利用轮廓似然法提升 EDELWEISS-III 对低质量 WIMP 的灵敏度
宇宙学与河外天体物理
2016-10-18 v2 高能物理 - 实验
仪器与探测器
摘要
我们报告了在 EDELWEISS-III 实验中，对质量范围在 的弱相互作用大质量粒子（WIMP）的暗物质搜索结果。对来自八个具有最低能量阈值的选定探测器的数据进行了二维轮廓似然分析，产生了 496 kg-days 的合并有效曝光量。来自 和 辐射、Pb 反冲和中子的外部背景，以及探测器固有背景，均通过感兴趣区域外的数据进行建模并在分析中加以约束。基本数据选择和大部分背景模型与先前发表的基于提升决策树（BDT）的分析中使用的相同。对于本文分析中应用的似然方法，更高的信号效率和预期背景的扣除带来了更高的灵敏度，特别是在所探测的最低 WIMP 质量处。未发现具有统计学意义的信号，并且基于轮廓似然检验统计量的假设检验可以设定自旋无关 WIMP-核子散射截面的上限。对于 的 WIMP，设定的 90% 置信水平排除限为 ，相较于基于 BDT 的分析改善了七倍。对于高于 的 WIMP 质量，两种分析得出的排除限吻合良好。
关键词
引用
@article{arxiv.1607.03367,
title = {Improved EDELWEISS-III sensitivity for low-mass WIMPs using a profile likelihood approach},
author = {EDELWEISS Collaboration and L. Hehn and E. Armengaud and Q. Arnaud and C. Augier and A. Benoît and L. Bergé and J. Billard and J. Blümer and T. de Boissière and A. Broniatowski and P. Camus and A. Cazes and M. Chapellier and F. Charlieux and M. De Jésus and L. Dumoulin and K. Eitel and N. Foerster and J. Gascon and A. Giuliani and M. Gros and G. Heuermann and Y. Jin and A. Juillard and C. Kéfélian and M. Kleifges and V. Kozlov and H. Kraus and V. A. Kudryavtsev and H. Le-Sueur and S. Marnieros and X. -F. Navick and C. Nones and E. Olivieri and P. Pari and B. Paul and M. -C. Piro and D. Poda and E. Queguiner and S. Rozov and V. Sanglard and B. Schmidt and S. Scorza and B. Siebenborn and D. Tcherniakhovski and L. Vagneron and M. Weber and E. Yakushev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.03367},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 6 figures, 2 tables (updated to accepted version)