Search for Dark Matter Satellites using the FERMI-LAT

Markus Ackermann , A. Albert (1) , Luca Baldini , Jean Ballet (2) , Guido Barbiellini , D. Bastieri , K. Bechtol , R. Bellazzini , R. D. Blandford , E. D. Bloom , E. Bonamente , A. W. Borgland , E. Bottacini , T. J. Brandt (3) , J. Bregeon , M. Brigida , Pascal Bruel (4) , R. Buehler , T. H. Burnett , G. A. Caliandro , R. A. Cameron , P. A. Caraveo , J. M. Casandjian (2) , C. Cecchi , E. Charles , J. Chiang , S. Ciprini , R. Claus , J. Cohen-Tanugi (5) , J. Conrad , S. Cutini , F. de Palma , C. D. Dermer , S. W. Digel , E. Do Couto E Silva , P. S. Drell , A. Drlica-Wagner , R. Essig , L. Falletti , C. Favuzzi , S. J. Fegan (4) , W. B. Focke , Y. Fukazawa , S. Funk , P. Fusco , F. Gargano , S. Germani , N. Giglietto , F. Giordano , M. Giroletti , T. Glanzman , G. Godfrey , I. A. Grenier (2) , S. Guiriec , M. Gustafsson , D. Hadasch , M. Hayashida , X. Hou (6) , R. E. Hughes , R. P. Johnson , A. S. Johnson , T. Kamae , H. Katagiri , J. Kataoka , Jürgen Knödlseder (3) , M. Kuss , J. Lande , L. Latronico , S.-H. Lee , A. M. Lionetto , M. Llena Garde , F. Longo , F. Loparco , M. N. Lovellette , P. Lubrano , M. N. Mazziotta , J. E. Mcenery , P. F. Michelson , W. Mitthumsiri , T. Mizuno , A. A. Moiseev , C. Monte , M. E. Monzani , A. Morselli , I. V. Moskalenko , S. Murgia , M. Naumann-Godo (2) , J. P. Norris , E. Nuss (5) , T. Ohsugi , A. Okumura , E. Orlando , J. F. Ormes , M. Ozaki , D. Paneque , V. Pelassa (5) , M. Pierbattista (2) , F. Piron (5) , G. Pivato , T.A. Porter , S. Rain'O , R. Rando , M. Razzano , A. Reimer , O. Reimer , S. Ritz , H. F.-W. Sadrozinski , N. Sehgal , C. Sgr'O , E. J. Siskind , P. Spinelli , L. Strigari , D. J. Suson , H. Tajima , H. Takahashi , T. Tanaka , J. G. Thayer , J. B. Thayer , L. Tibaldo , M. Tinivella , D. F. Torres , E. Troja , Y. Uchiyama , T. L. Usher , J. Vandenbroucke , V. Vasileiou (5) , G. Vianello , V. Vitale , A. P. Waite , P. Wang , B. L. Winer , K. S. Wood , Z. Yang , S. Zalewski , S. Zimmer

1 GRPHE - Groupe de Recherche en Physique des Hautes Energies
2 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
3 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
4 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
5 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
6 ASTRO - Astroparticules

Numerical simulations based on the Lambda-CDM model of cosmology predict a large number of as yet unobserved Galactic dark matter satellites. We report the results of a Large Area Telescope (LAT) search for these satellites via the gamma-ray emission expected from the annihilation of weakly interacting massive particle (WIMP) dark matter. Some dark matter satellites are expected to have hard gamma-ray spectra, finite angular extents, and a lack of counterparts at other wavelengths. We sought to identify LAT sources with these characteristics, focusing on gamma-ray spectra consistent with WIMP annihilation through the $b \bar b$ channel. We found no viable dark matter satellite candidates using one year of data, and we present a framework for interpreting this result in the context of numerical simulations to constrain the velocity-averaged annihilation cross section for a conventional 100 GeV WIMP annihilating through the $b \bar b$ channel.

Mots clés: dark matter; galaxies: dwarf; gamma rays: galaxies

Domaines: Astrophysique galactique [astro-ph.GA]; Astrophysique galactique [astro-ph.GA]

Markus Ackermann, A. Albert, Luca Baldini, Jean Ballet, Guido Barbiellini, et al.. Search for Dark Matter Satellites using the FERMI-LAT. The Astrophysical Journal, 2012, 747, pp.121. ⟨10.1088/0004-637X/747/2/121⟩. ⟨in2p3-00697553⟩