切伦科夫望远镜阵列对银河系内晕湮灭暗物质的探测前景
高能天体物理现象
2015-06-29 v2 星系天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
我们计算了即将建成的大型切伦科夫望远镜阵列 (CTA) 对暗物质湮灭的灵敏度，涉及若干主要通道，暗物质质量范围从 30 GeV 到 80 TeV。对于所有通道，我们包含了暗物质湮灭产生的 e 对环境光子背景的逆康普顿散射，这对整体伽马射线通量有显著贡献。我们通过以下方式改进了先前工作的分析：i) 对伽马射线发射进行光谱和形态分析；ii) 考虑从完整 CTA 蒙特卡洛模拟获得的以及弥漫天体物理发射描述的最新宇宙射线背景；iii) 包含丰富观测 CTA 数据集中的系统不确定性。我们发现光谱和形态分析将 CTA 灵敏度提高了大约 2 倍。对于强子通道，如果数据集中的系统不确定性控制在百分之一水平以下，CTA 将能够在广泛质量范围内探测热暗物质候选者。对于轻子模式，CTA 灵敏度将远低于湮灭截面的热值。在这种情况下，即使有较大的系统误差，质量高达几 TeV 的热暗物质候选者也将被轻易研究。
引用
@article{arxiv.1502.05064,
title = {Prospects for Annihilating Dark Matter in the inner Galactic halo by the Cherenkov Telescope Array},
author = {Valentin Lefranc and Emmanuel Moulin and Paolo Panci and Joseph Silk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.05064},
year = {2015}
}
备注
15 pages, 4 figures, v2: Jfactors for two different DM profiles in Tab.1 added; two new plots added; some clarifications and some references added; results unchanged; matches version published on Phys. Rev. D