Наукові публікації університету

Pre-construction estimates of the Cherenkov Telescope Array sensitivity to a dark matter signal from the Galactic centre

Abstract. We provide an updated assessment of the power of the Cherenkov Telescope Array (CTA) to search for thermally produced dark matter at the TeV scale, via the associated gamma-ray signal from pair-annihilating dark matter particles in the region around the Galactic centre. We find that CTA will open a new window of discovery potential, significantly extending the range of robustly testable models given a standard cuspy profile of the dark matter density distribution. Importantly, even for a cored profile, the projected sensitivity of CTA will be sufficient to probe various well-motivated models of thermally produced dark matter at the TeV scale. This is due to CTA’s unprecedented sensitivity, angular and energy resolutions, and the planned observational strategy. The survey of the inner Galaxy will cover a much larger region than corresponding previous observational campaigns with imaging atmospheric Cherenkov telescopes. CTA will map with unprecedented precision the large-scale diffuse emission in high-energy gamma rays, constituting a background for dark matter searches for which we adopt state-of-the-art models based on current data. Throughout our analysis, we use up-to-date event reconstruction Monte Carlo tools developed by the CTA consortium, and pay special attention to quantifying the level of instrumental systematic uncertainties, as well as background template systematic errors, required to probe thermally produced dark matter at these energies.

ID: 247729
Кількість показів: 10
дата змінення: 04.09.2020 18:02:47
Ким змінено (ім'я): (astro3) Наталія Лозицька
Вид роботи:  Наукова публікація
Тип роботи:  Препринт
Кількість сторінок:  68
Рік видання:  2020
Звітний рік:  2020
Видання:  arXiv - Інтернет-видання: http://arxiv.org/
Том:  2020
Номери сторінок:  1-67
Галузь науки:  Науки про космос
Автори,співробітники Університету:  Федорова Олена Валентинівна / Гнатик Роман Богданович / Гнатик Богдан Іванович / Сергієнко Ольга Миколаївна / Жданов Валерій Іванович / Слюсар Віталій Миколайович
Кількість недоданих авторів:  446
Кафедра / Відділ:  Відділ астрофізики
№ теми:  18БФ023-01М / 19БФ023-01
Посилання на статтю (посилання на рецензію в журналі (для монографій):  https://arxiv.org/pdf/2007.16129.pdf
Ключові слова:  Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena; High Energy Physics - Phenomenology
Опубліковано за рішенням Вченої ради:  ні
Інститут/Факультет:  Астрономічна обсерваторія

Повернення до списку

Вгору