暗物质直接探测事件率的快速数值求值
高能物理 - 唯象学
2025-10-09 v2
摘要
暗物质核复位事件率的数学表达式包含关于探测器框架下暗物质速度分布以及核子复位动量的六维积分。虽然在标准halo模型和/或各向同性探测器响应的传统假设下，这一积分的大部分可以以闭式解形式求解，但分析替代假设时，通常受多维数值积分方法效率低下的限制。在本工作中，我们引入一种新型、快速且高效的算法，用于直接探测事件率计算。该算法利用三维 Zernike 函数的 Radon 变换闭式表达式，该函数用作速度分布的基函数。我们演示了一个实现该算法 ZebraDM 的方案 https://github.com/sebsassi/zebradm，该实现通常比优化的数值积分方法快 10^2 至 10^4 倍。
关键词
引用
@article{arxiv.2504.19714,
title = {Fast numerical evaluation of dark matter direct detection event rates},
author = {Sebastian Sassi and Aula Al-Adulrazzaq and Matti Heikinheimo and Kimmo Tuominen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.19714},
year = {2025}
}
备注
23 pages, 5 figures; v2 matches the published version