暗Stodolsky效应:用自旋依赖相互作用约束有效暗物质算符
高能物理 - 唯象学
2024-10-29 v2 高能物理 - 实验
摘要
我们给出了暗物质(DM)Stodolsky效应的全面讨论,并讨论了测量该效应和约束DM参数空间的两种技术。Stodolsky效应是处于中微子浴中的标准模型(SM)费米子能量的自旋依赖偏移。该效应在有效耦合上线性缩放,表现为对SM费米子自旋的小转矩,历史上曾被提出作为探测宇宙背景中微子的方法。我们将该效应推广到DM,并给出自旋从0到3/2的DM候选者的诱导能量偏移表达式,考虑了直至质量维数6的所有有效算符。在所有情况下,该效应随DM质量反比缩放,但需要不对称背景。我们表明扭秤实验对的能量偏移敏感,而使用SQUID磁强计的更复杂装置对的偏移敏感。最后,我们计算了标量DM模型的能量偏移,并证明Stodolsky效应可用于约束当前未被排除的参数空间区域。
引用
@article{arxiv.2304.06750,
title = {The dark Stodolsky effect: constraining effective dark matter operators with spin-dependent interactions},
author = {Guillaume Rostagni and Jack D. Shergold},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.06750},
year = {2024}
}
备注
34 pages, 2 figures