Dunkle Materie Annihilation und Zerfall aus nicht-sphärischen dunklen Halos in galaktischen Zwerg-Satelliten

Die zwerg spheroidalen Galaxien (dSphs) in der Milchstraße sind die primären Ziele in den indirekten Suchen nach partikulärer dunkler Materie. Um robuste Einschränkungen für potenzielle dunkle Materiepartikel festzulegen, ist das Verständnis der dunklen Halo-Struktur dieser Systeme von erheblicher Bedeutung. In dieser Arbeit bewerten wir zunächst die astrophysikalischen Faktoren für die Annihilation und den Zerfall dunkler Materie für 24 dSphs, wobei wir ein nicht-sphärisches dunkles Halo unter Verwendung generalisierter achsensymmetrischer Massenmodelle basierend auf achsensymmetrischen Jeans-Gleichungen berücksichtigen. Zunächst zeigen unsere achsensymmetrischen Massenmodelle, dass sie im Vergleich zu früheren sphärischen Modellen eine wesentlich bessere Anpassung an die aktuellsten verfügbaren kinematischen Daten bieten, sodass unsere Arbeit der realistischste und zuverlässigsten Schätzer für astrophysikalische Faktoren sein sollte. Zweitens stellen wir fest, dass unter den analysierten dSphs die ultradimn Zwerggalaxien Triangulum II und Ursa Major II die vielversprechendsten, aber großen Unsicherheitsziele für die Annihilation dunkler Materie sind, während die klassische dSph Draco das robusteste und nachweisbare Ziel für den Zerfall dunkler Materie darstellt. Es wurde auch festgestellt, dass die Nicht-Sphärizität von leuchtenden und dunklen Komponenten die Schätzung der astrophysikalischen Faktoren beeinflusst, obwohl diese Faktoren größtenteils von der Stichprobengröße, dem vorherigen Parameterbereich und der räumlichen Ausdehnung des dunklen Halos abhängen. Darüber hinaus sind aufgrund dieser Effekte die Einschränkungen für den Querschnitt der dunklen Materie Annihilation konservativer als die früherer sphärischer Arbeiten. Diese Ergebnisse sind wichtig für die Optimierung und Gestaltung von Suchen nach dunkler Materie in aktuellen und zukünftigen Multi-Messenger-Beobachtungen durch Weltraum- und bodengestützte Teleskope.