从直接探测数据改进WIMP质量的确定

寻找弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的直接探测实验通常使用银河晕的简化模型来推导参数约束。然而，有强有力的证据表明，这种标准晕模型并不是我们银河系的一个好的近似。我们讨论了先前从直接探测数据中提取WIMP质量、截面和速度分布的尝试，并表明这些尝试会导致重建参数值的显著偏差。我们开发并测试了一种替代的模型无关方法，基于对WIMP动量分布的参数化。这使我们能够将分析限制在实验敏感的那些动量空间区域。该方法可以应用于单个实验，以提取关于分布函数的信息，以及关于退化的WIMP质量和相互作用截面的信息（组合成一个单一参数）。这种退化可以通过包含来自其他实验的数据来打破，这意味着可以恢复WIMP质量和速度分布。我们使用拟议的吨级直接探测实验的模拟数据集测试了动量参数化方法，表明它比先前方法具有更好的覆盖性质，以及显著减少的偏差。我们还能够准确重建WIMP速度分布的形状，但区分不同的潜在分布仍然困难。