پایان‌نامه

به دست آوردن شار ذرات حاصل از نابودی ذرات ماده ی تاریک (ویمپ ها)

چکیده

ماهیت جرم اصلی تشکیل دهنده ی کیهان یکی از مسایل برجسته ی کیهان شناسی، اخترفیزیک و فیزیک ذرات می باشد. مدل های حاضر که تحولات کیهان را توضیح می دهند و اندازه گیری های مولفه های مختلف جرمی آن ها، همه دلالت بر این دارند که سهم قابل ملاحظه ای از این جرم که ماده ی تاریک نامیده می شود باید در شکل ذرات پرجرم غیر درخشنده، غیر باریونی و غیر نسبیتی باشد. در این رساله نگاهی به آخرین کشفیات کیهان شناسی و تحقیقات غیر مستقیم ماده ی تاریک می اندازیم. هم چنین شار اشعه ی گامای تک انرژی که انتظار می رود از نابودی ذرات و پادذرات ماده ی تاریک حاصل شده باشد را محاسبه می کنیم. همه ی حالت های نهایی مستقیما و یا از طریق محصولات ثانویه، به اشعه ی گاما تبدیل می شوند. ما به صورت محافظه کارانه ای سهم کانال تولید اشعه ی گامای تک انرژی را برابر 4-10 در نظر می گیریم. مقدار شار حاصل را بر سهم کانال نابودی اشعه ی گاما تقسیم کرده و در نهایت شار ذرات حاصل از نابودی ماده ی تاریک به دست می آید. در آشکارسازی غیر مستقیم ماده ی تاریک، شار ذرات حاصل به مربع چگالی ماده ی تاریک بستگی دارد. پروفایل چگالی ماده ی تاریک که مورد استفاده قرار می گیرد، مدلnfw است. می توانیم با مقایسه ی مقادیر محاسبه شده و اطلاعات رصد شده ی اشعه ی گاما در کهکشان راه شیری، قیدهایی را بر روی سطح مقطع نابودی ماده ی تاریک قرار دهیم، هم چنین این نتایج فرضیات در نظر گرفته شده را تایید می کند.

اساتید راهنما و مشاور

نعمت اله ریاضی، زهره کارگر، نادر قهرمانی، عزیزاله عزیزی