Massive brane fluctuations, called branons, behave as weakly interacting massive particles, which is one of the most favored class of candidates to fulfill the role of the dark matter (DM), an elusive kind of matter beyond the Standard Model. We present a multi-target search in dwarf spheroidal galaxies for branon DM annihilation signatures with a total exposure of 354 hours with the ground-based gamma-ray telescope system MAGIC. This search led to the most constraining limits on branon DM in the sub-TeV and multi-TeV DM mass range. Our most stringent limit on the thermally-averaged annihilation cross-section (at $95\%$ confidence level) corresponds to $ \langle σv \rangle \simeq 1.9 \times 10^{-24}{\text{cm}^{3}\text{s}^{-1}} $ at a branon mass of $ \sim 1.5~\text{TeV}$.
Combined searches for dark matter in dwarf spheroidal galaxies observed with the MAGIC telescopes, including new data from Coma Berenices and Draco
银河系矮球状星系(dSphs)是利用成像大气切伦科夫望远镜寻找暗物质湮灭信号的最佳候选者之一,因为它们具有很高的质光比,而且没有天体物理学上的伽马射线发射源。自2011年以来,MAGIC已经执行了一项为期多年的观测计划,以寻找dSphs中的弱相互作用大质量粒子(WIMP)。Segue 1和Ursa Major II dSphs的观测结果已经发表,其中包括一些最严格的上限(UL)的速度平均横截面$\langle σ_{\mathrm{ann}} v \rangle$的WIMP湮灭dSphs的观测。在这项工作中,我们报告了分别在2018年和2019年用MAGIC望远镜观测到的Draco dSph和Coma Berenices dSph的52.1小时数据的分析。从这些目标中没有检测到信号的提示,并且已经推导出对WIMP候选者的$\langle σ_{\mathrm{ann}} v \rangle$的新约束。为了提高搜索的灵敏度和减少由于$J$ -因子估计的系统不确定性的影响,我们结合了所有dSphs观测的MAGIC望远镜的数据。利用354.3 h的dSphs高质量数据,在$\langle σ_{\mathrm{ann}} v \rangle$上对9个湮灭通道获得了95%的CL UL.对于大多数通道,这些结果在${\sim}1$ TeV时达到了$10^{-24} $ cm $^3$ /s量…
Combined dark matter search towards dwarf spheroidal galaxies with Fermi-LAT, HAWC, H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS
IRAP, Université de Toulouse, CNRS, UPS, CNES(图卢兹大学 IRAP 研究所);Università di Pisa and Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa(比萨大学及意大利国家核物理研究所比萨分部);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa(意大利国家核物理研究所比萨分部);California State University, Los Angeles, Department of Physics and Astronomy(洛杉矶加州大学物理与天文学系);Dipartimento di Fisica “M. Merlin(马林物理学系);Politecnico di Bari(巴里理工大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari(意大利国家核物理研究所巴里分部);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所都灵分部);Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino(都灵大学物理系);Laboratoire Leprince-Ringuet, CNRS/IN2P3, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院勒普朗斯-兰格实验室);Institut für Theoretische Physik and Astrophysik, Universität Würzburg(维尔茨堡大学理论与天体物理研究所);W. W. Hansen Experimental Physics Laboratory(W.W.汉森实验物理实验室)
A search for dark matter in Triangulum II with the MAGIC telescopes
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。