通过暗光子相互作用在双组分暗物质场景中对 MeV 尺度受激暗物质的定向直接探测

本研究探讨了一种双组分暗物质模型，其中较重的暗物质组分湮灭为较轻的暗物质。较轻的暗物质因其增强的动量，预计会在探测器中产生可探测的信号，从而使 MeV 尺度的暗物质也能进行直接探测。我们研究了定向直接探测的有效性，特别是核乳胶探测器 NEWSdm，在通过核反冲验证这些受激暗物质粒子方面的作用。特别地，我们关注轻核（如质子和碳）作为该探测方法的合适靶材，因为它们对 MeV 尺度暗物质具有高灵敏度。通过在隐藏 U(1)$_D$ 规范对称性框架中建立由暗光子介导的相互作用模型，我们计算了各种探测器配置下的预期暗物质通量和散射率。结果表明，核乳胶有望从银河中心产生独特的、方向敏感的暗物质信号，为探测常规方法难以触及的低质量暗物质参数空间提供了新途径。