古代探测器对暗物质有效相互作用的投影灵敏度

古代探测器是一种用于直接探测暗物质（DM）通过读取自然矿物中DM诱导核复位痕迹的 proposed 实验技术。传统直接探测实验所需的大质量探测器被以地质时间尺度的古代探测器暴露于DM诱导核复位中的方式所取代。本文扩展了针对规范性自旋独立协同和自旋依赖散射（分别比例为 $A^2$ 和核自旋）的理论预测。我们在非相对论有效场论（NREFT）框架下，考虑等向标量对核的弹性和非弹性散射，估算古代探测器对弱相互作用巨型粒子（WIMP）DM与核之间的相互作用的灵敏度。考虑来自宇宙生成、天体物理和放射性背景的影响，我们投影出等向标量 NREFT 耦合常数的 90% 置信水平（CL）上限，适用于两种散射类型。我们考虑了代表性的读取场景并检查了多个目标矿物。对于DM质量在1 GeV-10 GeV范围，古代探测器被投影出对通过所有NREFT算符实现的WIMP-核相互作用具有优于传统实验的灵敏度，基本独立于读取场景或目标矿物。对于DM质量在10 GeV-5 TeV范围，我们发现古代探测器的灵敏度被投影为在若干NREFT算符下与或优于传统实验，取决于读取场景和目标矿物。