Sagittarius dwarf spheroidal galaxy observed by H.E.S.S
矮球状星系的特征是测量到的质量与光的比率很大,并且不被认为是高光度非热高能伽马射线发射的场所。因此,它们是间接搜索伽马射线中暗物质粒子湮灭信号的最有希望的候选者之一。人马座矮球状星系一直被高能立体观测系统(High Energy Stereoscopic System,H.E.S.S.)定期观测。在90多个小时的时间里,切伦科夫望远镜一直在寻找暗物质粒子湮灭时发出的TeV伽马射线。在没有显著信号的情况下,推导出适用于马约拉纳弱相互作用大质量粒子(WIMPs)的暗物质湮灭截面的新约束。
2013-07-18 astro-ph.HE
Possible High-Energy Neutrino Emission from Dark Matter Annihilation in the Disrupting Dwarf Galaxy Boötes~III
Yunnan University(云南大学)
利用IceCube十年中微子数据,首次在恒星流核中搜索暗物质湮灭产生的高能中微子,在Boötes~III位置发现3.1σ超出,最佳拟合暗物质质量为26.5 TeV。
2026-09-17 astro-ph.HE
Prospect for dark matter signatures from dwarf galaxies by LHAASO
大型高空空气簇射观测站(LHAASO)是下一代高能伽马射线和宇宙射线观测站,具有宽视场。它将以高灵敏度探测能量范围从300 GeV到1 PeV的伽马射线。因此,LHAASO在矮球状卫星星系(dSphs)中寻找暗物质(DM)自湮灭产生的高能γ射线是很有希望的,因为矮球状卫星星系是DM间接探测的理想目标。在这项工作中,我们调查的LHAASO DM自湮没签名的敏感性为19 dSphs,并考虑到空间DM分布的dSphs的不确定性。我们进行了联合似然分析的19 dSphs,发现LHAASO的DM湮灭截面的灵敏度将达到$\mathcal{O}(10^{-24})\sim \mathcal{O}(10^{-25})$厘米$^3$ s $^{-1}$在TeV以上的质量尺度的几个湮灭模式,这是大于典型的热遗迹截面的10至100倍。
2019-10-15 astro-ph.HE
Bright gamma-ray Galactic Center excess and dark dwarfs: Strong tension for dark matter annihilation despite Milky Way halo profile
我们将银河系暗物质晕轮廓的不确定性,以及在暗物质湮灭模型的费米伽马射线太空望远镜检测到的银河系中心扩展伽马射线过剩(GCE)的弥漫伽马射线发射的不确定性的会计。当包括这些未知量时,粒子湮灭率和质量的范围扩大。然而,两个最精确的经验测定银河系晕的局部密度和密度分布离开信号区域是在相当大的张力与暗物质湮灭搜索从合并矮星系分析单通道暗物质湮灭模型。GCE和矮星的张力可以得到缓解,如果:一,晕是非常高度集中或强烈收缩;二,暗物质湮灭信号区分矮星和GC;或,三,本地恒星密度的措施被发现是显着较低的,从最近的恒星计数,增加当地的暗物质密度。
2016-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Model-independent constraints on dark matter annihilation in dwarf spheroidal galaxies
我们提出了一个一般的,独立于模型的形式主义,用于确定通过暗物质湮灭,适用于任何一组关于暗物质粒子物理学或天体物理学的假设在矮球状星系的光子生产的界限。作为一个例子,我们分析了费米大面积望远镜的伽马射线数据,以约束各种非标准的暗物质模型,其中几个以前没有在矮星系搜索的背景下进行过研究。
2018-05-24 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Prospects for a Dark Matter annihilation signal towards the Sagittarius dwarf galaxy with ground based Cherenkov telescopes
矮星系被广泛认为是利用高能伽马射线间接搜索暗物质的最佳目标之一;事实上,这些物体的伽马射线发射长期以来一直是地面大气切伦科夫望远镜详细研究的对象。在这里,我们更新目前的排斥限制获得最近的矮,人马座矮星系,在最近的现实暗物质晕模型。的速度加权湮没截面的暗物质粒子的约束是几个10 $^{-23}$ cm $^{3}$ s $^{-1}$在TeV的能量范围内为50小时的曝光。这些限制被外推到未来切伦科夫望远镜阵列的灵敏度。在200 h的观察时间内,95% C. L.达到10 $^{-25}$ cm $^{3}$ s $^{-1}$。研究了人马座矮星中隐藏的γ射线源可能的天体物理背景。结果表明,在足够长的观测时间内,人马座矮星系内球状星团毫秒双星的γ射线背景可能会限制对暗物质湮灭的敏感性。
2011-11-24 astro-ph.HE hep-ex
Constraints on the Sommerfeld-enhanced dark matter annihilation from the gamma rays of subhalos and dwarf galaxies
银河系暗物质晕的子结构,如暗物质晕和矮星系具有非常低的速度色散,这使得它们在约束的情况下,夏眠增强的暗物质湮灭有用。利用Eddington公式和NFW密度剖面计算了暗物质晕子结构中暗物质粒子的速度分布。我们将索末菲增强s波暗物质湮灭对γ射线通量的影响参数化为索末菲增强J因子,并计算了15个已知矮球状星系的J因子。利用非关联点源的Fermi-LAT 3FGL数据和暗物质晕下分布的N体模拟结果,导出了Sommerfeld增强下暗物质湮灭截面的上限.类似的上限来自于矮球状星系的费米-LAT伽马射线数据。我们发现,在一个广泛的区域的参数空间,约束可以是几个数量级更严格的情况下,没有索末菲增强。对于暗物质湮灭主要为$e^+e^-$、$μ^+μ^-$、$τ^{+}τ^{-}$和$b\bar b$的情况,对于质量低于约1 TeV的暗物质,这些约束可以排除热残余暗物质。
2018-03-30 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on the dark matter annihilation scenario of Fermi 130 GeV $γ$-ray line emission by continuous gamma-rays, Milky Way halo, galaxy clusters and dwarf galaxies observations
最近有报道称,在费米大天区望远镜观测数据中,银河系中心可能存在$\sim 130$ GeV的单色$γ$射线辐射,这可能与暗物质(DM)湮灭有关。在这项工作中,我们进行了全面的检查的一致性的结果与DM湮灭的情况下,使用3.7年的费米观测的内星系,星系晕,星系团和矮星系。发现的结果如下。1)非常强的约束DM湮灭成连续的$γ$ -射线从银河系中心设置,这是严格的“自然”规模假设DM的热冻结。这样的限制对DM模型解释谱线发射设置了很强的约束。2)在费米数据中没有发现来自星系晕的线发射,并且线发射上的约束与DM湮灭解释的来自内星系的$\sim 130$ GeV线发射略微一致。3)没有线发射的星系团和矮星系的检测,虽然可能的浓度的光子从集群在120-140 GeV的揭示。来自星系团和矮星系的约束是弱的,与DM湮灭方案解释的$\sim 130$ GeV的线发射是一致的。
2012-11-07 astro-ph.HE hep-ph
Extracting limits on Dark Matter annihilation from gamma-ray observations towards dwarf spheroidal galaxies
矮球状星系是暗物质占主导地位的天体之一,这使得它们成为寻找暗物质湮灭信号的一系列目标。伽马射线天文学的最新发展,最重要的是费米-LAT仪器的发射,使这些目标受到关注。然而,没有明确的过量伽马射线已被证实从这些目标,导致一些最严格的限制暗物质湮灭从间接搜索。在从矮球状星系中提取极限时,适当地考虑所有相关的不确定性是非常重要的。这些问题包括矮椭球体的暗物质分布特性和其背景的不确定性。我们重新审视了暗物质湮灭的极限,从伽玛射线研究一组附近的矮球状星系,我们有很好的理解,在暗物质分布的不确定性。对于这些目标,我们执行和比较结果的替代方法提取的背景伽马射线通量。这提供了一种方法来区分暗物质湮灭目标,那些可以给出强大的约束。最后,我们提出了我们最严格的限制暗物质湮灭,这只来自目标,确保准确理解的伽马射线背景和暗物质分布的不确定性。
2012-11-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Confronting Galactic center and dwarf spheroidal gamma-ray observations with cascade annihilation models
许多粒子暗物质模型预言暗物质会经历级联湮灭,即湮灭产物是四体末态。在与模型无关的级联湮没模型的背景下,我们研究了费米- LAT银河系中心γ射线发射的暗物质解释与矮球状星系零检测的兼容性。对于银河系密度剖面和局域暗物质密度的正则值,我们发现暗物质对银河系中心辐射的解释受到很强的约束。然而,暗物质分布的不确定性削弱了这些限制,并在广泛的质量尺度上留下了开放的暗物质解释。
2015-08-30 astro-ph.HE hep-ph
Searching for Dark Matter Annihilation from Milky Way Dwarf Spheroidal Galaxies with Six Years of Fermi-LAT Data
银河系的矮球状卫星星系(dSphs)是已知的暗物质(DM)占主导地位的天体之一。我们报告的伽马射线观测银河系dSphs的基础上6年的费米大面积望远镜的数据处理与新的通行证8事件级分析。没有dSphs显着检测到的伽马射线,我们提出了上限的DM湮灭截面从15 dSphs的组合分析。这些约束是最强和最强大的日期和谎言低于规范的热遗迹截面DM质量$\lesssim$ 100 GeV通过夸克和$τ$ -轻子通道湮灭。
2015-11-03 astro-ph.HE hep-ex
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 annihilation and decay profiles for the Reticulum II dwarf spheroidal galaxy
银河系中的矮球状星系是间接寻找暗物质最有吸引力的目标之一。在这项工作中,我们重建的暗物质湮灭(J-因子)和新发现的dSphReticulum II衰变配置文件。使用优化的球形牛仔裤分析从密歇根/麦哲伦纤维系统(M2 FS)获得的运动学数据,我们发现网壳II的J因子是任何银河系dSph中最大的。我们已经根据分析的几个成分检查了该结果的稳健性。除非它遭受潮汐破坏或双星的速度色散显着膨胀,否则网室II可能会提供一个独特的暗物质粒子特性窗口。
2015-07-28 astro-ph.HE hep-ph
The Dark Matter Annihilation Signal from Dwarf Galaxies and Subhalos
暗物质湮灭对于直接探测星系晕的块状性有着巨大的潜力,而星系晕是冷暗物质等级结构形成范式的关键预测之一。在这里,我们审查的伽马射线信号所产生的暗物质湮灭在银河系晕中心。我们认为这两个已知的银河系矮卫星星系和黑暗的团块没有恒星的组成部分作为潜在的来源。利用通过Lactea II数值模拟,我们估计通量18银河系矮椭球与公布的中心密度。最有希望的来源是Segue 1,其次是Ursa Major II,Ursa Minor,Draco和Carina。我们表明,如果任何已知的银河系卫星可以被检测到,那么至少有十倍以上的subhalos应该是可见的,其中很大一部分是黑暗的团块。
2009-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dwarf galaxy annihilation and decay emission profiles for dark matter experiments
伽马射线搜索矮星系中的暗物质湮灭和衰变依赖于对这些系统的暗物质密度分布的理解。相反,在这些密度分布的不确定性传播到推导出的粒子物理学的限制作为系统误差。在本文中,我们量化预期的暗物质信号,从20个银河系矮星使用统一的分析,最新的恒星运动学数据。假设所观察到的恒星星族是平衡示踪剂的球对称引力势占主导地位的暗物质,我们发现,目前的恒星运动学数据可以预测湮灭信号的振幅内的几个因素的超微弱的矮星最感兴趣。另一方面,来自几个经典矮星(具有大量成员星的高质量观测)的预期信号可以定位到~20%的水平。这些结果对于在目前和今后使用空间和地面仪器的实验中设计最灵敏的搜索十分重要。
2015-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Robust Method for Treating Astrophysical Mismodeling in Dark Matter Annihilation Searches of Dwarf Spheroidal Galaxies
费米-LAT观测通过对矮球状星系(dSphs)的联合似然分析强烈地约束了暗物质湮灭。这些约束预计是强大的,因为dSphs具有可测量的暗物质含量,并产生可忽略不计的天体物理发射。然而,每个dSph都是暗淡的,预测的通量通常低于背景模型的精度。我们发现,这显着降低了以前的联合似然算法的可靠性,并开发了一种改进的分析,直接占背景建模误差的影响。该方法在真实和模拟数据中产生更鲁棒的暗物质限制和检测。我们计算改进的限制的暗物质湮灭截面,从以前的分析,这几乎是一个因素的差异-尽管检查相同的数据。
2019-05-28 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Combined search in dwarf spheroidal galaxies for branon dark matter annihilation signatures with the MAGIC telescopes
本文利用MAGIC望远镜对多个矮椭球星系进行354小时观测,搜寻branon暗物质湮灭信号,在亚TeV至多TeV质量范围给出了迄今最强的湮灭截面限制。
2024-08-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Prospective Dark Matter Annihilation Signals From the Sagittarius Dwarf Spheroidal
本研究利用高分辨率流体动力学模拟计算人马座矮椭球星系的J因子,发现其值显著低于以往估计,暗示该星系不适合作为暗物质湮灭探测目标。
2023-11-14 astro-ph.HE
Dark matter line searches towards dwarf galaxies with H.E.S.S
高能$γ$ -射线是寻找致密环境中暗物质粒子湮灭的强有力的探测器。在几个DM粒子模型中,它们的湮灭产生了特征性的特征,例如在它们的能谱中的线、凸起或截止。高能立体系统(H.E.S.S.)的成像大气切伦科夫望远镜是非常适合从多TeV质量DM粒子搜索这样的功能。本星系群中的矮椭球星系(dSphs)是银河系中最常见的卫星,被认为主要受DM的引力约束,DM的质量是可见物质的O(10 3)倍。在过去十年中,H.E.S.S.开展了几次关于矮卫星星系的观测活动。总共暴露超过140小时。在此对观察结果进行了审查。在没有清晰信号的情况下,使用信号和背景的预期光谱和空间形态来导出对产生线状信号的颗粒模型的DM颗粒湮灭截面的约束。所有矮星系的数据的组合允许显着提高HESS的灵敏度。
2017-08-16 astro-ph.HE
Effect of Black Holes in Local Dwarf Spheroidal Galaxies on Gamma-Ray Constraints on Dark Matter Annihilation
最近在矮星系中发现的黑洞的光学特征表明,低质量星系确实可以容纳中等质量的黑洞。这激发了对宿主暗物质密度分布的影响的评估,以及对暗物质湮灭截面与质量的平面上的约束的后果,源于费米大面积望远镜对来自当地矮椭球体的伽马射线的非观测。我们计算的密度分布使用三种不同的处方黑洞质量与一个给定的球状星系,并考虑到截止到密度从暗物质对湮灭。我们发现,从个别矮星的观测暗物质湮灭率的限制增强了几个高达$10^6$的因素,这取决于特定的星系,黑洞质量处方,和暗物质粒子质量。我们估计的限制,从一个样本的15个矮星,各种假设的矮黑洞的质量和暗物质密度分布绝热收缩前的综合观测。我们发现,如果局部矮椭球体中确实存在黑洞,那么,与假设无关,(i)银河系中心伽马射线过量的暗物质解释将被最终排除,(ii)将被排除的维诺暗物质质量约为3 TeV,(iii)香草热遗迹WIMPs必须重于100 GeV。
2014-10-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraints on dark matter annihilation in dwarf spheroidal galaxies from low frequency radio observations
我们提出的第一个观测限制的预测同步信号的粒子暗物质湮灭模型在矮球状星系在射频低于1 GHz。我们使用默奇森宽场阵列(MWA)和巨型米波射电望远镜(GMRT)的调查数据的组合,以寻找从14个矮球状星系的漫射无线电发射。对于1 $μG$的原位磁场和扩散系数的任何合理值,我们的限制不约束任何暗物质模型。然而,对于更强的磁场,我们的数据可能会提供与伽马射线和宇宙射线观测的现有限制相当的限制。对升级后MWA的灵敏度的预测表明,暗物质粒子质量高达$\sim$ 1.6 TeV(1 TeV)的模型可能会受到2 $μG$(1 $μG$)磁场的约束。虽然未来低频平方公里阵列(SKA)的更深限制将挑战大型强子对撞机寻找暗物质粒子,但MWA为低频SKA提供了宝贵的第一步。
2019-07-01 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter searches with H.E.S.S. towards dwarf spheroidal galaxies
H.E.S.S.实验是在南半球的四个相同的成像大气切伦科夫望远镜阵列,旨在观察非常高的能量伽马射线(E > 100 GeV)。这些高能伽马射线可用于在稠密环境中寻找暗物质粒子的湮灭。矮星系动力学表明它们是暗物质主导的环境。H.E.S.S.对银河系的矮卫星星系进行了几次观测活动。对观察结果进行了审查。在没有明确信号的情况下,暗物质粒子湮灭截面的约束条件已经在不同的粒子物理场景中推导出来。研究了γ射线通量的一些可能的增强,即,索末菲效应、内部韧致辐射和暗物质晕中的子结构。
2011-11-24 astro-ph.HE
Prospects for measuring dark matter microphysics with observations of dwarf spheroidal galaxies
银河系附近矮球状(dSph)星系中的暗物质湮灭有可能产生可探测的伽马射线特征。这个信号的幅度取决于dSph中的暗物质密度、暗物质粒子质量、湮灭中产生的光子数以及可能与速度相关的暗物质湮灭截面。我们认为,如果从多个dSphs的湮灭信号的幅度可以测量,它是可能的,以确定速度依赖性的湮灭截面。然而,我们表明,这样做将需要改进的dSph密度分布的约束,包括控制系统的不确定性的可能来源。对未来的改进做出合理的假设,我们对当前和未来的实验--包括费米、CTA和AMEGO --约束暗物质湮灭速度依赖性的能力进行了预测。
2021-07-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Improving the Sensitivity of Gamma-Ray Telescopes to Dark Matter Annihilation in Dwarf Spheroidal Galaxies
费米-LAT合作研究了矮球状星系堆叠群体的伽马射线发射,并利用这些信息对暗物质湮灭截面进行了限制。有趣的是,他们的分析发现了一个超额的检验统计量(TS)为8.7。如果简单地解释,相对于其背景模型的预期,这构成了2.95 sigma局部超额(p值=0.003)。为了进一步验证这一解释,费米-LAT团队研究了大量的空白天空位置,发现TS>8.7的超额比他们的背景模型预测的更常见,将其矮超额的显著性降低到2.2 sigma(p值=0.027)。我们认为,这些TS>8.7的空白天空位置主要是未解决的耀变体,射电星系和恒星形成星系的结果,并表明多波长信息可以用来减少这些来源污染的程度,否则空白的天空。特别是,我们表明,位于1度内的BZCAT或CRATES目录中包含的源的天空的掩蔽区域减少了TS>8.7的空白天空位置的分数超过两个因素。考虑到这样的多波长信息,可以使费米等实验更好地描述其背景,并提高其对矮星系中暗物质的敏感性,其中最重要的是在很大程度上没有受到未解决的点源的污染。我们还注意到,对于暗物质质量和湮灭截面的范围目前正在测试的矮球状星系的研究,模拟预测,费米应该能够检测到显着数量的暗物质subhalos。这些subhalos构成了人口的亚阈值伽马射线点源,并代表了一个不可减少的背景搜索的暗物质湮灭在矮星系。
2014-09-04 astro-ph.HE hep-ph
Gamma-ray and Synchrotron Radiation from Dark Matter annihilations in Ultra-faint Dwarf Galaxies
适用于超暗矮星系(UFD)的非常大(100-1000)的质光比意味着高浓度的暗物质,从而使它们成为暗物质间接特征的理想剧院。在本文中,我们考虑了14个最近发现的UFD和研究从他们发出的电磁辐射在很宽的范围内,从伽马射线下降到射频。我们分析了高能γ射线和射电通量在GMRT和VLA的费米LAT数据,以获得湮灭截面的上限$\langleσv\rangle$在一个模型无关的方式。我们进一步讨论了平方公里阵列射电望远镜探测上述UFD的同步辐射的灵敏度。我们还研究了上述上限对各种天体物理参数测定中的不确定度的依赖性。
2021-07-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Search for Gamma-ray Spectral Lines from Dark Matter Annihilation in Dwarf Galaxies with the High-Altitude Water Cherenkov Observatory
本地矮球状星系(dSphs)是附近的暗物质占主导地位的系统,使它们成为寻找伽马射线粒子暗物质相互作用的理想目标。如果暗物质湮灭或直接衰变为两条伽马射线(或一条伽马射线和一条中性粒子),就会产生一条单色谱线。在TeV的能量下,没有其他过程会产生谱线,这使得它成为一个非常干净的间接暗物质搜索通道。随着逐事件能量重建技术的发展,我们现在可以用高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台搜索谱线。HAWC是一种位于墨西哥中部的宽视场测量仪器,可观测100 TeV的伽马射线<1 TeV to >。在这项工作中,我们提出了最近的搜索结果谱线从本地,暗物质占主导地位的矮星系使用1038天的HAWC数据。我们还提出了更新的限制,在以前的出版物中报道的几个连续通道。我们的伽马射线谱线的限制是迄今为止获得的最具约束力的20 TeV至100 TeV。
2019-12-11 astro-ph.HE hep-ex
A Comprehensive Search for Dark Matter Annihilation in Dwarf Galaxies
我们提出了一种新的形式主义,旨在发现发生在银河系的矮星系的暗物质湮灭。统计框架提取数据中的所有可用信息,同时结合所有矮星系的观测,并纳入粒子物理性质的影响,暗物质在矮星系中的分布,以及探测器的响应。该方法执行最大功率的频率搜索,并产生粒子物理参数的置信限。在各种假设下,检验统计量的概率分布被精确地构造,而不依赖于大样本近似。推导出的限制有适当的覆盖范围的建设和索赔的检测不偏不完美的背景建模。我们实现这一形式主义使用费米伽马射线太空望远镜的数据,寻找湮灭信号的完整样本的银河系矮星的暗物质分布可以可靠地确定。我们发现,观察到的数据是一致的背景下,每个矮星系单独以及在联合分析。最强的限制是在小的暗物质粒子质量。取矮密度剖面系统不确定度的中值,其截面上限低于纯s波弱尺度遗迹丰度值对于质量低于26 GeV的暗物质,其速度为2.2 x 10^-26 cm^3/s(湮灭为b夸克),29 GeV(τ轻子),35 GeV(上、下、奇异和魅夸克和胶子),6 GeV(电子/正电子)和114 GeV(双光子终态)。对于质量小于1 TeV的暗物质粒子,这些代表了迄今为止使用矮星系获得的最强极限。
2015-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Dependence of accessible dark matter annihilation cross-sections on the density profiles of dwarf spheroidal galaxies with the Cherenkov Telescope Array
矮球状星系是伽玛射线搜寻暗物质的绝佳目标。我们考虑用切伦科夫望远镜阵列(CTA)在矮球状星系(dSphs)中搜索暗物质。这项工作的目的是揭示一个定量和精确的依赖性的可访问的暗物质湮灭截面上的暗物质密度分布的dSphs和对他们的距离。在大多数数据分析中,研究人员假设dSphs的信号是点状的,因为用目前的伽马射线观测站很难分辨出预期的发射轮廓。然而,在未来,CTA将能够解决dSphs中的峰值发射曲线。我们以天龙座dSph的几种暗物质密度剖面变化为例,分析了CTA模拟观测的结果。我们推导出每个暗物质密度分布的暗物质湮灭截面的可达区域。湮灭横截面的可及区域在合理的分布中可以相差10倍。我们还研究了依赖于目标dSphs的距离,假设相同的配置文件的dSphs在不同的距离。更近的目标是更好的,由于更高的J因子,而它们的空间扩展显着降低了我们达到湮灭截面相比,从一个简单的距离缩放的J因子的预期值。源的空间延伸以依赖于能量的方式影响可能的参数区域。在某些伽马射线能量范围内,这种行为变得适度地依赖于观测设施的性质。
2019-05-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
What the Milky Way's Dwarfs tell us about the Galactic Center extended excess
银河系的银河系中心藏有一个伽马射线过剩,这是一个候选的湮灭暗物质的信号。矮星系在其预期的相称辐射中仍然主要是黑暗的。在这项工作中,我们通过联合似然分析来量化这两个观测之间的一致性程度。在这样做的时候,我们将银河系暗物质晕轮廓的不确定性,以及在暗物质湮灭模型的费米伽马射线太空望远镜检测到的银河系中心扩展伽马射线过剩(GCE)的弥漫伽马射线发射的不确定性的会计。当包括这些未知量时,湮灭率和质量的优选范围扩大。即便如此,使用两个最近的银河系晕的局部密度的测定离开GCE的单通道暗物质湮灭模型的首选区域,在结合矮星系分析湮灭搜索的强烈张力。第三,更高的银河系密度测定,消除了这种紧张。我们的联合可能性分析使我们能够量化这种不一致性。我们提供了一套工具来测试暗物质湮灭模型在这个组合数据集内的一致性。作为一个例子,我们测试了一个代表性的逆康普顿源自相互作用的暗物质模型,这是一致的GCE和矮星。
2017-10-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark matter annihilation and decay from non-spherical dark halos in the Galactic dwarf satellites
银河系中的矮球状星系是间接寻找粒子暗物质的主要目标。为了对候选的暗物质粒子设置强有力的约束,了解这些系统的暗晕结构是非常重要的。在本文中,我们首先评估的天体物理因素的暗物质湮灭和衰变为24 dSphs,考虑到非球形暗晕,使用广义轴对称质量模型的基础上轴对称Jeans方程。首先,从最新的运动学数据的拟合分析,我们的轴对称质量模型是一个更好的适合比以前的球形,因此,我们的工作应该是最现实和可靠的估计天体物理因素。其次,我们发现,在分析的dSphs,超暗矮星系三角座II和大熊座II是最有前途的,但大的不确定目标的暗物质湮灭,而经典的dSphDraco是最强大的和可检测的目标的暗物质衰变。研究还发现,非球形的明亮和黑暗的组件影响的天体物理因素的估计,即使这些因素在很大程度上取决于样本大小,先验的参数范围和暗晕的空间范围。此外,由于这些影响,对暗物质湮灭截面的约束比以前的球形工作更保守。这些结果对于优化和设计空间和地面望远镜当前和未来多信使观测中的暗物质搜索非常重要。
2016-08-04 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Milky Way White Dwarfs as Inelastic Dark Matter Detectors
SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford(斯坦福直线加速器中心);University of Victoria(维多利亚大学);TRIUMF(崔姆夫)
本研究提出银河系中心白矮星可作为非弹性暗物质探测器,通过外部湮灭产生伽马射线信号,并与H.E.S.S.观测比较,给出TeV尺度IDM散射截面限制及暗光子介导和higgsino模型参数约束。
2026-09-29 astro-ph.HE hep-ph
Heavy dark matter particle annihilation in dwarf spheroidal galaxies: radio signals at the SKA telescope
如果弱相互作用的暗物质候选物质的质量接近或高于TeV,则很难在大型强子对撞机等高能对撞机上检测到。另一方面,这种粒子的成对湮灭可能会在矮球状星系(dSph)中产生$e^+ e^-$对,这反过来又会导致无线电同步信号,这些信号可以在即将到来的平方公里阵列(SKA)望远镜中在中等观测时间内检测到。我们调查的情况下,这种互补性之间的碰撞和无线电信号的暗物质可以是有用的,在探测物理超越标准模型的基本粒子。粒子物理问题和扩散的作用和电磁能量损失的$e^\pm$考虑。首先,trans-TeV暗物质的可探测性的标准进行了分析独立的粒子物理模型(S)。此后,我们使用一些基准的基础上流行的情况下,即最小的超对称标准模型。因此,它表明,从dSph像天龙座的无线电通量应在大约100小时在SKA观察到,暗物质质量高达4-8 TeV。此外,空间中的天体物理参数,这种信号应该是在SKA检测到的跨越区域,被标记出来。
2020-01-09 astro-ph.HE hep-ph
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
Stringent constraint on the radio signal from dark matter annihilation in dwarf spheroidal galaxies using the TGSS
弱相互作用大质量粒子(WIMP)被认为是最受欢迎的暗物质候选者之一。在过去的几十年里,在整个电磁波谱上寻找由于WIMP的湮灭和衰变而产生的任何可检测信号已经成为人们感兴趣的问题。WIMP湮灭到标准模型粒子产生了通过同步辐射在低射频下检测这种信号的可能性。矮椭球星系(dSphs)被认为含有大量的暗物质,这使它们成为寻找这种大尺度弥散射电辐射的有希望的目标。在这项工作中,我们提出了在低频(147.5MHz)观测到的23 dSph星系的TIFR-GMRT巡天(TGSS)的一部分,堆叠分析。这些叠加实验中没有检测到任何信号,这对暗物质参数造成了非常严格的限制。最好的限制来自于新的堆叠方法,该方法是在将各个dSph星系场的射电图像按各自的半光半径缩放后进行缩放。热平均截面的约束是低于热遗迹截面值在一定范围内的WIMP质量的合理选择有关的天体物理参数。这样的分析使用未来更深入的观察个别目标以及堆叠可以潜在地揭示更多关于WIMP暗物质属性。
2021-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Exclusion of canonical WIMPs by the joint analysis of Milky Way dwarfs with Fermi
矮球状星系被认为是探测湮灭的暗物质的最佳目标。我们提出了新的限制的湮灭截面的弱相互作用大质量粒子(WIMPs)的基础上联合分析的7个银河系矮星使用频率论奈曼建设和通行证7数据从费米伽马射线太空望远镜。我们排除通用的WIMP候选人湮灭到b-bbar的质量小于40 GeV,重现所观察到的遗迹丰度。为了使矮星系内暗物质分布的系统误差在95%以内,质量下限可以低至19 GeV或高至240 GeV。对于湮灭到τ + τ-这些限制分别为19 GeV,13 GeV和80 GeV。
2011-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Stringent and Robust Constraints on the Dark Matter Annihilation Cross Section From the Region of the Galactic Center
对于任何现实的晕轮廓,银河系中心被预测为来自暗物质湮灭的最明亮的伽马射线源。由于在很大程度上与暗物质分布和天体物理背景的不确定性,然而,最常用的暗物质湮灭截面的限制已来自其他地区,如矮球状星系。在这篇文章中,我们研究费米伽玛射线空间望远镜的数据从内星系的方向,并推导出严格的上限暗物质的湮灭截面。即使是非常保守的情况下,一个暗物质分布的显着(~kpc)恒定密度的核心,归一化到最小的密度需要,以适应旋转曲线和微透镜测量,我们发现,银河系中心的约束是严格的矮星系(这是根据NFW分布的假设)。对于NFW或Einasto轮廓(同样,归一化到最小允许密度),银河系中心的约束通常比来自矮星的约束更强。
2013-05-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark Matter search with H.E.S.S. towards ultra-faint dwarf nearby DES satellites of the Milky Way
暗能量巡天(DES)在过去几年中发现的几颗银河系附近的超暗卫星是用甚高能(VHE,E $\gtrsim$ 100 GeV)伽马射线进行间接暗物质(DM)搜索的有希望的目标。H.E.S.S.该实验在2017年和2018年进行了一次观测活动,以选择最有前途的DES矮卫星,累计观测时间约为80小时。各个数据集已被用来寻找一个DM信号在几个湮灭通道。在任何目标中均未发现明显的VHE伽马射线超出本底。的DM粒子与它们的质量的热平均速度加权湮没截面$\langle σv \rangle$的约束。对数据集进行了综合分析。最强的95% C. L。对于TeV DM质量范围内的DM连续谱信号,上限达到几个$10^{-24}$ cm $^3$ s $^{-1}$的$\langle σv \rangle$值。它们是来自DES矮星系卫星的成像大气切伦科夫望远镜观测的第一个约束。这些限制是迄今为止在TeV DM质量范围内对银河系矮卫星最具约束力的限制之一。
2019-08-12 astro-ph.HE
Structure Formation Models Weaken Limits on WIMP Dark Matter from Dwarf Spheroidal Galaxies
在晕子结构中形成的矮球状星系对暗物质湮灭提供了严格的限制。现代巡天发现的许多超暗矮星对这些限制做出了重大贡献。目前,由于缺乏丰富的恒星运动学数据,超暗区的密度分布参数通常采用无信息的先验假设。基于半解析模型的暗物质subhalos和他们的连接到卫星星系,我们提出了更多的信息和现实的卫星先验。我们表明,我们的卫星先验导致的湮灭率的限制,是2和7之间的一个因素,比在非信息先验弱。因此,对于质量为$\lesssim 40$ GeV的暗物质,热遗迹截面最多只能从矮球状体数据中排除(概率为95%),假设湮灭为$b\bar{b}$。
2020-08-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On velocity-dependent dark matter annihilations in dwarf satellites
银河系的矮球状卫星是暗物质(DM)间接搜索的主要目标。最近,人们重新评估了在长距离相互作用(通常称为索末菲增强)情况下预期的DM伽马射线信号。由于底层DM相空间分布函数的细节变得至关重要,因此最终结果中可能存在很大的不确定性。我们在这里提供了第一次尝试对这些系统学进行全面的调查,通过对现有恒星运动学数据集的贝叶斯推断,解决对银河系矮星的预期DM通量的影响。在重新考虑遍历系统的研究情况下,我们第一次调查的情况下,DM粒子轨道可能有径向或切向偏差。我们认为尖和核心参数DM密度分布,连同直接连接到视线可观测量的非参数晕建模的情况下。我们的工作的主要发现突出了假设的相空间分布的相关性:参考广义J因子,即视线卷积的空间部分的情况下,速度相关的湮灭率,增强(抑制)相对于各向同性相空间分布的限制的情况下,切向(径向)偏置DM粒子轨道。我们提供了新的估计J-因子的8个最明亮的银河系矮星也在速度无关的DM湮灭的限制,与文献中以前的结果很好地吻合,并推导出数据驱动的下限的基础上的非参数模型的晕密度。我们广泛的研究结果脱颖而出,作为该领域最先进的代表,并属于当前和未来的实验合作的利益,涉及DM间接检测计划。
2018-12-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling of Dark Matter Prompt and Secondary Signatures in Dwarf Galaxies
针对矮球状星系射电探测难的问题,本研究用CRPropa 3.2代码计算暗物质湮灭的多波段次级光谱,系统比较其与传统天体物理信号的差异,为限制暗物质性质提供支撑。
2025-09-23 astro-ph.HE hep-th
Constraining the Sommerfeld enhancement with Cherenkov telescope observations of dwarf galaxies
我们星系晕中暗物质的存在可以通过对湮灭产物的间接探测来揭示。一旦考虑到10^3或更高数量级的增强因子,暗物质湮灭是最近测量到的正电子和电子通量过剩的可能解释之一。这样的助推因子实际上是通过湮灭截面的速度依赖性索末菲增强来实现的。在这里,我们研究了预期的伽马射线通量从两个本地矮星系的空气切伦科夫测量是可用的,即天龙座和人马座。我们使用速度色散测量模型的暗物质晕的矮星,和数值模拟的结果来模拟存在的相关人口的subhalos。我们将索末菲增强的湮灭截面。我们将我们的预测与MAGIC和HESS分别对天龙座和人马座的观测进行了比较。我们还比较了我们的结果与费米和未来切伦科夫望远镜阵列的灵敏度。我们发现,索末菲增强所产生的增强因子已经受到MAGIC和HESS数据的限制,大于5 × 10^4的增强被排除在外。尽管费米望远镜即使在最乐观的索末菲效应下也无法探测到来自矮星系s的伽马射线,但我们证明切伦科夫望远镜阵列将能够测试大于1.5 × 10^3的增强。
2009-02-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark matter in the classical dwarf spheroidal galaxies: a robust constraint on the astrophysical factor for gamma-ray flux calculations
我们提出了一个新的分析的相对可探测性的暗物质湮灭在银河系的八个经典矮球状卫星星系。我们的是类似于以前的分析,我们使用马尔可夫链蒙特卡罗技术,以适应暗物质晕参数经验速度色散曲线通过球形牛仔裤方程,但更一般的意义上说,我们不采用来自宇宙学模拟的先验。我们表明,即使没有强约束的形状dSph暗物质密度分布(我们仅要求内部轮廓满足-lim(r->0)[dlnrho/dlnr] <=1),我们获得了对预期暗物质湮灭信号的天体物理分量的鲁棒且精确的约束,假设积分角大约是dSph的投影半光半径的两倍除以到观察者的距离,alpha_int~ 2 rh/d。使用这个集成角,这代表了最大限度地提高预期的通量和最小化的dSph的暗物质分布的不确定性之间的妥协,我们计算的相对可探测性的经典dSph地面和空间为基础的伽马射线天文台。
2011-04-03 astro-ph.HE
Dark matter self-annihilation as a hidden energy source in white dwarfs
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Astronomisches Rechen-Institut(海德堡大学天文中心计算研究所);Heidelberger Institut für Theoretische Studien(海德堡理论研究所)
本研究通过自洽求解两流体方程,发现白矮星中混合少量自湮灭暗物质可解释其质量-半径关系偏差,表明白矮星可作为灵敏暗物质探测器。
2026-09-22 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Dark matter profiles and annihilation in dwarf spheroidal galaxies: prospectives for present and future gamma-ray observatories - I. The classical dSphs
由于矮球状星系具有较大的动态质光比,它们是γ射线中间接探测暗物质的理想目标。我们研究他们的探测能力,目前和未来的伽马射线天文台。我们分析的关键创新特征是:(i)我们考虑了dSphs的角度大小;虽然附近的物体具有更高的伽马射线通量,但它们更大的角度范围可能使它们对背景主导的仪器不那么有吸引力。(ii)我们推导出DM配置文件和天体物理J-因子(参数化预期的伽马射线通量,独立于DM粒子模型的选择)的经典dSphs直接从光度和运动学数据。我们假设很少的DM配置文件,建模这是一个光滑的分裂幂律分布,有和没有子块。(iii)我们使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)技术,边缘化的未知参数,并确定我们推导的J-因子模型和测量不确定性的敏感性。(iv)我们使用模拟DM配置文件,以证明我们的J-因子测定恢复正确的解决方案在我们引用的不确定性。我们的主要发现是:(i)dSphs中的子块并不能有效地增强信号;(ii)大气切伦科夫望远镜对20 kpc内具有核心晕的dSphs的灵敏度可能比假设它们是点状的估计差约50倍。即使对于星载费米LAT,对于长时间曝光,在相关角度尺度上的灵敏度也显著降低,因此在选择目标时考虑dSphs的角度范围至关重要;(iii)目前的数据没有排除糖尿病的可能性,但是使用内部暗物质尖点斜率0 <= gamma <= 1的先验,因子估计精确到几个因子,如果适当的角度尺度[删节]
2011-07-05 astro-ph.HE
Resonant Annihilation of WIMP Dark Matter for Halo Gamma Ray Signal
Leinweber Institute for Theoretical Physics, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校莱因韦伯理论物理研究所);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), University of Tokyo(东京大学宇宙物质与粒子科学 Kavli 研究所(WPI));Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory(欧内斯特·奥兰多·劳伦斯伯克利国家实验室)
本文提出通过共振湮灭机制解释银河晕伽马射线信号,结合模型无关分析和粒子物理模型,调和WIMP暗物质湮灭截面与观测数据之间的矛盾。
2025-12-01 astro-ph.HE hep-ph
Search for gamma-ray line features from Milky Way satellites with Fermi-LAT Pass 8 data
利用91个月的公开的Fermi-LAT Pass 8数据,我们分析了银河系卫星的伽马射线发射,以寻找由于暗物质粒子湮灭为双光子而产生的潜在线信号。搜索的目标包括一个矮球状星系样本,大麦云云(LMC)和小麦哲伦云(SMC)。无论是在堆积矮星系样品中还是在LMC/SMC方向上,都没有发现明显的线发射。导出了相应的双光子湮没截面上限。与以往用Pass 7数据进行的γ射线谱线搜索结果相比,目前对矮球状星系谱线辐射的约束在较宽的能量范围内得到了显著改善。随着矮球状星系(候选星系)样本的迅速增加,我们期望在不久的将来伽马射线谱线搜索的灵敏度将得到显著提高。
2016-08-25 astro-ph.HE
Implications for constrained supersymmetry of combined H.E.S.S. observations of dwarf galaxies, the Galactic halo and the Galactic Centre
为了使用$γ$ -射线观测对暗物质(DM)属性进行限制,以前的分析通常假设$γ$ -射线湮灭产额的非常简单的参数化;通常,假设湮灭仅通过单个通道进行。在现实的DM模型中,湮灭可能发生在许多不同的最终状态,这是一个相当粗略的分析。随着虚内韧致辐射和终态辐射等附加过程的出现,这种假设变得更加不正确,并且明确需要扫描明确的模型参数空间。在这里,我们提出了扫描的参数空间的约束最小超对称标准模型(CMSSM),考虑$γ$射线光谱从三个矮星系,银河系中心区域和更广泛的星系晕,获得与高能立体系统(H.E.S.S.)。我们提出了一系列的可能性扫描结合H.E.S.S.数据与其他实验结果。我们发现,人马座,船底座和玉夫座矮星系的观测不赞成的CMSSM和模型具有大的湮灭截面的共湮灭区域。这是真实的,即使在合理的假设DM密度分布,并构成了最强的约束,到目前为止共湮灭模型内的CMSSM。星系晕也有类似的效应,但较弱。银河系中心的搜索是复杂的一个强大的(未知的)$γ$射线源,我们看到没有影响CMSSM参数空间时,假设一个现实的银河系中心DM密度分布。
2011-08-17 astro-ph.HE hep-ph
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
Limits to dark matter properties from a combined analysis of MAGIC and Fermi-LAT observations of dwarf satellite galaxies
我们提出了第一个MAGIC/费米-LAT联合搜索的暗物质湮灭伽马射线信号的矮卫星星系。我们结合了158小时的观测Segue 1的MAGIC和6年的观测15矮卫星星系的费米-LAT。我们得到的限制湮灭截面的暗物质粒子质量之间的10 GeV和100 TeV -有史以来最广泛的质量范围内探索的连贯和全面的分析。我们的新的包容性分析方法是完全通用的,我们建议使用它来执行一个全球性的,灵敏度优化的暗物质搜索相结合的数据从现在和未来的伽马射线和中微子探测器。
2015-08-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Dark matter line search using a joint analysis of dwarf galaxies with the Fermi Gamma-ray Space Telescope
我们执行一个联合分析的矮星系数据从费米伽玛射线太空望远镜在寻找暗物质湮灭到伽玛射线线。我们采用了一种新的统计方法,考虑到从一个样本的7个矮星系的单个光子事件的空间和光谱信息。矮星系没有显示出在10 GeV和1 TeV之间的伽马射线线的证据。在130 GeV能量下,双光子末态湮灭截面的上限为3.9(+7.1)(-3.7)x 10^-26 cm ^3/s,其中的误差反映了矮星系内暗物质分布的系统不确定性。
2012-07-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Impact of axisymmetric mass models for dwarf spheroidal galaxies on indirect dark matter searches
矮球状体是银河系的低光度卫星星系,主要由暗物质(DM)组成。因此,它们是利用伽马射线观测寻找暗物质湮灭信号的主要目标。虽然典型的假设是,这些卫星星系的暗物质密度分布可以描述的球形对称Navarro-Frenk-White(NFW)的配置文件,最近的恒星运动学的观测数据表明,DM晕周围的这些星系更好地描述轴对称配置文件。出于这样的证据,我们分析了大约7年的PASS 8费米数据的7个经典矮星系,包括天龙座,采用广泛使用的NFW配置文件和观测动机的轴对称密度配置文件。对于四个选定的矮星(六分仪,船底座,雕塑家和天炉座)轴对称质量模型建议核心的密度配置文件,而不是通常采用的尖形配置文件。我们发现,上限的湮灭截面,这些矮星显着高于使用NFW配置文件实现的。因此,使用球形对称尖点轮廓(如NFW)获得的文献中的上限可能被高估。我们的研究结果表明,它是非常重要的,以获得准确的约束暗物质湮灭截面,使用观测动机的密度分布超出通常采用的NFW。
2017-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A model-independent analysis of the Fermi Large Area Telescope gamma-ray data from the Milky Way dwarf galaxies and halo to constrain dark matter scenarios
我们实施了一种新的技术,使用费米卫星上的大面积望远镜收集的数据来执行多个伽马射线点源的集合的集体光谱分析。从光子计数开始重建源的能谱,并且不假设源和背景的任何谱模型。在微弱的源的情况下,其通量的上限进行评估与贝叶斯方法。当研究几个具有相似光谱特征的源时,这种分析技术是非常有用的,例如来自暗物质粒子湮灭的伽马射线源。我们提出的结果,通过应用这种分析的一个样本的矮球状星系和银河系的暗物质晕。矮球状星系的分析产生的产品上的上限的暗物质对湮灭截面和湮灭粒子的相对速度远低于那些预测的典型的热遗迹的情况下,在质量范围从几个GeV到几十个GeV的一些湮灭通道。
2012-03-30 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Indirect Detection Constraints on s and t Channel Simplified Models of Dark Matter
最近对银河系中矮球状星系的费米-LAT观测对来自暗物质湮灭的伽马射线通量有很强的限制。为了对暗物质湮灭截面产生最强的限制,每个矮星系的观测通常被“叠加”在一个联合似然分析中,利用光学观测来限制每个矮星系中的暗物质密度分布。这些极限通常仅针对奇异湮灭终态(诸如$b\bar{b}$或$τ^+τ^-$)计算。在本文中,我们推广这种方法,通过产生一个独立的联合似然分析设置约束模型的暗物质粒子湮灭到多个最终状态费米子。我们解释这些结果的背景下,最流行的简化模型,包括与s-和t-通道暗物质湮灭通过标量和矢量介质。我们提出我们的结果作为最小暗物质质量和介质扇区参数的约束。此外,我们还将简化模型的结果与高质量极限下的有效场论接触相互作用的结果进行了比较。
2016-06-13 astro-ph.HE hep-ph