A DEEP SEARCH FOR EXTENDED RADIO CONTINUUM EMISSION FROM DWARF SPHEROIDAL GALAXIES: IMPLICATIONS FOR PARTICLE DARK MATTER
Notice bibliographique
Résumé
We present deep radio observations of four nearby dwarf spheroidal (dSph) galaxies, designed to detect extended synchrotron emission resulting from weakly interacting massive particle (WIMP) dark matter annihilations in their halos. Models by Colafrancesco et al. (CPU07) predict the existence of angularly large, smoothly distributed radio halos in such systems, which stem from electron and positron annihilation products spiraling in a turbulent magnetic field. We map a total of 40.5 deg 2 around the Draco, Ursa Major II, Coma Berenices, and Willman 1 dSphs with the Green Bank Telescope (GBT) at 1.4 GHz to detect this annihilation signature, greatly reducing discrete-source confusion using the NVSS catalog. We achieve a sensitivity of σ sub ≲ 7 mJy beam −1 in our discrete source-subtracted maps, implying that the NVSS is highly effective at removing background sources from GBT maps. For Draco we obtained approximately concurrent Very Large Array observations to quantify the variability of the discrete source background, and find it to have a negligible effect on our results. We construct radial surface brightness profiles from each of the subtracted maps, and jackknife the data to quantify the significance of the features therein. At the ∼10' resolution of our observations, foregrounds contribute a standard deviation of 1.8 mJy beam −1 ⩽ σ ast ⩽ 5.7 mJy beam −1 to our high-latitude maps, with the emission in Draco and Coma dominated by foregrounds. On the other hand, we find no significant emission in the Ursa Major II and Willman 1 fields, and explore the implications of non-detections in these fields for particle dark matter using the fiducial models of CPU07. For a WIMP mass M χ = 100 GeV annihilating into final states and B = 1 μG, upper limits on the annihilation cross-section for Ursa Major II and Willman I are log (〈σ v 〉 χ , cm 3 s −1 ) ≲ −25 for the preferred set of charged particle propagation parameters adopted by CPU07; this is comparable to that inferred at γ-ray energies from the two-year Fermi Large Area Telescope data. We discuss three avenues for improving the constraints on 〈σ v 〉 χ presented here, and conclude that deep radio observations of dSphs are highly complementary to indirect WIMP searches at higher energies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».