切伦科夫望远镜阵列对 TeV 尺度暗物质模型的灵敏度及直接探测的补充限制

随着对撞机物理与直接探测实验带来的压力不断增大，TeV 尺度暗物质的粒子物理模型正受到越来越多的关注。在这项工作中，我们考虑标量门户暗物质情形类的两种实现——反跷跷模型与惰性双态模型。针对这些模型中暗物质湮灭产生的甚高能 $\gamma$ 射线，我们模拟了切伦科夫望远镜阵列（CTA）对 Draco 与 Sculptor 矮球状星系的观测，随后使用 ctools 进行分析。我们研究了 CTA 探测暗物质湮灭信号达到 5$\sigma$ 的潜力。在不存在信号的情况下，我们还推导了湮灭截面的 2$\sigma$ 上限。我们将预期的 CTA 灵敏度与下一代直接探测实验即 XENONnT 的预期灵敏度进行比较。尽管与以往几代 $\gamma$ 射线实验相比，CTA 的限制有显著改善，但对于所考虑的目标，它们仍比热遗迹截面高出约 2 个数量级。在反跷跷模型的情形中，未来直接探测实验 XENONnT 的限制远弱于 CTA 灵敏度，而对于惰性双态模型，XENONnT 给出的界限比 CTA 限制强一个数量级。