标量直接探测：介质内效应

Graciela B. Gelmini; Volodymyr Takhistov; Edoardo Vitagliano

doi:10.1016/j.physletb.2020.135779

标量直接探测：介质内效应

高能物理 - 唯象学 2020-09-23 v3 宇宙学与河外天体物理高能物理 - 实验

作者: Graciela B. Gelmini , Volodymyr Takhistov , Edoardo Vitagliano

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摘要

标准模型的一个简单扩展包含一个可能构成暗物质（DM）的标量场。人们已投入大量关注来探测轻的 $\mathcal{O}(\lesssim 10~\rm{eV})$ 标量 DM，并提出了基于凝聚态系统以及新型材料的众多实验方案。然而，先前被忽视的轻标量与纵向等离激元的介质内有效混合，可以强烈地修正直接探测实验的原始灵敏度计算。我们利用热场论技术实现了标量 DM 探测的介质内效应，并表明搜寻轻标量的一大类直接 DM 探测实验的探测范围被显著减小。这一进展确定了基于 Dirac 材料和可调等离激元晕望远镜的装置对于标量 DM 探测尤其有前景。此外，我们还表明相对于晕 DM 具有显著 boost 的标量，例如由太阳、其他粒子衰变或宇宙射线产生的那些，将不会遭受介质内抑制。因此，基于氙或氩的多吨级直接 DM 探测实验，例如那些，也构成有利目标。我们还讨论了标量介导的 DM 散射。

关键词

标量暗物质直接探测介质内效应热场论 Dirac 材料等离激元晕望远镜

引用

@article{arxiv.2006.13909,
  title  = {Scalar Direct Detection: In-Medium Effects},
  author = {Graciela B. Gelmini and Volodymyr Takhistov and Edoardo Vitagliano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.13909},
  year   = {2020}
}

备注

8 pages, 1 figure; v3: some references added. Matches the published version

标量直接探测：介质内效应

摘要

关键词

引用

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