利用Fermi-LAT探测暗物质子晕的可行性现实估计

结构形成的数值模拟近年来取得了显著进展，特别是由于纳入了随暗物质组分演化的重子物理。我们基于近期银河系质量星系流体动力学模拟套件的结果，生成了暗物质子晕群体的蒙特卡洛实现。然后我们模拟了伽马射线天空，包括3FGL和2FHL Fermi大面积望远镜（LAT）星表的设置，以及子晕中暗物质湮灭的贡献。我们发现通量灵敏度阈值强烈依赖于暗物质粒子质量，较弱地也依赖于其湮灭道和观测纬度。由于能量阈值不同，3FGL和2FHL星表的结果存在差异。我们还预测，在未证认源中暗物质子晕的数量非常少。Fermi-LAT 3FGL星表中可探测子晕数量为零意味着对暗物质湮灭截面（湮灭到$b\bar{b}$）的上限为$2 \cdot 10^{-26}$（$5 \cdot 10^{-25}$）cm³/s，对应$M_{\rm DM}$= 50（1000）GeV。我们发现Fermi-LAT 3FGL星表中少于一个延展子晕。事实上，子晕在流体动力学模拟和纯暗物质模拟之间在空间和质量分布上的差异对伽马射线暗物质现象学没有显著影响。