The VERITAS Dark Matter Program
在宇宙学范式中,冷暗物质(DM)主导着宇宙的质量含量,并且存在于每个尺度上。DM的候选者包括标准模型的许多扩展,其中弱相互作用大质量粒子(WIMP)的质量范围从~10 GeV到大于10 TeV。在高DM密度的天体物理区域中,WIMP的自湮灭或衰变可以产生次级粒子,包括甚高能(VHE; E>100 GeV)伽马射线。VERITAS是一个大气切伦科夫望远镜阵列,对85 GeV-30 TeV能量范围内的VHE伽马射线敏感,已被用于间接DM搜索。VERITAS间接DM探测的天体物理候选者是本星系群和银河系中心的矮球状星系(dSphs)等。这是一份关于VERITAS观测暗物质目标的现状和四个dSphs组合搜索结果的报告。
2017-08-24 astro-ph.HE
Highlights from the VERITAS AGN Observation Program
VERITAS阵列的四个12米成像大气切伦科夫望远镜于2007年开始全面运作,是世界上最灵敏的天体物理VHE(E>100 GeV)$γ$射线探测器之一。对活动星系核(AGN)的观测是VERITAS合作的一个主要重点,已知有60多个活动星系核(主要是耀变体)发射VHE光子。VERITAS AGN观测计划已经投入了大约3400个小时,大约160个AGN已经用阵列观测到,在大多数情况下,VHE暴露最深。这些观测导致了34次探测,其中大多数伴随着同期的多波长观测,从而能够对潜在的喷气动力过程进行更详细的研究。VERITAS活动星系核观测计划的最新亮点,以及合作的长期活动星系核观测战略,介绍。
2015-08-28 astro-ph.HE
Highlights from the VERITAS AGN Observation Program
VERITAS是世界上最灵敏的天体物理VHE(甚高能; E > 100 GeV)伽马射线探测器之一。这四个12米成像大气切伦科夫望远镜阵列已经运行了10年,近5000小时的观测已经针对活动星系核(AGN)。这些对耀变体和射电星系的研究导致了36次探测。大多数这些检测伴随着同期的宽带观测,这使得详细研究的基础喷气动力过程。介绍了VERITAS AGN观测计划的最新亮点和科学成果。
2017-08-08 astro-ph.HE
VERITAS Limits on Dark Matter Annihilation from Dwarf Galaxies
目前的宇宙学模型和数据表明存在冷暗物质(DM)成分,但DM粒子的性质仍然未知。DM的一个有利候选者是质量范围从50 GeV到大于10 TeV的弱相互作用大质量粒子(WIMP)。附近的矮球状星系(dSph)预计包含高密度的暗物质和低的伽马射线背景,因此有希望通过WIMPS湮灭成SM粒子来探测非常高能量(VHE,E > 0.1 TeV)的次级伽马射线。这里介绍的是最近VERITAS对dSph的观测,包括Segue 1的深度曝光。极限推导出各种湮灭和衰变的暗物质粒子模型。
2012-10-17 astro-ph.HE
The VERITAS Extragalactic non-Blazar Program
VERITAS是位于亚利桑那州南部的四个12米直径成像大气切伦科夫望远镜阵列。其目的是研究天体物理物体的甚高能量(VHE:E > 100 GeV)伽马射线发射。除了对耀变体的研究,VERITAS河外科学计划还制定了一项河外非耀变体源的综合观测计划。活动星系核(AGN)的研究是通过对非耀变体射电星系的大型MWL观测活动进行的。这些MWL活动的成功第一次为负责伽马射线发射的喷流的内部结构提供了见解。超高能宇宙射线的起源和加速问题是通过对星暴星系M 82的观测来解决的,VHE对该星系的探测提供了关于可能的加速机制的重要见解。最后,对球状星团的研究对毫秒脉冲星对γ射线辐射的贡献有重要的限制。介绍了VERITAS河外非耀变体科学计划及其结果。
2011-09-27 astro-ph.HE
Indirect searches for dark matter annihilations toward dwarf spheroidal galaxies with VERITAS
在宇宙学范式中,冷暗物质(DM)主导着宇宙的质量含量,并且存在于每个尺度上。DM的候选者包括标准模型的许多扩展,其中弱相互作用大质量粒子(WIMP)的质量范围从50 GeV到大于10 TeV。在高DM密度的天体物理区域中,WIMP的自湮灭可以产生次级粒子,包括能量高达暗物质粒子质量的甚高能(VHE)伽马射线。切伦科夫望远镜的VERITAS阵列是为探测100 GeV-10 TeV能量范围内的VHE伽马射线而设计的,是探测DM的适当仪器,是对费米LAT的补充。本星系群的矮球状星系(dSphs)由于其邻近性和大的DM含量,可能是寻找DM湮灭特征的最佳目标。我们报告的最新VERITAS观测dSphs和讨论的结果的框架内的WIMP模型。
2011-11-09 astro-ph.HE
Search for Dark Matter Annihilation Signals in the Galactic Center Halo with VERITAS
本文利用VERITAS对银河系中心178小时观测数据,结合新模板背景方法和大天顶角优化分析,未发现暗物质湮灭信号,并给出了TeV能区最强的暗物质湮灭截面限制。
2023-09-21 astro-ph.HE
Recent Highlights from the VERITAS AGN Discovery Program
本文介绍VERITAS基于逾8300小时AGN观测及宽带数据发现新VHE活动星系核的计划,并报告B2 0912+29等四个新发现。
2025-03-14 astro-ph.HE
CF2 White Paper: Status and Prospects of The VERITAS Indirect Dark Matter Detection Program
在这份作为Snowmass 2013(子组CF2)的一部分提交的白皮书中,我们研究了VERITAS间接暗物质探测计划的现状和未来前景。VERITAS成像大气切伦科夫望远镜阵列在0.1-50 TeV范围内敏感,正在完成一项旨在探测中性伴子暗物质特征的多年计划。该计划分布在一系列天体物理目标上,这些目标可能会产生中性伴子自湮灭的明确特征,例如矮球状星系(dSphs)和银河系中心。虽然该计划仍在进行中,dSphs的初步结果已经产生了非常有竞争力的上限的热平均截面的中性伴子自湮灭,以及强烈约束亲轻暗物质模型(如那些推断从PAMELA和AMS正电子分数的结果)。随着该计划在未来5年的继续,VERITAS观测将产生一些IACTs提供的最强约束,将中性伴子自湮灭的热平均截面限制降低到预期的自然热遗迹尺度。
2013-04-24 astro-ph.HE
Search for Dark Matter from Dwarf Galaxies using VERITAS
在宇宙学范式中,冷暗物质(DM)主导着宇宙的质量含量,并且存在于每个尺度上。DM的候选者包括标准模型的许多扩展,例如质量范围从$\sim$ 10 GeV到大于10 TeV的弱相互作用大质量粒子(WIMP)。在高DM密度的天体物理区域中,WIMP的自湮灭或衰变可以产生次级粒子,包括能量高达DM粒子质量的甚高能量(VHE)伽马射线。VERITAS是一个大气切伦科夫望远镜阵列,对85 GeV-30 TeV能量范围内的VHE伽马射线敏感,已被用于搜索DM签名。被认为是VERITAS间接DM探测的候选天体是本星系群和银河系中心的矮球状星系(dSphs)等。本报告报告了对五个dSphs的观测,以及对这些天体进行联合DM搜索的结果。
2015-09-03 astro-ph.HE
The VERITAS Dark Matter Program
切伦科夫望远镜的VERITAS阵列是为探测100 GeV-10 TeV能量范围内的伽马射线而设计的,它对各种各样的目标进行暗物质搜索。VERITAS继续对本星系群中的矮球状星系、银河系中心和费米-LAT不明来源进行重点观测。本报告介绍了我们对这些目标的广泛观测,新的统计技术,以及从这些观测中得出的暗物质粒子物理学的当前约束。
2013-03-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Dark Matter Annihilation Limits from Dwarf Galaxies using VERITAS
目前的宇宙学模型和数据表明存在冷暗物质(DM)成分,但DM粒子的性质仍然未知。DM的一个有利候选者是质量范围在50 GeV到大于10 TeV的弱相互作用大质量粒子(WIMP)。附近的矮球状星系(dSphs)被认为含有高密度的DM和低的伽马射线背景,因此通过将WIMP湮灭为标准模型(SM)粒子,是探测极高能量(VHE,E > 0.1 TeV)次级伽马射线的有希望的目标。VERITAS阵列的成像大气切伦科夫望远镜(IACTs),敏感的伽马射线在100 GeV至50 TeV的范围内,进行了广泛的观测计划dSphs。这里介绍的是观测结果和新的统计技术约束性能的WIMP DM模型。
2013-07-31 astro-ph.HE
Indirect Dark Matter Searches with VERITAS
天体物理学上暗物质(DM)的主要候选者是质量在50 GeV到大于10 TeV范围内的大质量粒子,其相互作用截面在弱尺度上。这种粒子在高DM密度的天体物理区域中的自湮灭可以产生稳定的次级粒子,包括能量高达DM粒子质量的非常高能量的伽马射线。本星系群中的矮球状星系由于距离较近且DM含量较大,是寻找DM湮灭特征的重要目标。我们报告的伽玛射线观测与甚高能辐射成像望远镜阵列系统(VERITAS)的几个矮星系的目标,以及球状星团M5和本星系团M32和M33。我们讨论了这些测量的DM粒子模型的参数空间的影响。
2009-10-23 astro-ph.HE
Recent results from the VERITAS multimessenger program
VERITAS是一个对甚高能范围(VHE,E > 100 GeV)的伽马射线敏感的大气切伦科夫望远镜阵列,它执行一项广泛的多信使计划,重点是寻找高能中微子和引力波的电磁对应物。由于中微子和伽马射线都预计会在宇宙射线加速器附近的强子相互作用中产生,因此在时间和空间上与天体物理中微子的到达重合的伽马射线源的探测可以揭示宇宙射线源并提供对其性质的见解。LIGO探测到的引力波与伽马射线暴同时发生,为研究这些强大的瞬变现象开辟了令人兴奋的可能性。从这些源中探测到VHE伽马射线不仅有助于确定引力波事件的电磁对应物,而且还可以研究导致高能发射的相对论冲击。本次演讲将介绍VERITAS多信使计划的概述,重点介绍与中微子和引力波事件相关的VHE伽马射线源搜索的最新结果,并讨论这些研究的未来计划。
2019-09-11 astro-ph.HE
Multimessenger studies with the VERITAS Atmospheric Cherenkov Observatory
VERITAS伽马射线天文台有一个积极的多信使方案,目前的重点是研究极高能伽马射线与冰立方望远镜最近发现的天体物理中微子通量之间的联系。由于伽马射线和中微子都是在强子相互作用中产生的,因此预计对这两个信使通道的联合研究可以揭示强大的宇宙射线加速器并探测它们的性质。我们介绍了VERITAS多信使计划的概述和最近的结果,并讨论了与其他多信使设施,如先进的LIGO引力波天文台联合研究的前景。
2016-12-13 astro-ph.HE
VERITAS Dark Matter search in dwarf spheroidal galaxies: an extended analysis
暗物质(DM)被认为是宇宙物质的主要组成部分。天文测量可以用来搜索标准模型(SM)湮灭或DM的衰变产物,补充直接和基于对撞机的搜索。在DM粒子的候选者中,弱相互作用大质量粒子(WIMPs)是一个有吸引力的候选者。它们的衰变或湮灭可以产生包括极高能(VHE:$E>100$ GeV)伽马射线在内的次级粒子,这些射线可以通过成像大气切伦科夫望远镜(IACT)探测到。DM搜索最有利的目标类别之一是矮球状星系(dSphs),暗物质占主导地位的对象,由于明显缺乏气体和正在进行的恒星形成,预测的伽马射线发射可以忽略不计。IACT的点扩散函数(PSF,定义为68\%的包容半径)通常为1 TeV的$0.1^{\circ}$,具有必要的角分辨率来检测来自某些dSph的扩展发射。因此,与点源分析相比,扩展源分析可以提高DM灵敏度。在这项工作中,我们使用了VERITAS自2007年至2013年以来的观测结果,VERITAS是一个对100 GeV - 30 TeV能量范围内的VHE伽马射线敏感的四个成像大气切伦科夫望远镜阵列。我们进行了一个unbinned的极大似然估计,将dSph角分布的四个dSph,并测试其有效性对传统的频谱分析。
2021-08-13 astro-ph.HE
Observing the Energetic Universe at Very High Energies with the VERITAS Gamma Ray Observatory
极高能伽马射线观测为研究我们宇宙中最高能量的宇宙射线提供了间接方法。能量大于$10^{18}$ eV的宇宙射线的起源仍然是一个谜,粒子天体物理学中存在许多问题。位于美国亚利桑那州南部的VERITAS天文台对能量高于85 GeV的伽马射线天空进行了广泛的观测计划。对TeV波段的银河系和河外源的观测为这些天体中发生的高能过程提供了线索,并可以为宇宙射线的起源和宇宙中粒子加速的地点提供间接证据。VERITAS已经运行了十年,拥有四台大气切伦科夫望远镜的完整阵列。在这篇综述中,我们介绍了VERITAS的现状,并给出了它的三个关键科学计划的一些结果:河外科学,银河系物理学,基础物理学和宇宙学研究。
2018-09-27 astro-ph.HE
Combined Dark Matter searches towards dwarf spheroidal galaxies with Fermi-LAT, HAWC, HESS, MAGIC and VERITAS
对暗物质(DM)的研究具有揭示标准模型之外的物理学的巨大潜力。因此,寻找DM粒子的证据正在使用广泛的技术进行,例如直接寻找DM粒子,寻找用对撞机产生的DM,以及间接寻找DM的标准模型湮灭产物。矮球状星系(dSphs)是间接暗物质搜索的理想目标,因为它们相对较高的DM含量和可忽略的预期天体物理背景。为了最大限度地提高DM搜索对dSphs的灵敏度,首次将来自三个成像空气切伦科夫望远镜(IACT)阵列的dSphs数据结合起来:HESS,MAGIC和VERITAS;费米-LAT卫星和水切伦科夫探测器HAWC。由于所涉及的仪器的多样性,每个实验将分析来自多个目标的单个数据集,然后将结果在可能性水平上进行组合。为了在五个实验的可能性的一致性,一个共同的方法是用来处理每个目标的天体物理因子(J因子)和一组商定的湮灭通道被认为是。我们还同意采用一种共同的统计方法和处理仪器系统的不确定性。结果中提出的速度加权截面的DM自湮没作为DM粒子质量的函数的约束。
2019-09-13 astro-ph.HE
Hunting for dark matter subhalos among the Fermi-LAT sources with VERITAS
根据最先进的模拟,银河系中暗物质的分布不仅显示出光滑的晕成分,而且还显示出丰富的子结构,其中发现了不同质量的暗物质晕层次结构。我们提出了寻找潜在的暗物质利用高质量的银河系中的晕(HE,100 MeV - 100 GeV)和甚高能(VHE,>100 GeV)伽马射线波段。我们假设的情况下,暗物质是由弱相互作用的质量超过100 GeV的大质量粒子,并能够自我湮灭成标准模型产品。在这样的假设下,大部分由暗物质粒子湮灭产生的光子被预测位于HE伽马射线波段,费米大面积望远镜是迄今为止最灵敏的仪器。然而,位于暗物质粒子质量的独特光谱截止预计在VHE伽马射线波段,从而使成像大气切伦科夫望远镜,如VERITAS最适合的仪器进行后续观测和表征的潜在暗物质签名。我们报告正在进行的VERITAS计划,以寻找这些暗物质subhalos,特别是集中在两个有前途的暗物质subhalo候选人之间的费米-LAT第二源目录无关的高能伽马射线源。
2015-08-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
VERITAS observations of the Segue 1 dwarf spheroidal galaxy
在宇宙学范式中,冷暗物质主导着宇宙的质量含量,并且存在于每个尺度上。暗物质的候选者包括标准模型的许多扩展,其中弱相互作用大质量粒子(WIMP)的质量范围从50 GeV到大于10 TeV。在高暗物质密度的天体物理区域中,WIMP的自湮灭可以产生次级粒子,包括能量高达暗物质粒子质量的甚高能(VHE)伽马射线。切伦科夫望远镜的VERITAS阵列是为探测100 GeV-10 TeV能量范围内的VHE伽马射线而设计的,是探测暗物质的适当仪器。在可能的天体物理目标中,本星系群的矮球状星系(dSphs)由于其邻近性和大量的暗物质含量,是寻找暗物质湮灭特征的有希望的目标。我们在这里报告VERITAS对附近的Segue 1卫星星系进行的广泛观测,该星系目前被认为是暗物质研究的最佳dSphs之一。在WIMP模型的框架下讨论了结果,特别强调了用来解释最近宇宙线轻子异常的亲轻子DM模型。
2011-11-08 astro-ph.HE hep-ex
The Galactic Center Region Imaged by VERITAS
银河系中心长期以来一直是高能和甚高能观测的兴趣区域。GeV/TeV伽马射线发射的许多潜在来源已经被提出,例如,物质在黑洞上的吸积,来自附近超新星遗迹的宇宙射线,或者暗物质粒子的湮灭。银河系中心已经被EGRET和最近的费米/LAT探测到MeV/GeV能量。在GeV/TeV能量下,银河系中心被不同的地面切伦科夫望远镜探测到,如CANGAROO,Whipple 10 m,H.E.S.S.,和魔法我们介绍了在大天顶角进行的15小时VERITAS观测的结果,结果是H.E.S.S.观测到的高能光谱的标准差检测和确认。结合费米/VERITAS的结果进行比较,天体物理模型。
2011-09-30 astro-ph.HE
Prompt VERITAS Observations Triggered by High Energy Fermi-LAT Photons
在任何给定的24小时内,费米-LAT探测到能量为100 GeV的光子,这些光子与任何已知的VHE发射体无关。这些光子的RA/Dec经常在第二天晚上落入VERITAS的视野。由于IACT(成像大气切伦科夫技术)方法的优越收集区域,LAT中的单个光子可能意味着地面上的许多可检测光子。在2011-2012年观测季节,VERITAS实施了一个新的机会目标(ToO)计划,以触发VERITAS对最高能量LAT光子的小样本进行观测。触发观察的每个光子在前24小时内被LAT检测到,并且在空间上与已知的VHE发射器无关。我们在这里介绍这些ToO观测的结果,讨论所使用的方法,以及我们未来的计划。
2013-03-09 astro-ph.HE
A Cosmic-ray Electron Spectrum with VERITAS
宇宙射线电子和正电子(CREs)在GeV-TeV的能量是一个独特的探测我们当地的银河系邻居。CREs通过逆康普顿散射和同步加速过程在银河系中传播时迅速失去能量,有效地将TeV电子的最大传播距离设置为约1 kpc。在这个窗口内,检测到的CREs可能来自少数已知的,附近的天体物理来源,能够激发CREs的能量或来自更奇特的生产机制,如粒子暗物质。HESS和后来的MAGIC已经表明,地基成像大气切伦科夫望远镜有能力测量TeV波段的CREs。在这篇论文中,我们将讨论电子加正电子宇宙射线谱的VERITAS测量的状态。
2015-08-26 astro-ph.HE
Dark Matter Constraints from a Joint Analysis of Dwarf Spheroidal Galaxy Observations with VERITAS
本文利用VERITAS对四个矮星系的联合统计分析,给出了对WIMP暗物质湮灭截面的限制。这些结果是来自一个优化的光子加权统计技术,提高了标准的成像大气切伦科夫望远镜(IACT)的分析,利用光谱和空间特性的个人光子事件。我们报告了$\sim$对五个矮星系230小时的观测结果和对其中四个矮星系的联合统计分析。我们没有发现任何单个矮星或联合分析中的伽马射线发射的证据。联合分析得出的暗物质湮灭截面的上限是底夸克($b\bar{b}$)终态在1 TeV时的$1.35\times 10^{-23} {\mathrm{ cm^3s^{-1}}}$,τ轻子($τ^{+}τ^{-}$)终态在1 TeV时的$2.85\times 10^{-24}{\mathrm{ cm^3s^{-1}}}$,规范玻色子($γγ$)终态在1 TeV时的$1.32\times 10^{-25}{\mathrm{ cm^3s^{-1}}}$。
2017-05-08 astro-ph.HE
The Galactic Center Region Imaged by VERITAS from 2010-2012
银河系中心(GC)长期以来一直是高能和甚高能观测的兴趣区域。许多GeV/TeV伽马射线的潜在辐射源都位于GC区域,例如,物质在中心黑洞上的吸积,来自附近壳型超新星遗迹的宇宙射线,或暗物质的湮灭。GC已经被EGRET和最近的Fermi/LAT在MeV/GeV能量下探测到。在TeV能量下,用惠普尔10米望远镜在4个标准偏差的水平上检测到GC,用H.E.S.S. S以一个数量级的灵敏度检测到GC。和魔法我们展示了在大天顶角下进行的3年VERITAS GC观测的结果。结果进行了比较,天体物理模型。
2012-10-29 astro-ph.HE
Searching for TeV gamma-ray emission associated with IceCube high-energy neutrinos using VERITAS
寻找长期寻找的宇宙射线来源的一个线索是最近冰立方探测器对高能中微子天体物理通量的观测,因为这些中微子可能起源于宇宙射线加速器的强子相互作用。虽然中微子的天空图显示没有显着的点源的迹象,到目前为止,有可能利用成像空气切伦科夫望远镜(IACT)阵列的灵敏度,如VERITAS,从中微子方向搜索强子伽马射线发射。在过去的2年里,已经使用VERITAS阵列观测了IceCube探测到的中微子事件的位置。观测仅限于μ子中微子事件,因为它们的典型角度重建不确定性低于1度,小于VERITAS视场的3.5度直径。VERITAS的位置进一步限制了中微子事件的位置,可以观察到那些位于北部天空,或在温和的南偏。观测位置的列表是从已发表的结果和冰立方提供的一组高能μ子轨道中选择的。我们目前的现状和一些初步的结果,从这个计划。
2015-09-01 astro-ph.HE
Asteroid Occultations with VERITAS: Observations and Considerations
VERITAS通过观测小行星和外太阳系天体遮蔽,利用光学技术测量恒星角直径,以研究太阳系形成模型。
2025-12-11 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.IM
Very-high-energy blazars: updates from VERITAS observations and multi-wavelength campaigns
VERITAS是一个由四个12米大气切伦科夫望远镜组成的阵列,旨在观测甚高能(VHE; E $\geq$ 100 GeV)天空。自2007年以来,它已经探测到20多个河外源,其中大多数是blazar类的活动星系核。在本文中,我们提出了VERITAS blazar观测计划的最新结果的选择,特别是在宽带多波长运动的背景下。突出强调了四项成果:平谱射电类星体PKS 1222+216的探测(4C +21.35); 2013年5月在明亮月光条件下观测到的BL Lac天体1 ES 1727+502的$γ$射线耀斑; 2014年2月BL Lac天体1 ES 1011+496的明亮$γ$射线耀斑;和BL Lac天体PKS 1424+240的长期活动,目前最远(z > 0.60),持久的VHE发射体
2015-01-15 astro-ph.HE
VERITAS follow-up observation of the BL Lac blazar B2 1811+31 2020 Flare
本文报告了 VERITAS 对中等频率峰值 BL Lac 天体 B2 1811+31 在 2020 年 10 月一次耀发的后续观测,结合 Fermi-LAT 光变曲线给出初步探测分析结果。
2023-09-22 astro-ph.HE
Combined dark matter searches towards dwarf spheroidal galaxies with Fermi-LAT, HAWC, H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS
宇宙学和天体物理学的观测表明,宇宙总物质的85%是由暗物质(DM)组成的。然而,它的性质仍然是粒子物理学中最具挑战性和最基本的开放问题之一。假设粒子DM,这种奇异形式的物质不可能由标准模型(SM)粒子组成。已经开发了许多模型来试图解开DM的性质,例如弱相互作用大质量粒子(WIMPs),最受欢迎的粒子候选者。WIMP湮灭和衰变可以产生SM粒子,SM粒子反过来强子化和衰变产生SM次级粒子,如高能$γ$射线。在间接DM搜索的框架内,有希望的目标的观察被用来搜索DM湮灭的签名。其中,矮球状星系(dSphs)由于其预期的高DM含量和可忽略的天体物理背景而受到普遍青睐。在这项工作中,我们提出了第一个20 dSph观测组合,由费米LAT,HAWC,H.E.S.S.,MAGIC和VERITAS合作,以最大限度地提高DM搜索的灵敏度并改善当前结果。我们使用一个联合的极大似然方法结合每个实验的个别分析,以获得更多的约束上限的WIMP DM自湮没截面作为DM粒子质量的函数。我们提出了新的DM的限制在最宽的质量范围内有史以来报道,从5 GeV到100 TeV的这五个不同的$γ$射线仪器的组合感谢。
2021-08-31 astro-ph.HE hep-ex
Joint searches by FACT, H.E.S.S., MAGIC and VERITAS for VHE gamma-ray emission associated with neutrinos detected by IceCube
本研究联合 FACT、H.E.S.S.、MAGIC 和 VERITAS,对 IceCube 公开及私有中微子警报开展多波段 VHE 伽马射线跟踪搜索与联合分析。
2023-09-27 astro-ph.HE
Search for Ultraheavy Dark Matter from Observations of Dwarf Spheroidal Galaxies with VERITAS
暗物质是当前宇宙学场景的关键部分,弱相互作用大质量粒子(WIMP)是暗物质的主要候选者。WIMP在其常规参数空间(100 GeV $\lesssim M_χ \lesssim$ 100 TeV)中尚未被检测到,这是目前成像大气切伦科夫望远镜可以达到的质量范围。由于超重暗物质(UHDM; $M_χ \gtrsim$ 100 TeV)已被建议作为一个未充分探索的替代WIMP范式,我们寻找一个间接的暗物质湮灭信号在更高的质量范围(高达30 PeV)与VERITAS伽马射线天文台。通过对四个矮球状星系216小时的观测,我们进行了未分组似然分析。我们没有发现任何证据的$γ$射线信号UHDM湮灭以上的背景波动的任何个别矮星系,也没有一个联合拟合分析,因此限制速度加权湮灭截面UHDM的暗物质粒子质量之间的1 TeV和30 PeV。我们还对复合UHDM颗粒的允许半径设置了限制。
2023-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Searching for VHE gamma-ray emission associated with IceCube astrophysical neutrinos using FACT, H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS
冰立方探测到高能中微子的天体物理通量是寻找宇宙射线起源的一个重要步骤,因为这种发射预计起源于宇宙射线加速器内或附近发生的强子相互作用。到目前为止,在冰立方的数据中还没有发现中微子点源,或者与已知天体的显著相关性,可以揭示中微子发射点的位置。中微子发射的强子相互作用也会导致中性π介子衰变产生高能伽马射线。因此,寻找中微子源可以通过研究中微子事件和甚高能(VHE,E > 100 GeV)伽马射线之间的空间和时间相关性来进行。我们报告了使用FACT,H.E.S.S.,MAGIC和VERITAS成像大气切伦科夫望远镜(IACT)。到目前为止,还没有发现与中微子事件对应的稳定的伽马射线。最后,我们概述了最近的计划,及时IACT观测实时冰立方中微子事件的位置。
2017-08-29 astro-ph.HE
Constraints on Cosmic Rays, Magnetic Fields, and Dark Matter from Gamma-Ray Observations of the Coma Cluster of Galaxies with VERITAS and Fermi
对星系团中的射电晕和遗迹的观测表明电子加速是有效的。质子也应该被加速,这表明星团也可能是非常高能量(VHE; E>100 GeV)的伽马射线发射源。我们在这里报告VHE伽马射线观测的后发座星系团与VERITAS阵列成像切伦科夫望远镜,补充费米-LAT观测在GeV的能量。后发座星系团没有探测到明显的伽马射线辐射。在99%置信水平下,测得积分通量上限分别为(2-5)*10^-8 ph. m^-2 s^-1(VERITAS,>220 GeV)和~2*10^-6 ph. m^-2 s^-1(费米,1-3 GeV)。我们使用伽马射线上限来约束昏迷中的CR和磁场。使用分析方法,根据VERITAS数据和费米数据(维里半径内的平均值),CR与热压力之比被限制为< 16%和< 1.7%。这些上限开始限制自洽宇宙学集群模拟中的CR物理,并将结构形成冲击的最大CR加速效率限制在<50%。假设后发座晕的射电发射电子来自强子CR相互作用,观测结果意味着后发座中心磁场的下限为(2 - 5.5)μ G,这取决于径向磁场剖面和伽马射线谱指数。由于这些值低于由后发座中的法拉第旋转测量所推断的值(对于大部分参数空间),这使得强子模型成为后发座射电晕的一个非常合理的解释。最后,由于星系团是暗物质(DM)占主导地位,VERITAS上限已被用来放置的总自湮灭截面和DM粒子的相对速度,<σv>的热平均产品的约束。(abr.)
2012-08-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
An indirect search for dark matter with a combined analysis of dwarf spheroidal galaxies from VERITAS
本研究利用VERITAS对17个矮椭球星系638小时观测数据进行联合分析,在200 GeV至30 PeV质量范围内间接搜寻暗物质湮灭信号,并在无探测结果的情况下给出了速度加权湮灭截面的上限。
2024-08-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Measurement of Cosmic-ray Electrons at TeV Energies by VERITAS
宇宙射线电子和正电子(CREs)在GeV-TeV的能量是一个独特的探测我们当地的银河系附近。CREs通过同步辐射和逆康普顿散射过程在银河系内传播时迅速损失能量,这些损失限制了它们的传播距离。对于具有TeV能量的电子,极限在千秒差距的数量级上。在这个距离内,只有少数已知的天体能够将电子加速到如此高的能量。也有可能CREs是重暗物质(DM)粒子湮灭或衰变的产物。VERITAS是位于美国亚利桑那州南部的成像空气切伦科夫望远镜阵列,主要用于伽马射线天文学,但也在所有观测期间同时收集CREs。我们描述了我们的方法,确定CREs在VERITAS数据,并提出了一个能谱,从300 GeV到5 TeV,从大约300小时的观测。VERITAS数据中排除了单一幂律拟合。我们发现,CREs的频谱是符合一个破碎的幂律,在710 $\pm$ 40 $_{stat}$ $\pm$ 140 $_{syst}$ GeV的断裂能量。
2018-08-29 astro-ph.HE
VERITAS detection of gamma-ray flaring activity from the BL Lac object 1ES 1727+502 during bright moonlight observations
2013年5月,VERITAS切伦科夫望远镜探测到BL Lac天体1ES 1727+502(z=0.055)的伽马射线耀斑。这一探测代表了这个耀变体的极高能量(E>100 GeV)变化的第一个证据,并且使用了允许在明亮的月光下进行观测的降低的高压配置。积分通量大约是MAGIC测量的VHE通量的五倍。该探测引发了使用FLWO 48英寸望远镜和Swift卫星在标准暗时和从红外线到X射线的多波长观测期间进行的额外VERITAS观测。介绍了这一活动的结果,并将其用于产生该物体在伽马射线耀斑活动期间的第一次光谱能量分布。光谱能量分布,然后与一个标准的同步自康普顿模型,放置在blazar的发射区域的属性的约束。
2015-08-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
VERITAS Deep Observations of the Dwarf Spheroidal Galaxy Segue 1
切伦科夫望远镜的VERITAS阵列对附近的矮球状星系Segue 1进行了深入的观测计划。我们报告了2010年1月至2011年5月期间近48小时的高质量选定数据的结果。在Segue 1的标称位置处没有检测到明显的$γ$射线发射,并且推导出积分通量的上限。根据最近的研究,Segue 1是目前已知的最具暗物质优势的矮球状星系。我们推导出严格的界限各种湮灭和衰变的暗物质粒子模型。速度加权湮灭截面的上限是$\mathrm{<σv >^{95% CL} \lesssim 10^{-23} cm^{3} s^{-1}}$,将我们以前对矮球状星系的观测限制提高了至少两倍,用于暗物质粒子质量$\mathrm{m_χ\gtrsim 300 GeV}$。衰减寿命的下限为$\mathrm{τ^{95% CL} \gtrsim 10^{24} s}$水平。最后,我们解决的宇宙线轻子异常测量的ATIC和PAMELA的暗物质湮灭方面的解释,并表明,VERITAS观测Segue 1不赞成这样的情况。
2015-07-07 astro-ph.HE hep-ex
Very-high energy observations of the Galactic center region by VERITAS in 2010-2012
银河系中心是高能(0.1-100 GeV)和极高能(E > 100 GeV)伽马射线观测的有趣区域。GeV/TeV伽马射线发射的潜在来源已经被提出,例如,物质在超大质量黑洞上的吸积,来自附近超新星遗迹(例如SgrA East)的宇宙射线,plerion中的粒子加速,或暗物质粒子的湮灭。银河系中心已经被EGRET和费米/LAT在MeV/GeV能带探测到。在TeV能量下,CANGAROO和惠普尔10米望远镜以中等意义探测到银河系中心,H.E.S.S.魔术,真理。我们提出的结果,从三年的VERITAS观测进行大天顶角导致检测的银河系中心的水平上的18个标准偏差在能量以上~2.5TeV。的能谱推导,并被发现是兼容的强子,轻子和混合发射模型在文献中讨论。未来,更详细的测量高能量截止和更好的约束,高能量通量的变化将有助于完善和/或解开个别模型。
2014-06-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Searching for dark-matter induced neutrino signals in dwarf spheroidal galaxies using 10 years of IceCube public data
该研究用IceCube十年公开缪子径迹数据,对18个矮椭球星系进行单源与叠加无分箱似然分析,未发现显著中微子信号,并据此给出与VERITAS相当的暗物质湮灭截面约束。
2023-07-14 astro-ph.HE
Seeking particle dark matter in the TeV sky
在假设暗物质是由新粒子组成的情况下,需要这些粒子的湮灭才能在宇宙中重现正确的暗物质丰度。这个过程可能发生在我们银河系的密集区域,如银河系中心,矮星系和其他类型的子晕。高能伽马射线预计将在暗物质粒子碰撞中产生,并可由HESS、MAGIC和VERITAS等地面切伦科夫望远镜探测到。粒子暗物质模型的约束的主要实验挑战进行审查,明确的优点和缺点,这种技术是固有的,连同目前的结果从运行的天文台。介绍了利用切伦科夫望远镜对选定目标进行暗物质搜索的主要结果。最终,重点是一种新的方式来执行搜索银河系subhaloes与这样的望远镜,基于宽视场的调查,以及未来的前景。
2011-01-25 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Annihilation into Four-Body Final States and Implications for the AMS Antiproton Excess
我们把暗物质湮灭看作是标准模型粒子的一组末态,包括由中间态衰变产生的两体和四体末态。对于质量约为10-10^5 GeV的暗物质,我们使用普朗克和费米-LAT、MAGIC和VERITAS等高伽马射线实验的更新数据来约束每个末态的湮灭截面。普朗克约束是在整个质量范围内湮灭为轻轻子的最严格的约束,费米-LAT约束是质量高达~10^4 GeV的四体末态最严格的约束。我们根据最近AMS反质子的结果考虑了这些限制,并表明对于轻介质,当质量为mx ~ 60-100 GeV的暗物质和介质质量mx/mx ~< 1时,用暗物质解释AMS数据是可能的,并且与费米-LAT内星系测量保持一致。
2017-09-21 astro-ph.HE hep-ph
A decade of dark matter searches with ground-based Cherenkov telescopes
在弱相互作用大质量粒子(WIMP)的一般情况下,暗物质(DM)可以通过天体物理伽马射线观测到,因为光子在各种DM湮灭或衰变过程中产生,无论是宽带或线发射,还是因为带电粒子在湮灭或衰变的最后阶段的二次过程。前一个过程的能量范围可以通过目前的地面成像大气切伦科夫望远镜(IACT,如H.E.S.S.,魔术和真理)。这种技术的优点是:a)预期的DM伽马射线光谱显示出特殊的特征,如凸起,尖峰和截止,使它们与更平滑的天体物理光谱明显区分开来,b)预期的DM光谱是通用的,因此通过观察具有相同光谱的两个或多个DM目标,将能够明确识别DM(除了检测)。IACT的作用在未来可能会变得更加重要,因为大型强子对撞机的结果可能暗示存在质量为TeV或更高的DM粒子,而IACT的灵敏度是其他实验无法超越的。在这篇文章中,将介绍使用当前一代IACT搜索DM的综述。
2014-04-20 astro-ph.HE
Optimized analysis method for indirect dark matter searches with Imaging Air Cherenkov Telescopes
我们提出了一个专门的分析方法,间接暗物质搜索成像空气切伦科夫望远镜。通过使用全似然分析,我们充分利用了暗物质起源的伽马射线谱中预期的独特特征,相对于标准分析链实现了更好的灵敏度。我们描述的方法和表征其一般性能。我们还比较了它的灵敏度与目前的标准,几个暗物质湮灭模型,获得的增益高达10倍的顺序。我们计算改进的限制,可以达到使用这种新的方法,作为一个例子,现有的几个基准模型的估计,以及最近的结果从VERITAS观测矮球状星系Segue 1。此外,我们估计切伦科夫望远镜的单色线信号的灵敏度。对MAGIC和CTA可以实现的改进进行了预测。最后,我们讨论了如何将这种方法应用于一个全球性的,灵敏度优化的间接暗物质搜索,结合了当代所有切伦科夫天文台的结果。
2012-09-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
A review of the past and present MAGIC dark matter search program and a glimpse at the future
MAGIC TeV伽马射线望远镜在大约十年的时间里投入了数百小时的观测时间,从天空中各种感兴趣的候选目标中寻找伽马射线中的粒子暗物质间接特征:银河系中心,卫星星系,星系团和其他波段的不明物体。尽管如此,在MAGIC数据中没有任何提示。然而,这些观察结果并非不可用。MAGIC确实在TeV范围内得出了比任何其他仪器都更强大的上限。这些结果,暂时,只是温和地限制了一些经典的暗物质模型,但在暗物质模型的建设中使用的下一个搜索,也考虑了从加速器和直接检测实验的负面结果。在贡献中,我们讨论和审查MAGIC的结果,将它们置于上下文中,并与下一代地基切伦科夫望远镜一起透视。我们将简要介绍未来的MAGIC项目有关暗物质的搜索。
2017-01-20 astro-ph.HE
Gamma-Ray Dark Matter Searches in Milky Way Satellites -- A Comparative Review of Data Analysis Methods and Current Results
如果暗物质是由质量在GeV-TeV范围内的弱相互作用粒子组成的,它们的湮灭或衰变可能会产生伽马射线,伽马射线望远镜可以探测到。对银河系矮球状卫星星系(dSphs)的观测得益于对dSphs暗物质含量的相对准确的预测,从而对暗物质性质产生了强有力的约束。这些观测的灵敏度搜索暗物质信号可以得到优化,由于使用先进的统计技术,能够利用光谱和形态的特点,预期的信号。在本文中,我回顾了当前一代伽马射线望远镜:费米-LAT,H.E.S.S,MAGIC,VERITAS和HAWC从dSphs观测中搜索暗物质的现状。我将详细描述这些工具使用的一般统计分析框架,将最新的实验结果放在上下文中,并指出不同特定实现之间最相关的差异。这将有助于比较当前和未来的结果,以及它们最终整合在一个多仪器和多目标的暗物质搜索。
2020-03-30 astro-ph.HE hep-ex
Probing Dark Matter with AGN Jets
我们研究的可能性检测的签名粒子暗物质的伽马射线光子光谱从活动星系核(AGN)的高能粒子的散射活动星系核喷流关闭的暗物质粒子。我们认为粒子暗物质模型的背景下,超对称性和普遍的额外维度(UED),我们提出了完整的最低阶计算过程中,光子发射的暗物质-电子和/或暗物质-质子散射,其中电子和质子属于AGN喷流。我们发现,该过程是由共振,其能量是由粒子的光谱在暗物质部门(中性伴子和selectron的情况下的超对称,卡鲁扎-克莱因光子和电子的UED)。由此产生的伽马射线光谱表现出非常典型的光谱特征,包括对硬幂律行为的急剧突破。虽然规范化的伽马射线通量强烈依赖于假设的活动星系核喷流的几何形状,成分和粒子光谱,以及粒子暗物质模型和密度分布,我们表明,对于现实的参数选择,并为两个突出的附近活动星系核(半人马座A和M87),这种效果的检测原则上是可能的。最后,我们比较我们的预测和结果与最近的伽马射线观测费米,H.E.S.S.和VERITAS望远镜
2010-08-12 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Detection of Dark Matter with gamma rays
宇宙中构成暗物质的大部分质量是由什么构成的,这个问题的细节至今仍然是宇宙学和粒子物理学的主要难题之一--距离第一次观测到暗物质的迹象已经过去了80年。今天,人们普遍认为暗物质是存在的,而且它很可能是由基本粒子组成的--它们是弱相互作用的大质量粒子(弱相互作用大质量粒子)。尽管暗物质在我们对宇宙学的理解中非常重要,但迄今为止,对这些粒子的探测仍然是难以捉摸的。它们的主要性质,如质量和相互作用截面仍然是未知的。间接探测寻找的是WIMP湮灭或衰变的产物。这通常是通过观测伽马射线光子或宇宙射线来完成的。Fermi-LAT、H.E.S.S. MAGIC和VERITAS与未来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)相结合,将为其他搜索技术提供重要的补充约束。考虑到所有搜索技术的预期敏感性,我们正处于WIMP情景面临严格测试的阶段,可以预期WIMP要么被检测到,要么情景将受到严重限制,必须重新考虑。从这个意义上说,我们正处于“发现的门槛”。本文将对暗物质(WIMP)粒子的间接搜寻的现状和未来展望作一综述。
2014-02-12 astro-ph.HE hep-ex
AstroFit: An Interface Program for Exploring Complementarity in Dark Matter Research
AstroFit是一个接口,它将天体物理学组件添加到程序中,用于将标准模型(BSM)之外的物理学拟合到对撞机搜索的实验数据中。该项目旨在结合来自间接、直接和对撞机研究的广泛实验结果来研究暗物质(DM),并将其与各种DM模型中的理论预期进行比较。在这里,我们介绍AstroFit并讨论第一个结果。
2012-02-07 astro-ph.HE hep-ph
The sensitivity of Cherenkov telescopes to dark matter and astrophysical anisotropies in the diffuse gamma-ray background
在本文中,目前的能力(H.E.S.S.,MAGIC,VERITAS)和计划(CTA)的地基切伦科夫望远镜系统,用于探测弥散γ射线背景中的角各向异性的研究。在对仪器特性(有效面积、视场、角分辨率和背景抑制效率)的影响进行研究之后,第一部分研究了不同观测策略的影响,即,是否优选单个深观测或在多个浅场上进行分裂。第二部分研究了不同的常见暗物质模型对自湮灭暗物质产生的各向异性的敏感性。我们发现,从暗物质湮灭到河外弥漫伽马射线背景的相对贡献约为10%,可以检测到CTA的计划配置。在热平均的自湮灭截面方面,CTA的灵敏度对应于低于热冻结预期<sigma v>= 3 × 10-26 cm 3 s-1的暗物质粒子轻于~200 GeV的值。我们强调的重要性,约束尚未解决的天体物理源与目前正在运行的仪器已经各向异性,作为一种新的和补充的方法,调查TeV源的属性。
2014-02-06 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Analysis of programming tools in framework of dark matter physics and concept of new MC-generator
我们在这里分析了一些编程工具(MC-发电机),从他们的应用程序的任务的暗物质(DM)的解释宇宙射线难题的观点。我们简要地描述了我们的任务,其中的主要目标是解决银河系中DM衰变或湮灭产物引起的伽马射线抑制问题。我们表明,现有的MC发电机不完全满足我们的任务,比较它们,并建议我们自己的。
2019-11-28 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on the annihilation of heavy dark matter in dwarf spheroidal galaxies with gamma-ray observations
本研究利用Fermi-LAT对矮球状星系的观测,通过分析重暗物质湮灭产生的次级伽马射线信号,在10 GeV到100 PeV的宽质量范围内给出了暗物质湮灭截面的统一上限,拓展了现有约束的质量范围。
2024-02-01 astro-ph.HE
Dark Matter Searches with Astroparticle Data
暗物质(DM)的存在最早是由Zwicky在20世纪30年代注意到的,但它的性质仍然是物理学中未解决的重大问题之一。各种观测表明它是非重子和非相对论性的。非重子DM的首选候选者之一是在大多数模型中稳定的弱相互作用大质量粒子(WIMP)。WIMP的自湮灭可以产生宇宙射线、伽马射线和其他具有可探测特征的粒子。最近的实验,如PAMELA发现的异常宇宙射线光谱的提示,激发了有趣的解释DM湮灭和/或衰变。然而,这些特征也有标准的天体物理学解释,因此需要更多的证据来证明DM湮灭或衰变的检测。此外,还利用费米大天区望远镜对来自星系团、附近矮球状星系和星系团的伽马射线信号进行了观测,并对弥漫的银河系和河外伽马射线辐射进行了测量。此外,HESS、MAGIC和VERITAS等成像大气切伦科夫望远镜也报告了对矮星系伽马射线辐射的搜索。在这篇综述中,我们研究了这些仪器搜索颗粒DM的状态,并讨论了解释和由此产生的DM限制。
2011-04-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Bounds on Cross-sections and Lifetimes for Dark Matter Annihilation and Decay into Charged Leptons from Gamma-ray Observations of Dwarf Galaxies
我们提供了暗物质横截面和寿命的保守界限,这些横截面和寿命来自直接或通过中间粒子$ϕ$湮灭或衰变为带电轻子产生的终态辐射。我们的分析利用了来自四颗银河系矮卫星的实验伽马射线通量上限:HESS对人马座的观测和VERITAS对天龙座、小熊座和威尔曼1号的观测。使用90%的置信水平下限的积分的暗物质分布,我们发现,这些限制在很大程度上无法排除暗物质湮灭或衰变的PAMELA和ATIC/PPB-BETS过剩的解释。然而,如果在矮星系中有一个额外的索末菲增强,它的速度色散比当地的星系晕低10到20倍,那么暗物质通过$ϕ$湮灭的截面就非常接近威尔曼1号的截面上限。暗物质直接湮灭到$τ$中的可能性也被威尔曼1作为过度的解释而略微排除,所需的横截面仅比天龙座的上限低几倍。最后,我们预测的伽马射线通量预计从矮星系Segue 1的费米伽马射线空间望远镜。我们发现,对于相当大一部分的参数空间,其中暗物质湮灭成带电轻子解释PAMELA过剩,费米有很好的前景检测到一个伽马射线信号从Segue 1经过一年的观察。
2009-09-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE