对矮卫星星系粒子暗物质限制的关键重评估

矮卫星星系是识别粒子暗物质信号的理想实验室。在根据零结果搜索设定粒子暗物质性质的限制时，这些系统中暗物质密度轮廓受观测约束的程度变得至关重要。在假设给定示踪恒星族的球状 Jeans 方程成立的前提下，我们研究了将该方程求解为以暗物质质量轮廓为输出而非试算参数输入的情形。在我们的新表述中，我们探讨了矮椭球星系在何种程度上具有可靠的质量估计量。随后我们评估了密度轮廓在内区的外推，并——保持对示踪星族轨道各向异性轮廓的显式依赖——推导了沿视线密度轮廓平方积分（该量通常称为 $J$ 因子，对估计来自暗物质对湮灭 prompt 过程的流强至关重要）的一般趋势。以银河系卫星星系中的 Ursa Minor 为例，我们利用该星系现有的运动学数据进行了贝叶斯推断。与以往所有研究相反，我们避免对那些观测或理论论证约束较弱的量进行边际化。我们发现最小 $J$ 因子比通常引用的估计值小约 2 至 4 倍，从而大约以同等幅度放宽了来自 Ursa Minor 伽马射线巡天的暗物质对湮灭截面的限制。与此同时，若回到固定的试算参数密度形式，例如采用 NFW 或 Burkert 轮廓，我们表明最小 $J$ 几乎难以被减小超过 1.5 倍。