带有轻媒介的自相互作用暗物质的直接探测特征
高能物理 - 唯象学
2015-11-04 v2
摘要
自相互作用暗物质（SIDM）是一个简单且有充分动机的情景，可以解释小尺度结构形成中长期存在的难题。如果所需的自相互作用通过暗区中质量为 MeV 的轻媒介产生，则该新粒子必须是不稳定的，以避免使宇宙闭合。轻媒介的衰变可能由于隐藏区与可见区之间的弱耦合而发生，从而为直接探测实验提供新的特征。与通常的接触相互作用情况相比，SIDM 的核反冲谱在低能处更为尖锐，因为媒介质量与核反冲的动量转移相当。我们表明，通过考虑采用不同靶材料实验中的时间平均能谱，或单一实验中的平均谱和调制谱，可以将 SIDM 信号与具有接触相互作用的 DM 粒子信号区分开来。利用 LUX 和 SuperCDMS 的当前限制，我们还推导出了隐藏区与可见区之间混合参数的强约束。
引用
@article{arxiv.1507.04007,
title = {Direct Detection Signatures of Self-Interacting Dark Matter with a Light Mediator},
author = {Eugenio Del Nobile and Manoj Kaplinghat and Hai-Bo Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.04007},
year = {2015}
}
备注
21 pages, 8 figures. To be published on JCAP