暗物质在覆盖层中传播过程中的能量损失
高能物理 - 唯象学
2017-12-05 v1 高能天体物理现象
摘要
随着对 DM 相互作用的实验限制变得愈发灵敏并推进到 DM 质量的新能区，准确建模暗物质粒子通过地球表面或其他覆盖层散射而损失能量的过程变得越来越具挑战性。我们表明，Starkman、Gould、Esmailzadeh 和 Dimopoulos（SGED）提出的一个常用近似在计算衰减时可能严重失效，尽管它对最大截面可达范围的数量级估计有用。我们引入了一种重要性采样方法，使得尽管存在因子 或更大的衰减，能量损失的蒙特卡洛模拟仍可行。我们证明了新方法的有效性，并揭示了 SGED 近似的多个问题，这展现了能量损失过程的有趣特征。我们抽查了近期 Emken、Kouvaris 和 Shoemaker 的“”方案，该方案基于有限统计量的分析来限制截面，发现对于 50 MeV 和 1 GeV 的 DM 质量，精确模拟产生的事件数分别比 EKS 方案有效时多出因子 和 。
引用
@article{arxiv.1712.01170,
title = {Energy loss during Dark Matter propagation in an overburden},
author = {M. Shafi Mahdawi and Glennys R. Farrar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.01170},
year = {2017}
}