Primordial He' abundance implied by the mirror dark matter interpretation of the DAMA/Libra signal
本文计算了在光子和镜像光子之间存在动力学混合的情况下，大爆炸核合成在镜像粒子扇区中产生的原初镜像氦He'的质量分数。我们探索宇宙学相关的动力学混合参数值，这也是目前探测的暗物质直接探测实验。特别是，我们发现，如DAMA/Libra和其他实验所建议的，对于\sim 10^{-9}，产生了大的He'质量分数（Y_{He'} \approx 90%）。如此大的原初He'质量分数值对于直接探测实验的镜像暗物质解释以及镜像星形成和演化的研究具有重要意义。
2010-03-03 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter: DAMA/LIBRA and its perspectives
本文总结了在Gran Sasso实验室用不同的实验配置在地下深处用DAMA测量的长期独立于模型的年度调制效应，并将突出显示其前景。DAMA/LIBRA-第2阶段装置，$\simeq$ 250 kg高放射性纯NaI（Tl）证实了信号的证据，该信号满足高C.L.下与模型无关的暗物质年度调制特征的所有要求;在22个年度循环中，全暴露量为2.86吨$\times$/年。该实验目前正在DAMA/LIBRA-phase 2授权配置中收集数据，该配置具有更低的软件能量阈值。其他最近的索赔简短评论。
2022-09-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Robust model comparison tests of DAMA/LIBRA annual modulation
我们使用三种独立的模型比较技术，即频率论，信息论和贝叶斯分析，评估DAMA/LIBRA索赔的年度调制的统计意义。我们将DAMA/LIBRA实验的数据拟合到余弦模型和常数模型，并选择常数模型作为零假设进行模型比较。对于频率论检验，我们调用Wilk定理并使用$Δχ^2$计算两个模型之间的显著性。在信息论检验中，我们计算了两个模型在赤池信息准则（AIC）和贝叶斯信息准则（BIC）上的差异。我们还通过计算贝叶斯因子在贝叶斯上下文中比较了这两个模型。我们还搜索更高的谐波DAMA/LIBRA数据使用广义Lomb-Scargle周期图。最后，我们测试的灵敏度，这些模型比较技术在纯噪声和余弦信号之间的区别使用合成数据。这是AIC、BIC以及贝叶斯因子在DAMA数据中的首次原理证明应用。我们所有的分析代码以及这项工作中使用的数据都已公开。
2020-01-27 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Improved model-dependent corollary analyses after the first six annual cycles of DAMA/LIBRA-phase2
几个提出的许多暗物质候选粒子，已经调查了较低的曝光和较高的软件能量阈值，进一步分析，包括第一DAMA/LIBRA-第2阶段的数据发布，与1.13吨$\times$年的曝光和较低的软件能量阈值（1千电子伏）。考虑到DAMA/NaI和DAMA/LIBRA--第1阶段的结果，2 keV以上的累积照射量现在为2.46吨$\times$年。分析允许约束所考虑的候选者的参数空间，限制它们的值-相对于先前的分析-由于曝光的增加和较低的能量阈值。
2019-12-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Time-dependent rate of multicomponent dark matter: Reproducing the DAMA/LIBRA phase-2 results
目前暗物质直接探测的范例是假设暗区仅由单个粒子种类组成。在这篇简短的论文中，我们观察到，暗物质包括一个轻和一个重的组成部分，调制相位导致有趣的现象，在每年的调制实验。作为一个说明性的例子，我们使用最近发布的DAMA/LIBRA第2阶段的结果，具有较低的能量阈值。紧接着，有人认为，一个单组分自旋独立的暗物质解释所观察到的年度调制是强烈不赞成或排除，除非违反同位旋耦合调用。我们表明，一个简单的两个组件的扩展可以重现所观察到的光谱，而不需要调用微调耦合。使用公开的DAMA/LIBRA数据，我们进行了一个适合的DAMA/LIBRA能谱的年度调制幅度的情况下，有两个暗物质组件。我们还考虑了引力聚焦如何不同地影响轻分量和重分量的相位，这导致了总的时间依赖速率的非平凡效应。我们的结果表明，在最简单的等截面的同位旋守恒耦合情况下，存在唯一的解，与数据一致。在这项工作中发现的显着特点是至关重要的暗物质解释任何观察到的年度调制。
2019-01-16 astro-ph.CO hep-ph
New results from DAMA/LIBRA
DAMA/LIBRA在I.N.F.N.的Gran Sasso国家实验室运行。这里介绍的是进一步暴露0.34吨x年的结果。它们指的是在2008年9月/10月第一次DAMA/LIBRA升级之前和之后收集的另外两个年度周期。与以前由前DAMA/NaI和DAMA/LIBRA释放的累积接触量相比，现在为1.17吨x年，相当于13个年度周期。这些数据进一步证实了暗物质（DM）粒子在星系晕中存在的模型独立证据，该证据基于DM年度调制特征（8.9 sigma C.L.）。累积暴露）。特别地，随着累积曝光，在NaI（Tl）靶中测量的（2 - 6）keV能量间隔中的单次撞击事件的调制幅度为：（0.0116 ± 0.0013）cpd/kg/keV;测得的位相为（146 ± 7）天，测得的周期为（0.999 ± 0.002）年，与对DM粒子的预期值吻合得很好。
2010-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ex
One Model Explains DAMA/LIBRA, CoGENT, CDMS, and XENON
许多实验通过探测相对低能量的核反冲来寻找暗物质。然而，由于能量在1-100 KeV范围内的普通物理事件是司空见惯的，所有关于信号或信号缺失的声明都取决于详尽的校准和背景排除。我们记录了许多奇怪的和一致的差异之间的背景，中子可以产生与图片的中子和索赔的中子校准发现在暗物质文献。许多中子的实际物理学要么被低估，要么被低估，这为当前的数据开辟了新的解释。到目前为止所看到的所有信号，包括那些暂时提出的，如CoGENT，或大胆的声明和DAMA/LIBRA的时间依赖性，似乎是一致的中子诱导的背景。与此同时，实验组有责任证明他们的主张，没有可能的背景可能是重要的，不是我们的。现有的关于背景的假设由实验陈述，在表面价值上被接受，并作为出版物，使各种中子引起的事件有可能被登记为暗物质信号。
2010-06-28 astro-ph.CO hep-ph
A Consistent Dark Matter Interpretation For CoGeNT and DAMA/LIBRA
在本文中，我们研究了最近的过剩的低能量事件的CoGeNT合作和DAMA/LIBRA合作报告的年度调制，并讨论这些信号是否都可能是同一个弹性散射的暗物质粒子的结果。我们发现，在不考虑沟道效应的情况下，如果考虑到相关猝灭因子的不确定性，一个质量约为7.0 GeV、核子截面为sigma_{DM-N}~2 × 10 ^-4 pb（2 × 10 ^-40 cm ^2）的暗物质候选者可以解释这两个观测结果。我们还评论最近观察到的CRESST实验中的氧带的事件，并指出，这些可能被解释为这样的粒子。最后，我们将DAMA/LIBRA和CoGeNT支持的参数空间区域与XENON 10，XENON 100和CDMS（Si）的约束进行了比较，发现这些实验此时不能排除这些信号的暗物质解释。
2010-10-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
First model independent results from DAMA/LIBRA-phase2
DAMA/LIBRA-phase 2实验获得的第一个模型无关的结果。这些数据是在6个年度周期内收集的，对应于I.N.F.N.的Gran Sasso国家实验室（LNGS）地下深处1.13吨$\times$/年的总暴露量。DAMA/LIBRA-阶段2装置，$\simeq$ 250 kg高放射性纯NaI（Tl），得益于第二代高量子效率光电倍增管和DAMA/LIBRA-阶段1的新电子学。改进的实验配置还允许降低软件能量阈值。提出了新的数据分析策略。DAMA/LIBRA-phase 2的数据证实了一个信号的证据，该信号符合模型独立的暗物质（DM）年度调制签名的所有要求，在9.5 $σ$ C. L。在（1-6）keV能区。在2和6 keV之间的能量范围内，数据也可从DAMA/NaI和DAMA/LIBRA阶段1获得（暴露量$1.33$吨$\times$年，收集了14个年度周期），获得的C.L.对于全暴露（2.46吨$\times$年）为12.9 $σ$ ;单次撞击闪烁事件的调制幅度为：$(0.0103 \pm 0.0008)$ cpd/kg/keV，测量的相位为$(145 \pm 5)$天，测量的周期为$(0.999 \pm 0.001)$年，所有这些值与DM粒子的预期值完全一致。迄今为止，几十年来，任何人都没有发现或提出能够模拟所利用的DM特征（即，考虑到整个测量的调制幅度并同时满足特征的所有…
2019-01-11 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
The dark matter: DAMA/LIBRA and its perspectives
实验观测和理论论证指出，暗物质（DM）粒子是宇宙中最重要的组成部分之一。这促使先驱DAMA实验研究这些粒子在星系晕中的存在，通过利用DM年调制率的模型独立签名和非常高的放射性纯设备在地下站点。本文介绍了DAMA/LIBRA-phase 2的另外两个年周期的观测结果，以及在国际原子能机构Gran Sasso国家实验室（LNGS）用DAMA观测到的长期存在的与模式无关的年调制效应。不同的实验配置进行了总结。DAMA/LIBRA-phase 2的改进实验配置，$\simeq$ 250 kg高放射纯NaI（Tl），允许降低软件能量阈值。DAMA/LIBRA第2阶段8个年周期的总暴露量为1.53吨$\times$年。DAMA/LIBRA-phase 2证实了信号的证据，该信号满足模型独立的暗物质年度调制特征的所有要求，在11.8 $σ$ C.L.。在（1-6）keV能区。在2 - 6 keV的能量范围内，其中数据也可从DAMA/NaI和DAMA/LIBRA-phase 1（2.86吨$\times$年）获得，实现了C.L.为13.7 $σ$ ;单次撞击闪烁事件的调制幅度为：$(0.01014 \pm 0.00074)$ cpd/kg/keV，测量相位为$(142.4 \pm 4.2)$天，测量周期为$(0.99834 \pm 0.00067)$年，所有这些值与DM粒子的预期值完全一致。迄今为…
2021-10-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
DAMA/LIBRA and leptonically interacting Dark Matter
我们考虑了暗物质（DM）只与轻子有树级相互作用的假设。这样一个框架，其中DM反冲对原子中的电子绑定，已被提出作为一个解释每年调制的闪烁信号在DAMA/LIBRA相对于没有一个信号的核反冲在实验中，如CDMS或XENON10。然而，即使在这样一个亲轻子DM的情况下，也存在环诱导的DM-强子相互作用，其中从虚轻子发射的光子耦合到核的电荷。使用一般的有效场论方法，我们表明，如果这样的相互作用是在一个或两个回路的水平，然后DM-核散射占主导地位的DM-电子散射。这是因为后者受到束缚态波函数的抑制。一个得到的情况类似于标准的DM-核散射分析与相当大的张力之间的DAMA和CDMS/XENON10的结果。这一结论不适用于DM和轻子之间的赝标或轴向矢量耦合的情况，在那里，圈图消失。在这种情况下，根据DM电子散射对DAMA信号的解释强烈地不受信号的光谱形状的影响。此外，如果DM可以湮灭为中微子或τ轻子，所需的截面被排除了许多数量级使用的超神冈束缚的中微子从DM湮灭在太阳。
2009-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Inelastic Dark Matter and DAMA/LIBRA: An Experimentum Crucis
DAMA/LIBRA合作已经检测到每年调制的反冲率在碘化钠晶体与预期的WIMP散射事件的阶段。这个信号与其他弹性散射弱尺度WIMP实验的上限明显不一致。然而，结果是兼容的情况下，非弹性暗物质（iDM）。由Tucker-Smith和Weiner实现的iDM理论将WIMP约束到sigma_n-delta空间中的紧密轮廓，其中delta是基态和激发WIMP之间的质量差。直接探测的当务之急是测试这种情况。对DAMA的iDM解释的关键测试--一个“十字实验”--是一个方向敏感性实验，它可以测量每天的方向调制。因为对比度可以是100%，所以这是一个比速率中小得多的年度调制更尖锐的测试。我们估计这样一个实验的重要性作为一个功能的WIMP质量，截面，背景率，和其他参数。拟议的实验严重限制了DAMA/iDM方案，即使在气态氙的适度暴露（约1000 kg/天）下也是如此。
2010-09-13 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Dark Matter implications of DAMA/LIBRA-phase2 results
最近，DAMA/LIBRA合作发布了他们在探测器中寻找暗物质（DM）散射的年度调制信号的最新结果。除了使DAMA/LIBRA数据集的曝光量大约增加一倍之外，实验的更新的光电倍增管允许与先前的2 keV电子当量阈值相比更低的1，keV电子当量的反冲能量阈值。我们研究了所观察到的调制信号与DM散射的兼容性。由于多重效应的共同作用，在低反冲能量下的新数据对于检验DM假设是非常有力的。我们发现，典型的（同位旋守恒）自旋无关的DM-核子相互作用不再是一个很好的适合所观察到的调制信号的标准晕模型。新的数据不支持典型的自旋无关的情况，最佳拟合点的DM质量为$\sim 8\,$ GeV，$5.2\,σ$不支持，或质量为$\sim 54\,$ GeV，$2.5\,σ$不支持。允许违反自旋独立的相互作用的同位旋，我们发现了一个很好的适合的数据与抑制有效耦合到碘DM质量的$\sim 10\,$ GeV的区域。我们还考虑了自旋相关的DM-核子相互作用，这对于$\sim 10\,$ GeV或$\sim 45\,$ GeV的类似DM质量产生了很好的拟合
2019-01-02 astro-ph.CO hep-ph
DAMA/LIBRA-phase2 in WIMP effective models
DAMA/LIBRA合作最近发布了他们在NaI探测器中寻找暗物质（DM）散射的年度调制信号的最新结果。我们已经拟合了更新的DAMA结果的调制振幅的弱相互作用大质量粒子（WIMP）信号，参数化的最一般的有效拉格朗日的WIMP粒子自旋1/2，系统地假设占主导地位的14个可能的相互作用项之一，并假设为WIMP速度分布的标准麦克斯韦与核的相互作用。我们发现，大多数的非相对论性的有效哈密顿量的耦合可以提供一个更好的拟合相比，标准的自旋无关的相互作用的情况下，并减少微调的三个参数（WIMP质量，WIMP-核子有效截面和WIMP-中子和WIMP-质子耦合之间的比率）。此外，有效的模型，其横截面明确地依赖于WIMP的传入速度可以提供一个更好的拟合的DAMA数据在大值的$m_χ$相比，标准的速度无关的横截面，由于调制振幅的不同相位。所有最佳拟合解决方案都与XENON 1 T和PICO 60的排除图存在张力。
2018-07-04 astro-ph.CO hep-ph
Sensitivity of alkali halide scintillating calorimeters with particle identification to investigate the DAMA dark matter detection claim
闪烁量热计是将闪烁测量与声子测量相结合以提供粒子识别的低温探测器。鉴于开发这种类型的碱金属卤化物设备能够检查DAMA/LIBRA声称观测暗物质，我们模拟了探测器的性能，以确定其灵敏度的两种方法与模型的依赖性很小。我们的结论是，如果声子通道的性能可以与其他材料的性能相一致，10千克-天的曝光量就足以在标准天体物理学场景中检查DAMA/LIBRA声明。此外，具有背景抑制的5 kg的相当适度的阵列将能够在2年内直接检查DAMA/LIBRA调制结果。
2015-04-07 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
COSINE-100 and DAMA/LIBRA-phase2 in WIMP effective models
假设一个标准的麦克斯韦的WIMP速度分布，我们得到的界限从零WIMP搜索结果的59.5天的COSINE-100数据的DAMA/LIBRA-相位2调制效应的背景下的WIMP核散射的非相对论有效理论。在这里，我们系统地假设，伽利略不变性允许的有效运营商之一，占主导地位的自旋1/2暗物质（DM）粒子的有效哈密顿量。我们发现，虽然DAMA/LIBRA和COSINE-100使用相同的碘化钠靶，但两个结果的比较仍然取决于粒子物理模型。这主要是由于两个原因：i）WIMP信号的频谱形状; ii）预期的调制分数，当COSINE-100中的时间平均速率的上限转换为DAMA/LIBRA中的年度调制分量的约束时。我们发现，后者的效果是占主导地位的。对于几个有效的运营商的预期调制分数大于在标准的自旋无关或自旋相关的相互作用的情况下。因此，DAMA/LIBRA中观察到的调制效应与COSINE-100的零结果之间的兼容性对于几个非相对论算子仍然是可能的。在低WIMP质量下，由于COSINE-100与DAMA/LIBRA相比具有更高的阈值，因此COSINE-100主要对WIMP-钠散射事件敏感。预计下一次COSINE分析对DAMA/LIBRA的5 $σ$区域具有完全灵敏度。
2019-07-01 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Direct Detection Anomalies in light of $Gaia$ Data
盖亚卫星的测量大大增加了我们对太阳附近暗物质速度分布的了解。有证据表明附近存在多个冷结构，包括相对于太阳反向旋转的高速流。在直接探测实验（如DAMA/Libra）中，这股流可以显著改变反冲能量的光谱，并增加暗物质的年度调制。我们重新分析了Xenon 1 T，CDMSlite，PICO-60和COSINE-100的实验极限，并将其与DAMA/Libra实验的结果进行了比较。虽然我们发现暗物质速度分布的这个新的组成部分可以大大提高DAMA/天秤座数据的拟合，但其他实验的零结果，特别是Xenon 1 T，继续排除了对DAMA/天秤座信号的自旋独立和自旋相关解释的弹性和非弹性散射。
2019-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Comment on "Fitting the annual modulation in DAMA with neutrons from muons and neutrinos''
我们估计太阳中微子诱导的中子在DAMA/LIBRA类探测器设置的速率，并发现，所需的贡献，以解释年度调制将需要中微子诱导的中子截面几个数量级大于目前的计算表明。虽然这些截面从未被测量过，但太阳中微子对DAMA/LIBRA的影响很可能可以忽略不计。
2014-09-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Bayesian Analysis of time dependence of DAMA annual modulation amplitude
我们实施了一个测试的每个周期的年度调制幅度的变化在不同阶段的DAMA/LIBRA实验使用贝叶斯模型比较。使用频率论方法，之前的一项研究（Kelso等人，2018年）表明，跨越DAMA/NaI和DAMA/LIBRA相的第一相的DAMA振幅在多个能量箱中显示出对时间依赖性的轻微偏好。基于这种动机，我们首先使用贝叶斯技术表明，Kelso等人分析的上述数据显示出对2-5和2-6 keV能量区间中指数变化幅度的适度偏好。然后，我们对DAMA合作从升级后的DAMA/LIBRA实验的前两个阶段发布的最新调制幅度进行了类似的分析。我们还分析了DAMA合作发布的单次命中剩余率，以进一步寻找任何可能的时间依赖性。然而，我们没有发现任何证据的变异性的两个数据集使用贝叶斯模型选择。我们所有的分析代码和数据集都是公开的。
2021-08-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Electron-interacting dark matter: Implications from DAMA/LIBRA-phase2 and prospects for liquid xenon detectors and NaI detectors
我们研究了在闪烁实验中直接探测低质量（GeV尺度）WIMP暗物质的可能性。这样的WIMP通常太轻而不能留下明显的核反冲，但可以通过它们散射原子电子来检测。特别是，DAMA协作[R。Bernabei等人，核物理Energy 19，307（2018）]最近提出了强有力的证据，证明在低至1 keV的能量下观察到的闪烁率每年都会发生调制。尽管在低能量的计算事件率的强烈增强，我们发现，在电子相互作用的WIMP的解释不能与现有的限制是一致的。我们还证明了正确处理原子波函数的重要性，并显示由此产生的事件率是非常敏感的低能量性能的探测器，这意味着它是至关重要的，探测器的不确定性被考虑在内。最后，我们证明，潜在的闪烁事件率可以远远大于否则可能是预期的，这意味着竞争性的搜索可以进行GeV规模的WIMP使用传统的提示S1闪烁信号。考虑到最近和即将推出的超大型液体氙探测器，这一点很重要。
2019-10-01 astro-ph.CO hep-ph
COSINUS model-independent sensitivity to the DAMA/LIBRA dark matter signal
该研究利用暗物质直接探测实验COSINUS的模型无关敏感性，通过展开DAMA/LIBRA调制谱并与COSINUS预期敏感性比较，可在特定曝光量下排除DAMA信号源于暗物质核反冲的可能性，为暗物质探测提供关键约束。
2025-09-24 astro-ph.CO hep-ph physics.ins-det
The puzzles of dark matter searches
DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中暗物质搜索的阳性结果，与其他小组的阴性结果放在一起，可能意味着宇宙学暗物质的非平凡粒子物理解决方案。稳定的粒子带着-2的电荷与原始氦结合在O-氦“原子”（OHe）中，代表了一种特定的比冷核更热的暗物质相互作用形式。OHe在地球物质中的速度减慢，在CDMS实验中无法直接探测地下暗物质，但在DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中，OHe与原子核的反应可导致能量释放在2-6 keV范围内的年度变化。求解了核与OHe系统的薛定谔方程，势阱是球对称的，它是由核外标量等腰吸引势的Yukawa尾和核与OHe之间的偶极库仑排斥作用形成的，距离核表面的距离小于OHe的尺寸.该势的参数窗口被发现，在该窗口处，钠和/或碘核与OHe具有几keV的结合能。在核参数，再现DAMA结果，预测的能量释放的探测器与其他NaI不同的化学含量在大多数情况下，从DAMA探测器。特别地，在CDMS的情况下，OHe-锗束缚态的能量在2-6 keV的范围之外，它的形成在DAMA信号的能量区间内不应导致电离。（节略）
2009-11-30 astro-ph.CO
COSINUS -- a model-independent challenge of the DAMA/LIBRA dark matter claim with cryogenic NaI detectors operated in a new low-background facility
COSINUS通过低温NaI晶体的声子与闪烁光双通道探测实现逐事件粒子鉴别，以模型无关方式检验DAMA/LIBRA信号，并已在LNGS建成低本底设施，计划2025年底开始取数。
2025-07-03 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
DAMA/LIBRA annual modulation and Axion Quark Nugget Dark Matter Model
DAMA/LIBRA实验显示了$(1-6)~ {\rm keV}$能量范围内年度调制的$9.5 σ$证据，强烈表明所观察到的调制具有暗物质起源。然而，传统的解释在WIMP核子相互作用被排除在其他实验。我们提出了一个替代源的调制形式的中子，这已经从周围的材料中解放出来。我们的计算基于所谓的Axion Quark Nugget（AQN）暗物质模型，该模型最初是为了解释暗物质密度和可见宇宙物质密度之间的相似性而发明的，即$ Ω_{\rm dark} \sim Ω_{\rm visible}$。在我们的建议中，年度调制被证明是产生在keV的能量范围内，这是一致的DL观测$(1-6)~ {\rm keV}$范围。在我们的提议中，这个keV的能量尺度主要是由AQN暗物质粒子发射的中微子的光谱特性决定的，而没有能量超过6 keV的调制是由中微子能谱在$\sim 15$ MeV处的急剧截止来解释的。该方案可以直接通过COSINE-100、ANAIS-112、CYGNO等类似实验进行测试。还可以通过研究这些实验的信号与设计用于使用分布式声学传感（DAS）等仪器研究次声或地震事件的完全不同的检测器的特征之间的相关性来进行测试。
2020-04-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Low energy binding of composite dark matter with nuclei as a solution for the puzzles of dark matter searches
在DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中对暗物质搜索的阳性结果与其他小组的阴性结果一起可以暗示宇宙学暗物质的非平凡粒子物理解。稳定的粒子带着-2的电荷与原始氦结合在O-氦“原子”（OHe）中，代表了一种特定的比冷核更热的暗物质相互作用形式。OHe在地球物质中的速度减慢，对于CDMS实验等直接探测地下暗物质的方法来说，OHe的速度是难以探测到的，但在DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中，OHe与原子核的低能结合导致了能量释放在2-6 keV范围内的年度变化。求解了核与OHe系统的薛定谔方程，得到了一个球对称势，该势由核标量等腰吸引势的汤川尾作用于核外的He，以及核与OHe之间的偶极库仑排斥作用于核表面，其距离小于OHe的大小.介导标量同位旋的介子的耦合强度和质量的值是相当不确定的。在核势参数的不确定性，我们发现这些参数的范围内，在钠和/或碘核有几个千电子伏的结合能与OHe。在核参数，再现DAMA结果，预测的能量释放的探测器与其他NaI不同的化学含量在大多数情况下，从DAMA探测器。特别是，它表明，在CDMS的情况下，锗状态的结合能与OHe超过2-6 keV的范围，它的形成不应该导致电离的DAMA信号的能量范围内。（节略）
2009-11-30 astro-ph.CO
Comments on arXiv:1006.0972 "XENON10/100 dark matter constraints in comparison with CoGeNT and DAMA: examining the Leff dependence"
Savage等人最近提出，XENON 10实验的结果与DAMA/LIBRA和CoGeNT实验区域的总体不相容。在这个简短的说明中，这个错误结论的来源是对氙10在探测低能核反冲的S1光时的效率的误解。
2010-06-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Composite Dark Matter and Puzzles of Dark Matter Searches
DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中暗物质搜索的积极结果，与其他小组的结果放在一起，可能意味着宇宙学暗物质的非平凡粒子物理解决方案。带-2电荷的稳定粒子，在O-氦“原子”（OHe）中与原始氦结合，代表了暗物质的一种特定的比冷的核相互作用形式。在地球物质中OHe的速度变慢，因此在低温实验中直接探测地下暗物质的方法是难以实现的。然而，在DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中，Na和I核对OHe的辐射俘获会导致能量释放在2-5 keV区间内的年变化。
2010-03-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
XENON10/100 dark matter constraints in comparison with CoGeNT and DAMA: examining the Leff dependence
我们认为DAMA/LIBRA，CoGeNT，XENON 10和XENON 100的自旋无关（SI）的暗物质弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的结果的兼容性，特别是在低质量（~ 10 GeV），假设一个标准的暗物质晕。氙边界取决于闪烁效率因子Leff，其中存在相当大的不确定性。因此，我们考虑各种外推的Leff在低能量。与Leff测量，我们认为，XENON 100的结果被发现是不敏感的低能量外推。我们发现最强的边界是从XENON 10，而不是XENON 100，由于较低的能量阈值。对于合理选择的Leff和SI弹性散射的情况下，氙10是不兼容的DAMA/LIBRA 3 $σ$区域，并严重限制了7-12 GeV的WIMP质量区的利益CoGeNT合作公布。
2010-07-29 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
DAMA confronts null searches in the effective theory of dark matter-nucleon interactions
我们研究的暗物质的调制信号的DAMA实验报告的角度显示伽利略不变性的有效场论的解释。我们认为最一般的有效耦合导致的弹性散射的暗物质粒子自旋0或1/2的核子，我们分析的兼容性DAMA信号与零的结果从其他直接检测实验，以及与非观测的高能中微子通量在太阳的方向从暗物质湮灭。为此，我们开发了一种新的半解析方法，用于比较非相对论有效理论的高维参数空间中的实验结果。假设标准晕模型，我们发现一个强大的张力之间的暗物质的DAMA调制信号的解释和零结果的实验。我们还列出了可能的方法，这一结论。
2016-05-19 astro-ph.CO hep-ph
Toward A Consistent Picture For CRESST, CoGeNT and DAMA
三个暗物质直接探测实验（DAMA/LIBRA，CoGeNT和CRESST-II）都报告了与已知背景不一致的信号，但类似于暗物质粒子的预测，其质量约为$\sim$ 10 GeV，与核子的弹性散射截面为$\sim$ $10^{-41}$- $10^{-40}$ cm $^2$。在这篇文章中，我们比较了这些实验的信号，并讨论了它们是否可以用单一种类的暗物质粒子来解释，而不与其他实验的约束相冲突。我们发现，CoGeNT和CRESST-II报告的事件的频谱是相互一致的，并与CDMS-II的约束，虽然仍然存在一些紧张局势与氙为基础的实验。类似地，DAMA/LIBRA和CoGeNT报告的调制信号似乎是兼容的，尽管观察到的调制的相应幅度至少比基于CoGeNT和CRESST-II报告的事件谱的天真预期高出几倍。如果在暗物质的局部分布中存在潮汐流或其他非麦克斯韦结构，这种明显的差异可能会得到解决。
2011-10-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Puzzles of Dark Matter - More Light on Dark Atoms?
在DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中暗物质搜索的阳性结果与其他小组的结果相比，可能意味着宇宙学暗物质的非平凡粒子物理解决方案。带-2电荷的稳定粒子，在O-氦“原子”（OHe）中与原始氦结合，代表了一种特殊的核相互作用形式的暗物质。在地球物质中，OHe的速度变慢了，利用它的核反冲直接探测地下暗物质的方法是难以捉摸的。然而，在DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验中，由于OHe与钠核的低能结合，导致OHe辐射俘获释放的能量在2- 4keV的能量区间内发生年度变化。在核参数，再现DAMA结果，预测的能量释放的探测器与其他NaI不同的化学含量在大多数情况下，从DAMA探测器。此外，没有轻核和重核的OHe束缚系统，因此在具有氙或氦含量的探测器中没有OHe的辐射捕获。由于偶极库仑势垒的存在，Na+OHe体系向更高能级的跃迁受到抑制，并有更高的能量释放，这与DAMA实验结果一致。所提出的解释不可避免地导致预测的异常钠，对应的信号，观察到的DAMA的丰度。
2010-11-20 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark Matter Particles in the Galactic Halo
DAMA/LIBRA-阶段1和之前的DAMA/NaI数据（累积暴露量为1.33吨$\times$/年，对应于14个年度周期）提供了9.3 $σ$ C. L的证据。利用高放纯NaI（Tl）靶，在已开发的与模型无关的暗物质年调制特征的基础上，对星系晕中是否存在暗物质粒子进行了研究。结果和比较将很快得到解决，以及目前正在运行的DAMA/LIBRA-phase 2的前景。最后，在本研讨会的讨论部分中提出的一些论点在附录中提到。
2014-12-18 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
CoGeNT, DAMA, and Light Neutralino Dark Matter
CoGeNT协作的最新观察结果（以及DAMA/LIBRA的长期观测）表明存在$\sim 5$-10 GeV暗物质粒子，该粒子与核子具有较大的弹性散射截面（$σ\sim 10^{-40}$ cm $^2$）。在最小超对称标准模型（MSSM）的背景下，在这个质量范围内的中性伴子不能够拥有如此大的横截面，在早期宇宙中会被过度生产然而，MSSM的简单扩展可以很容易地容纳这些观察。特别是，通过手征单重超场对MSSM的扩展，我们可以认为暗物质是由轻的单重物质组成的，它与核子的相互作用主要是通过相当轻的（$\sim$ 30-70 GeV）单重类标量希格斯粒子$\hi$的交换。这样的场景与所有当前的对撞机约束一致，并且可以生成CoGeNT和DAMA/LIBRA报告的信号。此外，有一个通用的扩展模型的限制，其中有一个单线态的赝标量希格斯，$\ai$，与$\mai\sim \mhi$和其中的$χ^0χ^0$和$b\anti b, s\anti s$耦合幅度的$\hi$和$\ai$是非常相似的。在这种情况下，如果$\mchi$足够小以至于$χ^0χ^0\to b\anti b$被禁止，那么热遗迹丰度自动与测量的暗物质密度一致。
2011-10-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Fitting the annual modulation in DAMA with neutrons from muons and neutrinos
DAMA/LIBRA实验寻找暗物质从原子核散射的证据。来自DAMA的数据显示了9.2 σ的证据，证明了暗物质存在年度调制，这与暗物质的截面约为2 × 10 ^（-40）cm ^2是一致的。然而，这被其他直接检测实验排除。我们提出了一种替代源的年度调制的形式的中子，已从周围的材料中释放的探测器的8B太阳中微子和大气μ子的组合。μ子调制的相位滞后于数据30天，但是我们表明，添加调制中微子分量使组合信号的相位向前移动。此外，我们估计中微子和μ子需要大约1000 m^3的散射材料才能产生足够的中子来构成信号。根据目前的数据，我们的模型与暗物质一样适合，我们讨论了未来实验的前景，以区分两者。
2014-08-21 astro-ph.CO hep-ph
Astrophysics independent bounds on the annual modulation of dark matter signals
我们展示了如何从一个给定的暗物质（DM）的直接探测实验的时间综合事件率的约束，可以用来设置一个严格的约束在另一个实验中的年度调制信号的幅度。该方法只需要非常温和的假设当地DM分布的属性：它是时间上稳定的月份和空间均匀的黄道。我们将该方法应用于DAMA/LIBRA中的年度调制信号，并将其与从XENON 10，XENON 100，CDMS和SIMPLE中的时间平均速率的约束导出的边界进行比较。假设DM质量为10 GeV，我们表明，DM的DAMA/LIBRA信号的解释被排除在6.3西格玛（4.6西格玛）的同位旋守恒（违反）自旋无关的相互作用，并在4.9西格玛自旋相关的相互作用质子。
2012-05-01 astro-ph.CO hep-ph
Daily modulation due to channeling in direct dark matter crystalline detectors
在直接暗物质晶体探测器中，离子与WIMP碰撞后反冲的通道效应产生了比预期更大的闪烁或电离信号。闪烁是一种方向性效应，它取决于我们银河系暗晕中WIMP的速度分布，并可能导致信号的每日调制。在这里，我们计算上限的预期幅度的每日调制由于沟道使用沟道分数，我们获得了分析模型在以前的工作。在开发的一般形式主义，我们研究的可能性，找到一个日常的调制由于通道的数据已经收集的DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验。我们发现，即使是最大的日常调制幅度（在某些情况下，10%的顺序）将无法观察到的标准晕中的WIMP在13年的数据所采取的DAMA合作。要观察到这些，DAMA总比率应是其实际值的1/40，或者总DAMA暴露量应是实际值的40倍。在未来的实验中，由于沟道效应而产生的日调制将很难测量。我们发现，它可以观察到轻WIMP固体Ne，假设没有背景。
2011-06-20 astro-ph.CO
Generalized spin-dependent WIMP-nucleus interactions and the DAMA modulation effect
在非相对论性有效场论（EFT）的指导下，我们对费米子弱相互作用大质量粒子（WIMP）与原子核之间的最一般的自旋相关相互作用进行了分类，并在这类模型中讨论了DAMA调制结果用WIMP弹性散射信号进行解释的可行性。我们发现，虽然几个相对论EFT的可以导致一个自旋相关的截面，在某些情况下，与一个明确的，不可忽略的依赖于WIMP的传入速度，三个主要的情况下，可以挑出来的非相对论的限制，其中大约包括他们所有的，只有不同的依赖于转移的动量。对于其中两个DAMA和其他约束之间的兼容性是可能的WIMP质量低于30 GeV，但只有在我们的银河系的光晕，从麦克斯韦的WIMP速度分布。这是通过将对WIMP与中子的有效耦合的抑制（以逃避来自氙和锗探测器的约束）与横截面对转移动量的显式二次或四次依赖性相结合来实现的（这导致与液滴探测器和泡室中的氟相比，DAMA中的钠的预期速率的相对增强）。对于较大的WIMP质量，通过COUPP中碘的散射排除了相同的情况。
2015-05-08 astro-ph.CO hep-ph
Fits to Light WIMPs
我们审查适合“轻WIMP”，因为该地区是第一次提到相对于DAMA合作数据在2003年到现在，分析在该地区的潜在信号和边界的兼容性。我们包括暗晕独立的数据比较。
2012-09-03 astro-ph.CO hep-ph
The Higgs Sector and CoGeNT/DAMA-Like Dark Matter in Supersymmetric Models
CoGeNT和DAMA的最新数据大致与一种非常轻的暗物质粒子相一致，该粒子具有$m\sim 4-10\gev$和自旋无关的$σ_{SI} \sim (1-3)\times 10^{-4}\pb$级截面。一个重要的问题是，这些观测是否与服从$Ωh^2\sim 0.11$的超对称模型兼容，而不违反现有的对撞机约束和精确测量。在这次演讲中，我回顾了一个事实，即最小超对称模型允许不够的灵活性来实现这种兼容性，基本上是因为MSSM希格斯部门的高度约束性质与LEP限制希格斯玻色子玻色子。然后，我概述的方式，其中更灵活的希格斯部门的次最小超对称模型和扩展次最小超对称模型允许大$σ_{SI}$和$Ωh^2\sim 0.11$在低LSP质量不违反LEP，Tevatron，BaBar和其他实验限制。所需的希格斯部门的NMSSM“理想希格斯”的情况下的关系进行了讨论。
2010-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Annual modulations from secular variations: not relaxing DAMA?
在最近的一篇论文[arXiv：2002.00459]中，Buttazzo等人展示了DAMA实验的年度调制速率如何可能被解释为一个伪像，这是由于依赖于时间的背景和解释它的方法之间的相互作用。在这项工作中，我们将这一假设与DAMA合作提出的正弦暗物质信号进行了比较。我们在贝叶斯方法中产生了多少实验观察支持每个假设的定量比较。我们的结论是，在考虑了DAMA/NaI和DAMA/LIBRA实验的公开数据后，与时变背景对年度调制负责的假设相反的几率降低了大于10^8的贝叶斯因子。在这项工作中，我们还阐述了一般方面的分析程序。事实上，为了优化背景减除程序，DAMA合作仅考虑持续时间约为一年的数据采集周期。我们认为，任何数据采集周期都是信息丰富的，我们提出了一个程序，包括这种效果，以及包括一个缓慢变化的组件的背景的可能性。
2020-03-30 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Halo-independent methods for inelastic dark matter scattering
我们提出了晕独立的方法来分析假设非弹性散射的暗物质直接探测实验的结果。我们专注于DAMA/LIBRA报告的年度调制信号，并提出了三种不同的Halo独立测试。首先，我们将其与Xenon 100的未调制速率上限进行比较，使用（a）年调制幅度必须小于未调制速率上限的琐碎要求，以及（b）基于地球速度扩展的年调制幅度上限。第三个测试使用非弹性散射信号形状的特殊预测，并允许在不参考任何天体物理学的情况下对数据进行内部一致性检查。我们的结论是，DAMA/LIBRA和XENON 100之间的强烈冲突的自旋无关的非弹性散射的框架可以建立独立的本地属性的暗物质晕。
2013-07-28 astro-ph.CO hep-ph
Particle Physics Implications for CoGeNT, DAMA, and Fermi
最近CoGeNT合作的结果（以及DAMA/LIBRA报告的年度调制）指向暗物质，其质量较轻（5-10 GeV），与核子的弹性散射截面相对较大（σ~ 10^{-40} cm ^2）。为了拥有这个截面，暗物质必须通过小质量和/或大耦合的中介粒子与标准模型通信。在这封信中，我们探索与模型无关的方法的粒子物理方案，可能会容纳这些信号。我们还讨论了如何这样的模型可以产生从费米伽马射线空间望远镜的数据中观察到的银河系中心的伽马射线。我们发现了多个粒子物理场景，其中每个信号都可以解释，并且暗物质可以在早期宇宙中以热的方式产生，其丰度等于测量的宇宙学密度。
2010-11-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Model-independent comparison of annual modulation and total rate with direct detection experiments
不同的直接探测实验的相对灵敏度敏感地依赖于天体物理分布和暗物质的粒子物理性质，禁止模型无关的比较。如果两个实验使用相同的靶材料，情况就会发生根本性的变化。我们表明，在这种情况下，人们可以比较测量的年度调制和排斥的总速率的界限，而不作假设的天体物理学和粒子物理学没有（或只有非常一般）的假设。特别是，我们表明，暗物质的DAMA/LIBRA信号的解释可以最终测试与COSINUS，未来的实验采用相同的目标材料。我们发现，如果COSINUS排除了一个大约为$0.01\,\text{kg}^{-1}\,\text{days}^{-1}$的暗物质散射率，能量阈值为$1.8\,$ keV，分辨率为$0.2\,$ keV，它将排除所有关于暗物质散射钠和/或碘的DAMA/LIBRA的解释。
2018-06-06 astro-ph.CO hep-ph
Is the effect of the Sun's gravitational potential on dark matter particles observable?
我们考虑了太阳引力势对暗物质粒子的局部相空间分布的影响，着重讨论了它对直接探测实验中年度调制信号的影响。我们执行一个适合的调制信号中观察到的DAMA/LIBRA，并表明，允许的区域收缩，如果太阳引力聚焦（GF）相比，没有GF。此外，我们认为一个可能的信号在一个通用的未来直接检测实验，无论DAMA/LIBRA信号。即使散射截面接近电流边界，氙靶的大曝光量为270吨/年，也很难从数据中确定GF的存在。在该地区的暗物质质量低于40 GeV的年度调制信号可以建立我们假设的实验装置，但GF是可以忽略不计的低质量。在高质量区，GF更重要，年调制本身的意义很低。我们得到了类似的结果，如Ge和Ar较轻的目标。我们还评论非弹性散射，注意到GF变得有点更重要的放热散射相比，弹性的情况下。
2014-05-27 astro-ph.CO hep-ph
Results from a Search for Light-Mass Dark Matter with a P-type Point Contact Germanium Detector
我们报告的几个功能，目前在能量谱从超低噪声锗探测器在2,100兆瓦。通过实施一种能够拒绝表面事件的新技术，可以首次观察到一些宇宙起源峰。我们讨论了几个可能的原因，一个不可约的过剩的散装样事件低于3 keVee，包括一个暗物质候选人共同的DAMA/天秤座年度调制效应，暗示的信号CDMS，和唯象预测。改进的限制放置在宇宙学起源的DAMA/LIBRA效应。
2010-03-16 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Exothermic Dark Matter
我们提出了一种新的机制，暗物质来解释在DAMA/LIBRA观测到的年度调制信号，避免了现有的限制，从每一个其他暗物质直接检测实验，包括CRESST，CDMS，和XENON 10。暗物质至少由两种质量约为几个GeV，分裂约为5 keV的光态组成。较重的态在宇宙学上是长寿命的，并且构成暗物质的O（1）部分，这是很自然的。直接探测率由放热反应决定，在放热反应中，激发的暗物质状态从原子核向下散射，变成较低的能量状态。与（吸热的）非弹性暗物质相反，放热的暗物质最敏感的实验是那些轻核和低阈值能量的实验。有趣的是，这个模型也可以自然地解释在CoGeNT观测到的低能事件。对模型的唯一重要约束来自DAMA/LIBRA未调制光谱，但它可以在不久的将来通过CDMS-Si的低阈值分析和可能的其他实验（包括CRESST，COUPP和XENON 100）进行测试。
2010-10-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
The Gran Sasso muon puzzle
我们进行了一个时间序列分析的组合数据从三个实验测量宇宙μ介子通量在Gran Sasso实验室，在深度为3800 m. w. e。这些数据由MACRO，LVD和Borexino实验获得，跨越了20多年的时间，对应于海平面上阈值能量约为1.3 TeV的μ子。我们比较最适合的时期和相位的完整μ子数据集与DAMA/NaI和DAMA/LIBRA数据相结合，跨越相同的时间段，作为宇宙射线μ子通量是负责DAMA检测到的年度调制的假设的检验。我们发现在μ子数据的周期约为一年的大幅度波动，和一个阶段，这是不兼容的DAMA调制在5.2西格玛。除了这种年度变化，μ子数据还包含了一个更显著的调制，周期在10到11年之间，功率远高于99.9% C.L噪声阈值，其相位与太阳周期相对应：对于如此高能量的μ子来说，这是一个令人惊讶的观察结果。我们在平流层温度数据中没有看到相应的长周期振荡。
2014-01-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Past and Future of Light Dark Matter Direct Detection
我们回顾了直接寻找光暗物质的现状和未来。我们首先回答这个问题：“光暗物质异常发生了什么？”即CoGeNT、CRESST-II、CDMS-Si和DAMA/LIBRA实验观察到的潜在暗物质信号的命运。我们将讨论如何在这些实验的前两个过剩的事件已被解释为以前低估的背景。对于DAMA，我们总结了其事件率中报告的年度调制的世俗解释的进展和未来。关于直接探测的未来，我们集中在太阳中微子的不可约背景。我们广泛地解释了它将如何影响未来的搜索，并总结了减轻其影响的努力。
2015-06-12 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
