利用切伦科夫望远镜阵列在矮椭球星系中搜寻暗物质

暗物质(DM)是宇宙的主要组成成分之一。然而,目前其存在仍仅通过间接天文观测推断。DM粒子可以湮灭或衰变,产生末态标准模型粒子对,随后湮灭为高能$\gamma$射线。银河系暗物质晕中的矮椭球星系(dSphs)由于具有高暗物质密度(因而具有高天体物理因子),以及预期不存在天体物理起源的本征$\gamma$射线发射,长期以来被视为在GeV至TeV $\gamma$射线能谱中搜寻湮灭暗物质信号的最优目标。对于此类目标,以一致的方式计算其晕中暗物质含量以优化$\gamma$射线数据分析十分重要。这类估计直接影响dSphs中暗物质信号的可观测性,以及在零探测情况下可推导出的暗物质限制。在本报告中,我们给出了切伦科夫望远镜阵列(CTA)利用对银河系dSphs的规划观测进行暗物质湮灭与衰变搜寻的灵敏度结果。我们在所有目前已知的矮卫星星系中筛选最有希望的目标,提供了其预期暗物质信号的新测定。该研究表明,与当前在类似目标中的搜寻相比,灵敏度提升了约一个数量级。我们还基于尖核与平核暗物质模型讨论了结果,并研究了由不同dSphs观测组合所得到的灵敏度。最后,我们探讨了CTA观测dSphs的最优策略。