矮椭球星系中衰变暗物质：X射线与伽马射线望远镜的探测前景
高能天体物理现象
2021-08-04 v1 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
矮椭球星系是暗物质主导系统，因此是研究暗物质间接探测的理想目标。若暗物质在矮星系中衰变为高能光子，它们将是当前及未来 X 射线和伽马射线望远镜的良好目标。通过采用银河系矮星系密度轮廓的最新估计，我们修正了矮星系中暗物质衰变率的估计；我们的结果更稳健，但弱于先前估计。应用这些结果，我们研究了用 X 射线和甚高能伽马射线望远镜（如 eROSITA、XRISM、Athena、HAWC 和 CTA）探测暗物质衰变的可行性。我们的预测表明，所有这些 X 射线望远镜都能批判性地评估来自堆叠星系团和近邻星系的 7 keV 惰性中微子衰变主张。对于 TeV 衰变暗物质，我们可将其寿命约束为长于 10-10 s。我们还对将来由 Vera Rubin 天文台时空遗产巡天新发现的矮星系做出预测，这将进一步提升对 keV 和 PeV 质量范围内暗物质衰变的预期灵敏度。
引用
@article{arxiv.2103.13242,
title = {Decaying dark matter in dwarf spheroidal galaxies: Prospects for X-ray and gamma-ray telescopes},
author = {Shin'ichiro Ando and Suvendu K. Barik and Zhuoran Feng and Marco Finetti and Andreas Guerra Chaves and Sahaja Kanuri and Jorinde Kleverlaan and Yixuan Ma and Nicolo Maresca Di Serracapriola and Matthew S. P. Meinema and Imanol Navarro Martinez and Kenny C. Y. Ng and Ebo Peerbooms and Casper A. van Veen and Fabian Zimmer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.13242},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 15 figures; comments welcome