XENON100首批暗物质结果的似然方法
高能物理 - 实验
2011-10-20 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
许多旨在直接探测暗物质的实验能够基于某种测量的甄别参数，将主要本底与预期的微弱信号区分开来。我们在频率学派框架下使用轮廓似然比作为检验统计量，为这类实验开发了一种统计模型。我们将校准数据作为信号与本底的控制测量，并且该方法允许包含来自蒙特卡罗模拟的数据。系统性的探测器不确定性（如能量标度的不确定性）以及天体物理不确定性均被包含在模型中。该统计模型既可用于设定排除限，也可用于做出发现声明，且结果是在对统计和系统不确定性进行适当处理下得出的。我们将该模型应用于XENON100实验的首批数据发布，这允许从数据中提取额外信息，并对自旋无关弹性WIMP-核子散射截面设定更强的限制。特别是，我们推导出了一个包含所有相关系统不确定性的单一限制，对于质量为50 GeV/c^2的WIMP，其最小值为2.4x10^-44 cm^2。
引用
@article{arxiv.1103.0303,
title = {Likelihood Approach to the First Dark Matter Results from XENON100},
author = {XENON100 Collaboration and E. Aprile and K. Arisaka and F. Arneodo and A. Askin and L. Baudis and A. Behrens and K. Bokeloh and E. Brown and T. Bruch and J. M. R. Cardoso and B. Choi and D. Cline and E. Duchovni and S. Fattori and A. D. Ferella and K. -L. Giboni and E. Gross and A. Kish and C. W. Lam and J. Lamblin and R. F. Lang and K. E. Lim and S. Lindemann and M. Lindner and J. A. M. Lopes and T. Marrodán Undagoitia and Y. Mei and A. J. Melgarejo Fernandez and K. Ni and U. Oberlack and S. E. A. Orrigo and E. Pantic and G. Plante and A. C. C. Ribeiro and R. Santorelli and J. M. F. dos Santos and M. Schumann and P. Shagin and A. Teymourian and D. Thers and E. Tziaferi and O. Vitells and H. Wang and M. Weber and C. Weinheimer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.0303},
year = {2011}
}
备注
8 pages, 6 figures, matches accepted version