AMS-02正电子测量结果的物理解释 毕效军 中国科学院高能物理研究所 中国物理学会高能分会年会，2014-4-20.

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1 AMS-02正电子测量结果的物理解释 毕效军 中国科学院高能物理研究所 中国物理学会高能分会年会，

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3 Fitting to the AMS-02 data
正电子比在高于10GeV是上升的，这无法用通常的宇宙线物理解释，需要额外的正电子源，通常考虑脉冲星等天体源和暗物质产生的源。 我们通过拟合AMS-02数据获得正电子起源的信息，包括宇宙线本底的性质和额外源（脉冲星或暗物质）的性质

4 宇宙线的产生和传播 源 + 传播 = 观测

5 第一步，我们用宇宙线数据，用MCMC的方法拟合传播参数，在下面拟合AMS02、Fermi的电子谱的时候，固定这些传播的参数。
1，物理上传播是独立的，不应用电子的数据去拟合传播参数。 2，精度相差非常多，会使得传播参数完全不合理。 Lin, Cai, Yuan, Bi 2013

6 Bkg+pulsar (or DM)拟合数据
源 + 传播 = 观测 Bkg+pulsar (or DM)拟合数据 拟合采用MCMC的方法，可以加快收敛速度。 宇宙线传播通过Galprop计算，输入以上参数，结果和AMS-02的数据对比。

7 拟合的数据 AMS02 正电子比 PAMELA 电子谱，质子谱 Fermi/HESS的总电子谱

8 It seems pulsar can fit data roughly. However, the χ2/dof=1
It seems pulsar can fit data roughly. However, the χ2/dof=1.8; 6σ deviates from expectaion. Fermi data is not consistent with the AMS02 data. We fit without including the Fermi data. χ2/dof=52/80; perfect fit to data! Yuan, Bi, Chen, Guo, Lin, Zhang,

9 Fermi data has systematic errors?
Fermi has a 5%-10% uncertainty of absolute energy scale, this induce a 10~20% in flux We give other two simulations: include the Fermi/HESS systematic errors; not include Fermi data at all.

10 宇宙线中的电子加正电子能谱 与以往实验的比较
AMS-02重要结果： 以前的实验结果是错误的 流量 x E3 (s sr m2 GeV)-1 能量(GeV)

11 对暗物质，存在同样的问题（AMS02-Fermi），χ2/dof=3.3 ；去掉Fermi后tau末态可以给出很好的拟合

12 拟合结果的总结：Fermi和AMS存在tension；不含Fermi数据，pulsar/DM（tau）都能很好解释数据

13 伽玛射线和反质子的限制 Yuan, Bi, Chen, Guo, Lin, Zhang, 1304.1482
See also, Jin, Wu, Zhou, Cholis, Hooper, 1840

14 用带拐折的电子本底拟合数据--- 到pulsar的结果
Yuan, Q., Bi, XJ, arXiv

15 暗物质到mu和tau

16 Chi2大大减小到~1，这时可以很好拟合数据

17 Interpret data with pulsars Yin et al. 1304. 4128
Index ~ 2, softer than before to fit PAMELA. Therefore larger total injection power.

18 We consider contributions from nearby pulsars and add contributions from all pulsars.

19 DM vs pulsar: flux anisotropy vs spectrum wiggles

20 对拟合过程中系统误差的理解 传播系数（PAMELA数据的拟合） 低能数据处理 相互作用模型 有break的能谱能够拟合数据

21 Propagation uncertainties

22 Low energy data

23 不同的强相互作用模型

24 质子谱有（无）拐折

25 Different Galprop versions

26 结论 通过拟合AMS-02数据，发现其与Fermi电子谱结果有tension
暗物质模型受到严格的限制；（是否有更复杂的模型可以逃避这些限制？） 如果电子本底存在break，可以使得AMS-02数据与Fermi数据自洽 脉冲星可以很好解释AMS-02数据，预言的总谱有结构，希望将来数据可以探测 对拟合中各种可能的误差的系统研究表明，其对额外源的性质影响基本可控，参数（如m_DM）的差异在2~3倍的范围内。