一种可能的空间暗物质搜寻任务
高能物理 - 实验
2022-09-29 v1 仪器与探测器
摘要
暗物质的直接探测持续躲过科学家多次试图观测其相互作用的尝试，时至今日我们知道它存在的唯一方式仍是通过观测到的引力效应。众多搜寻实验目前已处于这样的境地：暗物质直接观测的搜寻受限于地球上的太阳中微子本底信号。过去的实验通常采用大体积中心探测器，寻找在探测器体积内物质化的能量，且该能量不与任何穿过周围主动 veto 阵列与被动屏蔽进入体积的粒子径迹相关联。此处将提出一种看到暗物质的新替代方法：通过改变离太阳的距离进行搜寻，使得1/r定律能以已知可预测的方式从观测中去除。在航天器上或建于小行星内部的暗物质探测器或许是可行的。许多近地小行星可被航天器轻易抵达，其轨道常进入金星轨道以内并延伸至接近木星轨道。这些小行星由冰（如Crete）、松散结合的巨砾与卵石组成的碎石堆，或二者组合构成。着陆于小行星，航天器可融化冰质为主小行星表层之下，或 clawing 进入小行星内部，这将带来两个优势：屏蔽宇宙射线与伽马射线，以及为 tunneling 融化的冰可成为大得多的暗物质探测器的一部分。这两大优势将允许比航天器从地球携带的更大的暗物质探测器。
引用
@article{arxiv.2209.14109,
title = {A Possible Dark Matter Search Mission in Space},
author = {Nickolas Solomey and Shrey Tripathi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.14109},
year = {2022}
}
备注
Presented at The International Conference on Neutrinos and Dark Matter, 25-28 September 2022, Sharm El-Shaikh, Egypt; to be published in Letters in High Energy Physics