暗物质 - 核子有效相互作用的全局拟合
高能物理 - 唯象学
2015-07-20 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
由重自旋 -1 或自旋 -0 粒子介导的等标量暗物质 - 核子相互作用的有效理论，除暗物质粒子质量外还依赖于 10 个耦合常数。在此，我们将这一 11 维有效理论与当前观测结果进行对比，对包括近期 LUX、SuperCDMS 和 CDMSlite 结果在内的多项直接探测实验进行了全面的统计分析。通过约 300 万次似然评估的多维扫描，我们提取了每个耦合常数相对于暗物质质量以及每对耦合常数的边缘化后验概率密度函数（贝叶斯方法）和剖面似然函数（频率学派方法），以及相关的可信区间和置信水平。我们在当前数据量有限的背景下比较了贝叶斯方法与频率学派方法。我们发现，当前的直接探测数据包含足够的信息，不仅能同时约束熟悉的自旋无关和自旋相关相互作用，还能约束暗物质 - 核子有效理论所预言的剩余速度依赖和动量依赖耦合。对于给出零结果的当前实验，我们发现某些耦合常数对之间存在强相关性。对于声称发现信号的实验（即 CoGeNT 和 DAMA），我们发现耦合常数对会产生简并结果。
引用
@article{arxiv.1405.2637,
title = {Global fits of the dark matter-nucleon effective interactions},
author = {Riccardo Catena and Paolo Gondolo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.2637},
year = {2015}
}
备注
32 pages, 11 figures, replaced to match the published version