暗物质直接探测靶材的互补性
宇宙学与河外天体物理
2011-06-21 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
我们研究了利用锗、氙或氩作为靶材的未来吨级直接探测实验对暗物质质量和自旋无关截面的重建能力。采用未来 5 到 10 年内将投入运行的暗物质实验在曝光量、能量阈值和能量分辨率方面的实际值，量化了不同靶材之间的互补程度。我们研究了控制局域暗物质密度和速度分布的天体物理参数的不确定性如何影响重建。对于一个 50 GeV 的 WIMP，与天体物理量固定时的情况相比，天体物理不确定性会使锗和氙靶材的质量重建精度最多下降约 4 倍。然而，结合氩、锗和氙的数据，其约束能力比单独使用锗或氙提高了约 2 倍。我们表明，未来的直接探测实验可以实现对某些天体物理参数的自校准，并且它们将能够在仅有非常微弱的外部天体物理约束的情况下约束 WIMP 质量。
引用
@article{arxiv.1012.3458,
title = {Complementarity of Dark Matter Direct Detection Targets},
author = {Miguel Pato and Laura Baudis and Gianfranco Bertone and Roberto Ruiz de Austri and Louis E. Strigari and Roberto Trotta},
journal= {arXiv preprint arXiv:1012.3458},
year = {2011}
}
备注
11 pages, 5 figures, 4 tables, matches published version