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DarkBit:一个用于计算暗物质观测量和似然度的 GAMBIT 模块

高能物理 - 唯象学 2020-08-19 v2 宇宙学与河外天体物理 天体物理仪器与方法

摘要

我们介绍 DarkBit,一个用于计算粒子物理标准模型各种扩展上的暗物质约束的高级软件代码,包含新的原生代码和外部软件包接口。此版本包含一个专用的伽马射线观测信号产额计算器,通过实现级联衰变蒙特卡洛显著扩展了现有工具,以及一个用于当前和未来实验的专用似然计算器(gamlike)。这为研究预测暗物质湮灭到多种末态的复杂粒子物理模型提供了通用解决方案。我们还提供了一个直接探测软件包,对大范围直接探测实验建模(DDcalc),并为自旋无关和自旋相关散射过程的任意组合提供相应似然。最后,我们提供自定义遗迹密度例程,以及到 DarkSUSY、micrOMEGAs 和中微子望远镜似然包 nuLike 的接口。DarkBit 编写于全局模块化超越标准模型推断工具(GAMBIT)框架内,无缝集成到一个综合统计拟合框架中,允许用户利用粒子和天体物理约束探索新模型,并一致处理系统不确定性。本文描述其主要功能,提供快速入门指南,并展示使用 DarkBit(既作为独立工具也作为 GAMBIT 模块)获得的示例结果。这包括两个主要暗物质代码(DarkSUSY 和 micrOMEGAs)之间的定量比较,以及将 DarkBit 的高级直接和间接探测例程应用于简单有效暗物质模型。

关键词

引用

@article{arxiv.1705.07920,
  title  = {DarkBit: A GAMBIT module for computing dark matter observables and likelihoods},
  author = {Torsten Bringmann and Jan Conrad and Jonathan M. Cornell and Lars A. Dal and Joakim Edsjö and Ben Farmer and Felix Kahlhoefer and Anders Kvellestad and Antje Putze and Christopher Savage and Pat Scott and Christoph Weniger and Martin White and Sebastian Wild},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1705.07920},
  year   = {2020}
}

备注

53 pages, 9 figures, 25 tables. v2: Updated to reflect new functionality in version 1.1.0, including the addition of Xenon1T and PICO-60 likelihoods. Minor corrections and clarifications throughout. Matches published version