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在低阈值暗物质探测器中探测太阳中微子的超出标准模型相互作用

高能物理 - 唯象学 2022-07-20 v2

摘要

随着低阈值暗物质探测器的研发进展,它们将对太阳中微子反冲事件变得敏感,这为探索中微子性质开辟了可能。我们预测了在低阈值 DM 探测器中,由超出标准模型(Beyond the Standard Model)相互作用引起的太阳中微子散射事件率的增强,重点关注硅、锗、砷化镓、氙和基于氩的探测器。我们考虑一组通用中微子相互作用,分为五类:中微子磁矩以及由四类媒介子(标量、赝标量、矢量与轴矢量)介导的相互作用,并考虑将这些媒介子耦合到夸克或电子。利用这些预测,我们基于当前低阈值探测器(如 SENSEI、Edelweiss 和 SuperCDMS)以及未来实验(如 DAMIC-M、Oscura、Darwin 和 ARGO)的相关预期,对每种媒介子的质量与耦合以及中微子磁矩给出了限制。我们发现,此类低阈值探测器可将矢量媒介子的当前限制提高至多两个数量级,标量媒介子提高一个数量级。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.01254,
  title  = {Detecting Beyond the Standard Model Interactions of Solar Neutrinos in Low-Threshold Dark Matter Detectors},
  author = {Thomas Schwemberger and Tien-Tien Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.01254},
  year   = {2022}
}

备注

39 pages, 20 figures, 3 tables, v2: figures updated for viewer compatibility, minor typos corrected, references added