利用子晕的群体统计搜寻湮灭暗物质
宇宙学与河外天体物理
2021-01-13 v1 高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
摘要
银河系暗物质晕预计包含大量低质量子晕,且无可探测的伴生恒星成分。除非其子晕中的暗物质湮灭为光子等可见态,否则这些子晕不可见。识别候选子晕的既定方法之一是搜寻具有符合暗物质预期性质的单个未关联伽马射线源。然而,对任何此类候选源稳健地排除天体物理起源颇具挑战。本工作中,我们提出一种互补方法,利用整个子晕群体(如其在星系中的空间与质量分布)的信息来搜寻湮灭暗物质的信号。利用模拟数据,我们表明即便单个子晕过暗而无法被单独分辨,子晕的集体辐射仍能以独特方式印刻在观测光子的统计中。此外,我们证明在所考虑的模型中,即便存在来自河外与银河系起源的未分辨天体物理点源辐射,该信号仍可被识别。这确立了子晕搜寻的一种新技巧,与既定方法互补,并可能对使用费米大面积望远镜和切伦科夫望远镜阵列等观测台的伽马射线暗物质搜寻产生重要影响。
引用
@article{arxiv.2009.00021,
title = {Harnessing the Population Statistics of Subhalos to Search for Annihilating Dark Matter},
author = {Jean J. Somalwar and Laura J. Chang and Siddharth Mishra-Sharma and Mariangela Lisanti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.00021},
year = {2021}
}
备注
17+1 pages, 6+1 figures