直接超对称暗物质探测——自旋贡献的理论速率

最新的 WMAP 数据已确认，外星暗物质与真空能量(宇宙常数)主导了平坦宇宙。因此，直接暗物质探测，即通过探测recoiling nucleus的运动来检测暗物质，成为粒子物理和宇宙学的核心议题。超对称性提供了一个自然的暗物质候选者，即最轻的超对称粒子 (LSP)。相关截面源于两种机制:i) 由于标量相互作用引起的相干模式 ii) 由于轴向电流引起的自旋贡献。在本文中我们将关注后者，对于轻型探测器预计该效应占主导地位。对于两种模式，都可以获得可探测的速率，但在大多数模型中，预期的速率远低于当前实验目标的水平。因此应该利用该反应的两种特征信号，即调制效应以及在方向性实验中的太阳运动相关性。在标准非方向性实验中，调制效应很小，小于两百分之一。在方向性事件速率的情况下，我们希望建议实验利用该过程的两个特征，这些特征基本上独立于所采用的超对称模型，即:1) 相对于太阳运动方向的前后偏斜非常大 2) 调制效应更大，特别是如果在太阳速度的垂直平面上进行观察时，最大和最小值的差值可以超过 40%，且最大值的相位取决于地球的位置。