银河系伽马射线超出及理论解释

发布时间：2020-11-19 06:38

　　 本文首先介绍银心伽马射线超出这一现象及其特征。伽马射线的主要特征为：在银心近似为球对称分布,伽马射线能谱主要集中在1—3GeV,伽马射线超出的空间分布用暗物质粒子湮灭可以得到比较好的解释,并且可以给出与观测一致的残余密度。如果暗物质湮灭可以解释这种现象,那么,相应的暗物质的分布也是近似球对称的。并且暗物质的分布满足广义NFW曲线。对于银心伽马射线超出的这一现象几种不同的模型的解释,它们分别为：Z’作为媒介的暗物质模型,隐蔽的WIMPS模型,两分量暗物质模型,非阿贝暗物质模型,双Higgs-portal二重态暗物质模型,惰性暗物质模型。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：P156;P172.3
【部分图文】：

Ｅｙ?（ＧｅＶ）??图２－１??图２－１是Ｆ．?Ｃａｌｏｒｅ等人选取暗物质粒子质量ｒ％?＝?３０ＧｅＦ，（这里选取的暗物质粒子的??质量为３０Ｇｅｌ／，文献［２到分别给出了暗物质粒子涯灭成６５和Ｔ＋广的质量范围。）并对不同??的煙灭过程作出的单位暗物质粒子煙灭产生的伽马射线的能谱与伽马射线能量之间的函??数关系。从图中可レッ看出，对于不同的煙灭道，伽马射线的能谱曲线是不同的，如果暗??物质粒子涯灭成６５，那么，能谱的峰值主要集中在ｌ－３Ｇｅｌ／，而如果暗物质粒子淫灭成??Ｔ＋Ｔ－，那么，能谱的峰值大约在１０６６１＾与其他的煙灭道有比较大的差别，这是因为选取??的暗物质粒子的质量ｒ％?＝?ＳＯＧｅＶ＾对于煙灭成Ｔ＋Ｔ－来说太大，导致了能谱峰值位置的偏离，??所１＾，如果暗物质粒子涯灭成７：＋厂，相应的质量应该小一些。从图中还可料看出，暗物??质粒子煙灭成正负电子的得到的伽马射线的能谱是比较硬的。这是因为暗物质粒子煙灭??产生的正负电子的能量是很高的，正负电子再通过逆康普顿散射使光子获得比较高的能量，??送样得到的伽马射线是比较硬的。图中给出相应的伽马射线能谱主要集中在３０Ｇｅｌ／。而??１３??

Ｅｙ?（ＧｅＶ）??图２－２??图２－２是ＴａｎｓｕＤａｙｌａｎ等人选取暗物质粒子质量ｍｘ?＝?３０Ｇｅｙ，淫灭成的能谱曲线，??他们考虑到巧致福射可能带来的影响，对银屯、附近的暗物质粒子的这一煙灭过程作出了??不同的曲线。通过与没有初致福射的能谱曲线的对比，可发现，在能量比较低的范围??内，巧致箱射对于伽马射线的能谱有不可忽略的贡献［３２］。??另外，ＴａｎｓｕＤａｙｌａｎ等人又选取感兴趣的标准区域为；（１°?＜?｜６｜?＜?２０°，｜／｜?＜２０°）暗??物质组分的能谱［３２］。他们选取下面这种模型进行了分析：质量为ｍｙ?＝?４３．０ＧｅＦ暗物??质粒子，假设暗物质粒子淫灭为这里选取的暗物质粒子的质量在［２到给出的范围内。??他们还计算了相应的散射截面为：＜ｍｊ〉＝?２．２５ｘｌ〇－２６ｃｍ３／ｓｘ［（０．４ＧｅＶ７ｃｍ３）／ＡＤｃＪ２??［３２］。这与口到给出的结果：（仰＞扣＝巧．ｌ±２．４）Ｘｌ〇－２６ｃｍ３ｓ－ｉ也是一致的。（把［６８］给??出的Ａｗａｉ二化２４－化４６Ｇｅｌ／／ｃｍ３代入计算。）他们通过模巧与分析发现，当内部曲线??斜率ｙ?＝?１．１８时有最好的符合值［３２］。这个值在［３０］给出的７?＝?１．１－１．３的范围内。而且??能谱的峰值集中在￣?１?－?３ＧｅＦ的位置。??文献［３２］不再假定暗物质模板是球对称分布的，而是可｜＾＞１（＾其他的形状进行分布时??对银屯、的分析。对于轴比值的定义为：沿银河系平面方向伸长的楠球体的轴比值是小于??１的

图３－６??２３??
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本文编号：2889837