多重直接探测实验的贝叶斯分析

贝叶斯方法为将不确定性纳入归纳问题提供了一个连贯且高效的框架。在本文中，我们回顾了该方法如何应用于暗物质直接探测实验的分析。特别是，我们讨论了在 WIMP 信号假设下 XENON100 的排除限以及存在争议的探测迹象。在参数推断中，通过对不确定性进行一致边缘化以提取稳健的后验概率分布，我们发现声称的 XENON100 与其他实验之间的张力在同位旋破坏情景中可以部分缓解，而弹性散射模型似乎与频率学派统计方法相容。随后我们转向模型比较，贝叶斯方法在此特别适用。首先，我们调查了 CoGeNT 数据中看到的年调制现象，发现存在微弱的调制证据。由于其他物理引起的调制模型与 WIMP 模型相比处于劣势，因其过度复杂而付出了代价。其次，我们对比了几种相干散射模型，以确定当前与实验迹象最相容的最佳物理情景。我们发现，与弹性情景相比，放热暗物质和非弹性暗物质受到中等程度的排斥，而同位旋破坏模型具有相似的证据强度。最后，贝叶斯因子对于 XENON100 数据集与探测迹象之间的不相容性给出了不确定的证据。若用拟合优度评估同一问题，则会指示出 2 sigma 的偏差。这表明需要更多数据来解决这个问题。