直接暗物质晶体探测器中沟道效应引起的日调制
宇宙学与河外天体物理
2015-03-17 v3
摘要
在直接暗物质晶体探测器中，离子与WIMP碰撞后反冲的沟道效应会产生比预期更大的闪烁或电离信号。沟道效应是一种方向性效应，取决于我们银河系暗晕中WIMP的速度分布，并可能导致信号的日调制。这里，我们使用先前工作中通过解析模型获得的沟道分数，计算了由沟道效应引起的日调制预期振幅的上限。在建立了一般形式后，我们检验了在DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验已收集数据中发现由沟道效应引起的日调制的可能性。我们发现，即使最大的日调制振幅（在某些情况下约为10%），在DAMA合作组13年的数据中对于标准暗晕中的WIMP也是不可观测的。要使这些可观测，DAMA总计数率应为当前值的1/40，或者DAMA总曝光量应增大40倍。由沟道效应引起的日调制在未来实验中将难以测量。我们发现，在假设无本底的条件下，对于固体Ne中的轻WIMP，它可能被观测到。
引用
@article{arxiv.1101.2876,
title = {Daily modulation due to channeling in direct dark matter crystalline detectors},
author = {Nassim Bozorgnia and Graciela B. Gelmini and Paolo Gondolo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.2876},
year = {2015}
}
备注
29 pages, 15 figures. v3: version accepted by PRD. Minor corrections made, corrected Eq. 12 and 13 and Figs. 2, 3.a, and 4.a, corrected Eqs. 27-38 by a factor of 2, added the observability condition for solid Ne