在当前与未来类 XENON 直接探测实验中区分 WIMP-核响应函数
高能物理 - 唯象学
2018-06-06 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 实验
核理论
摘要
对暗物质直接探测极限的标准解释涉及对底层 WIMP-核相互作用的特定假设，例如在最简单情形下选择唯象描述同位旋标量自旋无关相互作用的 Helm 形状因子。一般而言，暗物质与靶核的相互作用很可能通过不同机制进行，这将导致相应的核结构因子作为动量转移 的函数呈现不同形状。我们研究了基于其结构因子（或“形状因子”）的 依赖性，能在多大程度上区分不同的 WIMP-核响应。我们假设相互作用的总体强度与当前的自旋无关极限一致，并考虑对应于类 XENON1T、类 XENONnT 与类 DARWIN 直接探测实验的曝光量。我们发现，只要相互作用强度不太低于当前极限，DARWIN 设置便能基于其 依赖性对许多不同响应函数作出结论性区分，这对阐明暗物质本质具有直接意义。
关键词
引用
@article{arxiv.1802.04294,
title = {Discriminating WIMP-nucleus response functions in present and future XENON-like direct detection experiments},
author = {A. Fieguth and M. Hoferichter and P. Klos and J. Menéndez and A. Schwenk and C. Weinheimer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.04294},
year = {2018}
}
备注
10 pages, 7 figures