利用古老矿物精化新物理搜寻的灵敏度
高能物理 - 唯象学
2025-04-15 v1 宇宙学与河外天体物理
仪器与探测器
摘要
古探测（paleodetection）已被提出作为一种可与常规直接探测实验互补的探测暗物质及其他新物理相互作用的有竞争力方法。在本工作中，我们利用 TRIM 模拟来改进径迹长度分布的建模。我们的研究结果表明，先前的研究高估了由弱相互作用粒子所产生的径迹数量，并且可观测到的最低暗物质质量应高于此前所预测的数值。这些差异主要归因于以下事实：(a) 反冲能量与径迹长度之间的关系并非一一对应；(b) 在低反冲能量下，相当一部分反冲事件不会产生任何径迹；(c) 在高能量下，电子学阻止起主导作用，导致约 nm 的径迹长度上限。除了 WIMP 之外，我们还对通过新轻媒介子发生的广义相干弹性中微子-核子散射（CENS）所产生的径迹进行了建模，并估计了针对这些相互作用的预期灵敏度。
引用
@article{arxiv.2504.08885,
title = {Refining the sensitivity of new physics searches with ancient minerals},
author = {Audrey Fung and Thalles Lucas and Levente Balogh and Matthew Leybourne and Aaron C. Vincent},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.08885},
year = {2025}
}