Detection of a Gamma-Ray Source in the Galactic Center Consistent with Extended Emission from Dark Matter Annihilation and Concentrated Astrophysical Emission
作者： Kevork N. Abazajian , Manoj Kaplinghat
DOI: 10.1103/PHYSREVD.86.083511
关键词:
摘要: We show the existence of a statistically significant, robust detection gamma-ray source in Milky Way Galactic Center that is consistent with spatially extended signal using about 4 years Fermi-LAT data. The flux annihilation dark matter particles thermal cross-section if spatial distribution similar to predictions only simulations. find significant detections an spectrum particle masses approximately 10 GeV 1 TeV annihilating b/b-bar quarks, and 30 tau+ tau- leptons. However, part allowed region this interpretation conflict constraints from Fermi observations satellites. biggest improvement over fit including just point sources obtained for quarks. intensity are also well emission millisecond pulsar (MSP) population following density profile like low-mass X-ray binaries observed M31. greatest goodness-of-fit spectra known astrophysical MSPs globular clusters or cosmic ray bremsstrahlung on molecular gas. Therefore, we conclude bulk likely unresolved source. interesting possibility all being cannot be excluded at present.
harvard.edu
arxiv.org
sci-hub.se 参考文章(43)
G. A. Caliandro, R. A. Cameron, P. A. Caraveo, S. Carius, P. Carlson, J. M. Casandjian, E. Cavazzuti, M. Ceccanti, C. Cecchi, E. Charles, A. Chekhtman, C. C. Cheung, J. Chiang, R. Chipaux, A. N. Cillis, S. Ciprini, R. Claus, J. Cohen-Tanugi, S. Condamoor, J. Conrad, R. Corbet, L. Corucci, L. Costamante, S. Cutini, D. S. Davis, D. Decotigny, M. DeKlotz, C. D. Dermer, A. de Angelis, S. W. Digel, E. do Couto e Silva, P. S. Drell, R. Dubois, D. Dumora, Y. Edmonds, D. Fabiani, C. Farnier, C. Favuzzi, D. L. Flath, P. Fleury, W. B. Focke, S. Funk, P. Fusco, F. Gargano, D. Gasparrini, N. Gehrels, F.-X. Gentit, S. Germani, B. Giebels, N. Giglietto, P. Giommi, F. Giordano, T. Glanzman, G. Godfrey, I. A. Grenier, M.-H. Grondin, J. E. Grove, L. Guillemot, S. Guiriec, G. Haller, A. K. Harding, P. A. Hart, E. Hays, S. E. Healey, M. Hirayama, L. Hjalmarsdotter, R. Horn, R. E. Hughes, G. Jóhannesson, G. Johansson, A. S. Johnson, R. P. Johnson, T. J. Johnson, W. N. Johnson, T. Kamae, H. Katagiri, J. Kataoka, A. Kavelaars, N. Kawai, H. Kelly, M. Kerr, W. Klamra, J. Knödlseder, M. L. Kocian, N. Komin, F. Kuehn, M. Kuss, D. Landriu, L. Latronico, B. Lee, S.-H. Lee, M. Lemoine-Goumard, A. M. Lionetto, F. Longo, F. Loparco, B. Lott, M. N. Lovellette, P. Lubrano, G. M. Madejski, A. Makeev, B. Marangelli, M. M. Massai, M. N. Mazziotta, J. E. McEnery, N. Menon, C. Meurer, P. F. Michelson, M. Minuti, N. Mirizzi, W. Mitthumsiri, T. Mizuno, A. A. Moiseev, C. Monte, M. E. Monzani, E. Moretti, A. Morselli, I. V. Moskalenko, S. Murgia, T. Nakamori, S. Nishino, P. L. Nolan, J. P. Norris, E. Nuss, M. Ohno, T. Ohsugi, N. Omodei, E. Orlando, J. F. Ormes, W. B. Atwood, A. A. Abdo, M. Ackermann, W. Althouse, B. Anderson, M. Axelsson, L. Baldini, J. Ballet, D. L. Band, G. Barbiellini, J. Bartelt, D. Bastieri, B. M. Baughman, K. Bechtol, D. Bédérède, F. Bellardi, R. Bellazzini, B. Berenji, G. F. Bignami, D. Bisello, E. Bissaldi, R. D. Blandford, E. D. Bloom, J. R. Bogart, E. Bonamente, J. Bonnell, A. W. Borgland, A. Bouvier, J. Bregeon, A. Brez, M. Brigida, P. Bruel, T. H. Burnett, G. Busetto, A. Paccagnella, D. Paneque, J. H. Panetta, D. Parent, M. Pearce, M. Pepe, A. Perazzo, M. Pesce-Rollins, P. Picozza, L. Pieri, M. Pinchera, F. Piron, T. A. Porter, L. Poupard, S. Rainò, R. Rando, E. Rapposelli, M. Razzano, A. Reimer, O. Reimer, T. Reposeur, L. C. Reyes, S. Ritz, L. S. Rochester, A. Y. Rodriguez, R. W. Romani, M. Roth, J. J. Russell, F. Ryde, S. Sabatini, H. F.-W. Sadrozinski, D. Sanchez, A. Sander, L. Sapozhnikov, P. M. Saz Parkinson, J. D. Scargle, T. L. Schalk, G. Scolieri, C. Sgrò, G. H. Share, M. Shaw, T. Shimokawabe, C. Shrader, A. Sierpowska-Bartosik, E. J. Siskind, D. A. Smith, P. D. Smith, G. Spandre, P. Spinelli, J.-L. Starck, T. E. Stephens, M. S. Strickman, A. W. Strong, D. J. Suson, H. Tajima, H. Takahashi, T. Takahashi, T. Tanaka, A. Tenze, S. Tether, J. B. Thayer, J. G. Thayer, D. J. Thompson, L. Tibaldo, O. Tibolla, D. F. Torres, G. Tosti, A. Tramacere, M. Turri, T. L. Usher, N. Vilchez, V. Vitale, P. Wang, K. Watters, B. L. Winer, K. S. Wood, T. Ylinen, M. Ziegler, The Large Area Telescope on the Fermi Gamma-ray Space Telescope Mission The Astrophysical Journal. ,vol. 697, pp. 1071- 1102 ,(2009) , 10.1088/0004-637X/697/2/1071
E A Baltz, B Berenji, G Bertone, L Bergström, E Bloom, T Bringmann, J Chiang, J Cohen-Tanugi, J Conrad, Y Edmonds, J Edsjö, G Godfrey, R E Hughes, R P Johnson, A Lionetto, A A Moiseev, A Morselli, I V Moskalenko, E Nuss, J F Ormes, R Rando, A J Sander, A Sellerholm, P D Smith, A W Strong, L Wai, P Wang, B L Winer, Pre-launch estimates for GLAST sensitivity to dark matter annihilation signals Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. ,vol. 2008, pp. 013- ,(2008) , 10.1088/1475-7516/2008/07/013
Gary Steigman, Basudeb Dasgupta, John F. Beacom, Precise Relic WIMP Abundance and its Impact on Searches for Dark Matter Annihilation Physical Review D. ,vol. 86, pp. 023506- ,(2012) , 10.1103/PHYSREVD.86.023506
John Dubinski, R. G. Carlberg, The structure of cold dark matter halos The Astrophysical Journal. ,vol. 378, pp. 496- 503 ,(1991) , 10.1086/170451
Julio F. Navarro, Carlos S. Frenk, Simon D. M. White, The Structure of Cold Dark Matter Halos arXiv: Astrophysics. ,(1995) , 10.1086/177173
Lars Bergström, Piero Ullio, James H. Buckley, Observability of Gamma Rays from Dark Matter Neutralino Annihilations in the Milky Way Halo arXiv: Astrophysics. ,(1997) , 10.1016/S0927-6505(98)00015-2
V. Springel, S. D. M. White, C. S. Frenk, J. F. Navarro, A. Jenkins, M. Vogelsberger, J. Wang, A. Ludlow, A. Helmi, Prospects for detecting supersymmetric dark matter in the Galactic halo Nature. ,vol. 456, pp. 73- 76 ,(2008) , 10.1038/NATURE07411
Marco Cirelli, Paolo Panci, Pasquale D. Serpico, Diffuse gamma ray constraints on annihilating or decaying Dark Matter after Fermi Nuclear Physics. ,vol. 840, pp. 284- 303 ,(2010) , 10.1016/J.NUCLPHYSB.2010.07.010
Alex Geringer-Sameth, Savvas M. Koushiappas, Exclusion of canonical weakly interacting massive particles by joint analysis of Milky Way dwarf galaxies with data from the Fermi Gamma-Ray Space Telescope. Physical Review Letters. ,vol. 107, pp. 241303- ,(2011) , 10.1103/PHYSREVLETT.107.241303
M. Ackermann, M. Ajello, A. Albert, W. B. Atwood, L. Baldini, J. Ballet, G. Barbiellini, D. Bastieri, K. Bechtol, R. Bellazzini, B. Berenji, R. D. Blandford, E. D. Bloom, E. Bonamente, A. W. Borgland, J. Bregeon, M. Brigida, P. Bruel, R. Buehler, T. H. Burnett, S. Buson, G. A. Caliandro, R. A. Cameron, B. Cañadas, P. A. Caraveo, J. M. Casandjian, C. Cecchi, E. Charles, A. Chekhtman, J. Chiang, S. Ciprini, R. Claus, J. Cohen-Tanugi, J. Conrad, S. Cutini, A. de Angelis, F. de Palma, C. D. Dermer, S. W. Digel, E. do Couto e Silva, P. S. Drell, A. Drlica-Wagner, L. Falletti, C. Favuzzi, S. J. Fegan, E. C. Ferrara, Y. Fukazawa, S. Funk, P. Fusco, F. Gargano, D. Gasparrini, N. Gehrels, S. Germani, N. Giglietto, F. Giordano, M. Giroletti, T. Glanzman, G. Godfrey, I. A. Grenier, S. Guiriec, M. Gustafsson, D. Hadasch, M. Hayashida, E. Hays, R. E. Hughes, T. E. Jeltema, G. Jóhannesson, R. P. Johnson, A. S. Johnson, T. Kamae, H. Katagiri, J. Kataoka, J. Knödlseder, M. Kuss, J. Lande, L. Latronico, A. M. Lionetto, M. Llena Garde, F. Longo, F. Loparco, B. Lott, M. N. Lovellette, P. Lubrano, G. M. Madejski, M. N. Mazziotta, J. E. McEnery, J. Mehault, P. F. Michelson, W. Mitthumsiri, T. Mizuno, C. Monte, M. E. Monzani, A. Morselli, I. V. Moskalenko, S. Murgia, M. Naumann-Godo, J. P. Norris, E. Nuss, T. Ohsugi, A. Okumura, N. Omodei, E. Orlando, J. F. Ormes, M. Ozaki, D. Paneque, D. Parent, M. Pesce-Rollins, M. Pierbattista, F. Piron, G. Pivato, T. A. Porter, S. Profumo, S. Rainò, M. Razzano, A. Reimer, O. Reimer, S. Ritz, M. Roth, H. F.-W. Sadrozinski, C. Sbarra, J. D. Scargle, T. L. Schalk, C. Sgrò, E. J. Siskind, G. Spandre, P. Spinelli, L. Strigari, D. J. Suson, H. Tajima, H. Takahashi, T. Tanaka, J. G. Thayer, J. B. Thayer, D. J. Thompson, L. Tibaldo, M. Tinivella, D. F. Torres, E. Troja, Y. Uchiyama, J. Vandenbroucke, V. Vasileiou, G. Vianello, V. Vitale, A. P. Waite, P. Wang, B. L. Winer, K. S. Wood, M. Wood, Z. Yang, S. Zimmer, M. Kaplinghat, G. D. Martinez, , Constraining Dark Matter Models from a Combined Analysis of Milky Way Satellites with the Fermi Large Area Telescope Physical Review Letters. ,vol. 107, pp. 241302- 241302 ,(2011) , 10.1103/PHYSREVLETT.107.241302