Cosmological constraints on dark matter annihilation and decay: Cross-correlation analysis of the extragalactic $γ$-ray background and cosmic shear
Notice bibliographique
Résumé
We derive constraints on dark matter (DM) annihilation cross section and decay lifetime from cross-correlation analyses of the data from Fermi-LAT and weak lensing surveys that cover a wide area of $\sim660$ squared degrees in total. We improve upon our previous analyses by using an updated extragalactic $γ$-ray background data reprocessed with the Fermi Pass 8 pipeline, and by using well-calibrated shape measurements of about twelve million galaxies in the Canada-France-Hawaii Lensing Survey (CFHTLenS) and Red-Cluster-Sequence Lensing Survey (RCSLenS). We generate a large set of full-sky mock catalogs from cosmological $N$-body simulations and use them to estimate statistical errors accurately. The measured cross correlation is consistent with null detection, which is then used to place strong cosmological constraints on annihilating and decaying DM. For leptophilic DM, the constraints are improved by a factor of $\sim100$ in the mass range of O(1) TeV when including contributions from secondary $γ$ rays due to the inverse-Compton upscattering of background photons. Annihilation cross-sections of $\langle σv \rangle \sim 10^{-23}\, {\rm cm}^3/{\rm s}$ are excluded for TeV-scale DM depending on channel. Lifetimes of $\sim 10^{25}$ sec are also excluded for the decaying TeV-scale DM. Finally, we apply this analysis to wino DM and exclude the wino mass around 200 GeV. These constraints will be further tightened, and all the interesting wino DM parameter region can be tested, by using data from future wide-field cosmology surveys.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».