Поиск сигнала от темной материи с помощью рентгеновских телескопов SRG/ART-XC и NuSTAR
Захаров Евгений Игоревич
Институт космических исследований Российской академии наук, Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"
arXiv: 2303.12673; arXiv: 2405.17861; arXiv: 2407.18371; arXiv: 2509.08506
Авторы: Захаров Е. И., Баринов В. В., Буренин Р. А., Горбунов Д. С., Кривонос Р. А., Мухин А. А.
В докладе представлены результаты поисков сигнала от распада и аннигиляций тёмной материи с массами в диапазоне от нескольких до десятков кэВ по данным рентгеновских телескопов SRG/ART-XC и NuSTAR. Радиоционные распады стерильных нейтрино в гало Млечного Пути должны сопровождаться узкими линиями в рентгеновском спектре. Анализ двухлетнего обзора всего неба, выполненного ART-XC, не выявил статистически значимых спектральных особенностей и позволил исключить широкий диапазон углов смешивания стерильных и активных нейтрино при массах 12 - 40 кэВ. Независимый анализ 11 лет наблюдений NuSTAR в режиме рассеянного излучения установил ещё более жёсткие ограничения в диапазоне 3 - 20 кэВ, вплотную подходящие к нижней границе теоретически допустимых моделей, в которых стерильные нейтрино составляют всю тёмную материю.
Дополнительно, по результатам четырёх полных обзоров SRG/ART-XC получены новые верхние пределы на сечение аннигиляции $\langle \sigma v \rangle$ частиц тёмной материи с массами 4 - 15 кэВ, основанные на наблюдениях гало Млечного Пути и 34 карликовых сфероидальных галактик Местной Группы. Анализ данных NuSTAR в том же энергетическом диапазоне подтвердил и дополнил эти результаты, установив пределы $\langle \sigma v \rangle < 10^{-34}$ см$^3$/с для различных моделей гало. Совокупно эти наблюдения обеспечивают самые строгие на сегодняшний день рентгеновские ограничения на распадающуюся и аннигилирующую тёмную материю кэВ-го диапазона масс.