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地下与地面探测器对强相互作用暗物质的盲区有多大?

高能物理 - 唯象学 2018-07-19 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 实验

摘要

当暗物质-原子核散射截面超过某一临界值时,任何地面直接探测实验都会对暗物质失去灵敏度,因为地壳、大气层和潜在的屏蔽层开始阻挡暗物质粒子。该临界截面通常通过解析描述暗物质粒子的平均能量损失来确定。然而,这种处理高估了地壳的阻止本领。因此所获得的界限应被视为保守的。我们执行蒙特卡洛模拟以确定各种直接探测实验的临界截面精确值,并将其与低质量区间的其他暗物质约束进行比较。在该区域,我们发现参数空间中存在典型地下和地面探测器对暗物质完全盲的区域。参数空间中的这一“空洞”很难通过增加探测器曝光量来填补。专用的地面或高海拔实验可能是直接探测该部分参数空间的唯一途径。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.04764,
  title  = {How blind are underground and surface detectors to strongly interacting Dark Matter?},
  author = {Timon Emken and Chris Kouvaris},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.04764},
  year   = {2018}
}

备注

13 pages, 7 figures, v2: matches published version