Search for dark matter signals towards a selection of recently detected DES dwarf galaxy satellites of the Milky Way with H.E.S.S.
H. Abdallah
,
R. Adam
(1)
,
F. Aharonian
,
F. Ait Benkhali
,
E.O. Angüner
(2)
,
M. Arakawa
,
C. Arcaro
,
C. Armand
(3)
,
T. Armstrong
,
H. Ashkar
(4)
,
M. Backes
,
V. Baghmanyan
,
V. Barbosa Martins
,
A. Barnacka
,
M. Barnard
,
Y. Becherini
,
D. Berge
,
K. Bernlöhr
,
M. Böttcher
,
C. Boisson
(5)
,
J. Bolmont
(6)
,
S. Bonnefoy
,
M. Breuhaus
,
J. Bregeon
(7)
,
F. Brun
(4)
,
P. Brun
(4)
,
M. Bryan
,
M. Büchele
,
T. Bulik
,
T. Bylund
,
S. Caroff
(6)
,
A. Carosi
(3)
,
S. Casanova
,
T. Chand
,
S. Chandra
,
A. Chen
,
G. Cotter
,
M. Curyło
,
I.D. Davids
,
J. Davies
,
C. Deil
,
J. Devin
(8)
,
P. Dewilt
,
L. Dirson
,
A. Djannati-Ataï
(9)
,
A. Dmytriiev
(5)
,
A. Donath
,
V. Doroshenko
,
J. Dyks
,
K. Egberts
,
F. Eichhorn
,
G. Emery
(6)
,
J.-P. Ernenwein
(2)
,
S. Eschbach
,
K. Feijen
,
S. Fegan
(1)
,
A. Fiasson
(3)
,
G. Fontaine
(1)
,
S. Funk
,
M. Füssling
,
S. Gabici
(9)
,
Y.A. Gallant
(7)
,
G. Giavitto
,
L. Giunti
(9)
,
D. Glawion
,
J.F. Glicenstein
(4)
,
D. Gottschall
,
M.-H. Grondin
(8)
,
J. Hahn
,
M. Haupt
,
G. Hermann
,
J.A. Hinton
,
W. Hofmann
,
C. Hoischen
,
T.L. Holch
,
M. Holler
,
M. Hörbe
,
D. Horns
,
D. Huber
,
H. Iwasaki
,
M. Jamrozy
,
D. Jankowsky
,
F. Jankowsky
,
A. Jardin-Blicq
,
V. Joshi
,
I. Jung-Richardt
,
M.A. Kastendieck
,
K. Katarzyński
,
M. Katsuragawa
,
U. Katz
,
D. Khangulyan
,
B. Khélifi
(9)
,
S. Klepser
,
W. Kluźniak
,
Nu. Komin
,
R. Konno
,
K. Kosack
(4)
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D. Kostunin
,
M. Kreter
,
G. Lamanna
(3)
,
A. Lemière
(9)
,
M. Lemoine-Goumard
(8)
,
J.-P. Lenain
(6)
,
E. Leser
,
C. Levy
(6)
,
T. Lohse
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I. Lypova
,
J. Mackey
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J. Majumdar
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D. Malyshev
,
V. Marandon
,
P. Marchegiani
,
Alexandre Marcowith
(7)
,
A. Mares
(8)
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G. Martì-Devesa
,
R. Marx
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G. Maurin
(3)
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P.J. Meintjes
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R. Moderski
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M. Mohamed
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L. Mohrmann
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C. Moore
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P. Morris
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E. Moulin
(4)
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J. Muller
(1)
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T. Murach
,
K. Nakashima
,
S. Nakashima
,
M. de Naurois
(1)
,
H. Ndiyavala
,
F. Niederwanger
,
J. Niemiec
,
L. Oakes
,
P. O'Brien
,
H. Odaka
,
S. Ohm
,
E. de Ona Wilhelmi
,
M. Ostrowski
,
M. Panter
,
R.D. Parsons
,
B. Peyaud
(4)
,
Q. Piel
(3)
,
S. Pita
(9)
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V. Poireau
(3)
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A. Priyana Noel
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D.A. Prokhorov
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H. Prokoph
,
G. Pühlhofer
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M. Punch
(9)
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A. Quirrenbach
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S. Raab
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R. Rauth
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A. Reimer
,
O. Reimer
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Q. Remy
,
Matthieu Renaud
(7)
,
F. Rieger
,
L. Rinchiuso
(4)
,
C. Romoli
,
G. Rowell
,
B. Rudak
,
E. Ruiz-Velasco
,
V. Sahakian
,
S. Sailer
,
S. Saito
,
D.A. Sanchez
(3)
,
A. Santangelo
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M. Sasaki
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M. Scalici
,
F. Schüssler
(4)
,
H.M. Schutter
,
U. Schwanke
,
S. Schwemmer
,
M. Seglar-Arroyo
(4)
,
M. Senniappan
,
A.S. Seyffert
,
N. Shafi
,
K. Shiningayamwe
,
R. Simoni
,
A. Sinha
(9)
,
H. Sol
(5)
,
A. Specovius
,
S. Spencer
,
M. Spir-Jacob
(9)
,
Ł. Stawarz
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R. Steenkamp
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C. Stegmann
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C. Steppa
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T. Takahashi
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T. Tavernier
(4)
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A.M. Taylor
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R. Terrier
(9)
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D. Tiziani
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M. Tluczykont
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L. Tomankova
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C. Trichard
(1)
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M. Tsirou
(7)
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N. Tsuji
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R. Tuffs
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Y. Uchiyama
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D.J. van Der Walt
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C. van Eldik
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C. van Rensburg
,
B. van Soelen
,
George Vasileiadis
(7)
,
J. Veh
,
C. Venter
,
A. Viana
,
P. Vincent
(6)
,
J. Vink
,
H.J. Völk
,
T. Vuillaume
(3)
,
Z. Wadiasingh
,
S.J. Wagner
,
J. Watson
,
Felix Werner
,
R. White
,
A. Wierzcholska
,
R. Yang
,
H. Yoneda
,
M. Zacharias
,
R. Zanin
,
D. Zargaryan
,
A.A. Zdziarski
,
A. Zech
(5)
,
S. Zhu
,
J. Zorn
,
N. Żywucka
1
LLR -
Laboratoire Leprince-Ringuet
2 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
3 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
4 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
5 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
6 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
7 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
8 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
9 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
2 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
3 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
4 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
5 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
6 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
7 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
8 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
9 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
H. Abdallah
- Fonction : Auteur
R. Adam
- Fonction : Auteur
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F. Aharonian
- Fonction : Auteur
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F. Ait Benkhali
- Fonction : Auteur
M. Arakawa
- Fonction : Auteur
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C. Arcaro
- Fonction : Auteur
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T. Armstrong
- Fonction : Auteur
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H. Ashkar
- Fonction : Auteur
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M. Backes
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V. Baghmanyan
- Fonction : Auteur
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V. Barbosa Martins
- Fonction : Auteur
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A. Barnacka
- Fonction : Auteur
M. Barnard
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Y. Becherini
- Fonction : Auteur
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D. Berge
- Fonction : Auteur
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K. Bernlöhr
- Fonction : Auteur
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M. Böttcher
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C. Boisson
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S. Bonnefoy
- Fonction : Auteur
M. Breuhaus
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J. Bregeon
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F. Brun
- Fonction : Auteur
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P. Brun
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M. Bryan
- Fonction : Auteur
M. Büchele
- Fonction : Auteur
T. Bulik
- Fonction : Auteur
T. Bylund
- Fonction : Auteur
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S. Caroff
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S. Casanova
- Fonction : Auteur
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T. Chand
- Fonction : Auteur
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S. Chandra
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A. Chen
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G. Cotter
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M. Curyło
- Fonction : Auteur
I.D. Davids
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J. Davies
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C. Deil
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J. Devin
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P. Dewilt
- Fonction : Auteur
L. Dirson
- Fonction : Auteur
A. Donath
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V. Doroshenko
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J. Dyks
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K. Egberts
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F. Eichhorn
- Fonction : Auteur
S. Eschbach
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K. Feijen
- Fonction : Auteur
S. Funk
- Fonction : Auteur
M. Füssling
- Fonction : Auteur
G. Giavitto
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D. Glawion
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D. Gottschall
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M.-H. Grondin
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J. Hahn
- Fonction : Auteur
M. Haupt
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G. Hermann
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J.A. Hinton
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W. Hofmann
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C. Hoischen
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T.L. Holch
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M. Holler
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M. Hörbe
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D. Horns
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D. Huber
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H. Iwasaki
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M. Jamrozy
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D. Jankowsky
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F. Jankowsky
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A. Jardin-Blicq
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V. Joshi
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I. Jung-Richardt
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M.A. Kastendieck
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K. Katarzyński
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M. Katsuragawa
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U. Katz
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D. Khangulyan
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B. Khélifi
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S. Klepser
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W. Kluźniak
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Nu. Komin
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R. Konno
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K. Kosack
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D. Kostunin
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M. Kreter
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M. Lemoine-Goumard
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J.-P. Lenain
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E. Leser
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T. Lohse
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I. Lypova
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J. Mackey
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J. Majumdar
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D. Malyshev
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V. Marandon
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P. Marchegiani
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Alexandre Marcowith
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A. Mares
- Fonction : Auteur
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G. Martì-Devesa
- Fonction : Auteur
R. Marx
- Fonction : Auteur
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P.J. Meintjes
- Fonction : Auteur
R. Moderski
- Fonction : Auteur
M. Mohamed
- Fonction : Auteur
L. Mohrmann
- Fonction : Auteur
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C. Moore
- Fonction : Auteur
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P. Morris
- Fonction : Auteur
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J. Muller
- Fonction : Auteur
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T. Murach
- Fonction : Auteur
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K. Nakashima
- Fonction : Auteur
S. Nakashima
- Fonction : Auteur
M. de Naurois
- Fonction : Auteur
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H. Ndiyavala
- Fonction : Auteur
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F. Niederwanger
- Fonction : Auteur
J. Niemiec
- Fonction : Auteur
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L. Oakes
- Fonction : Auteur
P. O'Brien
- Fonction : Auteur
H. Odaka
- Fonction : Auteur
S. Ohm
- Fonction : Auteur
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E. de Ona Wilhelmi
- Fonction : Auteur
M. Ostrowski
- Fonction : Auteur
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M. Panter
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R.D. Parsons
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A. Priyana Noel
- Fonction : Auteur
D.A. Prokhorov
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H. Prokoph
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G. Pühlhofer
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M. Punch
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A. Quirrenbach
- Fonction : Auteur
S. Raab
- Fonction : Auteur
R. Rauth
- Fonction : Auteur
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A. Reimer
- Fonction : Auteur
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O. Reimer
- Fonction : Auteur
Q. Remy
- Fonction : Auteur
Matthieu Renaud
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F. Rieger
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L. Rinchiuso
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C. Romoli
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G. Rowell
- Fonction : Auteur
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B. Rudak
- Fonction : Auteur
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E. Ruiz-Velasco
- Fonction : Auteur
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V. Sahakian
- Fonction : Auteur
S. Sailer
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S. Saito
- Fonction : Auteur
A. Santangelo
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M. Sasaki
- Fonction : Auteur
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M. Scalici
- Fonction : Auteur
F. Schüssler
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H.M. Schutter
- Fonction : Auteur
U. Schwanke
- Fonction : Auteur
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S. Schwemmer
- Fonction : Auteur
M. Seglar-Arroyo
- Fonction : Auteur
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M. Senniappan
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A.S. Seyffert
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N. Shafi
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K. Shiningayamwe
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R. Simoni
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A. Specovius
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S. Spencer
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Ł. Stawarz
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R. Steenkamp
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C. Stegmann
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C. Steppa
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T. Takahashi
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A.M. Taylor
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D. Tiziani
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M. Tluczykont
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L. Tomankova
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N. Tsuji
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R. Tuffs
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Y. Uchiyama
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D.J. van Der Walt
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C. van Eldik
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C. van Rensburg
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B. van Soelen
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George Vasileiadis
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J. Veh
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C. Venter
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A. Viana
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J. Vink
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Felix Werner
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J. Zorn
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N. Żywucka
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Résumé
Dwarf spheroidal galaxy satellites of the Milky Way are prime targets for indirect detection of dark matter with gamma rays due to their proximity, high dark matter content, and absence of nonthermal emission processes. Recently, the Dark Energy Survey (DES) revealed the existence of new ultrafaint dwarf spheroidal galaxies in the southern-hemisphere sky, therefore ideally located for ground-based observations with the imaging atmospheric Cherenkov telescope array H.E.S.S. We present a search for very-high-energy (E≳100 GeV) gamma-ray emission using H.E.S.S. observations carried out recently towards Reticulum II, Tucana II, Tucana III, Tucana IV, and Grus II satellites. No significant very-high-energy gamma-ray excess is found from the observations on any individual object nor in the combined analysis of all the datasets. Using the most recent modeling of the dark matter distribution in the dwarf galaxy halo, we compute for the first time on DES satellites individual and combined constraints from Cherenkov telescope observations on the annihilation cross section of dark matter particles in the form of Weakly Interacting Massive Particles. The combined 95% C.L. observed upper limits reach ⟨σv⟩≃1×10-23 cm3 s-1 in the W+W- channel and 4×10-26 cm3 s-1 in the γγ channels for a dark matter mass of 1.5 TeV. The H.E.S.S. constraints well complement the results from Fermi-LAT, HAWC, MAGIC, and VERITAS and are currently the most stringent in the γγ channels in the multi-GeV/multi-TeV mass range.
Mots clés
Experiments in gravity
cosmology
cosmic rays
dark matter: mass
dark matter: halo
gamma ray: emission
gamma ray: VHE
galaxy: halo
Cherenkov counter: atmosphere
statistical analysis
sensitivity
cross section: annihilation
satellite
HESS
background
density
dark energy
Higgsino
imaging
VERITAS
MAGIC
GLAST
WIMP
HAWC
S030DMA
S046PHB
Domaines
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