H.E.S.S. constraints on Dark Matter annihilations towards the Sculptor and Carina Dwarf Galaxies
A. Abramowski
,
Fabio Acero
(1)
,
F. Aharonian
,
A. G. Akhperjanian
,
G. Anton
,
A. Barnacka
,
U. Barres de Almeida
,
A. R. Bazer-Bachi
(2)
,
Y. Becherini
(3)
,
J. Becker
,
B. Behera
,
K. Bernlöhr
,
A. Bochow
,
C. Boisson
(4)
,
J. Bolmont
(5)
,
P. Bordas
,
V. Borrel
(2)
,
J. Brucker
,
F. Brun
(5)
,
P. Brun
(6)
,
T. Bulik
,
I. Büsching
,
S. Carrigan
,
S. Casanova
,
M. Cerruti
(4)
,
P. M. Chadwick
,
A. Charbonnier
(5)
,
R. C. G. Chaves
,
A. Cheesebrough
,
L. -M. Chounet
(7)
,
A. C. Clapson
,
G. Coignet
(8)
,
J. Conrad
,
M. Dalton
,
M. K. Daniel
,
I. D. Davids
,
B. Degrange
(7)
,
C. Deil
,
H. J. Dickinson
,
A. Djannati-Ataï
(9)
,
W. Domainko
,
L. O'C. Drury
,
F. Dubois
(8)
,
G. Dubus
(10)
,
J. Dyks
,
M. Dyrda
,
K. Egberts
,
P. Eger
,
P. Espigat
(3)
,
L. Fallon
,
C. Farnier
(1)
,
S. Fegan
(7)
,
F. Feinstein
(1)
,
M. V. Fernandes
,
A. Fiasson
(8)
,
A. Frster
,
G. Fontaine
(7)
,
M. Füssling
,
Y. A. Gallant
(1)
,
H. Gast
,
L. Gérard
(3)
,
D. Gerbig
,
B. Giebels
(7)
,
J. F. Glicenstein
(6)
,
B. Glück
,
P. Goret
(6)
,
D. Göring
,
J. D. Hague
,
D. Hampf
,
M. Hauser
,
S. Heinz
,
G. Heinzelmann
,
G. Henri
(10)
,
G. Hermann
,
J. A. Hinton
,
A. Hoffmann
,
W. Hofmann
,
P. Hofverberg
,
D. Horns
,
A. Jacholkowska
(5)
,
O. C. de Jager
,
C. Jahn
,
M. Jamrozy
,
I. Jung
,
M. A. Kastendieck
,
K. Katarzyński
,
U. Katz
,
S. Kaufmann
,
D. Keogh
,
M. Kerschhaggl
,
D. Khangulyan
,
B. Khélifi
(7)
,
D. Klochkov
,
W. Kluźniak
,
T. Kneiske
,
Nu. Komin
(8)
,
K. Kosack
(6)
,
R. Kossakowski
(8)
,
H. Laffon
,
G. Lamanna
(8)
,
D. Lennarz
,
T. Lohse
,
A. Lopatin
,
C. -C. Lu
,
V. Marandon
(3)
,
A. Marcowith
(1)
,
Julien Masbou
(8)
,
D. Maurin
(5)
,
N. Maxted
,
T. J. L. Mccomb
,
M. C. Medina
(4)
,
J. Méhault
(1)
,
R. Moderski
,
Emmanuel Moulin
(6)
,
C. L. Naumann
,
M. Naumann-Godo
,
M. de Naurois
(5)
,
D. Nedbal
,
D. Nekrassov
,
N. Nguyen
,
B. Nicholas
,
J. Niemiec
,
S. J. Nolan
,
S. Ohm
,
J-F. Olive
(2)
,
E. de Oña Wilhelmi
,
B. Opitz
,
M. Ostrowski
,
M. Panter
,
M. Paz Arribas
,
G. Pedaletti1
,
G. Pelletier
(10)
,
P. -O. Petrucci
(10)
,
S. Pita
(3)
,
G. Pühlhofer
,
M. Punch
(3)
,
A. Quirrenbach
,
M. Raue
,
S. M. Rayner
,
A. Reimer
,
O. Reimer
,
M. Renaud
(3)
,
R. de Los Reyes
,
F. Rieger
,
J. Ripken
,
L. Rob
,
S. Rosier-Lees
(8)
,
G. Rowell
,
B. Rudak
,
C. B. Rulten
,
J. Ruppel
,
F. Ryde
,
V. Sahakian
,
A. Santangelo
,
R. Schlickeiser
,
F. M. Schöck
,
A. Schönwald
,
U. Schwanke
,
S. Schwarzburg
,
S. Schwemmer
,
A. Shalchi
,
M. Sikora
,
J. L. Skilton
,
H. Sol
(4)
,
G. Spengler
,
Ł. Stawarz
,
R. Steenkamp
,
C. Stegmann
,
F. Stinzing
,
I. Sushch
,
A. Szostek
(10)
,
J. -P. Tavernet
(5)
,
R. Terrier
(3)
,
O. Tibolla
,
M. Tluczykont
,
K. Valerius
,
C. van Eldik
,
G. Vasileiadis
(1)
,
C. Venter
,
J. P. Vialle
(8)
,
A. Viana
,
P. Vincent
(5)
,
M. Vivier
(6)
,
H. J. Völk
,
F. Volpe
,
S. Vorobiov
(1)
,
M. Vorster
,
S. J. Wagner
,
M. Ward
,
A. Wierzcholska
,
A. Zajczyk
,
A. A. Zdziarski
,
A. Zech
(4)
,
H. -S. Zechlin
1
LPTA -
Laboratoire de Physique Théorique et Astroparticules
2 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements
3 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
4 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
5 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
6 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
7 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
8 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
9 APC - AHE - APC - Astrophysique des Hautes Energies
10 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
2 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements
3 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
4 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
5 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
6 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
7 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
8 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
9 APC - AHE - APC - Astrophysique des Hautes Energies
10 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
A. Abramowski
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Fabio Acero
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F. Aharonian
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A. G. Akhperjanian
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G. Anton
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A. Barnacka
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U. Barres de Almeida
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J. Becker
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B. Behera
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A. Bochow
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T. Bulik
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M. Cerruti
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C. Deil
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J. Dyks
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A. Frster
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M. Füssling
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H. Gast
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D. Gerbig
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B. Glück
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D. Göring
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J. D. Hague
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M. Hauser
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G. Heinzelmann
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O. C. de Jager
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C. Jahn
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I. Jung
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M. A. Kastendieck
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S. Kaufmann
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A. Zajczyk
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H. -S. Zechlin
- Function : Author
Abstract
The Sculptor and Carina Dwarf spheroidal galaxies were observed with the H.E.S.S. Cherenkov telescope array between January 2008 and December 2009. The data sets consist of a total of 11.8 and 14.8 hours of high quality data, respectively. No gamma-ray signal was detected at the nominal positions of these galaxies above 220 GeV and 320 GeV, respectively. Upper limits on the gamma-ray fluxes at 95% C.L. assuming two forms for the spectral energy distribution (a power law shape and one derived from dark matter annihilation) are obtained at the level of 10^-13 to 10^-12 cm^-2s^-1 in the TeV range. Constraints on the velocity weighted dark matter particle annihilation cross section for both Sculptor and Carina dwarf galaxies range from <\sigma v> ~ 10^-21 cm^3s^-1 down to <\sigma v> ~ 10^-22 cm^3s^-1 depending on the dark matter halo model used. Possible enhancements of the gamma-ray flux are studied: the Sommerfeld effect, which is found to exclude some dark matter particle masses, the internal Bremsstrahlung and clumps in the dark-matter halo distributions.