Límites de H.E.S.S. a la búsqueda indirecta de materia oscura tras 10 años

Dibujo20180519 Constraints flux and velocity-weighted annihilation cross section HESS ten years arxiv 180505741

La aniquilación mutua de dos partículas de materia oscura puede producir fotones. Gracias a ello los telescopios de rayos gamma pueden realizar búsquedas indirectas de la materia oscura. La Colaboración H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) ha buscado estas señales en el centro de nuestra galaxia (Vía Láctea) durante 10 años (2004–2014). Se publica en Physical Review Letters su nuevo límite de exclusión en el rango da masas entre 0.3 y 70 TeV/c² (que mejora en un factor de 6 los límites anteriores).

H.E.S.S. está formado por cinco telescopios tipo Cherenkov para rayos gamma. Situado en Namibia, ha obtenido límites de exclusión para el promedio con la velocidad de la sección eficaz <σv> de aniquilación (χχ → γγ) del orden de 4×10−28 cm³/s a 1 TeV, asumiendo un modelo de Einasto para el perfil del halo galáctico de la Vía Láctea, y del orden de 9×10−28 cm³/s a 1 TeV, para un modelo de NSW (Navarro–Frenk–White). Hay que recordar que en 2013 la Colaboración H.E.S.S., tras 4 años de toma de datos, obtuvo un límite de exclusión del orden de 3×10−27 cm³/s a 1 TeV. H.E.S.S. nos muestra que las búsquedas indirectas de la materia oscura nos ofrecen información muy relevante sobre la materia oscura en la escala TeV.

El artículo es H.E.S.S. Collaboration, “Search for γ-Ray Line Signals from Dark Matter Annihilations in the Inner Galactic Halo from 10 Years of Observations with H.E.S.S.,” Phys. Rev. Lett. 120: 201101 (15 May 2018), doi: 10.1103/PhysRevLett.120.201101, arXiv:1805.05741 [astro-ph.HE]. El artículo es Christopher Crockett, “Synopsis: Ten-Year Search Finds No Signs of Dark Matter Annihilation,” APS Physics, 15 May 2018.

Dibujo20180519 dm dm to g g HESS einasto nfw magic fermi Lat arxiv 180505741

Esta figura compara los límites de exclusión de H.E.S.S. para los modelos del perfil del halo de materia oscura de Einasto y NFW, y los compara con los de MAGIC Segue 1 y Fermi-LAT 5.8 años. La adición de estos últimos resultados permite obtener límites de exclusión entre 5 GeV/c² = 0.05 TeV/c² y 70 TeV/c². Como se observa los límites indirectos están empezando a rozar el nivel esperado para una reliquia térmica, que ronda 10−28 cm³/s. Habrá que estar al tanto de los avances en los próximos años en la búsqueda indirecta de la materia oscura mediante rayos gamma. Las sorpresas podrían aparecer en cualquier momento.

2 comentarios

Participa Suscríbete

Paco Paco

Hay una errata en este párrafo, ¿no?

“La adición de estos últimos resultados permite obtener límites de exclusión entre 5 GeV/c² = 0.05 GeV/c² y 70 TeV/c². ”

Yo creo que debería poner 0.05 TeV.

Y si no es así, no he entendido nada xD

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *