暗物质探测及理论研究

本项目将面向国内外的最新的暗物质间接探测和直接探测实验，理论研究和实验分析相结合，探寻可能的暗物质信号、限制暗物质模型或构造可能的新的暗物质理论模型。我们将利用Fermi伽马射线卫星以及即将发射的AMS02实验的数据寻找可能的暗物质信号；以此限制或构造暗物质模型；利用这些最新的实验结果研究宇宙线传播过程和弥散伽马射线的辐射机制；研究我国羊八井ARGO实验数据对于暗物质性质的可能限制以及羊八井未来的LHAASO项目的物理目标。

在本项目的资助下，我们针对暗物质问题展开了系统的研究。特别是，AMS-02的实验数据公布后，我们据此开展了系统的深入的研究，得到了一些重要的结论。围绕暗物质问题，我们构造有效算符研究各种不同的实验对暗物质和普通物质相互作用强度的限制。我们独立分析Fermi实验数据，寻找可能的暗物质信号，并对暗物质的属性进行了限制。我们还研究了LHC数据中可能的暗物质信号。我们以超对称作为暗物质模型的模板，研究暗物质密度等对模型参数的限制和相应的信号特征。此外，我们还开展了相关的宇宙线天体物理的研究，这和暗物质信号的研究紧密相关。最后，我们对中微子超光速的信号进行研究，发现现在的观测对超光速给出了非常强的限制，和OPERA的观测结果相矛盾。在本项目资助下，共发表研究论文22篇，这些论文3年来获得引用350次，其中一篇获得中国百篇最具影响国际学术论文。