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

被引:64
作者
Ando, Shin'ichiro [1 ]
Ishiwata, Koji [2 ]
机构
[1] Univ Amsterdam, GRAPPA Inst, NL-1098 XH Amsterdam, Netherlands
[2] DESY, D-22607 Hamburg, Germany
关键词
dark matter theory; gamma ray theory; cosmic ray theory; cosmology of theories beyond the SM; LUMINOSITY FUNCTION; CP CONSERVATION; GALAXIES; WINO; PROPAGATION; EVOLUTION; ABUNDANCE; EMISSION; SPECTRUM;
D O I
10.1088/1475-7516/2015/05/024
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
If dark matter is unstable and the mass is within GeV-TeV regime, its decays produce high-energy photons that give contribution to the extragalactic gamma-ray background (EGRB). We constrain dark matter decay by analyzing the 50-month EGRB data measured with Fermi satellite, for di ff erent decay channels motivated with several supersymmetric scenarios featuring R-parity violation. We adopt the latest astrophysical models for various source classes such as active galactic nuclei and star-forming galaxies, and take associated uncertainties properly into account. The lower limits for the lifetime are very stringent for a wide range of dark matter mass, excluding the lifetime shorter than 10(28) s for mass between a few hundred GeV and similar to 1 TeV, e.g., for b (b) over bar decay channel. Furthermore, most dark matter models that explain the anomalous positron excess are also excluded. These constraints are robust, being little dependent on astrophysical uncertainties, unlike other probes such as Galactic positrons or anti-protons.
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