电子相互作用暗物质：来自 DAMA/LIBRA-phase2 的暗示及液态氙探测器与 NaI 探测器的前景
高能物理 - 唯象学
2019-10-09 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们研究了在闪烁实验中直接探测低质量（GeV 尺度）WIMP 暗物质的可能性。此类 WIMP 通常过轻，无法产生可观的核反冲，但可能通过其 off 原子电子的散射被探测到。特别是，DAMA 合作组 [R. Bernabei 等，Nucl. Phys. At. Energy 19, 307 (2018)] 近期给出了在低至 1 keV 能量处观测到闪烁率年度调制的强证据。尽管计算所得事件率在低能处大幅增强，我们发现以电子相互作用 WIMP 解释无法与现有约束相一致。我们还论证了正确处理原子波函数的重要性，并表明所得事件率对探测器的低能性能非常敏感，这意味着必须将探测器不确定性考虑在内。最后，我们证明潜在的闪烁事件率可能远大于预期，意味着可利用常规即时 S1 闪烁信号对 GeV 尺度 WIMP 开展具竞争力的搜寻。鉴于近期及即将建成的超大型液态氙探测器，这一点十分重要。
引用
@article{arxiv.1904.07127,
title = {Electron-interacting dark matter: Implications from DAMA/LIBRA-phase2 and prospects for liquid xenon detectors and NaI detectors},
author = {B. M. Roberts and V. V. Flambaum},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.07127},
year = {2019}
}