LHAASO的暗物質搜索對暗物質的壽命有更嚴格的限制

LHAASO對伽馬射線的觀測與其他尋找暗物質的實驗(如中微子觀測實驗)高度互補。隨着LHAASO全陣列穩定運行並逐漸積累數據,這一限制將進一步提高。

大型高空空氣簇射天文臺(LHAASO)的科學家提供了大約1.5年的觀測數據,計算了質量在10^5至10^9千兆電子伏特之間的重暗物質粒子壽命的新極限。

這項題爲“570天LHAASO觀測對重衰變暗物質的限制”的研究最近在《物理學評論信》上發表了一封重點信。

直到現在,人們從未停止過對暗物質及其基本性質的探索。銀河系的引力模型表明,在銀河系中心有非常高密度的暗物質,這種暗物質衰變產生的伽馬射線將從銀河系中心輻射到周圍數百光年甚至數千光年。

然而,長期以來,對重暗物質產生的超高能伽馬射線的觀測面臨巨大挑戰,主要是因爲存在其他背景輻射。

由於LHAASO對超高能伽馬射線(>100TeV)具有前所未有的高探測靈敏度,它具有觀察從重暗物質衰變的伽馬射線的獨特潛力。LHAASO可以消除100TeV以上的近六個數量級的背景事件,這顯著減少了背景干擾,提高了捕獲伽馬射線的能力。

通過使用LHAASO的KM2A子陣列的數據,科學家們測量了銀河平面以外的超高能伽馬射線的強度,併爲重暗物質的壽命設定了一些迄今爲止最強的極限。這一限制比以前的結果高了近10倍。這項研究表明,PeV質量的暗物質的壽命至少約爲十億億年(10^21年)。

LHAASO對伽馬射線的觀測與其他尋找暗物質的實驗(如中微子觀測實驗)高度互補。隨着LHAASO全陣列穩定運行並逐漸積累數據,這一限制將進一步提高。