WIMP 直接探测的方向统计

WIMP 直接探测实验中事件率的方向依赖性提供了一种强大的工具，用于区分 WIMP 事件与潜在背景。我们采用多种（非参数）统计检验方法，考察在考虑核反冲方向重建不确定性后的情形下，区分 WIMP 信号与各向同性背景所需的事件数量。我们考虑了银河系 halo 的多种模型，还研究了旨在检测银河系 halo 非球形/各向同性的旋转对称性检验。最后我们考察了检测 WIMP 潮流的方法。我们发现，如果知道反冲方向的方向，则对于所考虑的全部 halo 模型，约十个事件即可足以区分 WIMP 信号与各向同性背景，反冲方向重建不确定性仅轻微增加了所需事件数量。如果反冲方向的方向未知，则所需事件数量增加一个数量级，不同 halo 模型之间存在较大差异，反冲分辨率现在是一个重要因素。旋转对称性检验需要约千个事件才能区分球形与显著非球形 halo，但若因潮流导致的反冲方向峰值偏离日常运动方向，则可在约百个事件内检测到，这与是否知道反冲方向的感知无关。