暗物质模型或质量，而非二者兼得：以无基准点预测评估近未来直接探测
高能物理 - 唯象学
2018-11-14 v2 宇宙学与河外天体物理
数据分析、统计与概率
摘要
对暗物质（DM）搜寻信号判别能力的预测通常局限于一组任意的基准点。我们引入了无基准点预测的新方法，基于标准假设检验，转而允许对DM模型的现象学区分度进行穷举探索与可视化。利用该方法，我们重新评估了未来液氙与液氩直接DM搜寻的信号判别能力。我们量化了各种非相对论有效算符、毫电荷DM与磁偶极DM可被区分的参数区域，以及可得到DM质量上限的区域。我们发现，加入氩靶显著改善了重建DM性质的前景。我们还表明，仅在DM质量处于20—100 GeV范围且DM-核子截面比当前界限低几倍的狭小区域内，近未来氙与氩探测器可同时判别DM-核子相互作用与DM质量。在所有其他区域，只能获得其中之一。
引用
@article{arxiv.1805.04117,
title = {Dark Matter Model or Mass, but Not Both: Assessing Near-Future Direct Searches with Benchmark-free Forecasting},
author = {Thomas D. P. Edwards and Bradley J. Kavanagh and Christoph Weniger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.04117},
year = {2018}
}
备注
5 pages, 4 figures + appendices. Code for the calculations throughout the paper can be found at https://github.com/tedwards2412/benchmark_free_forecasting/ . v2: Minor corrections, matches version published in PRL as "Assessing Near-Future Direct Dark Matter Searches with Benchmark-Free Forecasting"