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亚GeV暗物质的自旋依赖散射:模型与约束

高能物理 - 唯象学 2025-06-16 v1

摘要

我们计算了亚GeV暗物质在固态靶材中进行自旋依赖暗物质-核相互作用的散射速率。对于质量小于100 MeV的暗物质,散射主要通过不可约声子产生实现;对于质量大于100 MeV的暗物质,我们匹配到核反冲计算。为比较未来直接探测实验的灵敏度与现有约束,我们考虑三种介导自旋0或自旋1粒子相互作用的模型。这使我们能够从寻找介导粒子的搜索(包括来自星际冷却、束流实验、介子工厂和暗物质自相互作用的约束)推导出横截截面上的界限。现有的约束非常严格,尽管对于mχ100m_\chi\gtrsim 100 MeV仍存在可通过直接探测(取决于暴露量和背景率)访问的参数空间。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.11191,
  title  = {Spin-Dependent Scattering of Sub-GeV Dark Matter: Models and Constraints},
  author = {Stefania Gori and Simon Knapen and Tongyan Lin and Pankaj Munbodh and Bethany Suter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.11191},
  year   = {2025}
}

备注

27 pages, 10 figures