A search for dark matter in Triangulum II with the MAGIC telescopes
MAGIC Collaboration, V. A. Acciari, S. Ansoldi, L. A. Antonelli, A. Arbet Engels, D. Baack, A. Babić, B. Banerjee, U. Barres de Almeida, J. A. Barrio, J. Becerr… 展开作者
MAGIC Collaboration, V. A. Acciari, S. Ansoldi, L. A. Antonelli, A. Arbet Engels, D. Baack, A. Babić, B. Banerjee, U. Barres de Almeida, J. A. Barrio, J. Becerra González, W. Bednarek, L. Bellizzi, E. Bernardini, A. Berti, J. Besenrieder, W. Bhattacharyya, C. Bigongiari, A. Biland, O. Blanch, G. Bonnoli, Ž. Bošnjak, G. Busetto, R. Carosi, G. Ceribella, Y. Chai, A. Chilingarian, S. Cikota, S. M. Colak, U. Colin, E. Colombo, J. L. Contreras, J. Cortina, S. Covino, V. D'Elia, P. Da Vela, F. Dazzi, A. De Angelis, B. De Lotto, M. Delfino, J. Delgado, D. Depaoli, F. Di Pierro, L. Di Venere, E. Do Souto Espiñeira, D. Dominis Prester, A. Donini, D. Dorner, M. Doro, D. Elsaesser, V. Fallah Ramazani, A. Fattorini, G. Ferrara, D. Fidalgo, L. Foffano, M. V. Fonseca, L. Font, C. Fruck, S. Fukami, R. J. García López, M. Garczarczyk, S. Gasparyan, M. Gaug, N. Giglietto, F. Giordano, P. Gliwny, N. Godinović, D. Green, J. G. Green, D. Guberman, D. Hadasch, A. Hahn, J. Herrera, J. Hoang, D. Hrupec, M. Hütten, T. Inada, S. Inoue, K. Ishio, Y. Iwamura, L. Jouvin, D. Kerszberg, H. Kubo, J. Kushida, A. Lamastra, D. Lelas, F. Leone, E. Lindfors, S. Lombardi, F. Longo, M. López, R. López-Coto, A. López-Oramas, S. Loporchio, B. Machado de Oliveira Fraga, C. Maggio, P. Majumdar, M. Makariev, M. Mallamaci, G. Maneva, M. Manganaro, K. Mannheim, L. Maraschi, M. Mariotti, M. Martínez, D. Mazin, S. Mićanović, D. Miceli, T. Miener, M. Minev, J. M. Miranda, R. Mirzoyan, E. Molina, A. Moralejo, D. Morcuende, V. Moreno, E. Moretti, P. Munar-Adrover, V. Neustroev, C. Nigro, K. Nilsson, D. Ninci, K. Nishijima, K. Noda, L. Nogués, S. Nozaki, S. Paiano, J. Palacio, M. Palatiello, D. Paneque, R. Paoletti, J. M. Paredes, P. Peñil, M. Peresano, M. Persic, P. G. Prada Moroni, E. Prandini, I. Puljak, W. Rhode, M. Ribó, J. Rico, C. Righi, A. Rugliancich, L. Saha, N. Sahakyan, T. Saito, S. Sakurai, K. Satalecka, F. G. Saturni, K. Schmidt, T. Schweizer, J. Sitarek, I. Šnidarić, D. Sobczynska, A. Somero, A. Stamerra, D. Strom, Y. Suda, T. Surić, M. Takahashi, F. Tavecchio, P. Temnikov, T. Terzić, M. Teshima, N. Torres-Albà, L. Tosti, V. Vagelli, J. van Scherpenberg, G. Vanzo, M. Vazquez Acosta, C. F. Vigorito, V. Vitale, I. Vovk, M. Will, D. Zarić
备注：
14 pages, 8 figures, accepted for publication in Physics of the Dark Universe
发表信息：
Physics of the Dark Universe Volume 28, May 2020, 100529
我们展示了2016年8月至2017年8月期间使用MAGIC望远镜对矮球状卫星候选人三角座II进行的62.4小时高质量数据的极高能量观测的第一个结果。我们没有发现在三角座II的方向上的伽马射线过剩，和上限的微分和积分的伽马射线通量。目前，三角座II的运动学受到很大的不确定性的影响，导致在确定其暗物质晕属性时存在偏差。利用已知矮球状星系湮灭J因子与日心距之间的标度关系，我们估算了三角座II星系中$\log[J_{\text{ann}}({0.5^{\circ}})/$ GeV $^{2}$ cm $^{-5}] = 19.35 \pm 0.37$的WIMP暗物质的湮灭J因子.我们还得到了一个暗物质密度分布依赖于银河系大小的暗物质晕的模拟结果。我们得到95%的置信水平限制的热平均湮没截面的WIMP湮没到各种标准模型通道。在$τ^{+}τ^{-}$最终状态下获得最严格的极限，其中排除了低至$\langle σ_{\text{ann}} v \rangle = 3.05 \times 10^{-24}$ cm $^{3}$ s $^{-1}$的湮灭截面。
英文摘要：
We present the first results from very-high-energy observations of the dwarf spheroidal satellite candidate Triangulum II with the MAGIC telescopes from 62.4 hours of good-quality data taken between August 2016 and August 2017. We find no gamma-ray excess in the direction of Triangulum II, and upper limits on both the differential and integral gamma-ray flux are presented. Currently, the kinematics of Triangulum II are affected by large uncertainties leading to a bias in the determination of the properties of its dark matter halo. Using a scaling relation between the annihilation J-factor and heliocentric distance of well-known dwarf spheroidal galaxies, we estimate an annihilation J-factor for Triangulum II for WIMP dark matter of $\log[J_{\text{ann}}({0.5^{\circ}})/$ GeV$^{2}$ cm$^{-5}] = 19.35 \pm 0.37$. We also derive a dark matter density profile for the object relying on results from resolved simulations of Milky Way sized dark matter halos. We obtain 95% confidence-level limits on the thermally averaged annihilation cross section for WIMP annihilation into various Standard Model channels. The most stringent limits are obtained in the $τ^{+}τ^{-}$ final state, where a cross section for annihilation down to $\langle σ_{\text{ann}} v \rangle = 3.05 \times 10^{-24}$ cm$^{3}$ s$^{-1}$ is excluded.
Search for an extended emission around blazars with the MAGIC telescope
来自河外源的极高能量伽马射线可以与星系际辐射场相互作用。这个过程可能会导致电磁级联，其循环如下：产生电子-正电子对，然后由于逆康普顿散射产生次级伽马射线。由于电子和正电子在星系际磁场中会被散射，在某些条件下，它们的辐射可能会重新导向观测者。因此，我们可以预期，二次伽马射线发射可能会在源周围产生明显的扩展晕。MAGIC是一台成像大气切伦科夫望远镜，位于加那利群岛的拉帕尔马，Roque de los Muchachos天文台（2200 m.a.s.l）。利用MAGIC望远镜的专用蒙特卡罗模拟，研究了$1^\circ$直径范围内的各种源尺寸和扩展发射轮廓。我们目前的研究结果的一个可能的扩展发射Mrk 421和Mrk 501完成的MAGIC望远镜。
Overview of the results from extra-galactic observations with the MAGIC telescopes
活动星系核的非热喷流辐射在频率范围内有几个数量级。因此，观测方法需要多波长（MWL）活动，收集无线电，光学，紫外线，X射线，高能直到甚高能（VHE）伽马射线波段的数据。MAGIC是加那利群岛拉帕尔马Roque de los Muchachos天文台的一个由两台17米直径望远镜组成的系统，积极参与并组织MWL对已知和新发现的VHE源的观测。在这些会议记录中，我们报告了MAGIC河外观测的最新结果，该结果在时间变率研究和喷流排放模型方面获得了新的见解。
MAGIC Telescopes observation of the BL Lac objects 1ES 1215+303 and 1ES 1218+304
两个BL Lac天体1 ES 1215+303和1 ES 1218+304，相隔0.8度，在2010-2011年用MAGIC切伦科夫望远镜观测到。2011年1月的观测结果是第一次探测到1 ES 1215+303（也称为ON-325）超过100 GeV，它在2010年10月被费米-LAT合作组织标记为有希望的甚高能（VHE，E > 100 GeV）伽马射线源候选者。2011年1月的观测是由Tuorla blazar监测计划报告的光源的高光学状态触发的。与2010年数据的比较表明，1 ES 1215+303也在VHE伽马射线中闪耀。此外，机会目标（ToO）的X射线观测表明，通量几乎是以前观测（2009年12月）的两倍。相反，1 ES 1218+304是一个众所周知的VHE伽马射线发射器，位于同一视场，然后与MAGIC同时观察。在这方面的贡献，我们提出了这两个VHE伽玛射线发射活动星系核的MAGIC观测的初步结果。
Detection of LS I +61 303 in a low VHE gamma-ray emission state with the MAGIC telescopes
在过去的几年里，MAGIC望远镜在VHE伽马射线中对伽马射线双星系统LS I +61 303进行了非常详细的研究。2005年9月至2008年1月期间，该系统的VHE发射在轨道相位0.6-0.7处表现出明显的周期性爆发。在2008年秋季，费米合作组也报告了MeV到GeV能量范围内的周期性发射，但在相位0.35-0.45之间有一个偏移的爆发。MAGIC在2009年再次观测到LS I+61 303，使用了两倍灵敏度的立体模式，以进行VHE伽马射线和费米/LAT能带之间的详细相关研究。在这里，我们提出了我们的新的结果，这表明在VHE伽马射线通量的周期性爆发的阶段，几乎一个数量级相比，我们以前的测量显着减少。此外，0.1相平均光变曲线显示没有显著的爆发，而是相当恒定的通量。在这里，我们将讨论我们的结果对未来的LS I +61 303的伽马射线研究的影响。
耀变体是一类活动星系核，其特征是相对论性喷流（喷流）朝向视线方向，是公认的河外TeV $γ$射线发射源。自2006年以来，MAGIC望远镜定期观测到三颗TeV亮耀变体Markarian（Mrk）421、Mrk 501和1 ES 1959+650，单次曝光时间为30至60分钟。MAGIC的灵敏度允许为每个这样的观测建立一个蟹状星云通量的30%的通量水平。在Mrk 421的情况下，在不同的时间尺度和X射线/TeV的排放量之间的高度相关性强通量的变化已被观察到。此外，还显示了2007/8年Mrk 501和1 ES 1959 +650光变曲线的初步测量结果。
Observation of the BL Lac objects 1ES 1215+303 and 1ES 1218+304 with the MAGIC telescopes
两个BL Lac天体1 ES 1215+303和1 ES 1218+304，相隔0.8度，在2010年和2011年被MAGIC望远镜观测到。2011年1月记录的20小时数据导致了1 ES 1215+303（也称为ON-325）在甚高能（>100 GeV）的首次探测。这一观测结果是由Tuorla blazar监测计划报告的光源的高光学状态触发的。与2010年1月至5月的25小时数据比较表明，1 ES 1215+303在2011年也在VHE伽马射线中闪耀。此外，Swift ToO的X射线观测表明，通量几乎是以前观测（2009年12月）的两倍。相反，1 ES 1218+304是一个众所周知的VHE伽马射线发射体，位于同一视场中，然后用MAGIC望远镜同时观察。近45小时的总观测时间允许测量这个源的光谱，其精度比MAGIC以前报告的要高得多。在这里，我们提出的MAGIC和多波长观测这两个VHE伽玛射线发射活动星系核的结果。
Sensitivity for tau neutrinos at PeV energies and beyond with the MAGIC telescopes
MAGIC望远镜位于Roque de los Muchachos天文台（2200 a.s.l.）。在加那利群岛的拉帕尔马，放置在山顶上，从那里在天顶大约5度和方位角80度的可见度窗口在周围海洋的方向上打开。这允许搜索的签名引起的粒子阵雨地球掠过宇宙τ中微子在PeV到EeV的能量范围内产生的海洋。我们研究了MAGIC对这类事件的响应，采用蒙特卡罗模拟的上行τ中微子簇射。对簇射图像的分析表明，τ中微子引起的空气簇射可以与来自相似方向的强子背景区分开来。我们已经计算了点源的接受和预期的事件率，假设传入的τ中微子通量与IceCube测量一致，并为AGN中的光强子相互作用的一般中微子通量的样本。通过对海洋方向约30小时的数据进行分析，得出了在皮埃尔·俄歇天文台下行点源分析的水平上对τ中微子的点源灵敏度。
MAGIC I望远镜目前每年产生约100 TByte的原始数据，这些数据在Observatorio del Roque de los Muchachos（La Palma）进行现场校准和缩减。自2007年2月以来，大部分数据已在巴塞罗那的Port d 'Informacio Cientifica（PIC）存储和进一步处理。该设施支持西班牙的GRID一级大型强子对撞机中心，为整个MAGIC协作提供资源，使其能够访问简化的望远镜数据。预计在第二台望远镜MAGIC II启动后，数据量将增加3倍。提出了改进MAGIC数据中心以满足这些要求的项目。此外，我们还讨论了高水平数据产品的生产，这些产品将允许更灵活的分析，并将有助于国际天文数据网络（欧洲虚拟天文台）。为此，我们必须开发一种新的软件，使分析过程能够适应不同的数据采集条件，例如不同的触发配置或单/立体望远镜观测。
