星系地质学：用古探测器探测时变暗物质信号
星系天体物理
2021-12-13 v2 宇宙学与河外天体物理
天体物理仪器与方法
高能物理 - 实验
高能物理 - 唯象学
摘要
古探测器是一种提议中的实验技术，通过读取天然矿物小样本中核反冲所致的损伤径迹来搜寻暗物质。与常规实时直接探测实验不同，古探测器已积累这些径迹长达十亿年。这些长积分时间提供一独特可能：通过读取不同年代的古探测器，可探索兆年至吉年尺度上信号的时变。我们研究两类可能引发此时变暗物质子结构的例子。其一为地球每约45 Myr穿过的暗盘，其二为过去吉年内地球遭遇的暗物质子晕。我们证明在广泛实验情形下古探测器对这些例子敏感，即便存在显著本底不确定性。本文表明古探测器或握有解开我们星系历史之谜的钥匙。
引用
@article{arxiv.2107.02812,
title = {Galactic Geology: Probing Time-Varying Dark Matter Signals with Paleo-Detectors},
author = {Sebastian Baum and William DeRocco and Thomas D. P. Edwards and Saarik Kalia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.02812},
year = {2021}
}
备注
26 pages, 16 figures, 2 tables, code available at https://github.com/sbaum90/paleoSens and https://github.com/sbaum90/paleoSpec. Published version