Searching for dark matter annihilation from Milky way dwarf spheroidal galaxies with six years of Fermi large area telescope data

M. Ackermann; A. Albert; B. Anderson; W.B. Atwood; L. Baldini; G. Barbiellini; D. Bastieri; K. Bechtol; R. Bellazzini; E. Bissaldi; R.D. Blandford; E.D. Bloom; R. Bonino; E. Bottacini; T.J. Brandt; J. Bregeon; P. Bruel; R. Buehler; G.A. Caliandro; R.A. Cameron; R. Caputo; M. Caragiulo; P.A. Caraveo; C. Cecchi; E. Charles; A. Chekhtman; J. Chiang; G. Chiaro; S. Ciprini; R. Claus; Johann Cohen-Tanugi; J. Conrad; A. Cuoco; S. Cutini; F. d'Ammando; A. de Angelis; F. de Palma; R. Desiante; S.W. Digel; L. Di Venere; P.S. Drell; A. Drlica-Wagner; R. Essig; C. Favuzzi; S.J. Fegan; E.C. Ferrara; W.B. Focke; A. Franckowiak; Y. Fukazawa; S. Funk; P. Fusco; F. Gargano; D. Gasparrini; N. Giglietto; F. Giordano; M. Giroletti; T. Glanzman; G. Godfrey; G.A. Gomez-Vargas; I.A. Grenier; S. Guiriec; M. Gustafsson; E. Hays; J.W. Hewitt; D. Horan; T. Jogler; G. Johannesson; M. Kuss; S. Larsson; L. Latronico; J. Li; L. Li; M.Llena Garde; F. Longo; F. Loparco; P. Lubrano; D. Malyshev; M. Mayer; M.N. Mazziotta; J.E. Mcenery; P.F. Michelson; T. Mizuno; A.A. Moiseev; M.E. Monzani; A. Morselli; S. Murgia; E. Nuss; T. Ohsugi; M. Orienti; E. Orlando; J.F. Ormes; D. Paneque; J.S. Perkins; M. Pesce-Rollins; F. Piron; G. Pivato; T.A. Porter; S. Raino; R. Rando; M. Razzano; A. Reimer; O. Reimer; S. Ritz; M. Sanchez-Conde; A. Schulz; C. Sgro; E.J. Siskind; F. Spada; G. Spandre; P. Spinelli; L. Strigari; H. Tajima; H. Takahashi; J.B. Thayer; L. Tibaldo; D.F. Torres; E. Troja; G. Vianello; M. Werner; B.L. Winer; K.S. Wood; M. Wood; G. Zaharijas; S. Zimmer

doi:10.1103/PhysRevLett.115.231301

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Searching for dark matter annihilation from Milky way dwarf spheroidal galaxies with six years of Fermi large area telescope data

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Searching for dark matter annihilation from Milky way dwarf spheroidal galaxies with six years of Fermi large area telescope data

M. Ackermann, A. Albert, B. Anderson, W.B. Atwood, L. Baldini, G. Barbiellini, D. Bastieri, K. Bechtol, R. Bellazzini, E. Bissaldi, …

Phys.Rev.Lett, Vol.115(23)

2015

DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.231301

Abstract

95.35.+d

95.85.Pw

98.56.Wm

98.70.Rz

98.52.Wz

dark matter: annihilation

dark matter: mass

cross section: annihilation

gamma ray

galaxy

satellite

thermal

quark

upper limit

GLAST

S030DMA

S046PHB

The dwarf spheroidal satellite galaxies (dSphs) of the Milky Way are some of the most dark matter (DM) dominated objects known. We report on γ-ray observations of Milky Way dSphs based on six years of Fermi Large Area Telescope data processed with the new Pass8 event-level analysis. None of the dSphs are significantly detected in γ rays, and we present upper limits on the DM annihilation cross section from a combined analysis of 15 dSphs. These constraints are among the strongest and most robust to date and lie below the canonical thermal relic cross section for DM of mass ≲100 GeV annihilating via quark and τ-lepton channels.

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Title: Searching for dark matter annihilation from Milky way dwarf spheroidal galaxies with six years of Fermi large area telescope data
Creators - without role: M. Ackermann - Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
A. Albert - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
B. Anderson - AlbaNova
W.B. Atwood - University of California, Santa Cruz
L. Baldini - Stanford University
G. Barbiellini - University of Trieste
D. Bastieri - University of Padua
K. Bechtol - University of Wisconsin–Madison
R. Bellazzini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
E. Bissaldi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
R.D. Blandford - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
E.D. Bloom - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
R. Bonino - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
E. Bottacini - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
T.J. Brandt - Goddard Space Flight Center
J. Bregeon - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
P. Bruel - École Polytechnique
R. Buehler - Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
G.A. Caliandro - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
R.A. Cameron - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
R. Caputo - University of California, Santa Cruz
M. Caragiulo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
P.A. Caraveo - Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Milano
C. Cecchi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
E. Charles - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
A. Chekhtman - George Mason University
J. Chiang - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
G. Chiaro - University of Padua
S. Ciprini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
R. Claus - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
Johann Cohen-Tanugi - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
J. Conrad - Stockholm University
A. Cuoco - University of Turin
S. Cutini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
F. d'Ammando
A. de Angelis - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
F. de Palma - Pegaso University
R. Desiante - University of Udine
S.W. Digel - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
L. Di Venere - Polytechnic University of Bari
P.S. Drell - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
A. Drlica-Wagner - Fermi National Accelerator Laboratory
R. Essig - Stony Brook University
C. Favuzzi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
S.J. Fegan - Laboratoire Leprince-Ringuet
E.C. Ferrara - Goddard Space Flight Center
W.B. Focke - Stanford University
A. Franckowiak - Stanford University
Y. Fukazawa - Hiroshima University
S. Funk - Universitätsklinikum Erlangen
P. Fusco - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
F. Gargano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
D. Gasparrini - Astronomical Observatory of Rome
N. Giglietto - Polytechnic University of Bari
F. Giordano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
M. Giroletti - Istituto di Radioastronomia di Bologna
T. Glanzman - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
G. Godfrey - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
G.A. Gomez-Vargas - Pontificia Universidad Católica de Chile
I.A. Grenier - Astrophysique, Instrumentation et Modélisation
S. Guiriec - Goddard Space Flight Center
M. Gustafsson - University of Göttingen
E. Hays - Goddard Space Flight Center
J.W. Hewitt - University of North Florida
D. Horan - Laboratoire Leprince-Ringuet
T. Jogler - Stanford University
G. Johannesson - University of Iceland
M. Kuss - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
S. Larsson - Fraunhofer Chalmers Research Centre for Industrial Mathematics
L. Latronico - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
J. Li - Institute of Space Sciences
L. Li - KTH Royal Institute of Technology
M.Llena Garde - AlbaNova
F. Longo - University of Trieste
F. Loparco - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
P. Lubrano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
D. Malyshev - Stanford University
M. Mayer - Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
M.N. Mazziotta - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
J.E. Mcenery - Goddard Space Flight Center
P.F. Michelson - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
T. Mizuno - Hiroshima University
A.A. Moiseev - Goddard Space Flight Center
M.E. Monzani - SLAC National Accelerator Laboratory
A. Morselli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Roma Tor Vergata
S. Murgia - University of California, Irvine
E. Nuss - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
T. Ohsugi - Hiroshima University
M. Orienti - Istituto di Radioastronomia di Bologna
E. Orlando - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
J.F. Ormes - University of Denver
D. Paneque - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
J.S. Perkins - Goddard Space Flight Center
M. Pesce-Rollins - Stanford University
F. Piron - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
G. Pivato - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
T.A. Porter - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
S. Raino - Polytechnic University of Bari
R. Rando - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova
M. Razzano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
A. Reimer - Universität Innsbruck
O. Reimer - SLAC National Accelerator Laboratory
S. Ritz - University of California, Santa Cruz
M. Sanchez-Conde - Fraunhofer Chalmers Research Centre for Industrial Mathematics
A. Schulz - Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
C. Sgro - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
E.J. Siskind - Real Time Tomography
F. Spada - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
G. Spandre - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
P. Spinelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
L. Strigari - Texas A&M University
H. Tajima - Nagoya University
H. Takahashi - Hiroshima University
J.B. Thayer - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
L. Tibaldo - Stanford University
D.F. Torres - Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats
E. Troja - Goddard Space Flight Center
G. Vianello - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
M. Werner - Universität Innsbruck
B.L. Winer - The Ohio State University
K.S. Wood - United States Naval Research Laboratory
M. Wood - SLAC National Accelerator Laboratory
G. Zaharijas - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
S. Zimmer - AlbaNova
Publication Details: Phys.Rev.Lett, Vol.115(23)
Identifiers: 9933861309311
Academic Unit: Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Language: English
Resource Type: Journal article
Local Fields: hal-02017042