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Constraining gamma-ray lines from dark matter annihilation using Fermi-LAT and HESS data

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Autor(es):
Angel, Lucia ; Gambini, Guillermo ; Guedes, Leticia ; Queiroz, Farinaldo S. ; de Souza, Vitor
Número total de Autores: 5
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics; v. N/A, n. 4, p. 14-pg., 2024-04-01.
Resumo

Using 14 years of Fermi-LAT data and 10 years of H.E.S.S. observations in thedirection of the galactic center, we derive limits on gamma-ray lines originated from darkmatter annihilations for fermionic and scalar fields. We describe the dark matter annihilationinto gamma gamma or gamma Zfinal states in terms of effective operators and place limits on the energyscale as a function of the dark matter mass, taking into account the energy resolution ofthe instruments. For the Fermi-LAT data, we considered an NFW and a contracted NFWdark matter density profile, the latter being preferred by the Fermi GeV excess. For theH.E.S.S. observation, we used NFW and Einasto profiles. Fermi-LAT yields the most stringentconstraints for dark matter masses below 300 GeV, whereas H.E.S.S. has the strongest onesfor dark matter masses above 1 TeV. The telescopes share similar sensitivities for dark mattermasses between 300 GeV and 1 TeV. We conclude that Fermi-LAT (H.E.S.S.) can probe energyscales up to10(20)TeV for scalar and fermionic dark matter particles. (AU)

Processo FAPESP: 21/01089-1 - Cherenkov Telescope Array: construção e primeiras descobertas
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Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projetos Especiais
Processo FAPESP: 21/14335-0 - ICTP Instituto Sul-Americano para Física Fundamental: um centro regional para Física Teórica
Beneficiário:Nathan Jacob Berkovits
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projetos Especiais
Processo FAPESP: 23/01197-4 - Focando em matéria escura no LHC.
Beneficiário:Yoxara Sánchez Villamizar
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 22/16580-5 - Revelando a natureza da matéria escura com o CTA
Beneficiário:Guillermo Gerardo Rivera Gambini
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 18/25225-9 - Centro de Pesquisa e Análise de São Paulo
Beneficiário:Sergio Ferraz Novaes
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projetos Especiais