机制无关的快速移动暗物质的直接探测
高能物理 - 唯象学
2025-11-07 v1
摘要
我们提出了一种综合性框架,用于解释由快速移动暗物质(DM)诱导的电子冲击信号,适用于广泛的理论驱动模型。尽管传统的弱相互作用大质量粒子搜索结果为 null,且对替代 DM 场景的兴趣日益增长,我们关注可由 DM 湮灭、衰变或宇宙射线加速产生的(半-)相对论 DM 成分。这些提升的 DM 候选者产生与非相对论 DM 不同的独特实验信号, necessitating a dedicated treatment。我们的框架包含相对论动力学和通过电离形式因子 incorporation 原子效应,enable accurate predictions of differential cross sections in both low- and high-energy regimes。我们演示了在高冲击能区域中,原子效应变得可忽略,验证了 free-electron 近似在特定参数区域的有效性。此外,我们强调了 low-threshold direct detection 实验与 high-threshold neutrino observatories 在探测广泛动力学域的 fast-moving DM 之间的互补性。该形式主义为解释当前和未来的相对论 DM 搜索提供了一个稳健且 model-independent 的基础。
引用
@article{arxiv.2511.03780,
title = {Direct Detection of Mechanism-Agnostic Fast-Moving Dark Matter},
author = {Haider Alhazmi and Doojin Kim and Kyoungchul Kong and Aishah Sumayli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03780},
year = {2025}
}
备注
24 pages, 13 figures