Search for Dark Matter Annihilation Signals in the H.E.S.S. Inner Galaxy Survey

Autor: Abdalla, H., Aharonian, F., Becherini, Y., Rueda Ricarte, H., Ruiz-Velasco, E., Sahakian, V., Salzmann, H., Santangelo, A., Sasaki, M., Schüssler, F., Schutte, H. M., Schwanke, U., Senniappan, M., Berge, D., Shapopi, J. N. S., Sol, H., Specovius, A., Spencer, S., Stawarz, L., Stegmann, C., Steinmassl, S., Steppa, C., Takahashi, T., Tanaka, T., Bernlöhr, K., Terrier, R., Thorpe-Morgan, C., Tluczykont, M., Tsirou, M., Tsuji, N., Uchiyama, Y., van Eldik, C., Veh, J., Vink, J., Wagner, S. J., Bi, B., White, R., Wierzcholska, A., Wong, Yu Wun, Zacharias, M., Zargaryan, D., Zdziarski, A. A., Zech, A., Zhu, S. J., Zouari, S., Zywucka, N., Böttcher, M., H. E. S. S. Collaboration, Bolmont, J., de Bony de Lavergne, M., Brose, R., Brun, F., Cangemi, F., Benkhali, F. Ait, Caroff, S., Cerruti, M., Chand, T., Chen, A., Cotter, G., Damascene Mbarubucyeye, J., Devin, J., Djannati-Ataï, A., Dmytriiev, A., Doroshenko, V., Angüner, E. O., Egberts, K., Fiasson, A., Fichet de Clairfontaine, G., Fontaine, G., Funk, S., Gabici, S., Giavitto, G., Glawion, D., Glicenstein, J. F., Grondin, M.-H., Armand, C., Hinton, J. A., Hofmann, W., Holch, T. L., Holler, M., Horns, D., Huang, Zhiqiu, Jamrozy, M., Jankowsky, F., Kasai, E., Katarzynski, K., Ashkar, H., Katz, U., Khélifi, B., Klúzniak, W., Komin, Nu., Kosack, K., Kostunin, D., Lamanna, G., Lemoine-Goumard, M., Lenain, J.-P., Leuschner, F., Backes, M., Lohse, T., Luashvili, A., Lypova, I., Mackey, J., Malyshev, D., Marandon, V., Marchegiani, P., Martí-Devesa, G., Marx, R., Baghmanyan, V., Maurin, G., Meyer, M., Mitchell, A., Moderski, R., Montanari, A., Moulin, E., Muller, J., de Naurois, M., Niemiec, J., Noel, A. Priyana, Barbosa Martins, V., Ohm, S., Olivera-Nieto, L., de Ona Wilhelmi, Emma Maria, Ostrowski, M., Panny, S., Panter, M., Parsons, R. D., Peron, G., Poireau, V., Prokoph, H., Batzofin, R., Pühlhofer, G., Punch, M., Quirrenbach, A., Reichherzer, P., Reimer, A., Reimer, O., Renaud, M., Rieger, F., Rowell, G., Rudak, B.
Přispěvatelé: Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE (UMR_7585)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Univers et Théories (LUTH (UMR_8102)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), H.E.S.S., High Energy Astrophys. & Astropart. Phys (API, FNWI), H.E.S.S. Collaboration
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Phys.Rev.Lett.
Phys.Rev.Lett., 2022, 129 (11), pp.111101. ⟨10.1103/PhysRevLett.129.111101⟩
Physical review letters 129(11), 111101 (2022). doi:10.1103/PhysRevLett.129.111101
Physical Review Letters, 129(11):111101. American Physical Society
Physical Review Letters
ISSN: 0031-9007
DOI: 10.3204/pubdb-2022-04881
Popis: Physical review letters 129(11), 111101 (2022). doi:10.1103/PhysRevLett.129.111101
The central region of the Milky Way is one of the foremost locations to look for dark matter (DM) signatures. We report the first results on a search for DM particle annihilation signals using new observations from an unprecedented $γ$-ray survey of the Galactic Center (GC) region, i.e., the Inner Galaxy Survey, at very high energies (≳100 GeV) performed with the H.E.S.S. array of five ground-based Cherenkov telescopes. No significant $γ$-ray excess is found in the search region of the 2014–2020 dataset and a profile likelihood ratio analysis is carried out to set exclusion limits on the annihilation cross section $⟨σv⟩$. Assuming Einasto and Navarro-Frenk-White (NFW) DM density profiles at the GC, these constraints are the strongest obtained so far in the TeV DM mass range. For the Einasto profile, the constraints reach $⟨σv⟩$ values of 3.7×10$^{-26}$ cm$^3$ s$^{-1}$ for 1.5 TeV DM mass in the W$^+$W$^-$ annihilation channel, and 1.2×10$^{-26}$ cm$^3$ s$^{-1}$ for 0.7 TeV DM mass in the $τ^+τ^-$ annihilation channel. With the H.E.S.S. Inner Galaxy Survey, ground-based $γ$-ray observations thus probe $⟨σv⟩$ values expected from thermal-relic annihilating TeV DM particles.
Published by APS, College Park, Md.
Databáze: OpenAIRE
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