Dark Matter Limits from Dwarf Spheroidal Galaxies with the HAWC Gamma-Ray Observatory

被引:81
作者
Albert, A. [1 ]
Alfaro, R. [2 ]
Alvarez, C. [3 ]
Alvarez, J. D. [4 ]
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Arteaga-Velazquez, J. C. [4 ]
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Bautista-Elivar, N. [6 ]
Becerril, A. [2 ]
Belmont-Moreno, E. [2 ]
BenZvi, S. Y. [7 ]
Bernal, A. [8 ]
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Brisbois, C. [5 ]
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Castillo, M. [4 ]
Cotti, U. [4 ]
Cotzomi, J. [12 ]
Coutino de Leon, S. [10 ]
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De la Fuente, E. [13 ]
Diaz Hernandez, R. [10 ]
Dingus, B. L. [1 ]
DuVernois, M. A. [9 ]
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Fraija, N. [8 ]
Garcia-Gonzalez, J. A. [2 ]
Garfias, F. [8 ]
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Hernandez-Almada, A. [2 ]
Hona, B. [5 ]
Huntemeyer, P. [5 ]
Iriarte, A. [8 ]
Jardin-Blicq, A. [16 ]
Joshi, V. [16 ]
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Kieda, D. [17 ]
Lauer, R. J. [18 ]
Lennarz, D. [19 ,20 ]
机构
[1] Los Alamos Natl Lab, Phys Div, Los Alamos, NM USA
[2] Univ Nacl Autonoma Mexico, Inst Fis, Mexico City, DF, Mexico
[3] Univ Autonoma Chiapas, Tuxtla Gutierrez, Chiapas, Mexico
[4] Univ Michoacana, Morelia, Michoacan, Mexico
[5] Michigan Technol Univ, Dept Phys, Houghton, MI 49931 USA
[6] Univ Politecn Pachuca, Pachuca, Hidalgo, Mexico
[7] Univ Rochester, Dept Phys & Astron, Rochester, NY 14627 USA
[8] Univ Nacl Autonoma Mexico, Inst Astron, Mexico City, DF, Mexico
[9] Univ Wisconsin, Dept Phys, 1150 Univ Ave, Madison, WI 53706 USA
[10] Inst Nacl Astrofis Opt & Electr, Puebla, Mexico
[11] Inst Fizyki Jadrowej Henryka Niewodniczanskie, Krakow, Poland
[12] Benemerita Univ Autonoma Puebla, Fac Ciencias Fis, Puebla, Mexico
[13] Univ Guadalajara, Dept Fis, Ctr Univ Ciencias Exactase Ingn, Guadalajara, Jalisco, Mexico
[14] George Mason Univ, Sch Phys Astron & Computat Sci, Fairfax, VA 22030 USA
[15] Univ Maryland, Dept Phys, College Pk, MD 20742 USA
[16] Max Planck Inst Nucl Phys, D-69117 Heidelberg, Germany
[17] Univ Utah, Dept Phys & Astron, Salt Lake City, UT USA
[18] Univ New Mexico, Dept Phys & Astron, Albuquerque, NM USA
[19] Georgia Inst Technol, Sch Phys, Atlanta, GA 30332 USA
[20] Georgia Inst Technol, Ctr Relativist Astrophys, Atlanta, GA 30332 USA
[21] Michigan State Univ, Dept Phys & Astron, E Lansing, MI 48824 USA
[22] Colorado State Univ, Dept Phys, Ft Collins, CO 80523 USA
[23] Inst Politecn Nacl, Ctr Invest Computac, Mexico City, DF, Mexico
[24] Penn State Univ, Dept Phys, 104 Davey Lab, University Pk, PA 16802 USA
[25] IPN, Dept Phys, Ctr Invest & Estudios Avanzados, Mexico City, DF, Mexico
[26] Univ Autonoma Estado Hidalgo, Pachuca, Mexico
[27] Univ Nacl Autonoma Mexico, Inst Ciencias Nucl, Mexico City, DF, Mexico
[28] Univ Calif Santa Cruz, Santa Cruz Inst Particle Phys, Santa Cruz, CA 95064 USA
[29] Stanford Univ, Dept Phys, Stanford, CA USA
基金
美国国家科学基金会;
关键词
dark matter; galaxies: dwarf; gamma rays: general; LIKELIHOOD RATIO;
D O I
10.3847/1538-4357/aaa6d8
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
The High Altitude Water Cherenkov (HAWC) gamma-ray observatory is a wide field of view observatory sensitive to 500 GeV-100 TeV gamma-rays and cosmic rays. It can also perform diverse indirect searches for dark matter annihilation and decay. Among the most promising targets for the indirect detection of dark matter are dwarf spheroidal galaxies. These objects are expected to have few astrophysical sources of gamma-rays but high dark matter content, making them ideal candidates for an indirect dark matter detection with gamma-rays. Here we present individual limits on the annihilation cross section and decay lifetime for 15 dwarf spheroidal galaxies within the field of view, as well as their combined limit. These are the first limits on the annihilation cross section and decay lifetime using data collected with HAWC. We also present the HAWC flux upper limits of the 15 dwarf spheroidal galaxies in half-decade energy bins.
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