在 WIMP 非弹性散射有效模型全参数空间中探测 DAMA/LIBRA

我们讨论了 DAMA/LIBRA-phase1 与 DAMA/LIBRA-phase2 测得的联合年调制效应，与由最一般的伽利略不变有效接触相互作用所诱导的非弹性散射事件解释之间的相容性，该相互作用涉及自旋为 0、1/2 或 1 的弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质粒子。我们通过研究在有效理论耦合常数空间中 DAMA 与其他实验的恒定信号椭球曲面之间的交集，考虑了算子之间所有可能的干涉。在我们的分析中，我们假设银河系中为标准麦克斯韦速度分布。我们发现，与弹性情形相比，非弹性散射部分缓解了但并未消除 DAMA 效应与其他实验零结果约束之间的现有张力。这种张力在整个参数空间中都非常大，除了一小块 WIMP 质量 $m_{\chi}\simeq$ 10 GeV 且质量分裂 $\delta\gtrsim$ 20 keV 的区域外，在该区域中张力被部分但并未完全缓解。在该区域中，来自氟靶的界限以运动学方式被规避，因为触发氟上散裂所需的最小 WIMP 入射速度超过了银河系中最大 WIMP 速度，或非常接近它。因此，我们还发现 DAMA 与其他结果之间的残余张力相比于弹性情形对天体物理参数更为敏感。我们发现具有最小张力的构型能够在一些 DAMA 能箱中产生足够的年调制，并符合其他实验的约束，但由此产生的调制谱形状相比于测量值过于陡峭。对于此类构型，最近的 COSINE-100 界限因其较大的预期调制分数而以自然方式被规避。