We constrain the neutrino-dark matter cross section using properties of the dark matter density profiles of Milky Way dwarf spheroidal galaxies. The constraint arises from core-collapse supernova neutrinos scattering on dark matter as a form of energy injection, allowing the transformation of the dark matter density profile from a cusped profile to a flatter profile. We assume a standard cosmology of dark energy and cold, collisionless, and non-self-interacting dark matter. By requiring that the dark matter cores do not lose too much mass or overshoot constraints from stellar kinematics, we place an upper limit on the cross section of $σ_{ν-\mathrm{DM}}(E_ν=15 \, \mathrm{MeV}, m_χ\lesssim130 \, \mathrm{GeV}) \approx 3.4 \times 10^{-23} \, \mathrm{cm^2}$ and $σ_{ν-\mathrm{DM}}(E_ν=15 \, \mathrm{MeV}, m_χ\gtrsim130 \, \mathrm{GeV}) \approx 3.2 \times 10^{-27} \left( \frac{m_χ}{1\,\mathrm{GeV}}\right)^2\, \mathrm{cm^2}$, which is stronger than previous bounds for these energies. Consideration of baryonic feedback or host galaxy effects on the dark matter profile can strengthen this constraint.
Effective $J$-factors for Milky Way dwarf spheroidal galaxies with velocity-dependent annihilation
我们计算的有效$J$ -因素，这决定了暗物质湮灭的间接检测信号的强度，为25矮球状星系（dSphs）。我们考虑几个动机良好的假设的相对速度依赖的暗物质湮灭截面：$σ_A v$：$s$ -波（速度无关），$p$ -波（$σ_A v \propto v^2$），$d$ -波（$σ_A v \propto v^4$），和Sommercun增强库仑极限（$σ_A v \propto 1/v$）。因此，我们提供了最大的和最新的样本的J-因子的速度相关的湮灭模型。对于每种情况下，我们使用费米-LAT伽马射线数据来约束湮灭截面。由于在我们的伽马射线数据分析的假设，我们的界限是可比的$p$波和Sommerdos增强截面使用dSphs上的以前的界限。我们的界限上的$d$波截面是第一个这样的界限使用间接检测数据。
Dark matter self-interactions from the internal dynamics of dwarf spheroidals
矮椭球星系对标准的冷和无碰撞暗物质方案提出了众所周知的挑战：太大而不能倒的问题，即矮椭球星系半光半径内的观测质量与冷暗物质N体预测之间的不匹配;内部恒定密度核心的暗示。虽然这些争议可能会被重子物理学和环境效应所缓解，但重新审视冷和无碰撞的暗物质的标准知识仍然是一个有趣的可能性。自相互作用的暗物质可能是解决这种小规模危机的成功方案。自相互作用关联了暗物质和重子的分布，使得在低表面亮度的星系中有恒定密度的核心。在这里，我们报告的第一个数据驱动的研究太大而不能失败的银河系矮球体内的自相互作用的暗物质范例。从最近的纯冷暗物质模拟中，我们发现了恒星运动学的良好描述和与浓度-质量关系的兼容性。在这种浓度-质量关系中，一部分银河系矮星的横截面为0.5-3 cm $^2$ /g，而其他的则大于10 cm $^2$ /g。
Discovery prospects of dwarf spheroidal galaxies for indirect dark matter searches
我们研究了大型巡天望远镜（LSST）在银河系中发现新矮球状星系的前景。采用Milky-Way晕子结构模型和连接暗晕和卫星星系的唯象公式，我们得到了$V$波段的表面亮度分布，预测LSST将发现几十到几百个高于其灵敏度的矮球状星系。即将被发现的矮星将是间接寻找暗物质湮灭产率的有趣目标。我们预测了这些天体中暗物质湮灭产生的γ射线辐射的分布函数，并讨论了这些信号在费米大天区望远镜（LAT）和切伦科夫望远镜阵列（CTA）上的可探测性。通过结合预测的矮星系的信息，我们得到了预期的灵敏度$10^{-26}$ cm $^3$ s $^{-1}$（对于质量为10 GeV的暗物质粒子与费米LAT）和$5\times 10^{-24}$ cm $^3$ s $^{-1}$（对于质量为500 GeV的暗物质粒子与CTA）的湮灭截面$\langle σv \rangle$。我们发现，目前的不确定性的银河晕的质量测量是相对较小的泊松误差相比，绘制最有前途的矮星从底层的通量分布。
Motivations for a Large Self-Interacting Dark Matter Cross Section from Milky Way Satellites
我们探索银河系subhalos在自相互作用的暗物质模型中的性能为1至5厘米$^2$ g $^{-1}$使用高分辨率放大N体模拟的中等横截面。我们包括重子盘的引力势和与银河系相匹配的凸起，这对于获得准确的预测至关重要。1 cm和5 cm $^2$ g $^{-1}$模型预测的主晕内暗晕的数量和分布是相似的，并且只有在所有时间内峰值圆速度> 4.5 km/s的暗晕能够形成星系时，它们才与银河系卫星星系的观测结果一致。我们没有发现独特的签名在近中心分布的subhalos，可以帮助区分的模型。使用一个分析模型来扩展模拟结果，我们能够表明，在模型中的subhalos与1和5厘米$^2$ g $^{-1}$之间的横截面是不够密集，以匹配致密的超微弱和经典的矮球状星系在银河系。这促使速度依赖的横截面的值大于5厘米$^2$ g $^{-1}$在相关的卫星的速度，使核心崩溃会发生在一些超微弱和经典的矮椭球。
