三轻子事件加上丢失的能量的过量可以被解释为低能超对称性的信号。在这种情况下，最轻的中性伴子质量大约是$m_χ\simeq 60$ GeV，直接探测暗物质的截面自然低于电流边界。在这项工作中，我们提出了简单的扩展这种情况下，导致费米-LAT观察到的星系中心的伽马射线过剩的解释，以及AMS-02观察到的反质子过剩。这些扩展包括在中性伴子扇区中增加一个小的CP破坏相或增加一个轻的CP奇希格斯标量。我们的研究是特别相关的，鉴于最近的分析，怀疑先前接受的偏好毫秒星系作为银河系中心过剩的起源。
2019-05-09 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The Cherenkov Telescope Array Will Test Whether Pulsars Generate the Galactic Center Gamma-Ray Excess
本研究利用切伦科夫望远镜阵列（CTA）的模拟数据，通过模板分析检验毫秒脉冲星是否产生银河系中心伽马射线过量，发现短观测即可探测 TeV 发射或排除脉冲星来源。
2022-12-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Galactic Center Gamma Ray Excess and Higgs Boson(s)
有证据表明，费米望远镜的数据显示，银河系中心存在着过量的具有$O({\rm GeV})$能量的伽马射线。过剩的光谱很好地拟合了30 GeV的暗物质湮灭成一对$b$夸克的截面预期从热遗迹。为了解释这种过剩，我们研究了一个可重正化的模型，其中暗物质通过赝标量耦合到SM，该赝标量与$CP$ -奇希格斯玻色子玻色子混合的两个希格斯双重模型。我们报告的限制，这个模型从直接检测，希格斯衰变，和罕见的$B$介子衰变。
2015-06-02 hep-ph
Singlet scalar dark matter in the non-commutative space-time: a viable hypothesis to explain the gamma-ray excess in the galactic center
我们探索非对易时空，以恢复银河系中心的伽马射线过剩可能是粒子暗物质湮灭的结果的想法。在非对易理论中，光子谱是由湮灭过程中的直接发射产生的，其中光子可以与新顶点中的其他直接产物一起嵌入最终状态。在各种组态的暗物质唯象中，我们采用最常见的单重标量模型。对模型的相关方面进行计算，可以得到银心的光子通量。将我们的数值结果与实验数据进行比较，发现非对易时空可以成为解释伽马射线过剩的可靠框架。
2020-07-03 hep-ph
Dark Matter visible by the EGRET Excess of Diffuse Galactic Gamma Rays?
EGRET空间望远镜提供的关于0.1至10 GeV能量范围内弥漫性银河伽马射线的公开数据表明，与传统银河模型的预期相比，能量超过1 GeV的数据过多。这种过剩显示了暗物质湮灭（DMA）的所有关键特征，比如在所有天空方向都可以观察到，其形状对应于50到100 GeV之间的WIMP质量。在各个方向上多余的强度可以用来重建DM轮廓，结合可见物质的分布，可以计算我们银河系的旋转曲线。它的特殊形状，这是不平坦的，但显示了一个最小值和最大值，确实是从伽马射线重建，从而证明EGRET多余的痕迹DM。此外，过剩的光谱形状是一致的mSUGRA和WMAP遗迹密度相当重的squarks和slepton- O（1 TeV）-和轻charginos，neutralinos和gluinos（低于500 GeV）。
2005-08-09 hep-ph
Millisecond Pulsars from Accretion Induced Collapse as the Origin of the Galactic Centre Gamma-ray Excess Signal
来自费米大天区望远镜的伽马射线数据揭示了一个无法解释的，明显弥散的，来自银河系凸起的信号，其峰值接近2 GeV，具有近似球形的强度分布$\propto r^{-2.4}$，延伸到至少10度的角径向尺度，可能到20度。这个“银河系中心过剩”（GCE）的起源一直存在争议，主要包括自湮灭的暗物质和迄今未被发现的毫秒双星（MSP）。然而，传统的通道产生的MSP已被发现预测太多的低质量X射线双星（LMXB）系统，由于预期的大出生踢，可能无法容纳GCE信号和恒星之间的紧密空间对应的隆起。在这里，我们报告了一个二进制人口合成的前向模型，表明产生的MSP人口的吸积诱导崩溃（AIC）的O-Ne白矮星在银河系膨胀的二进制可以自然地再现的形态，光谱形状，和强度的GCE信号，同时也遵守LMXB的约束。来自MSP发射的宇宙射线电子和正电子的同步加速器发射可以同时解释来自银河系内部的神秘微波“阴霾”
2022-05-02 astro-ph.HE hep-ph
Boxes, Boosts, and Energy Duality: Understanding the Galactic-Center Gamma-Ray Excess through Dynamical Dark Matter
目前存在的许多模型试图解释从银河系中心发出的过量伽马射线的湮灭或衰变的暗物质。这些模型通常表现出各种复杂的级联机制的光子生产，导致一个不平凡的运动学，掩盖了底层的黑暗部门的物理。在本文中，相比之下，我们观察到的伽玛射线过剩的频谱可能实际上表现出一个有趣的“能量对偶”不变性下$E_γ\rightarrow E_\ast^2/E_γ$的一些$E_\ast$。正如我们将要讨论的那样，这样的能量二元性指向一个非常简单的替代运动学，而这个替代运动学又在动力学暗物质框架内自然地实现。因此，对这种能量二元性的观测可以提供有关银河系中心伽马射线过剩可能产生的暗区性质的大量信息，并突出了在1 GeV左右的能量范围内获得更完整的银河系中心过剩数据的重要性。
2017-04-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
On-Shell Mediators and Top-Charm Dark Matter Models for the Fermi-LAT Galactic Center Excess
费米大天区望远镜观测到的来自银河系中心的过量伽马射线被认为是暗物质湮灭的可能信号。最近，费米合作表明，系统误差扩大了这种过剩的光谱形状的范围。我们证明适合这个范围内（1）违反口味的湮灭顶粲对和（2）湮灭壳玻色子介质衰减到标准模型夸克在一个提升框架。湮灭40 - 100 GeV DM对自旋-1介质提供了一个很好的适合费米-LAT光谱与热遗物的归一化一致。顶魅模和湮灭到三个赝标量介质可以符合光谱形状，但通常需要非热湮灭截面。
2015-05-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Spurious Point Source Signals in the Galactic Center Excess
我们重新研究的证据表明，银河系中心过剩（GCE）主要来自点源（PS）。我们发现，在我们感兴趣的区域，非泊松模板拟合（NPTF）的证据GCE PS是一个人工制品的未建模的南北不对称的GCE。这种不对称性受到拟合的强烈支持（尽管尚不清楚这是否是物理的），当允许这种不对称性时，对PS的偏好变得无关紧要。我们重现这种行为的模拟，包括详细的属性的虚假PS人口。我们的结论是，NTPF证据GCE PS是高度敏感的某些系统误差，目前不应该采取有力的不利占主导地位的顺利GCE。
2020-09-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Towards a realistic astrophysical interpretation of the gamma-ray Galactic center excess
最近在费米-LAT数据中发现了银河系中心区域的球形对称伽马射线辐射，最初与暗物质粒子湮灭有关。在银河系内部kpc的高气体密度与一个非常大的超新星速率相关的证据的指导下，因此与正在进行的宇宙射线加速，我们调查，而不是在普通的宇宙射线源和标准的稳态扩散来解决这个过剩的可能性。我们改变源项，并始终相关的伽马射线发射，在模板拟合分析的上下文中。我们专注于一个感兴趣的区域（ROI）定义为：$|l|<20^{\circ}; \hspace{5mm} 2^{\circ}<|b|<20^{\circ},$与$l$和$b$银河系的经度和纬度坐标。我们详细分析了我们的框架的整体适合度，并对不同方向的数据检查配置文件进行了详细的直接比较。值得注意的是，与我们的场景相关的拟合检验统计量与这里考虑的ROI中的暗物质一样好。
2015-12-30 astro-ph.HE hep-ph
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
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
Improved Cosmic-Ray Injection Models and the Galactic Center Gamma-Ray Excess
银河系中心（GC）的费米-LAT观测显示，从银河系动力中心延伸到至少10度的球对称过量GeV伽马射线。一个关键的不确定性，在提取的强度，光谱和形态，这种过剩的关注的准确性，天体物理学扩散伽马射线发射模型附近的GC。最近，人们注意到，许多扩散发射模型使用的宇宙射线注入率远低于根据中央分子区观测到的恒星形成率预测的宇宙射线注入率。在这项研究中，我们添加了一个宇宙射线注入组件，它非线性跟踪银河系的H2密度在三维空间中确定，并发现相关的伽马射线发射是退化的GC伽马射线过剩的许多属性。在利用大边带（GC周围40 x40度）对最佳拟合漫发射模型进行归一化的模型中，GC过量的强度降低了2倍，并且过量的形态变得不那么峰化和不那么球对称。在利用较小的感兴趣区域（15 x15度）的模型中，添加过量模板反而抑制了最佳拟合天体物理漫射发射的强度，并且GC过量对天体物理漫射建模细节的变化具有相当大的弹性。在这两种分析中，GC过量模板的添加仍然提供了对伽马射线数据的总体拟合的统计学显著改善。我们还实施平流风的GC，并发现费米-LAT数据强烈倾向于几百公里/秒，其作用是有效地平流低能量宇宙射线从银河系中心的顺序流出。最后，我们对我们的模型进行了大量的测试，并得出结论，它们显着提高了我们对GC多波长非热发射的理解。
2016-03-21 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Testing Viability of Benchmark Dark Matter Models for the Galactic Center Excess
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；CERN（欧洲核子研究中心）
通过间接探测、宇宙学、直接探测和加速器的最新观测，约束并评估了用于解释GeV伽马射线银河系中心过剩的基准简化暗物质模型的参数空间。
2026-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Discovery of a New Galactic Center Excess Consistent with Upscattered Starlight
我们提出了一个新的扩展的伽马射线过量检测费米卫星大面积望远镜对银河系中心跟踪红外星光发射的形态。结合它的测量光谱，这个新的扩展源是近似一致的逆康普顿发射从一个高能量的电子-正电子人口的能量高达约10 GeV。以前检测到的排放跟踪20厘米的无线电，解释为韧致辐射，和银河系中心扩展的排放跟踪一个球形分布和峰值在2 GeV，也被检测到。我们表明，逆康普顿和韧致辐射的排放可能是由于相同的电子和正电子源。所有这三种扩展的辐射都可以在暗物质湮灭为轻子的模型框架内得到解释，或者在银河系中心存在未分辨的毫秒级夸克的模型框架内得到解释。
2015-07-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Simplified Dark Matter Models for the Galactic Center Gamma-Ray Excess
从银河系中心周围的区域观察到的伽马射线过剩的动机，我们探索粒子暗物质模型，可能占频谱和归一化的信号。采取模型独立的方法，我们认为一个详尽的列表的树级图的暗物质湮灭，并确定可以解释所观察到的伽马射线发射，同时预测热遗迹丰度等于测得的宇宙学暗物质密度。我们确定了各种各样的模型，可以满足这些标准，而不与现有的直接检测实验或大型强子对撞机（LHC）的约束冲突。在不久的将来的暗物质实验和/或即将到来的14 TeV LHC检测的前景显得相当有希望。
2015-06-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A dark matter solution for the XENON1T electron excess and the galactic center 511 keV line
INTEGRAL探测器证实的银河系星系核球的511 keV线过量是一个长期的谜团。这条线的形态似乎与暗物质密度的平方成比例，暗示着暗物质的起源。另一方面，在2020年，XENON1T报告了反冲能量为$2-4$ keV的过量电子。我们提出了一个基于几兆电子伏质量的暗物质的模型，该暗物质衰变为一对寿命比宇宙年龄大得多的微微带电粒子。星系的磁场聚集了这些相对论性的微微带电粒子，这些粒子在电子上的散射可以解释XENON1T报告的信号。银河系隆起中的微微带电粒子的湮灭导致了$e^-e^+$的产生，因此导致了511 keV线的过剩。我们回顾了目前的观测范围和策略来测试模型。
2021-10-14 hep-ph
Saving the MSSM from the Galactic Center Excess
最小的超对称设置提供了一个全面的框架来解释费米LAT银河系中心过剩。考虑到实验，理论和天体物理的不确定性，我们可以确定有效的参数区域连接到不同的湮灭通道。它们延伸到250 GeV以上的暗物质质量。对于特定的通道，在我们银河系中心观测到的遗迹密度和湮灭率之间存在着一种非常温和的张力。最强的额外限制来自新一代的直接探测实验，排除了大部分轻物质和中等质量的暗物质，并优先考虑较重的暗物质湮灭为一对顶夸克。
2016-12-21 hep-ph
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
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
Interpretation of the Galactic gamma-ray excess with the dark matter indicated by $^8$Be and $^4$He anomalous transitions
长期存在的银河系中心伽马射线过剩可以用GeV的暗物质（DM）湮灭来解释，而DM解释似乎与最近不同天文尺度观测的联合限制，如矮球状星系，银河系晕和星系群/星系团。受$^8$ Be和$^4$ He异常跃迁的启发，本文考虑了一小部分DM主要湮灭为一对在壳层上的矢量玻色子$X$和$X \to e^+ e^-$.银河系中心的伽马射线过剩的DM级联湮灭解释。伽马射线主要来自逆康普顿散射辐射，DM级联湮灭符合天体物理联合极限，同时也是AMS-02正电子观测所允许的。文中还讨论了该模型的直接检测问题。
2021-03-29 hep-ph
Galactic Origin of Relativistic Bosons and XENON1T Excess
我们接受这样一种奇异的可能性，即发生在我们银河系中的暗物质衰变或湮灭可能产生一种相对论性的弱耦合玻色子、轴子或暗光子流。我们表明，存在几个上限，这个通量在地球上假设通用的最低要求DM，如寿命长于宇宙的年龄或湮灭率，留下不受影响的背景演化过程中的物质统治。这些边界不依赖于玻色子的恒等式或耦合。然后，我们表明，这个新的流量不能大到足以解释最近的XENON1 T过剩，同时假设玻色子的耦合到标准模型是符合所有当前的实验和观测的限制。我们还讨论了一个可能的警告，这些界限和路线来解释过剩。
2020-09-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
