用于暗物质直接探测的多维有效场论分析
宇宙学与河外天体物理
2017-04-26 v2 高能物理 - 实验
摘要
在直接探测实验中，暗物质粒子与原子核的散射可以用多维有效场论 (EFT) 来描述。本文开发了一种新的系统分析技术，使用 EFT 方法和贝叶斯推断方法，在可能的情况下，利用探测事件的能量依赖信息、实验效率和背景。在弱相互作用大质量粒子 (WIMP) 的质量和多个 EFT 耦合系数上计算高维似然函数，随后可用于设定这些参数的界限并选择最拟合直接探测数据的模型（EFT 算符）。将参数空间扩展到标准的自旋无关同标量截面和 WIMP 质量之外，缓解了先前已发表实验之间的矛盾。将这些实验结合形成单一的联合似然函数，相比于单独考虑每个实验，可以得到更强的界限。使用两个非标准算符（3 和 8）的模拟被用于在高达五维的情况下测试所提出的分析技术，并展示了在确定 WIMP 质量和 EFT 耦合系数的约束时使用多个似然投影的重要性。特别地，这表明可以识别暗物质散射中显式的动量依赖性。
引用
@article{arxiv.1612.09038,
title = {Multi-Dimensional Effective Field Theory Analysis for Direct Detection of Dark Matter},
author = {H. E. Rogers and D. G. Cerdeno and P. Cushman and F. Livet and V. Mandic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.09038},
year = {2017}
}
备注
21 pages, 11 figures