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暗物质子结构建模与切伦科夫望远镜阵列对银河系暗晕的灵敏度

高能天体物理现象 2016-10-04 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

层级结构形成导致银河系中暗物质呈团块状分布。这些团块是利用现有和未来 γ\gamma 射线仪器搜寻暗物质湮灭的潜在目标。关于团块分布存在许多不确定性,导致对可探测团块的预期数量以及从未探测中能获得的限制存在争议。在本文中,我们使用 CLUMPY 代码针对几种团块分布模拟了数千张天图。这使我们能够在统计上评估可探测团块的典型特性(质量、距离、角尺寸、光度)。改变团块分布的参数使我们能够识别可探测团块数量对其最敏感的关键量。我们将分析重点放在与数值模拟结果一致的两种极端团块构型上,重新审视并比较了为 Fermi-LAT 仪器所做的各项计算,包括预期的暗团块数量和银河系信号的角功率谱。随后,我们重点探讨了利用未来 CTA 仪器探测暗团块的前景,并使用开源 CTA 软件进行了详细的灵敏度分析。基于预期的 CTA 河外巡天的现实场景,并考虑了巡光中的试验后灵敏度,我们表明获得了与基于对单个明亮矮椭球星系长时间观测所得限制相比具有竞争力且互补的限制。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.04898,
  title  = {Dark matter substructure modelling and sensitivity of the Cherenkov Telescope Array to Galactic dark halos},
  author = {Moritz Hütten and Céline Combet and Gernot Maier and David Maurin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.04898},
  year   = {2016}
}

备注

29 pages + appendix, 15 figures. V2: Sects. 3.3, 4, and 5.3 extended, results unchanged (matching accepted JCAP version)