暗物质的天体物理不确定性与中微子地板

通过直接探测寻找弱相互作用大质量粒子（WIMP）面临着由相干中微子-原子核散射引起的日益逼近的本底。对于给定的WIMP质量，中微子构成主要本底的截面取决于每个中微子源（来自太阳、超新星或大气宇宙线碰撞）通量的不确定性。然而，关于预言的WIMP信号的天体物理成分也存在相当大的不确定性。太阳相对于银河系暗物质晕的速度、WIMP的局部密度以及本地WIMP速度分布的形状，都对直接探测实验中的预期事件率有影响，因此将改变中微子是显著本底的WIMP参数空间区域。在这项工作中，我们扩展了WIMP+中微子分析，以考虑WIMP信号的天体物理依赖性的不确定性。我们展示了不确定性对预计发现极限的影响，重点强调在太阳中微子本底最为重要的低WIMP质量（小于10 GeV）情形。我们发现，考虑天体物理不确定性改变了中微子地板作为WIMP质量函数的形状，而且还导致其出现在截面增大至一个数量级的位置，极其接近现有实验极限——表明中微子本底将比先前认为的更早成为问题。我们还探讨了中微子如何阻碍WIMP参数的估计，以及天体物理不确定性如何利用各自的时间依赖性影响WIMP与中微子的判别。