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费米子暗物质在核靶上的吸收

高能物理 - 唯象学 2022-09-13 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 实验

摘要

费米子暗物质的吸收在暗物质直接探测与中微子实验中产生一系列独特而新颖的信号。我们研究了费米子被核靶吸收可能产生的信号,将其分为两类四费米子算符:中性流与带电流。在中性流信号中,暗物质被靶核吸收并发射一个中微子,这导致与弹性散射特征不同的核反冲能谱。带电流道导致真空中稳定同位素发生诱导 β 衰变,以及不稳定同位素 β 能谱运动学端点的移动。为在其他约束下确认观测这些信号的可能性,我们引入了导致费米子吸收信号的高维算符的 UV 完备并研究其唯象。最显著的是,表现出费米子吸收信号的暗物质必然不稳定,从而受到来自间接探测搜寻的严格限制。尽管如此,我们发现了大量可行参数空间,其中暗物质寿命足够长且可在当前及未来实验中探测到。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.10861,
  title  = {Absorption of Fermionic Dark Matter by Nuclear Targets},
  author = {Jeff A. Dror and Gilly Elor and Robert McGehee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.10861},
  year   = {2022}
}

备注

30 pages plus appendices, 8 figures, 3 tables. v2: published in JHEP with minor revisions (no change to results)