切伦科夫望远镜阵列对暗亚晕的灵敏度

在这项工作中，我们研究了切伦科夫望远镜阵列（CTA）探测银河系暗物质（DM）亚晕的潜力。我们聚焦于不承载任何重子物质因而缺乏任何多波段对应体的低质量亚晕。如果暗物质由弱相互作用大质量粒子（WIMPs）构成，这些暗亚晕可能在伽马射线天空中表现为未证认源。我们针对CTA对暗亚晕的仪器响应进行了详细刻画，为此使用{\it ctools}分析软件，并在不同阵列配置和指向策略（如计划中的河外巡天）下模拟CTA观测。结合由N体宇宙学模拟推断出的亚晕族信息，这使我们能够预测CTA对暗亚晕的可探测性，即各考虑观测情景下的预期亚晕数量。在未探测到的情况下，针对每种观测策略我们给出了对湮灭截面的竞争性限制（作为DM粒子质量的函数），在最佳情形下对$b\bar{b}$（$\tau^+\tau^-$）湮灭通道分别达到$\langle\sigma v\rangle\sim4\times10^{-24}$（$7\times10^{-25}$）$\mathrm{cm^3s^{-1}}$水平。有趣的是，我们发现后者无需专门观测即可达到，因为仅通过累积CTA前10年运行中所有计划观测项目与指向的曝光时间便得到最佳限制。以此方式，CTA将在$\sim 1-3$ TeV的中间能段提供来自亚晕搜寻的最强限制，分别补充\textit{Fermi}-LAT和HAWC在更低与更高能量处的先前结果。