非弹性暗物质的起伏：来自地球向上散射的电子反冲
高能物理 - 唯象学
2022-03-31 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
暗物质粒子与电子之间相互作用的日益增长的研究兴趣，因 XENON1T 实验中电子反冲事件超出的观测而进一步得到推动。特别令人感兴趣的是散射过程为非弹性的暗物质模型，即基态可向上散射至激发态。此类激发态在电子上的后续放热向下散射可在直接探测实验中产生可观测信号，并且很好地拟合 XENON1T 超出。在本工作中，我们研究地球向上散射，即暗物质粒子在地球中于原子核上的非弹性散射，作为此类激发态的合理起源。利用解析与蒙特卡洛方法，我们获得其密度与速度分布的详细预测。这些结果使我们能够探索由地球自转引起的激发态通量随时间的变化。对于 XENON1T 的情况，我们发现由此产生的电子反冲信号的日调制水平在 10%，且强烈依赖于暗物质质量。
引用
@article{arxiv.2112.06930,
title = {The ups and downs of inelastic dark matter: Electron recoils from terrestrial upscattering},
author = {Timon Emken and Jonas Frerick and Saniya Heeba and Felix Kahlhoefer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.06930},
year = {2022}
}
备注
18 pages, 10 figures, v2: A few small changes, including an updated list of references