H.E.S.S. observations of the globular clusters NGC 6388 and M 15 and search for a Dark Matter signal
2 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
3 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements
4 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
5 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
6 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
7 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
8 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
9 APC - AHE - APC - Astrophysique des Hautes Energies
10 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
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Résumé
Observations of the globular clusters NGC 6388 and M 15 were carried out by the H.E.S.S. array of Cherenkov telescopes for a live time of 27.2 and 15.2 hours respectively. No gamma-ray signal is found at the nominal target position of NGC 6388 and M 15. In the primordial formation scenario, globular clusters are formed in a dark matter halo and dark matter could still be present in the baryon-dominated environment of globular clusters. This opens the possibility of observing a dark matter self-annihilation signal. The dark matter content of the globular clusters NGC 6388 and M 15 is modelled taking into account the astrophysical processes that can be expected to influence the dark matter distribution during the evolution of the globular cluster: the adiabatic contraction of dark matter by baryons, the adiabatic growth of a black hole in the dark matter halo and the kinetic heating of dark matter by stars. 95% confidence level exclusion limits on the dark matter particle velocity-weighted annihilation cross section are derived for these dark matter haloes. In the TeV range, the limits on the velocity-weighted annihilation cross section are derived at the 10-25 cm3 s-1 level and a few 10-24 cm3 s-1 for NGC 6388 and M 15 respectively.
