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来自定向暗物质探测器数据的排除限

宇宙学与河外天体物理 2010-09-14 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

定向探测是一种有前景的发现银河系暗物质的搜索策略。它利用太阳系绕银河系中心穿过暗物质晕的旋转,可以显示WIMP事件的方向依赖性。尽管定向搜索的目标是识别WIMP的正向探测,但对于暴露量非常低且背景污染较大的情况(例如原型实验获得的结果),仍然需要排除限。定向探测器的数据由反冲核的能量和三维径迹组成。然而,为了设置稳健的排除限,我们关注事件分布的角度部分,认为WIMP分布的能量部分没有特征,甚至可能被背景分布所模仿。然后,由于背景和WIMP事件的角度分布都是已知的,采用贝叶斯方法设置排除限是可能的。本文提出了一种基于扩展似然的统计方法,与现有方法进行了比较,并证明其是最优的。最后,对探测器配置对排除限的影响进行了全面研究。这包括是否具有方向识别、有限的角度分辨率、考虑能量阈值以及一些天体物理不确定性的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1006.3513,
  title  = {Exclusion limits from data of directional Dark Matter detectors},
  author = {J. Billard and F. Mayet and D. Santos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1006.3513},
  year   = {2010}
}

备注

12 pages, 11 figures, final version, to appear in Phys. Rev. D (2010)