利用地质石英电子显微镜搜寻超重型暗物质
高能物理 - 唯象学
2021-08-04 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 实验
摘要
暗 sector内的自相互作用可能将暗物质团块化为具有低数密度的重型复合态,导致现有直接探测实验中的事件率被高度抑制。然而,此类超重型暗物质(UHDM)与标准模型物质之间的大相互作用截面产生了一个独特且引人注目的特征:当其穿过物质并与之散射时留下长而直的损伤径迹。本工作中,我们提议使用地质古老的石英样品作为UHDM的大曝光量探测器。我们描述了一种基于电子显微镜的高分辨率读出方法,刻画了该方法最有利的地质样品,并在暗sector的简单模型中研究了其探测范围。该搜寻策略的优势有两方面:地质石英的年龄补偿了UHDM的低数密度,且损伤径迹的独特几何形状可作为高保真本底排斥工具。
引用
@article{arxiv.2105.03998,
title = {Ultra-Heavy Dark Matter Search with Electron Microscopy of Geological Quartz},
author = {Reza Ebadi and Anubhav Mathur and Erwin H. Tanin and Nicholas D. Tailby and Mason C. Marshall and Aakash Ravi and Raisa Trubko and Roger R. Fu and David F. Phillips and Surjeet Rajendran and Ronald L. Walsworth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.03998},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 3 figures