切伦科夫望远镜暗物质搜寻：邻近矮星系还是本星系团？

本文比较了矮星系和星系团，以阐明哪类天体是成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）进行伽马射线暗物质搜寻的最佳目标。我们构建了一个包含矮星系和星系团的混合样本，其中包含一些最有希望的邻近矮星系（天龙座、小熊座、威尔曼1和赛格瑞1）和本星系团（英仙座、后发座、蛇夫座、室女座、天炉座、NGC5813和NGC5846），然后利用其暗物质密度分布的最新模型计算了它们的暗物质湮灭通量分布。计算中还考虑了暗物质子结构的影响。威尔曼1似乎是样本中的最佳候选体。然而，其质量模型仍相当不确定，因此其他不确定性较小且通量相当的天体，即小熊座和赛格瑞1，可能是更好的选择。至于星系团，室女座星系团是通量最高的一个。但其巨大的空间延展性可能对IACT观测和后续数据分析构成严重障碍。不过，其他具有更适中发射区域的星系团候选体，如英仙座星系团，可能是很好的替代方案。在比较矮星系和星系团后，我们发现前者的湮灭通量分布在中心区域比后者大约高一个数量级，尽管一旦考虑子结构，星系团在整个天体上的积分通量可能与之相当甚至更高。即使根据其湮灭信号特性，这些天体中的任何一个都严格呈点状，我们得出结论：矮星系最适合基于点源搜寻的观测策略，而星系团则是能够处理相当延展发射的分析的最佳目标。最后，我们研究了IACTs的探测前景……[节略]