¿Qué tan convincente es la evidencia de la aniquilación de la materia oscura a 130 GeV en el centro galáctico de los datos del Satélite Fermi?

Hoy escuché a Christoph Weniger presentar sus resultados en SLAC. Vea su artículo aquí: http://arxiv.org/abs/1204.2797 y también vea un análisis diferente aquí: http://arxiv.org/abs/1205.1045 . ¡Los datos me parecen convincentes! ¿Este resultado es consistente con las expectativas teóricas para los candidatos a DM? En particular, ¿la sección transversal estimada informada para la aniquilación en fotones es consistente con las secciones transversales estimadas para las diversas partículas candidatas a materia oscura WIMP (como las candidatas a materia oscura LSP)? ¿Hay algún otro mecanismo astrofísico razonable que produzca esta línea de fotones de 130 GeV?

El resumen de la charla afirma: Usando 43 meses de datos públicos de rayos gamma del Telescopio de Área Grande Fermi, encontramos en regiones cercanas al centro galáctico a energías de 130 GeV un exceso de 4.6 sigma que no es inconsistente con un rayo gamma. línea de aniquilación de materia oscura. Al tener en cuenta el efecto de mirar hacia otro lado, la importancia de la firma observada es 3,3 sigma. Si se interpreta en términos de partículas de materia oscura que se aniquilan en un par de fotones, las observaciones implican una sección transversal de aniquilación parcial de aproximadamente 10 − 27 C metro 3 s − 1 y una masa de materia oscura de alrededor de 130 GeV.

Respondes tu propia pregunta. Una observación mejor que 3 sigma. Bien, eso es bueno para un primer informe (y muy emocionante), pero nada está definido.
Me preocupa un poco que "¿Qué tan convincente es esta noticia de última hora?" sea una discusión un poco subjetiva en lugar de una pregunta real, pero lo dejaré pasar un poco para ver si obtenemos respuestas no subjetivas y para permitir la entrada. de los usuarios interesados.
@dmckee La única información concreta que no sé es si la sección transversal informada es razonable en comparación con los candidatos de DM propuestos. Esperaba que alguien aquí pudiera precisar ese hecho concreto. Si esta sección transversal informada es demasiado grande en muchos órdenes de magnitud, cuestionaría su validez, mientras que si es una sección transversal razonable, entonces pensaría que esta evidencia es más convincente. Por cierto, esta no es información nueva; se ha informado desde abril/mayo de 2012.
Bueno, eso sin duda sería una buena pieza concreta, no subjetiva, sin discusión.

Respuestas (2)

Otro artículo muy nuevo presentado ayer en Dark Attack , uno de Hektor et al.,

http://arxiv.org/abs/1207.4466

también afirma que la señal está allí, no solo en el centro de la Vía Láctea sino también en otros cúmulos galácticos, con la misma energía de 130 GeV. Esta evidencia de 3+ sigma de los clústeres podría decirse que es muy independiente. Todas estas pistas y varios documentos adicionales de este tipo parecen muy intrigantes.

También hay noticias negativas. Fermi aún no ha confirmado el "estado de descubrimiento" de la línea. Los acertijos también aparecen en investigaciones teóricas detalladas. Cohen y otros.

http://arxiv.org/abs/1207.0800

afirman que han excluido neutralino, la identidad más ampliamente creída de un WIMP, como la fuente porque el neutralino conduciría a rastros adicionales en los datos debido a procesos que involucran otras partículas del Modelo Estándar y estos rastros parecen estar ausentes. El WIMP podría ser una partícula diferente al neutralino supersimétrico, por supuesto.

Otro documento también desaprueba neutralino porque se afirma que requiere secciones transversales mucho más altas que las predichas por los modelos SUSY:

http://arxiv.org/abs/1207.4434

Pero uno debe tener cuidado y darse cuenta de que el estado del "descubrimiento 5 sigma" aquí no es análogo al Higgs porque en el caso del Higgs, la hipótesis nula "canónica" sin el Higgs está bien definida y probada. . En este caso, la hipótesis sin líneas de 130 GeV es mucho más turbia. Es posible que aún existan procesos astrofísicos que tienden a producir picos bastante agudos alrededor de 130 GeV, aunque no haya especies de partículas de esta masa. Creo y espero que sea poco probable, pero en realidad no ha sido excluido.

Cualquiera que estudie estas cosas en detalle puede querer ver la lista (o el contenido) de todos los documentos que se refieren a la observación original de Weniger; actualmente son 33 documentos:

http://inspirehep.net/search?ln=en&p=refersto%3Arecid%3A1110710

Soy reacio a decir mucho sobre esto ahora mismo, aquí mismo, pero: la sección transversal es razonable para una aniquilación de bucle para γ γ . Desde el punto de vista de la construcción de modelos, lo que preocupa es que muchos modelos de DM que predicen un bucle de este tipo también predecirían procesos de aniquilación a nivel de árbol mucho más frecuentes que se descartan por la falta de rayos gamma continuos desde el mismo lugar. Desde el punto de vista astrofísico, el enigma es por qué los rayos gamma parecen provenir no del centro galáctico sino de un par de cientos de parsecs de distancia. Y luego puede haber otras características desconcertantes en los datos, en términos de líneas similares que se ven al mirar en lugares donde no esperas ver materia oscura.

Las cosas se aclararán mucho más en los próximos meses, si no más rápido, momento en el cual más preguntas aquí podrían merecer respuestas más largas.

¿Qué tan convincente es la evidencia de la aniquilación de la materia oscura a 130 GeV en el centro galáctico de los datos del Satélite Fermi?
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