Search for dark matter annihilation signatures in H.E.S.S. observations of Dwarf Spheroidal Galaxies

Abramowski A.; Aharonian F.; Benkhali F. Ait; Akhperjanian A. G.; Angüner E.; Backes M.; Balenderan S.; Agnès Balzer; Barnacka A.; Becherini Y.; Tjus J. Becker; Berge D.; Bernhard S.; Bernlöhr K.; Birsin E.; Biteau J.; Böttcher M.; Boisson C.; Bolmont J.; Bordas P.; Johan Bregeon; Brun F.; Brun P.; Bryan M.; Bulik T.; Carrigan S.; Casanova S.; Chadwick P. M.; Chakraborty N.; Chalme-Calvet R.; Chaves R. C. G.; Chrétien M.; Colafrancesco S.; Cologna G.; Conrad J.; Couturier C.; Cui Y.; Dalton M.; Davids I. D.; Degrange B.; Deil C.; Dewilt P.; Djannati-Ataï A.; Domainko W.; Donath A.; Drury L. O'C.; Dubus G.; Dutson K.; Dyks J.; Dyrda M.; Edwards T.; Egberts K.; Eger P.; Espigat P.; Farnier C.; Fegan S.; Feinstein F.; Fernandes M. V.; Fernandez D.; Fiasson A.; Fontaine G.; Förster A.; Füßling M.; Gabici S.; Gajdus M.; Gallant Y. A.; Garrigoux T.; Giavitto G.; Giebels B.; Glicenstein J. F.; Gottschall D.; Goudelis A.; Grondin M. -H.; Grudzińska M.; Hadsch D.; Häffner S.; Hahn J.; Harris J.; Heinzelmann G.; Henri G.; Hermann G.; Hervet O.; Hillert A.; Hinton J. A.; Hofmann W.; Hofverberg P.; Holler M.; Horns D.; Ivascenko A.; Jacholkowska A.; Jahn C.; Jamrozy M.; Janiak M.; Jankowsky F.; Jung I.; Kastendieck M. A.; Katarzyński K.; Katz U.; Kaufmann S.; Khélifi B.; Kieffer M.; Klepser S.; Klochkov D.; Kluźniak W.; Kolitzus D.; Komin Nu.; Kosack K.; Krakau S.; Krayzel F.; Krüger P. P.; Laffon H.; Lamanna G.; Lefaucheur J.; Lefranc V.; Lemiére A.; Lemoine-Goumard M.; Lenain J. -P.; Lohse T.; Lopatin A.; Lu C. -C.; Marandon V.; Alexandre Marcowith; Marx R.; Maurin G.; Maxted N.; Mayer M.; Mccomb T. J. L.; Méhault J.; Meintjes P. J.; Menzler U.; Meyer M.; A. M. W. Mitchell; Moderski R.; Mohamed M.; Morå K.; Moulin E.; Murach T.; de Naurois M.; Niemiec J.; Nolan S. J.; Oakes L.; Odaka H.; Ohm S.; Opitz B.; Ostrowski M.; Oya I.; Panter M.; Parsons R. D.; Arribas M. Paz; Pekeur N. W.; Pelletier G.; Perez J.; Petrucci P. -O.; Peyaud B.; Pita S.; Poon H.; Pühlhofer G.; Punch M.; Quirrenbach A.; Raab S.; Reichardt I.; Reimer A.; Reimer O.; Renaud M.; Reyes R. de Los; Rieger F.; Rob L.; Romoli C.; Rosier-Lees S.; Rowell G.; Rudak B.; Rulten C. B.; Sahakian V.; Salek D.; Sanchez D. A.; Santangelo A.; Schlickeiser R.; Schüssler F.; Schulz A.; Schwanke U.; Schwarzburg S.; Schwemmer S.; Serpico P.; Sol H.; Spanier F.; Spengler G.; Spieß F.; Stawarz L.; Steenkamp R.; Stegmann C.; Stinzing F.; Stycz K.; Sushch I.; Tavernet J. -P.; Tavernier T.; Taylor A. M.; Terrier R.; Tluczykont M.; Trichard C.; Valerius K.; van Eldik C.; van Soelen B.; Vasileiadis G.; Veh J.; Venter C.; Viana A.; Vincent P.; Vink J.; Völk H. J.; Volpe F.; Vorster M.; Vuillaume T.; Wagner S. J.; Wagner P.; Wagner R. M.; Ward M.; Weidinger M.; Weitzel Q.; White R.; Wierzcholska A.; Willmann P.; Wörnlein A.; Wouters D.; Yang R.; Zabalza V.; Zaborov D.; Zacharias M.; Zdziarski A. A.; Zech A.; Zechlin H. -S.

doi:10.1103/PhysRevD.90.112012

Journal articles

Search for dark matter annihilation signatures in H.E.S.S. observations of Dwarf Spheroidal Galaxies

Abramowski A. Aharonian F. Benkhali F. Ait Akhperjanian A. G. Angüner E. Backes M. Balenderan S. Agnès Balzer Barnacka A. Becherini Y. Tjus J. Becker Berge D. Bernhard S. Bernlöhr K. Birsin E. Biteau J. ¹ Böttcher M. Boisson C. ² Bolmont J. ³ Bordas P. Johan Bregeon ⁴ Brun F. Brun P. Bryan M. Bulik T. Carrigan S. Casanova S. Chadwick P. M. Chakraborty N. Chalme-Calvet R. ³ Chaves R. C. G. ⁴ Chrétien M. ³ Colafrancesco S. Cologna G. Conrad J. Couturier C. ³ Cui Y. Dalton M. ⁵ Davids I. D. Degrange B. ¹ Deil C. Dewilt P. Djannati-Ataï A. ⁶ Domainko W. Donath A. Drury L. O'C. Dubus G. Dutson K. Dyks J. Dyrda M. Edwards T. Egberts K. Eger P. Espigat P. ⁶ Farnier C. Fegan S. ¹ Feinstein F. ⁴ Fernandes M. V. Fernandez D. ⁴ Fiasson A. ⁷ Fontaine G. ¹ Förster A. Füßling M. Gabici S. ⁶ Gajdus M. Gallant Y. A. ⁴ Garrigoux T. ³ Giavitto G. Giebels B. ¹ Glicenstein J. F. Gottschall D. Goudelis A. ^{7, 8} Grondin M. -H. Grudzińska M. Hadsch D. Häffner S. Hahn J. Harris J. Heinzelmann G. Henri G. Hermann G. Hervet O. ² Hillert A. Hinton J. A. Hofmann W. Hofverberg P. Holler M. Horns D. Ivascenko A. Jacholkowska A. ³ Jahn C. Jamrozy M. Janiak M. Jankowsky F. Jung I. Kastendieck M. A. Katarzyński K. Katz U. Kaufmann S. Khélifi B. ⁶ Kieffer M. ³ Klepser S. Klochkov D. Kluźniak W. Kolitzus D. Komin Nu. ⁷ Kosack K. Krakau S. Krayzel F. ⁷ Krüger P. P. Laffon H. ⁵ Lamanna G. ⁷ Lefaucheur J. ⁶ Lefranc V. Lemiére A. ⁶ Lemoine-Goumard M. ⁵ Lenain J. -P. ³ Lohse T. Lopatin A. Lu C. -C. Marandon V. Alexandre Marcowith ⁴ Marx R. Maurin G. ⁷ Maxted N. Mayer M. Mccomb T. J. L. Méhault J. ⁵ Meintjes P. J. Menzler U. Meyer M. A. M. W. Mitchell Moderski R. Mohamed M. Morå K. Moulin E. Murach T. de Naurois M. ¹ Niemiec J. Nolan S. J. Oakes L. Odaka H. Ohm S. Opitz B. Ostrowski M. Oya I. Panter M. Parsons R. D. Arribas M. Paz Pekeur N. W. Pelletier G. Perez J. Petrucci P. -O. Peyaud B. Pita S. ⁶ Poon H. Pühlhofer G. Punch M. ⁶ Quirrenbach A. Raab S. Reichardt I. ⁶ Reimer A. Reimer O. Renaud M. ⁴ Reyes R. de Los Rieger F. Rob L. Romoli C. Rosier-Lees S. ⁷ Rowell G. Rudak B. Rulten C. B. ² Sahakian V. Salek D. Sanchez D. A. ⁷ Santangelo A. Schlickeiser R. Schüssler F. Schulz A. Schwanke U. Schwarzburg S. Schwemmer S. Serpico P. ^{7, 8} Sol H. ² Spanier F. Spengler G. Spieß F. Stawarz L. Steenkamp R. Stegmann C. Stinzing F. Stycz K. Sushch I. Tavernet J. -P. ³ Tavernier T. ⁶ Taylor A. M. Terrier R. ⁶ Tluczykont M. Trichard C. ⁷ Valerius K. van Eldik C. van Soelen B. Vasileiadis G. ⁴ Veh J. Venter C. Viana A. Vincent P. ³ Vink J. Völk H. J. Volpe F. Vorster M. Vuillaume T. Wagner S. J. Wagner P. Wagner R. M. Ward M. Weidinger M. Weitzel Q. White R. Wierzcholska A. Willmann P. Wörnlein A. Wouters D. Yang R. Zabalza V. Zaborov D. ¹ Zacharias M. Zdziarski A. A. Zech A. ² Zechlin H. -S.

1 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet

2 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories

3 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies

4 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier

5 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan

6 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie

7 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules

8 LAPTH - Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique Théorique

Abstract : Dwarf spheroidal galaxies of the Local Group are close satellites of the Milky Way characterized by a large mass-to-light ratio and are not expected to be the site of non-thermal high-energy gamma-ray emission or intense star formation. Therefore they are amongst the most promising candidates for indirect dark matter searches. During the last years the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) of imaging atmospheric Cherenkov telescopes observed five of these dwarf galaxies for more than 140 hours in total, searching for TeV gamma-ray emission from annihilation of dark matter particles. The new results of the deep exposure of the Sagittarius dwarf spheroidal galaxy, the first observations of the Coma Berenices and Fornax dwarves and the re-analysis of two more dwarf spheroidal galaxies already published by the H.E.S.S. Collaboration, Carina and Sculptor, are presented. In the absence of a significant signal new constraints on the annihilation cross-section applicable to Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) are derived by combining the observations of the five dwarf galaxies. The combined exclusion limit depends on the WIMP mass and the best constraint is reached at 1-2 TeV masses with a cross-section upper bound of ~3.9x10-24 cm^3 s-1 at a 95% confidence level.

Document type :

Journal articles

Domain :

Sciences of the Universe [physics] / Astrophysics [astro-ph] / High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE]

Complete list of metadata

http://hal.in2p3.fr/in2p3-01082757
Contributor : Claudine Bombar Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Friday, June 4, 2021 - 11:25:26 AM
Last modification on : Friday, December 3, 2021 - 11:42:37 AM
Long-term archiving on: : Sunday, September 5, 2021 - 6:58:27 PM

Search for dark matter annihilation signatures in H.E.S.S. observations of Dwarf Spheroidal Galaxies

File

Identifiers

Collections

Citation

Export

Metrics

Search for dark matter annihilation signatures in H.E.S.S. observations of Dwarf Spheroidal Galaxies

File

Identifiers

Collections

Citation

Export

Share

Metrics