IceCube search for dark matter annihilation in nearby galaxies and galaxy clusters

M. G. Aartsen, R. Abbasi, Y. Abdou, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, D. Altmann, J. Auffenberg, X. Bai, M. Baker, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. Beatty, S. Bechet, J. Becker Tjus, K. H. Becker, Mohamed Lotfi Benabderrhmane, S. BenzviP. Berghaus, D. Berley, E. Bernardini, A. Bernhard, D. Bertrand, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, M. Bissok, E. Blaufuss, J. Blumenthal, D. J. Boersma, S. Bohaichuk, C. Bohm, D. Bose, S. Böser, O. Botner, L. Brayeur, H. P. Bretz, A. M. Brown, R. Bruijn, J. Brunner, M. Carson, J. Casey, M. Casier, D. Chirkin, A. Christov, B. Christy, K. Clark, F. Clevermann, S. Coenders, S. Cohen, D. F. Cowen, A. H. Cruz Silva, M. Danninger, J. Daughhetee, J. C. Davis, M. Day, C. De Clercq, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. De Vries, M. De With, T. Deyoung, J. C. Díaz-Vélez, M. Dunkman, R. Eagan, B. Eberhardt, J. Eisch, R. W. Ellsworth, S. Euler, P. A. Evenson, O. Fadiran, A. R. Fazely, A. Fedynitch, J. Feintzeig, T. Feusels, K. Filimonov, C. Finley, T. Fischer-Wasels, S. Flis, A. Franckowiak, K. Frantzen, T. Fuchs, T. K. Gaisser, J. Gallagher, L. Gerhardt, L. Gladstone, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, G. Golup, J. G. Gonzalez, J. A. Goodman, D. Góra, D. T. Grandmont, D. Grant, A. Groß, C. Ha, A. Haj Ismail, P. Hallen, A. Hallgren, F. Halzen, K. Hanson, D. Heereman, D. Heinen, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, A. Homeier, K. Hoshina, W. Huelsnitz, P. O. Hulth, K. Hultqvist, S. Hussain, A. Ishihara, E. Jacobi, J. Jacobsen, K. Jagielski, G. S. Japaridze, K. Jero, O. Jlelati, B. Kaminsky, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, J. L. Kelley, J. Kiryluk, J. Kläs, S. R. Klein, J. H. Köhne, G. Kohnen, H. Kolanoski, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, M. Krasberg, K. Krings, G. Kroll, J. Kunnen, N. Kurahashi, T. Kuwabara, M. Labare, H. Landsman, M. J. Larson, M. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, J. Leute, J. Lünemann, O. Macías, J. Madsen, G. Maggi, R. Maruyama, K. Mase, H. S. Matis, F. McNally, K. Meagher, M. Merck, T. Meures, S. Miarecki, E. Middell, N. Milke, J. Miller, L. Mohrmann, T. Montaruli, R. Morse, R. Nahnhauer, U. Naumann, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke, S. Odrowski, A. Olivas, A. Omairat, A. O'Murchadha, L. Paul, J. A. Pepper, C. Pérez De Los Heros, C. Pfendner, D. Pieloth, E. Pinat, J. Posselt, P. B. Price, G. T. Przybylski, L. Rädel, M. Rameez, K. Rawlins, P. Redl, R. Reimann, E. Resconi, W. Rhode, M. Ribordy, M. Richman, B. Riedel, J. P. Rodrigues, C. Rott, T. Ruhe, B. Ruzybayev, D. Ryckbosch, S. M. Saba, T. Salameh, H. G. Sander, M. Santander, S. Sarkar, K. Schatto, F. Scheriau, T. Schmidt, M. Schmitz, S. Schoenen, S. Schöneberg, A. Schönwald, A. Schukraft, L. Schulte, O. Schulz, D. Seckel, Y. Sestayo, S. Seunarine, R. Shanidze, C. Sheremata, M. W.E. Smith, D. Soldin, G. M. Spiczak, C. Spiering, M. Stamatikos, T. Stanev, A. Stasik, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, E. A. Strahler, R. Ström, G. W. Sullivan, H. Taavola, I. Taboada, A. Tamburro, A. Tepe, S. Ter-Antonyan, G. Tešić, S. Tilav, P. A. Toale, S. Toscano, E. Unger, M. Usner, S. Vallecorsa, N. Van Eijndhoven, A. Van Overloop, J. Van Santen, M. Vehring, M. Voge, M. Vraeghe, C. Walck, T. Waldenmaier, M. Wallraff, Ch Weaver, M. Wellons, C. Wendt, S. Westerhoff, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, D. R. Williams, H. Wissing, M. Wolf, T. R. Wood, K. Woschnagg, D. L. Xu, X. W. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, P. Zarzhitsky, J. Ziemann, S. Zierke, M. Zoll

Research output: Contribution to journalArticle

Abstract

We present the results of a first search for self-annihilating dark matter in nearby galaxies and galaxy clusters using a sample of high-energy neutrinos acquired in 339.8 days of live time during 2009/10 with the IceCube neutrino observatory in its 59-string configuration. The targets of interest include the Virgo and Coma galaxy clusters, the Andromeda galaxy, and several dwarf galaxies. We obtain upper limits on the cross section as a function of the weakly interacting massive particle mass between 300 GeV and 100 TeV for the annihilation into bb̄, W+W-, τ+τ -, μ+μ-, and νν̄. A limit derived for the Virgo cluster, when assuming a large effect from subhalos, challenges the weakly interacting massive particle interpretation of a recently observed GeV positron excess in cosmic rays.

Original languageEnglish (US)
Article number122001
JournalPhysical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
Volume88
Issue number12
DOIs
StatePublished - Dec 6 2013

    Fingerprint

ASJC Scopus subject areas

  • Nuclear and High Energy Physics
  • Physics and Astronomy (miscellaneous)

Cite this