具有非弹性散射的低质量暗物质(非)直接探测
高能物理 - 唯象学
2022-11-17 v2 高能天体物理现象
摘要
我们重新审视直接探测实验中发光暗物质的探测。在该场景中,暗物质以内吸能方式散射产生激发态,其衰变产生光子。我们探索了将衰变光子产生的电子反冲信号与其他具有窄谱形的潜在电子反冲信号区分开的方法。我们发现,更大体积/曝光量的氙探测器若不在探测器能量分辨率上提升约一个数量级,将无法区分信号起源。我们还探索了利用更高分辨率探测器能获知关于一般发光暗物质信号的哪些信息。受固态探测器在能量分辨率上进展的启发,我们发现亚 eV 分辨率能够在原本会使观测成为不可能的背景水平下实现低质量暗物质(LDM)的发现。我们还发现,亚 eV 分辨率可用于确定发光暗物质衰变谱的形状,从而约束暗物质质量与速度分布。
引用
@article{arxiv.2208.08020,
title = {Low-Mass dark matter (in)direct detection with inelastic scattering},
author = {Nicole F. Bell and James B. Dent and Bhaskar Dutta and Jason Kumar and Jayden L. Newstead},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.08020},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 8 figures (appendix added with more detail)