Constraints on decaying dark matter from the isotropic gamma-ray background

被引：67

作者：

Blanco, Carlos ^{[1
,2
]}

Hooper, Dan ^{[2
,3
,4
]}

机构：

[1] Univ Chicago, Dept Phys, Chicago, IL 60637 USA

[2] Univ Chicago, Kavli Inst Cosmol Phys, Chicago, IL 60637 USA

[3] Fermilab Natl Accelerator Lab, Ctr Particle Astrophys, POB 500, Batavia, IL 60510 USA

[4] Univ Chicago, Dept Astron & Astrophys, 5640 S Ellis Ave, Chicago, IL 60637 USA

来源：

JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS | 2019年 / 03期

关键词：

dark matter theory; gamma ray theory; semi-analytic modeling; LUMINOSITY FUNCTION; X-RAY; RADIATION; BLAZARS; LIMITS;

D O I：

10.1088/1475-7516/2019/03/019

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

If the dark matter is unstable, the decay of these particles throughout the universe and in the halo of the Milky Way could contribute significantly to the isotropic gamma-ray background (IGRB) as measured by Fermi. In this article, we calculate the high-latitude gamma-ray flux resulting from dark matter decay for a wide range of channels and masses, including all contributions from inverse Compton scattering and accounting for the production and full evolution of cosmological electromagnetic cascades. We also make use of recent multi-wavelength analyses that constrain the astrophysical contributions to the IGRB, enabling us to more strongly restrict the presence any component arising from decaying dark matter. Over a wide range of decay channels and masses (from GeV to EeV and above), we derive stringent lower limits on the dark matter's lifetime, generally in the range of tau similar to (1-5) x 10(28 )s.

引用

页数：24

共 99 条

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