本文主要研究内容
作者夏子晴（2019）在《基于伽马射线的类轴子粒子探测及暗物质子晕搜寻研究》一文中研究指出：目前已经有很多观测证据表明,宇宙中存在着大量暗物质,其能量密度占据了目前宇宙总能量密度的四分之一。根据高精度的数值模拟和引力透镜观测,我们已经对从矮星系到星系团中的暗物质空间分布有了较好的理解。但是对于暗物质究竟是什么,我们还一无所知。由此,物理学家提出了很多假想的粒子模型。其中比较著名的粒子模型有,弱相互作用大质量粒子(WIMPs)、轴子和类轴子(ALPs)。弱相互作用大质量粒子只存在弱相互作用和引力相互作用,可以相互湮灭(或者衰变)成稳定的高能粒子,包括伽马光子、带电粒子和中微子。从而使我们可以通过探测其湮灭(或者衰变)产生的高能粒子来间接探测弱相互作用大质量粒子。轴子和类轴子(ALPS)可以在电磁场中与光子相互转化,这一特性使得我们可以通过寻找伽马射线能谱中光子-类轴子震荡结构来间接探测类轴子。本文中的研究主要是利用公开的Fermi-LAT数据和已发表的H.E.S.S.能谱数据,对暗物质粒子(轴子和类轴子、弱相互作用大质量粒子)进行间接探测。银河系中广泛存在着磁场,因此在河内源的能谱中可能存在着由光子和类轴子相互转化而形成的震荡结构。首先我们利用Fermi-LAT对三个明亮超新星遗迹的观测,来寻找这样光子-类轴子震荡信号。我们在IC443的能谱中找到了疑似的震荡结构,但是其对应的类轴子参数空间已经被太阳轴子望远镜CAST排除。然后我们选取了 10个明亮的河内TeV源,利用H.E.S.S.发表的能谱数据,限制了类轴子的参数空间。这是首次利用天文观测数据在高质量区域(100 neV)对TeV transparency理论预言的类轴子参数空间进行排除。我们还利用Fermi-LAT伽马射线观测,搜寻了暗物质子晕结构。目前有大量数值模拟的结果显示,像银河系这样的星系中存在大量的暗物质子晕结构。暗物质粒子可以湮灭或者衰变产生伽马射线。因此质量足够大且距我们足够近的暗物质子晕,可能会以稳定的延展伽马射线源出现,同时没有其它波段的对应天体。以此为标准,我们找到了一个可能的暗物质子晕候选者3FGL J1924.8-1034,但是由于Fermi-LAT角分辨率的局限,我们不能排除它是由两个(及以上)邻近点源组成的可能。由于高的质光比,矮椭球星系一直被认为是暗物质间接探测的理想目标。我们搜寻了银河系附近矮椭球星系的伽马射线辐射,来探测暗物质信号。分析发现来自Reticulum Ⅱ方向的伽马射线信号是随时间稳步增长的。随后我们对所有目标源进行了联合分析,得到的联合伽马射线信号已经超过了4σ的局域置信度。在暗物质间接探测中,一个主要的困难来自于如何把暗物质湮灭或衰变产物的信号从天体物理背景中分离出。如果是搜寻其湮灭或者衰变最终产物的可能的特征能谱,像线谱和箱型能谱,在这方面遇到的困难就要小一些,因为通常的天体物理辐射过程难以出现这种特殊结构的能谱。在本文的工作中,我们还利用了Fermi-LAT数据来搜寻暗物质粒子可能产生的特征能谱(包括线谱和箱型能谱)的信号。
Abstract
mu qian yi jing you hen duo guan ce zheng ju biao ming ,yu zhou zhong cun zai zhao da liang an wu zhi ,ji neng liang mi du zhan ju le mu qian yu zhou zong neng liang mi du de si fen zhi yi 。gen ju gao jing du de shu zhi mo ni he yin li tou jing guan ce ,wo men yi jing dui cong ai xing ji dao xing ji tuan zhong de an wu zhi kong jian fen bu you le jiao hao de li jie 。dan shi dui yu an wu zhi jiu jing shi shen me ,wo men hai yi mo suo zhi 。you ci ,wu li xue jia di chu le hen duo jia xiang de li zi mo xing 。ji zhong bi jiao zhe ming de li zi mo xing you ,ruo xiang hu zuo yong da zhi liang li zi (WIMPs)、zhou zi he lei zhou zi (ALPs)。ruo xiang hu zuo yong da zhi liang li zi zhi cun zai ruo xiang hu zuo yong he yin li xiang hu zuo yong ,ke yi xiang hu yan mie (huo zhe cui bian )cheng wen ding de gao neng li zi ,bao gua ga ma guang zi 、dai dian li zi he zhong wei zi 。cong er shi wo men ke yi tong guo tan ce ji yan mie (huo zhe cui bian )chan sheng de gao neng li zi lai jian jie tan ce ruo xiang hu zuo yong da zhi liang li zi 。zhou zi he lei zhou zi (ALPS)ke yi zai dian ci chang zhong yu guang zi xiang hu zhuai hua ,zhe yi te xing shi de wo men ke yi tong guo xun zhao ga ma she xian neng pu zhong guang zi -lei zhou zi zhen dang jie gou lai jian jie tan ce lei zhou zi 。ben wen zhong de yan jiu zhu yao shi li yong gong kai de Fermi-LATshu ju he yi fa biao de H.E.S.S.neng pu shu ju ,dui an wu zhi li zi (zhou zi he lei zhou zi 、ruo xiang hu zuo yong da zhi liang li zi )jin hang jian jie tan ce 。yin he ji zhong an fan cun zai zhao ci chang ,yin ci zai he nei yuan de neng pu zhong ke neng cun zai zhao you guang zi he lei zhou zi xiang hu zhuai hua er xing cheng de zhen dang jie gou 。shou xian wo men li yong Fermi-LATdui san ge ming liang chao xin xing wei ji de guan ce ,lai xun zhao zhe yang guang zi -lei zhou zi zhen dang xin hao 。wo men zai IC443de neng pu zhong zhao dao le yi shi de zhen dang jie gou ,dan shi ji dui ying de lei zhou zi can shu kong jian yi jing bei tai yang zhou zi wang yuan jing CASTpai chu 。ran hou wo men shua qu le 10ge ming liang de he nei TeVyuan ,li yong H.E.S.S.fa biao de neng pu shu ju ,xian zhi le lei zhou zi de can shu kong jian 。zhe shi shou ci li yong tian wen guan ce shu ju zai gao zhi liang ou yu (100 neV)dui TeV transparencyli lun yu yan de lei zhou zi can shu kong jian jin hang pai chu 。wo men hai li yong Fermi-LATga ma she xian guan ce ,sou xun le an wu zhi zi yun jie gou 。mu qian you da liang shu zhi mo ni de jie guo xian shi ,xiang yin he ji zhe yang de xing ji zhong cun zai da liang de an wu zhi zi yun jie gou 。an wu zhi li zi ke yi yan mie huo zhe cui bian chan sheng ga ma she xian 。yin ci zhi liang zu gou da ju ju wo men zu gou jin de an wu zhi zi yun ,ke neng hui yi wen ding de yan zhan ga ma she xian yuan chu xian ,tong shi mei you ji ta bo duan de dui ying tian ti 。yi ci wei biao zhun ,wo men zhao dao le yi ge ke neng de an wu zhi zi yun hou shua zhe 3FGL J1924.8-1034,dan shi you yu Fermi-LATjiao fen bian lv de ju xian ,wo men bu neng pai chu ta shi you liang ge (ji yi shang )lin jin dian yuan zu cheng de ke neng 。you yu gao de zhi guang bi ,ai tuo qiu xing ji yi zhi bei ren wei shi an wu zhi jian jie tan ce de li xiang mu biao 。wo men sou xun le yin he ji fu jin ai tuo qiu xing ji de ga ma she xian fu she ,lai tan ce an wu zhi xin hao 。fen xi fa xian lai zi Reticulum Ⅱfang xiang de ga ma she xian xin hao shi sui shi jian wen bu zeng chang de 。sui hou wo men dui suo you mu biao yuan jin hang le lian ge fen xi ,de dao de lian ge ga ma she xian xin hao yi jing chao guo le 4σde ju yu zhi xin du 。zai an wu zhi jian jie tan ce zhong ,yi ge zhu yao de kun nan lai zi yu ru he ba an wu zhi yan mie huo cui bian chan wu de xin hao cong tian ti wu li bei jing zhong fen li chu 。ru guo shi sou xun ji yan mie huo zhe cui bian zui zhong chan wu de ke neng de te zheng neng pu ,xiang xian pu he xiang xing neng pu ,zai zhe fang mian yu dao de kun nan jiu yao xiao yi xie ,yin wei tong chang de tian ti wu li fu she guo cheng nan yi chu xian zhe chong te shu jie gou de neng pu 。zai ben wen de gong zuo zhong ,wo men hai li yong le Fermi-LATshu ju lai sou xun an wu zhi li zi ke neng chan sheng de te zheng neng pu (bao gua xian pu he xiang xing neng pu )de xin hao 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的夏子晴，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于暗物质论文,类轴子论文,暗物质子晕论文,伽马射线论文,数据处理论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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