来自高银纬 HAWC 未证认源的暗物质湮灭限制

$\Lambda$CDM 宇宙学框架预言了在我们银河系中存在数千个质量不足以保留重子物质并变得可见的子晕。然而，若暗物质（DM）由弱相互作用大质量粒子（WIMP）构成，它们会自湮灭并在伽马射线星表中表现为未证认伽马射线源（unID），其中一些便可能在伽马射线中发光。事实上，unID 已被证明是用伽马射线搜寻暗物质的颇具竞争力的靶标。本工作中，我们聚焦于高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台 2HWC 星表中三个高银纬（$|b|\geq 10^\circ$）且在其他波段无对应体的源。考虑到 760 天数据（比原始 2HWC 星表曝光时间多 1.5 倍）时，这些源中仅 2HWC J1040+308 被发现高于 HAWC 探测阈值。Fermi-LAT 或 VERITAS 等较低能段仪器未探测到该源。此外，该 unID 被报道为空间延展源，使其在暗物质搜寻背景下更为有趣。在等待更多数据进一步揭示该源性质的同时，我们通过将该 HAWC unID 与基于最先进银河系子晕种群 N 体宇宙学模拟的预期进行比较，设定了具有竞争力的湮灭截面上限。我们发现这些限制对重 WIMP 尤其具有竞争力，即在 $b\bar{b}$（$\tau^+\tau^-$）湮灭通道下质量高于约 25（40）TeV 时，达到速度平均截面值 $2\cdot10^{-25}$（$5\cdot10^{-25}$） $cm^3s^{-1}$。尽管远未达到热遗迹截面值，所得限制是独立的，并与来自截然不同暗物质分析与靶标的限制形成良好互补，再次证明了该暗物质搜寻方法的高潜力。