中文

来自人马矮椭球星系的暗物质湮灭信号展望

高能天体物理现象 2023-11-15 v2

摘要

人马矮椭球星系(Sgr)被研究作为暗物质(DM)湮灭搜索的目标,利用直接由 Sgr 绕银河系下落及潮汐瓦解的高分辨率流体动力学模拟计算得到的 J 因子分布。与以往研究相反,该模拟同时包含了银河系与 Sgr 前身星系的 DM、恒星和气体成分。模拟分布考虑了显著影响 DM 密度轮廓的潮汐瓦解。我们对 Sgr 的 J 因子估值 JSgr=1.48×1010J_{\text{Sgr}}=1.48\times 10^{10} M2_\odot^2 kpc5^{-5}6.46×1016 GeV cm56.46\times10^{16}\ \text{GeV}\ \text{cm}^{-5})显著低于先前研究所得。该值虽在形式上是一个下限,但可能接近 Sgr 的真实 J 因子值。这意味着,若要将近期观测到的 Sgr 的 γ\gamma 射线发射归因于 DM 湮灭,所需 DM 截面将大得与现有约束不相容。我们还使用拟合于模拟 DM 密度分布的 NFW 轮廓计算了 J 因子值,以便与过去研究比较。该 NFW J 因子值支持了大多数过去研究高估了 Sgr 小尺度暗物质密度的结论。这一点,加之 Sgr 近期被证实发射天体物理起源的 γ\gamma 射线,使得在间接 DM 探测搜索中使用 Sgr 变得复杂。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.13180,
  title  = {Prospective Dark Matter Annihilation Signals From the Sagittarius Dwarf Spheroidal},
  author = {Thomas A. A. Venville and Alan R. Duffy and Roland M. Crocker and Oscar Macias and Thor Tepper-García},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.13180},
  year   = {2023}
}

备注

15 pages, 15 figures. Accepted for publication in MNRAS. Accepted manuscript uploaded