作为WIMP定向探测信号的中值反冲方向
宇宙学与河外天体物理
2010-05-12 v2 星系天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
直接探测实验已达到探测暗物质WIMP所需的灵敏度。然而，证明一个假定信号来自WIMP而非本底是一个重大挑战。WIMP散射率的方向依赖性提供了一个潜在的WIMP“确凿证据”。如果WIMP分布主要是平滑的，则银河系反冲分布峰值出现在太阳运动方向的相反方向。先前的研究发现，对于理想探测器，大约10个WIMP事件就足以拒绝各向同性，并排除各向同性本底。我们研究了如何利用中值反冲方向来确认一个各向异性反冲信号的WIMP起源。具体来说，我们确定了在95%置信水平下拒绝中值方向是随机的（对应于各向同性的银河系反冲分布）这一零假设所需的事件数。我们发现，在零本底情况下需要31个事件，这大约是仅拒绝各向同性所需事件数的两倍。我们还研究了非零各向同性本底的影响。随着本底率的增加，所需事件数增加，起初相当缓慢，然后当信号变得不占主导时，增加得更快。我们还讨论了近期高分辨率模拟中发现的大速度分布特征对中值反冲方向的影响。
引用
@article{arxiv.1002.2717,
title = {The median recoil direction as a WIMP directional detection signal},
author = {Anne M. Green and Ben Morgan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1002.2717},
year = {2010}
}
备注
4 pages, 2 figures, version to appear in Phys. Rev. D as rapid communication, minor changes