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跃迁至核激发态的理论直接 WIMP 探测率

高能物理 - 唯象学 2015-07-22 v1

摘要

最近的 WMAP 和 Planck 数据证实,在平坦宇宙中,奇异暗物质与真空能(宇宙学常数)占主导地位。标准模型的许多扩展提供了暗物质候选者,特别是弱相互作用大质量粒子 (WIMPs)。因此,直接暗物质探测是粒子物理学和宇宙学的核心。迄今为止,该领域的大多数研究都集中在探测反冲核上。在本文中,我们研究了某些具有足够低激发态的原子核中可能发生的向激发态的跃迁。此前考虑的示例包括127^{127}I 和129^{129}Xe 的第一激发态。我们在此考察83^{83}Kr,它提供了一些运动学优势,目前被视为一种可能的靶材。我们发现由自旋截面介导的非弹性散射具有可观的分支比,非弹性事件率为4.4×1044.4\times 10^{-4}kg1^{-1}d1^{-1}。因此,原则上可以利用这些态退激后产生的伽马射线这一额外特征进行实验探测。文中简要讨论了实验可行性。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.02803,
  title  = {Theoretical direct WIMP detection rates for transitions to nuclear excited states},
  author = {J. D. Vergados and F. T. Avignone and P. Pirinen and P. C. Srivastava and M. Kortelainen and J. Suhonen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.02803},
  year   = {2015}
}

备注

18 pages, 10 figures, 3 tables. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1307.4713