LBNF 处的暗物质束
高能物理 - 唯象学
2016-05-04 v1 高能物理 - 实验
摘要
高强度中微子束设施在质子撞击靶时可能产生轻暗物质束。利用附近探测器的散射来搜索此类暗物质束必须克服巨大的中微子本底。我们刻画暗物质与中微子束的空间和能量分布，聚焦于它们的差异以增强对暗物质的灵敏度。我们发现由 GeV 质量范围内的 玻色子产生的暗物质束比中微子束更宽且能量更高。对于放置在中微子束轴外一个显著角度、对硬中性流散射敏感的探测器，对暗物质的探测范围最大。在长基线中微子设施（LBNF）的情况下，放置在离轴约 6 度、距靶约 200 m 的探测器将对低至 0.05 的 耦合敏感。该搜索可与中微子测量共生进行。我们还表明，位于费米实验室 Booster 束线上的 MiniBooNE 和 MicroBooNE 探测器恰好处于距 NuMI 束流的最优角度，可利用现有数据进行搜索。这说明了若探测器位置适当，LBNF 与短基线中微子计划之间的潜在协同效应。
引用
@article{arxiv.1512.03852,
title = {Dark matter beams at LBNF},
author = {Pilar Coloma and Bogdan A. Dobrescu and Claudia Frugiuele and Roni Harnik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.03852},
year = {2016}
}
备注
26 pages, 7 figures