Prospects for dark matter observations in dwarf spheroidal galaxies with the Cherenkov Telescope Array Observatory
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The dwarf spheroidal galaxies (dSphs) orbiting the Milky Way are widely regarded as systems supported by velocity dispersion against self-gravity, and as prime targets for the search for indirect dark matter (DM) signatures in the GeV-to-TeV $\gamma$-ray range owing to their lack of astrophysical $\gamma$-ray background. We present forecasts of the sensitivity of the forthcoming Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) to annihilating or decaying DM signals in these targets. An original selection of candidates is performed from the current catalogue of known objects, including both classical and ultrafaint dSphs. For each, the expected DM content is derived using the most comprehensive photometric and spectroscopic data available, within a consistent framework of analysis. This approach enables the derivation of novel astrophysical factor profiles for indirect DM searches, which are compared with results from the literature. From an initial sample of 64 dSphs, eight promising targets are identified – Draco I, Coma Berenices, Ursa Major II, Ursa Minor, and Willman 1 in the North, Reticulum II, Sculptor, and Sagittarius II in the South – for which different DM density models yield consistent expectations, leading to robust predictions. CTAO is expected to provide the strongest limits above $\sim$10 TeV, reaching velocity-averaged annihilation cross sections of $\sim 5\times 10^{-25}$ cm$^3$ s$^{-1}$ and decay lifetimes up to $\sim 10^{26}$ s for combined limits. The dominant uncertainties arise from the imprecise determination of the DM content, particularly for ultrafaint dSphs. Observation strategies are proposed that optimize either deep exposures of the best candidates or diversified target selections.
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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 | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».