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利用 NEST 研究 XENON1T 低能电子反冲超出

高能物理 - 实验 2021-01-13 v4 核实验 仪器与探测器

摘要

寻找暗物质——宇宙中缺失的质量——是粒子物理中最活跃的研究领域之一。XENON1T 实验最近观测到一个 3.5σ\sigma 超出,可能符合暗物质或太阳轴子。此处,我们将使用 Noble Element Simulation Technique (NEST) 软件模拟 XENON1T 探测器,复现该超出。我们采用不同的探测器效率与能量重建模型,但它们主要影响亚 keV 能量且无法解释 XENON1T 超出。然而,使用 NEST,我们能以多种独特方式复现其超出,最简便的是通过添加 31±\pm11 个 37Ar^{37}Ar 衰变。此外,这产生了新的、修正后的本底模型,使用非 Profile Likelihood Ratio (PLR) 方法至少将超出的显著性降至 2.2σ\le2.2\sigma。这是该超出为真实效应的独立确认,但可能由已知物理所解释。我们给出了针对 37Ar^{37}Ar 假设的诸多交叉检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.00528,
  title  = {Investigating the XENON1T Low-Energy Electronic Recoil Excess Using NEST},
  author = {M. Szydagis and C. Levy and G. M. Blockinger and A. Kamaha and N. Parveen and G. R. C. Rischbieter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.00528},
  year   = {2021}
}

备注

published version