暗物質(zhì)衰變/湮滅解釋AMS-2正電子比率超出
發(fā)布時間:2021-06-28 07:07
暗物質(zhì)的存在是現(xiàn)代宇宙學(xué)研究的重要發(fā)現(xiàn)。從1933年加州理工大學(xué)的瑞士天文學(xué)家弗里茨茲威基發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的首個觀測證據(jù)距今已經(jīng)八十多年了,關(guān)于暗物質(zhì)存在的觀測證據(jù)也已經(jīng)十分充分。然而除了其引力效應(yīng),關(guān)于暗物質(zhì)的其他性質(zhì)我們了解的卻十分有限。對于暗物質(zhì)粒子的具體構(gòu)成以及存在形態(tài),物理學(xué)家提出了許多理論模型和理論上的候選者,然而對于這些模型卻沒有十分明確的實驗證實,因此通過實驗驗證或證實這些模型的合理性和自洽性是現(xiàn)在暗物質(zhì)研究的主要方向之一。理論物理學(xué)家提出了許多超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理理論,給出了許多暗物質(zhì)候選粒子,這些暗物質(zhì)粒子會通過弱相互作用衰變或湮滅,產(chǎn)生高能正負電子對、高能gamma射線、質(zhì)子或反質(zhì)子流等可觀測的宇宙線粒子。最近的天文觀測例如ATIC、PAMELA、Fermi等均觀測到了宇宙線正負電子能譜在高能端相對于傳統(tǒng)的天體物理源預(yù)測值超出的現(xiàn)象,更高精度的AMS-2的觀測結(jié)果也顯示出這種超出。對于這部分超出,暗物質(zhì)粒子衰變/湮滅產(chǎn)生高能正負電子是非常有吸引力的解釋。本文討論了暗物質(zhì)粒子通過弱相互作用衰變/湮滅產(chǎn)生末態(tài)正負電子過程及其作為正負電子源對宇宙線正負電子能譜的影響,進而討論...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
典型的螺旋星系自轉(zhuǎn)曲線:預(yù)測(A)和觀測(B)
圖 4:五年數(shù)據(jù):由 WMAP 所得之總強度及偏振光譜上圖是 WMAP 對 CMB 角功率譜和偏振光譜的測量結(jié)果。通過該圖不同峰的位置和幅度我們可以準(zhǔn)確地定出許多重要的宇宙學(xué)參數(shù)。第一個峰的位置(l)反映了宇宙空間的曲率,而第二峰的高度則反映宇宙重子物質(zhì)密度,第三峰的幅度(以及 位 置 ) 反 映 宇 宙 總 物 質(zhì) 密 度 等 等 。 根 據(jù) WMAP 的 測 量 我 們 得 到=0.0463±0.0024, =0.233±0.023, =0.721±0.025 也即宇宙暗物質(zhì)量是重子物質(zhì)的 5 倍左右。3.2 暗物質(zhì)的基本性質(zhì)由上節(jié)討論,我們知道暗物質(zhì)約占構(gòu)成宇宙的總物質(zhì)能量的 23%,但是由此我們并不能確定暗物質(zhì)的成分是唯一的,暗物質(zhì)可能有許多不同的組分構(gòu)成。暗
結(jié)果與觀測值的對比[20]。表格 3 GALPROP 擴散對流模型傳播參數(shù)參數(shù) д д GeVMAX 5 0.3 25 1 1.5 2.50 4.0 1.80 2.MED 5.75 0.34 36 4 1.60 2.50 5.00 1.82 2.MIN 6 0.4 40 10 1.80 2.50 6.0 1.90 2.表格 4KOL-KRA-PD 模型參數(shù)Model ˇ D0( ) (ē ) (km* ) ˊKOL 0.33 5.6 4 1.6/2.4 30 1KRA 0.5 3.0 4 2.25 15 0.4PD 0.60 2.4 4 2.15 0 0.4
【參考文獻】:
期刊論文
[1]暗物質(zhì)與暗能量研究新進展[J]. 蔡榮根,周宇峰. 中國基礎(chǔ)科學(xué). 2010(03)
[2]銀河系中心超大質(zhì)量黑洞[J]. 沈志強. 物理. 2007(12)
[3]宇宙線電子在銀河系中的傳播[J]. 張和祺. 高能物理與核物理. 1981(04)
博士論文
[1]基于暗暈?zāi)P蛯Π滴镔|(zhì)和星系分布的統(tǒng)計研究[D]. 王宇.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]宇宙線傳播及宇宙線能譜異常起源的研究[D]. 崔慧嫻.河北師范大學(xué) 2012
[2]暗物質(zhì)天體存在的可能性及其觀測[D]. 郭萌.東北師范大學(xué) 2008
本文編號:3253864
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
典型的螺旋星系自轉(zhuǎn)曲線:預(yù)測(A)和觀測(B)
圖 4:五年數(shù)據(jù):由 WMAP 所得之總強度及偏振光譜上圖是 WMAP 對 CMB 角功率譜和偏振光譜的測量結(jié)果。通過該圖不同峰的位置和幅度我們可以準(zhǔn)確地定出許多重要的宇宙學(xué)參數(shù)。第一個峰的位置(l)反映了宇宙空間的曲率,而第二峰的高度則反映宇宙重子物質(zhì)密度,第三峰的幅度(以及 位 置 ) 反 映 宇 宙 總 物 質(zhì) 密 度 等 等 。 根 據(jù) WMAP 的 測 量 我 們 得 到=0.0463±0.0024, =0.233±0.023, =0.721±0.025 也即宇宙暗物質(zhì)量是重子物質(zhì)的 5 倍左右。3.2 暗物質(zhì)的基本性質(zhì)由上節(jié)討論,我們知道暗物質(zhì)約占構(gòu)成宇宙的總物質(zhì)能量的 23%,但是由此我們并不能確定暗物質(zhì)的成分是唯一的,暗物質(zhì)可能有許多不同的組分構(gòu)成。暗
結(jié)果與觀測值的對比[20]。表格 3 GALPROP 擴散對流模型傳播參數(shù)參數(shù) д д GeVMAX 5 0.3 25 1 1.5 2.50 4.0 1.80 2.MED 5.75 0.34 36 4 1.60 2.50 5.00 1.82 2.MIN 6 0.4 40 10 1.80 2.50 6.0 1.90 2.表格 4KOL-KRA-PD 模型參數(shù)Model ˇ D0( ) (ē ) (km* ) ˊKOL 0.33 5.6 4 1.6/2.4 30 1KRA 0.5 3.0 4 2.25 15 0.4PD 0.60 2.4 4 2.15 0 0.4
【參考文獻】:
期刊論文
[1]暗物質(zhì)與暗能量研究新進展[J]. 蔡榮根,周宇峰. 中國基礎(chǔ)科學(xué). 2010(03)
[2]銀河系中心超大質(zhì)量黑洞[J]. 沈志強. 物理. 2007(12)
[3]宇宙線電子在銀河系中的傳播[J]. 張和祺. 高能物理與核物理. 1981(04)
博士論文
[1]基于暗暈?zāi)P蛯Π滴镔|(zhì)和星系分布的統(tǒng)計研究[D]. 王宇.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]宇宙線傳播及宇宙線能譜異常起源的研究[D]. 崔慧嫻.河北師范大學(xué) 2012
[2]暗物質(zhì)天體存在的可能性及其觀測[D]. 郭萌.東北師范大學(xué) 2008
本文編號:3253864
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