WIMP 自旋依赖相互作用是否能解释 DAMA 数据？——兼顾其他实验的空结果
天体物理学
2009-11-10 v3 高能物理 - 唯象学
摘要
我们考察了在其他实验空结果的纾解下，弱相互作用巨型粒子 (WIMP) 的自旋依赖 (轴向向量; SD) 相互作用能否解释 DAMA 暗物质实验所发现的年周期变化。CDMS II 已经排除了大多数 WIMP-核自旋无关相互作用作为解释 DAMA 数据的可能性。因此我们聚焦于 WIMP 对核的自旋依赖 (轴向向量; SD) 相互作用。我们在前期工作基础上扩展了研究，具体包括：(i) 考虑与质子和中子双方的一般相互作用情况，(ii) 纳入来自所有现有实验的限制。我们指出，CMDS II 对 WIMP-中子横截截面置于其中之一的最强限制，表明仅凭 WIMP-中子散射是被排除的。我们还表明，仅凭 WIMP-质子散射在 5-13 GeV 质量范围内才是允许的。对于与质子和中子双方相互作用的一般情况，我们发现，对于质量大于 13 GeV 且小于 5 GeV 的 WIMP，不存在任何符合 DAMA 及所有其他实验要求的参数空间。在 (5-13) GeV 范围内，我们发现了包括 WIMP-中子相互作用强度与 WIMP-质子相互作用强度相当的可接受参数空间区域。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0408346,
title = {Can WIMP Spin Dependent Couplings explain DAMA data, in light of Null Results from Other Experiments?},
author = {Christopher Savage and Paolo Gondolo and Katherine Freese},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0408346},
year = {2009}
}
备注
11 pages, 5 figures. v2: added Baksan results, added references, other minor changes. v3: minor changes to match PRD version