衰变费米子温暗物质与 XENON1T 电子反冲超出

鉴于最近观测到的 XENON1T 电子反冲(ER)数据，我们研究了约束一种通用费米子温暗物质(WDM)参数空间的可能性，该暗物质衰变为一个标准模型(SM)中微子和一个光子。作为衰变产物的光子在 XENON1T 腔体内产生时，会与氙(Xe)原子的电子相互作用，从而对观测到的 ER 数据产生贡献。我们将这种由暗物质(DM)诱导的信号叠加在 XENON1T 合作组考虑的标准本底($\rm B_0$)之上，并对 XENON1T 数据进行 $\chi^2$ 拟合，以获得 DM 衰变宽度的最佳拟合值以及 DM 质量($m_\chi$)在 $2 - 60$ keV 范围内变化时的相应 $95\%$ 置信水平(C.L.)带。此外，我们通过纳入文献中可用的另外两种本底模型扩展了分析，在每种情况下，都针对 DM 质量($m_\chi$)在 $2 - 18$ keV 范围内估计了 DM 衰变宽度的相应限制。通过将拟合 XENON1T 数据得到的约束与各种现有天体物理和宇宙学观测得出的上限进行比较，我们发现，对于本底模型 $\rm B_0$，在 $95\%$ C.L.下，DM 质量在 $3.5\,{\rm keV} \lesssim m_\chi \lesssim 8.5\,{\rm keV}$ 范围之外时允许有相当数量的 DM 参数空间。然而，对于另外两种本底模型，在 $95\%$ C.L.下，所有 DM 质量在 $2 - 18$ keV 范围内的 DM 参数空间的合理部分都受到所有天体物理数据的支持。