任意自旋 WIMP 的核散射有效理论
高能物理 - 唯象学
2021-09-22 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们引入一种系统方法，在单核子流近似下刻画由伽利略不变性所允许的最一般非相对论 WIMP-核相互作用，其中 WIMP 具有任意自旋 。五个核子流源自自由核子 Dirac 双线性量的非相对论极限。我们的步骤包括：（1）根据多达 个 WIMP 自旋矢量的 不可约算符乘积的秩来组织 WIMP 流；（2）将每个 WIMP 流与五个核子流中的每一个耦合。转移动量 以由转动不变性固定的幂次出现。对于自旋为 的 WIMP，我们找到了 4+20 个独立算符的基，它们在单核子流近似下穷尽了驱动弹性 WIMP-核散射的所有可能算符。通过将我们完整算符基与文献中已引入的算符比较，我们表明后者中对于 的一些既非独立也有缺失。我们给出了以核响应函数表示的散射振幅平方的显式公式，这些响应函数在文献中对于 WIMP 直接探测实验使用的大多数靶体可用。
引用
@article{arxiv.2008.05120,
title = {The effective theory of nuclear scattering for a WIMP of arbitrary spin},
author = {Paolo Gondolo and Sunghyun Kang and Stefano Scopel and Gaurav Tomar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.05120},
year = {2021}
}
备注
47 pages, 4 figures, 8 tables