暗物质可能对 M31 伽马射线辐射贡献的多频分析

我们研究暗物质 (DM) 对最近在 M31 星系中观测到的伽马射线谱有贡献的可能性。特别地，我们应用从 Coma 星系团和 Reticulum II 矮星系导出的弱相互作用大质量粒子 DM 湮灭截面的限制，来确定 DM 湮灭对 M31 伽马射线谱和银河系中心伽马射线谱的最大通量贡献。由于前者数据的有限范围，以及为了涵盖在后者目标中观测到的高能伽马射线超出，我们将 M31 和银河系中心谱的能量范围限制在 1 到 12 GeV 之间。为此，我们将利用所有提及目标的 Fermi-LAT 数据，以及 Coma 星系团的弥散射电数据。使用 Coma 和 Reticulum II 两者来导出截面限制的多目标策略，以及多频数据，确保了我们的结果对于间接 DM 辐射建模中固有的各种不确定性是稳健的。我们的结果表明，当假设 Navarro-Frenk-White（或更浅的）径向密度轮廓时，可以对 M31 和银河系中心谱中可由 DM 解释的比例施加严格的约束，其中最佳限制来自 Coma 射电数据和 Reticulum II 伽马射线限制的截面约束。这些特定的限制迫使所有研究的湮灭通道对 M31 和银河系中心目标内的总积分伽马射线通量的贡献为 1% 或更少。相比之下，当假设收缩的 Navarro-Frenk-White 轮廓时，相当多的通量（10-100%）可归因于 DM。这证明了 DM 对伽马射线辐射的贡献对星系中存在核心轮廓的可能性是多么敏感。