低表面亮度星系的多波段分析以研究可能的暗物质信号
高能天体物理现象
2020-12-16 v2 星系天体物理
摘要
低表面亮度(LSB)星系具有非常弥散、低面密度的恒星盘,在光学图像中显得暗淡。它们富含中性氢(HI)气体,其延伸远超恒星盘。它们延展的 HI 自转曲线与恒星盘表明,相较于正常亮星系,它们拥有质量大得多的暗物质(DM)晕。因此,LSB 星系可能代表用于暗物质间接探测的宝贵实验室。在本文中,我们搜寻四个 LSB 星系中的 WIMP 湮灭信号,并给出费米大面积望远镜(LAT)近九年数据的分析。在 500 MeV 以上,未探测到来自 LSB 星系的超出辐射。我们对不同湮灭通道获得了针对单个与堆叠靶体的暗物质截面上限。除此之外,我们遵循多波段方法,利用甚大阵(VLA)射电望远镜的射电数据来推导暗物质约束。所考虑的四个 LSB 星系得到的约束比热遗迹丰度以及矮椭球星系费米-LAT 观测联合极限的预言值弱近 3 个数量级。最后,我们讨论了利用即将到来的地基 射线与射电观测站,即切伦科夫望远镜阵列(CTA)与平方公里阵列(SKA),探测 LSB 星系辐射的可能性。
引用
@article{arxiv.1911.00369,
title = {Multiwavelength analysis of low surface brightness galaxies to study possible dark matter signature},
author = {Pooja Bhattacharjee and Pratik Majumdar and Mousumi Das and Subinoy Das and Partha S. Joarder and Sayan Biswas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.00369},
year = {2020}
}
备注
To be published in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (accepted in 2020 December 8)