Galactic Halo WIMP 散射在直接探测器中的角度信噪比：前景与挑战

角度灵敏度可以提供一个关键的额外工具，可能允许明确地将因 Galactic Halo WIMPs 引起的信号与其他可能的背景区分开来。我们提供了一种形式，允许计算具有角度灵敏度的地面探测器中事件的预期角度分布。可以将其用作研究特定探测器对 Halo WIMPs 灵敏度的输入。我们利用这一形式来检查使用各种现有解析 Halo 模型的 WIMP 暗物质的预期信噪比，以探讨 Galatic Halo 分布不确定性对可能需要的事件数以区分可能的 WIMP 信号与其他地面背景的影响。我们发现，仅需 30 项事件即可 disentangle 信号与背景，如果 WIMP 分布类似于等向球分布。另一方面，对于某些 Halo 分布，甚至具有细尺度分辨率的探测器可能需要超过 100-400 项事件才能使用角度灵敏度区分 WIMP 信号与背景。我们还指出，对于有限阈值，旋依赖散射截面能量依赖性可能需要更多的事件来辨别 WIMP 信号，而对于旋独立相互作用则较少。最后，我们简要描述了旨在更好地利用角度信噪比、以及使用 N 体模拟来更好地建模 Halo 分布以预测直接 WIMP 探测器预期信噪比的正在进行的研究。