从直接暗物质探测数据模型无关确定 WIMP 质量

弱相互作用巨质子 (WIMP) 是暗物质的领先候选者之一。我们发展了一种确定 WIMP 质量 $m_\chi$ 的模型无关方法，通过使用直接探测实验的数据（即测量的回弹能量）来实现。该方法独立于尚未知晓的 WIMP 接近地球的密度、WIMP 速度分布的形式以及 WIMP-核相互作用截面。然而，它要求至少来自两个目标核不同的探测器具有阳性信号。在无背景环境下，$m_\chi \sim 50$ GeV 可原则上仅以 $2 \times 50$ 个事件确定，误差约为 $\sim 35$；但为减少背景，实际对信号事件的回弹能量施加上下限后，误差会增加。该方法也会在 $m_\chi$ 显著超过所用最重目标核质量时失去精度。