Combined dark matter search towards dwarf spheroidal galaxies with Fermi-LAT, HAWC, H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS

Abdollahi, S.; Baldini, L.; Bellazzini, R.; Berenji, B.; Bissaldi, E.; Bonino, R.; Bruel, P.; Buson, S.; Charles, E.; Chen, A. W.; Ciprini, S.; Crnogorcevic, M.; Cuoco, A.; D'Ammando, F.; De Angelis, A.; Di Mauro, M.; Di Lalla, N.; Di Venere, L.; Dominguez, A.; Fegan, S. J.; Fiori, A.; Fusco, P.; Gammaldi, V.; Gargano, F.; Gasparrini, D.; Giacchino, F.; Giglietto, N.; Giliberti, M.; Giordano, F.; Giroletti, M.; Grenier, I. A.; Guiriec, S.; Gustafsson, M.; Hays, E.; Hewitt, J. W.; Horan, D.; Katagiri, H.; Kuss, M.; Li, J.; Longo, F.; Loparco, F.; Lorusso, L.; Marti-Devesa, G.; Mazziotta, M. N.; Mcenery, J. E.; Mereu, I.; Meyer, M.; Michelson, P. F.; Mirabal, N.; Mitthumsiri, W.; Mizuno, T.; Morselli, A.; Moskalenko, I. V.; Negro, M.; Omodei, N.; Orienti, M.; Orlando, E.; Panzarini, G.; Persic, M.; Pesce-Rollins, M.; Pillera, R.; Porter, T. A.; Principe, G.; Raino, S.; Rando, R.; Razzano, M.; Reimer, O.; Sanchez-Conde, M.; Saz Parkinson, P. M.; Serini, D.; Suson, D. J.; Torres, D. F.; Zaharijas, G.; Albert, A.; Alfaro, R.; Alvarez, C.; Arteaga-Velazquez, J. C.; Avila Rojas, D.; Ayala Solares, H. A.; Babu, R.; Belmont-Moreno, E.; Caballero-Mora, K. S.; Capistran, T.; Carraminana, A.; Casanova, S.; Chaparro-Amaro, O.; Cotti, U.; Cotzomi, J.; Coutino De Leon, S.; De La Fuente, E.; Diaz Hernandez, R.; Dingus, B. L.; Duvernois, M. A.; Durocher, M.; Diaz-Velez, J. C.; Engel, K.; Espinoza, C.; Fan, K. L.; Fraija, N.; Garcia-Gonzalez, J. A.; Garfias, F.; Gonzalez, M. M.; Goodman, J. A.; Harding, J. P.; Hernandez, S.; Herzog, I.; Hinton, J.; Huang, D.; Hueyotl-Zahuantitla, F.; Huntemeyer, P.; Iriarte, A.; Joshi, V.; Kaufmann, S.; Kieda, D.; Kunde, G. J.; Lara, A.; Lee, J.; Leon Vargas, H.; Linnemann, J. T.; Longinotti, A. L.; Luis-Raya, G.; Lundeen, J.; Malone, K.; Martinez, O.; Martinez-Castro, J.; Martinez-Huerta, H.; Matthews, J. A.; Miranda-Romagnoli, P.; Morales-Soto, J. A.; Moreno, E.; Mostafa, M.; Nayerhoda, A.; Nellen, L.; Nisa, M. U.; Noriega-Papaqui, R.; Olivera-Nieto, L.; Omodei, N.; Peisker, A.; Perez Araujo, Y.; Perez-Perez, E. G.; Rho, C. D.; Rosa-Gonzalez, D.; Salazar, H.; Salazar-Gallegos, D.; Sandoval, A.; Schneider, M.; Serna-Franco, J.; Smith, A. J.; Son, Y.; Springer, R. W.; Tibolla, O.; Tollefson, K.; Torres, I.; Torres-Escobedo, R.; Turner, R.; Urena-Mena, F.; Varela, E.; Villasenor, L.; Wang, X.; Watson, I. J.; Whitaker, K.; Willox, E.; Yu, S.; Yun-Carcamo, S.; Zhou, H.; Aharonian, F.; Ait Benkhali, F.; Armand, C.; Aschersleben, J.; Backes, M.; Barbosa Martins, V.; Batzofin, R.; Becherini, Y.; Berge, D.; Bi, B.; Bottcher, M.; Boisson, C.; Bolmont, J.; De Bony De Lavergne, M.; Borowska, J.; Bouyahiaoui, M.; Bradascio, F.; Breuhaus, M.; Brun, F.; Bruno, B.; Bulik, T.; Burger-Scheidlin, C.; Caroff, S.; Casanova, S.; Cecil, R.; Celic, J.; Cerruti, M.; Chand, T.; Chandra, S.; Chen, A.; Chibueze, J.; Chibueze, O.; Cotter, G.; Dai, S.; Damascene Mbarubucyeye, J.; Dmytriiev, A.; Doroshenko, V.; Ernenwein, J. -P.; Fichet De Clairfontaine, G.; Filipovic, M.; Fontaine, G.; Fussling, M.; Funk, S.; Gabici, S.; Ghafourizadeh, S.; Giavitto, G.; Glawion, D.; Glicenstein, J. F.; Grolleron, G.; Haerer, L.; Hinton, J. A.; Hofmann, W.; Holch, T. L.; Holler, M.; Horns, D.; Jamrozy, M.; Jankowsky, F.; Jardin-Blicq, A.; Joshi, V.; Jung-Richardt, I.; Kasai, E.; Katarzynski, K.; Khatoon, R.; Khelifi, B.; Kluzniak, W.; Komin, Nu.; Kostunin, D.; Lang, R. G.; Le Stum, S.; Leitl, F.; Lemiere, A.; Lemoine-Goumard, M.; Lenain, J. -P.; Leuschner, F.; Lohse, T.; Luashvili, A.; Lypova, I.; Mackey, J.; Malyshev, D.; Malyshev, D.; Marandon, V.; Marchegiani, P.; Marx, R.; Meyer, M.; Mitchell, A.; Moderski, R.; Montanari, A.; Moulin, E.; Nakashima, K.; De Naurois, M.; Niemiec, J.; Priyana Noel, A.; Oakes, L.; O'Brien, P.; Ohm, S.; Olivera-Nieto, L.; De Ona Wilhelmi, E.; Ostrowski, M.; Panny, S.; Panter, M.; Parsons, R. D.; Poireau, V.; Prokhorov, D. A.; Puhlhofer, G.; Quirrenbach, A.; Reichherzer, P.; Reimer, A.; Reimer, O.; Rieger, F.; Rinchiuso, L.; Rowell, G.; Rudak, B.; Sahakian, V.; Sailer, S.; Santangelo, A.; Sasaki, M.; Schafer, J.; Schwanke, U.; Shapopi, J. N. S.; Sol, H.; Specovius, A.; Spencer, S.; Stawarz, L.; Steenkamp, R.; Steinmassl, S.; Steppa, C.; Sushch, I.; Suzuki, H.; Takahashi, T.; Tanaka, T.; Tavernier, T.; Taylor, A. M.; Terrier, R.; Thorpe-Morgan, C.; Van Eldik, C.; Vecchi, M.; Veh, J.; Venter, C.; Vink, J.; Wach, T.; Wagner, S. J.; Wierzcholska, A.; Wong, Y. W.; Zacharias, M.; Zargaryan, D.; Zdziarski, A. A.; Zech, A.; Zouari, S.; Zywucka, N.; Abe, H.; Abe, S.; Acciari, V. A.; Agudo, I.; Aniello, T.; Ansoldi, S.; Antonelli, L. A.; Arbet Engels, A.; Arcaro, C.; Artero, M.; Asano, K.; Baack, D.; Babic, A.; Baquero, A.; Barres De Almeida, U.; Barrio, J. A.; Batkovic, I.; Baxter, J.; Becerra Gonzalez, J.; Bednarek, W.; Bernardini, E.; Bernardos, M.; Bernete, J.; Berti, A.; Bigongiari, C.; Biland, A.; Blanch, O.; Bonnoli, G.; Bosnjak, Z.; Burelli, I.; Busetto, G.; Campoy Ordaz, A.; Carosi, A.; Carosi, R.; Carretero-Castrillo, M.; Castro-Tirado, A. J.; Ceribella, G.; Chai, Y.; Cifuentes, A.; Cikota, S.; Colombo, E.; Contreras, J. L.; Cortina, J.; Covino, S.; D'Amico, G.; D'Elia, V.; Da Vela, P.; Dazzi, F.; De Angelis, A.; De Lotto, B.; Del Popolo, A.; Delfino, M.; Delgado, J.; Delgado Mendez, C.; Depaoli, D.; Di Pierro, F.; Di Venere, L.; Dominis Prester, D.; Donini, A.; Dorner, D.; Doro, M.; Elsaesser, D.; Emery, G.; Escudero, J.; Farina, L.; Fattorini, A.; Foffano, L.; Font, L.; Frose, S.; Fukami, S.; Fukazawa, Y.; Garcia Lopez, R. J.; Garczarczyk, M.; Gasparyan, S.; Gaug, M.; Giesbrecht Paiva, J. G.; Giglietto, N.; Giordano, F.; Gliwny, P.; Godinovic, N.; Grau, R.; Green, D.; Green, J. G.; Hadasch, D.; Hahn, A.; Hassan, T.; Heckmann, L.; Herrera, J.; Hrupec, D.; Hutten, M.; Imazawa, R.; Inada, T.; Iotov, R.; Ishio, K.; Jimenez Martinez, I.; Jormanainen, J.; Kerszberg, D.; Kluge, G. W.; Kobayashi, Y.; Kouch, P. M.; Kubo, H.; Kushida, J.; Lainez Lezaun, M.; Lamastra, A.; Leone, F.; Lindfors, E.; Lombardi, S.; Longo, F.; Lopez-Coto, R.; Lopez-Moya, M.; Lopez-Oramas, A.; Loporchio, S.; Lorini, A.; Machado De Oliveira Fraga, B.; Majumdar, P.; Makariev, M.; Maneva, G.; Mang, N.; Manganaro, M.; Mangano, S.; Mannheim, K.; Mariotti, M.; Martinez, M.; Mas-Aguilar, A.; Mazin, D.; Menchiari, S.; Mender, S.; Miceli, D.; Miener, T.; Miranda, J. M.; Mirzoyan, R.; Molero Gonzalez, M.; Molina, E.; Mondal, H. A.; Moralejo, A.; Morcuende, D.; Nanci, C.; Neustroev, V.; Nievas Rosillo, M.; Nigro, C.; Nilsson, K.; Nishijima, K.; Njoh Ekoume, T.; Noda, K.; Nozaki, S.; Ohtani, Y.; Okumura, A.; Otero-Santos, J.; Paiano, S.; Palatiello, M.; Paneque, D.; Paoletti, R.; Paredes, J. M.; Pavletic, L.; Persic, M.; Pihet, M.; Pirola, G.; Podobnik, F.; Prada Moroni, P. G.; Prandini, E.; Principe, G.; Priyadarshi, C.; Rhode, W.; Ribo, M.; Rico, J.; Righi, C.; Sahakyan, N.; Saito, T.; Satalecka, K.; Saturni, F. G.; Schleicher, B.; Schmidt, K.; Schmuckermaier, F.; Schubert, J. L.; Schweizer, T.; Sciaccaluga, A.; Sitarek, J.; Sliusar, V.; Sobczynska, D.; Spolon, A.; Stamerra, A.; Striskovic, J.; Strom, D.; Strzys, M.; Suda, Y.; Suutarinen, S.; Tajima, H.; Takahashi, M.; Takeishi, R.; Tavecchio, F.; Temnikov, P.; Terauchi, K.; Terzic, T.; Teshima, M.; Tosti, L.; Truzzi, S.; Tutone, A.; Ubach, S.; Van Scherpenberg, J.; Vazquez Acosta, M.; Ventura, S.; Verguilov, V.; Viale, I.; Vigorito, C. F.; Vitale, V.; Vovk, I.; Walter, R.; Will, M.; Wunderlich, C.; Yamamoto, T.; Acharyya, A.; Adams, C. B.; Archer, A.; Bangale, P.; Bartkoske, J. T.; Batista, P.; Benbow, W.; Buckley, J. H.; Chen, Y.; Christiansen, J. L.; Chromey, A. J.; Errando, M.; Escobar Godoy, M.; Falcone, A.; Feldman, S.; Feng, Q.; Finley, J. P.; Foote, G. M.; Fortson, L.; Furniss, A.; Gallagher, G.; Giuri, C.; Hanlon, W.; Hervet, O.; Hinrichs, C. E.; Hoang, J.; Holder, J.; Hughes, Z.; Humensky, T. B.; Jin, W.; Johnson, M. N.; Kaaret, P.; Kertzman, M.; Kherlakian, M.; Kieda, D.; Kleiner, T. K.; Korzoun, N.; Krennrich, F.; Kumar, S.; Lundy, M.; Maier, G.; Mcgrath, C. E.; Millard, M. J.; Millis, J.; Mooney, C. L.; Moriarty, P.; Mukherjee, R.; Nieto, D.; O'Brien, S.; Ong, R. A.; Pohl, M.; Pueschel, E.; Quinn, J.; Rabinowitz, P. L.; Ragan, K.; Reynolds, P. T.; Ribeiro, D.; Roache, E.; Ryan, J. L.; Sadeh, I.; Saha, L.; Santander, M.; Sembroski, G. H.; Shang, R.; Splettstoesser, M.; Tak, D.; Talluri, A. K.; Tucci, J. V.; Vassiliev, V. V.; Weinstein, A.; Williams, D. A.; Wong, S. L.

doi:10.1088/1475-7516/2026/03/035

Dwarf spheroidal galaxies (dSphs) are excellent targets for indirect dark matter (DM) searches using gamma-ray telescopes because they are thought to have high DM content and a low astrophysical background. The sensitivity of these searches is improved by combining the observations of dSphs made by different gamma-ray telescopes. We present the results of a combined search by the most sensitive currently operating gamma-ray telescopes, namely: the satellite-borne Fermi-LAT telescope; the ground-based imaging atmospheric Cherenkov telescope arrays H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS; and the HAWC water Cherenkov detector. Individual datasets were analyzed using a common statistical approach. Results were subsequently combined via a global joint likelihood analysis. We obtain constraints on the velocity-weighted cross section 〈σv〉 for DM self-annihilation as a function of the DM particle mass. This five-instrument combination allows the derivation of up to 2-3 times more constraining upper limits on 〈σv〉 than the individual results over a wide mass range spanning from 5 GeV to 100 TeV. Depending on the DM content modeling, the 95% confidence level observed limits reach 1.5×10−24 cm3s−1 and 3.2×10−25 cm3s−1, respectively, in the τ+τ− annihilation channel for a DM mass of 2 TeV.