DAMA/LIBRA 年调制与轴子夸克块暗物质模型

DAMA/LIBRA 实验在 $(1-6)~{\rm keV}$ 能量范围内给出了 $9.5 \sigma$ 的年调制证据，强烈表明所观测到的调制具有暗物质起源。然而，基于 WIMP-核子相互作用的传统解释已被其他实验排除。我们提出了一种以中子形式存在的替代调制源，这些中子由周围物质中释放出来。我们的计算基于所谓的轴子夸克块（Axion Quark Nugget, AQN）暗物质模型，该模型早在多年前就被提出用以解释暗物质与可见宇宙物质密度之间的相似性，即 $\Omega_{\rm dark} \sim \Omega_{\rm visible}$。在我们的方案中，年调制被证明产生于 keV 能量范围，与 DL 在 $(1-6)~{\rm keV}$ 范围内的观测一致。我们方案中的这一 keV 能量尺度主要由 AQN 暗物质粒子所发射中微子的能谱特性决定，而高于 6 keV 能量处调制的缺失则由中微子能谱在 $\sim 15$ MeV 处的急剧截断所解释。该方案可由 COSINE-100、ANAIS-112、CYGNO 及其他类似实验直接检验。也可通过研究这些实验的信号与为利用分布式声传感（Distributed Acoustic Sensing, DAS）等仪器研究次声或地震事件而设计的截然不同探测器的特征之间的关联来进行检验。