WIMP-nucleon cross-section results from the second science run of ZEPLIN-III
我们报告的实验上限WIMP核子弹性散射截面从第二次科学运行的ZEPLIN-III在博尔比地下实验室。在2010年6月至2011年5月的319天连续运行期间，累计了1，344 kg.天的原始基准暴露量。在7-29 keV的核反冲能量范围内的信号接受区域内，共观察到8个事件，这与背景预期相符。这使得在90%的置信度下，可以排除在50 GeV/c^2 WIMP质量附近高于4.8 E-8 pb的标量截面。结合第一次运行的数据，该结果提高到3.9E-8 pb。相应的WIMP中子自旋相关的截面极限为8.0E-3 pb。ZEPLIN计划就这样在博尔比结束了，成功地部署和利用了三个范围不断扩大的液体氙实验。
2011-12-16 astro-ph.CO hep-ex
Halo-independent bounds on the non-relativistic effective theory of WIMP-nucleon scattering from direct detection and neutrino observations
我们结合实验的限制，从直接探测搜索和中微子望远镜寻找WIMP湮灭在太阳上的有效非相对论性哈密顿量，驱动散射过程的核的WIMP自旋1/2的28 WIMP质子和WIMP中子耦合的每一个上的晕独立的界限。该方法假设速度分布在太阳系尺度上是归一化的、均匀的，以及WIMP在太阳中的俘获和湮灭之间的平衡，并需要固定WIMP湮灭通道（我们假设$b\bar{b}$）。我们认为一个单一的非零耦合的时间，并发现，对于大多数的耦合的松弛度的晕独立的边界相比，通过假设标准的晕模型是有少数例外相对温和的低和高的WIMP质量制度，在那里它可以小到一个因素的$\simeq 2$，而在10 GeV和200 GeV之间的中间质量范围内，它可以与$\sim 10^3$一样大。这种一般模式的一个例外，与更温和的值的束缚弛豫，观察自旋相关的WIMP质子耦合的情况下，没有或相对较小的动量抑制，其中WIMP捕获强烈增强，因为它是由散射事件驱动关闭$^1H$，这是太阳中最丰富的目标。在这类算子中，对于仅由速度依赖项驱动的相互作用，松弛特别小，与直接检测相比，太阳捕获信号增强，这要归功于太阳内散射WIMP的最高速度，这是由于更大的引力加速度。
2023-03-07 astro-ph.CO hep-ph
WIMP-nucleus scattering in chiral effective theory
在手征有效理论的框架下讨论了WIMP与核子相互作用的长距离QCD修正。对于标量介导的WIMP-夸克相互作用，我们计算了WIMP-原子核弹性截面的所有次前级修正，包括双核子振幅和与反冲能相关的单核子标量形状因子的位移。因此，标量介导的WIMP-核截面不能仅用两个量来参数化，即零动量转移时的中子和质子标量形状因子，但会出现额外的参数，这取决于短距离WIMP-夸克相互作用。此外，乘法因式分解的横截面成粒子，核和天体粒子的部分是违反的。在实践中，虽然新的影响是自然的手征功率计数预期的大小，他们变得非常重要的参数空间的区域中，领先的顺序WIMP核振幅被抑制，包括所谓的“同位旋破坏暗物质“制度。在这些区域的参数空间中，我们发现的总散射率和反冲光谱的形状的定性变化的数量级的修正。
2012-05-11 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
General Heavy WIMP Nucleon Elastic Scattering
本研究使用重WIMP有效场论计算一般电弱多重态的WIMP-核子散射率，扩展至所有低自旋表示，发现多数TeV WIMP截面低于当前实验限制但可被下一代实验探测，纯双重态除外。
2023-09-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Spin-Dependent Weakly-Interacting-Massive-Particle--Nucleon Cross Section Limits from First Data of PandaX-II Experiment
PandaX-II实验的自旋相关的WIMP核子相互作用的新的约束条件，使用的数据集对应于3.3 $\times10^4$千克-天的总曝光。假设一个标准的轴向矢量自旋相关的WIMP与$^{129}$和$^{131}$的核相互作用，在所有的暗物质直接探测实验中设置的最严格的上限的WIMP与质量超过10 GeV/c $^{2}$的WIMP中子截面。当WIMP质量为40 GeV/c $^{2}$时，在90%的置信水平下，得到了$4.1\times 10^{-41}$ cm $^2$的最小上限。这表示在该质量和更高质量下，最佳可用极限的改进超过两倍。这些改进的横截面限制提供了更严格的约束有效的WIMP质子和WIMP中子耦合。
2017-02-15 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing WIMP particle physics and astrophysics with direct detection and neutrino telescope data
有了来自多个直接探测实验的积极信号，原则上将有可能测量弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的质量和截面。最近的工作表明，用WIMP速度分布的多项式参数化，可以对WIMP质量进行无偏测量，而不需要做任何天体物理学假设。然而，直接检测实验对低速WIMP不敏感，因此，任何模型无关的方法将导致截面的偏差。这个问题可以通过测量来自太阳的中微子通量来解决。这是因为在太阳中被引力捕获的WIMP湮灭产生的中微子通量对低速WIMP很敏感。利用下一代直接探测实验和IceCube中微子望远镜的模拟数据，我们证明了IceCube在低速WIMP上的互补信息打破了截面和速度分布之间的简并性。这使得无偏的确定的WIMP质量和自旋无关和自旋相关的截面，并重建的速度分布。我们使用两个参数化的速度分布：binned和多项式。虽然多项式参数化可以包含更宽范围的速度分布，但这导致粒子物理参数的更大不确定性。
2015-05-06 astro-ph.CO hep-ph
New Limits on Dark Matter from Super-Kamiokande
在直接探测实验DAMA，CoGeNT和CRESST中观察到的信号可以用具有相当大的与核子自旋无关的截面的轻WIMP来解释。这些粒子在太阳中的捕获和随后的湮灭将引起GeV范围内的中微子信号，这可能会在超级神冈观测到。我们确定向上停止μ子和完全包含的事件在超级神冈各种可能的WIMP湮灭通道的速率。这使我们能够提供强有力的约束的截面的WIMP与核子。我们发现，DAMA和CoGeNT信号是不一致的标准热WIMP湮灭占主导地位的中微子或tau对。我们还提供了限制自旋相关的WIMP核散射的质量高达80 GeV。这些排除DAMA青睐的区域，如果WIMP湮灭，甚至占主导地位的中微子，金牛座，底部或魅力。
2011-04-04 astro-ph.CO hep-ph
Limits on spin-dependent WIMP-nucleon cross sections from 225 live days of XENON100 data
我们提出了新的实验约束的弹性，自旋相关的WIMP-核子截面使用最近的数据从XENON 100实验，在意大利的Gran Sasso的实验室Nazionali。对2011年和2012年期间获得的224.6个存活日x 34千克暴露量的分析表明，轴向矢量WIMP与129-Xe和131-Xe核的相互作用没有产生多余的信号。这就导致了WIMP-中子截面在质量大于6 GeV时的最严格上限，在90%的置信水平下，WIMP质量为45 GeV时的最小截面为3.5 x 10^{-40} cm ^2。
2013-01-29 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
A tale of dark matter capture, sub-dominant WIMPs, and neutrino observatories
弱相互作用大质量粒子（WIMPs）是最有动机的暗物质（DM）候选者之一，可能构成DM总预算的全部或一小部分。我们考虑的情况下，WIMP是一个次主导DM组件，这样的情况下，将影响当前的直接和间接的边界上的WIMP-核子散射截面。在本文中，我们专注于间接搜索的中微子通量所产生的湮灭的次主导的WIMP捕获的太阳或地球通过自旋相关或自旋无关的散射。我们推导了中微子湮灭率和中微子观测站的中微子通量。在我们的计算中，我们包括一个更新的地球化学成分相对于以前的文献，导致地球的自旋相关散射的捕获率增加了三倍。结果进行了比较，从超级神冈和冰立方目前的界限。我们讨论了直接和间接检测方法与WIMP丰度的范围的缩放。
2017-01-12 astro-ph.CO
A scheme for the extraction of WIMP-nucleon scattering cross sections from total event rates
我们提出了一个方案，允许解析地确定三个基本的截面和连接的解决方案之间的相对符号的质子和中子的自旋散射振幅，一旦从三个适当的目标的总事件率的测量变得可用。这样，在暗物质粒子是最轻的中性伴子的情况下，就有可能从直接探测实验中获得关于超对称参数空间的最大信息。我们的方案是基于进入自旋相关弹性中性子核截面的同位旋动量相关结构函数的适当归一化形式。我们比较这些功能与常用的，并讨论其优点：特别是，这些允许在自旋相关的横截面因式分解粒子物理自由度的动量转移相关的原子核结构功能，因为它发生在自旋无关的截面与核形状因子。
2011-04-01 astro-ph.CO hep-ph
Constraining the Spin-Dependent WIMP-Nucleon Cross Sections with XENON1T
报道了XENON 1 T暗物质搜索实验中自旋相关的弹性弱相互作用大质量粒子（WIMP）核子散射的首次实验结果。该分析使用XENON 1 T的全吨年曝光量来限制自旋相关的仅质子和仅中子的情况。没有观察到显着的信号过量，和配置文件的似然比分析被用来设置排除限制的WIMP核子相互作用。这包括迄今为止对WIMP-中子截面的最严格约束，在30 GeV/c ${}^2$和90%置信水平下，最小值为$6.3\times10^{-42}$ cm $^2$。结果进行了比较，从对撞机搜索和用于排除新的参数空间中的轴向矢量介体的等腰理论。
2019-04-30 astro-ph.CO hep-ph
WIMP searches with gamma rays in the Fermi era: challenges, methods and results
伽马射线望远镜费米大面积望远镜（费米-LAT）的发射开启了间接探测暗物质的关键时期。通过超出预期，第一次对弱相互作用大质量粒子（WIMP）的范式进行了强大而严格的测试。在本文中，我们讨论了天体物理目标的WIMP检测和他们所面临的挑战，审查的分析工具，已被用来解决这些挑战，并总结了状态的限制和声称的检测在WIMP参数空间。方法和结果将讨论比较成像空气切伦科夫望远镜。我们还对短期和长期发展进行了展望。
2015-11-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
New approaches in the analysis of Dark Matter direct detection data: scratching below the surface of the most general WIMP parameter space
我们表明，DAMA调制结果之间的兼容性（以及统计上不太显著的过量，如CDMS硅效应和CRESST声称的过量）与其他实验的约束，可以通过将直接检测数据的分析扩展到具有自旋依赖性或自旋依赖性的WIMP离开核的标准弹性散射之外来实现。独立的截面，并具有等温球模型预测的速度分布。为此，我们讨论了几种分析暗物质直接探测数据的新方法，目的是消除或减少其对特定理论假设的依赖，并扩大其范围：天体物理不确定性的因子分解方法，非相对论场论中WIMP-核子相互作用的分类和研究，非弹性散射和等矢量耦合抵消，包括次主导两核子非线性光学效应。通常，将这些成分中的两种或更多种结合起来可能会导致与文献中通常声称的非常不同的结论。这表明我们现在才开始触及最一般的WIMP直接检测参数空间的表面。
2015-12-29 astro-ph.CO hep-ph
CDMS-II to SuperCDMS: WIMP search at a zeptobarn
低温暗物质搜索实验（CDMS）采用低温Ge和Si探测器通过目标核的弹性散射来探测WIMP。最后一次分析中，锗暴露量为397.8千克-天，没有观测到任何候选事件，因此，当WIMP质量为60 GeV时，与自旋无关的WIMP-核子截面的上限为6.6 x 10 ^{-44} cm ^2（如果包括之前的CDMS Soudan数据，则为4.6 x 10^{-44} cm ^2）。将讨论当前分析的表面事件抑制能力的改进，其中锗暴露比上次分析中使用的暴露大2.5倍。为了将灵敏度提高到超过1 x 10^{-44} cm ^2的基准，研制了新的1英寸厚的探测器。由六个这种探测器组成的第一个塔已成功地安装在苏丹场址。这些探测器将用于15 kg的SuperCDMS级，预期对自旋无关的WIMP-核子弹性散射截面的灵敏度为5 x 10^{-45} cm ^2。此外，CDMS协作组已经开始寻找非WIMP暗物质粒子的特征，这可能解释DAMA观测到的年度调制特征。
2010-01-18 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Tiny yet detectable WIMP-nucleon scattering cross sections in a pseudo-Nambu-Goldstone dark matter model
本文研究基于 $SU(2)_x$ 和 $SU(2)_g$ 对称性的赝南部-戈德斯通暗物质模型，提出 pNG 暗物质与 $V^0$ 或 $a_0$ 构成双组分暗物质场景，证明其有效 WIMP-核子散射截面低于当前实验上限且高于中微子雾，从而可被未来探测。
2024-11-24 astro-ph.CO hep-ph
Direct detection rate of heavy Higgsino-like and Wino-like dark matter
一大类可行的暗物质模型包含一个WIMP候选者，它是一个新的电弱多重态的组成部分，其质量$M$比电弱尺度$m_W$大。一个通用的振幅级取消在这样的模型产生严重的抑制的截面的WIMP-核子散射，重要的是要评估正式subleading效应的影响。计算了电弱偶极（类希格斯诺）暗物质候选者的$m_W/M$阶对重WIMP极限的幂修正，并对自由核子截面的核修正的现代模型进行了评价。对纯Higgsino极限的修正由一个通过重WIMP展开一阶的单参数决定。目前和预计的实验界限这个参数进行了研究。在纯希格斯诺极限的直接检测信号仍然低于中微子背景的WIMP在TeV的质量范围。核修正也适用于重Wino的情况下，完成调查的组合subleading微扰QCD，$1/M$功率修正，和核修改的影响。
2020-03-17 astro-ph.CO hep-ph
Final results of the EDELWEISS-II WIMP search using a 4-kg array of cryogenic germanium detectors with interleaved electrodes
EDELWEISS-II合作项目已经完成了对WIMP暗物质的直接搜索，在Modane的Souterrain实验室使用了10个400克的低温锗探测器阵列。热声子传感器和电荷收集电极与交错的几何形状的组合使用，使有效的拒绝伽马诱导的放射性以及近表面的相互作用。已达到384 kg.d的总有效暴露量，主要来自14个月的连续操作。在20 keV以上观测到五个核反冲候选者，而估计的背景是3.0个事件。这一结果被解释在限制的横截面上的自旋无关的相互作用的WIMP和核子。对于质量为85 GeV的WIMP，在90%CL下不存在4.4 × 10 ^-8 pb的截面。新的约束条件也设置在模型中的WIMP核子散射是非弹性的。
2011-08-31 astro-ph.CO hep-ex
Dark matter in the solar system III: The distribution function of WIMPs at the Earth from gravitational capture
在这最后一个系列的三个弱相互作用大质量粒子（WIMP）的暗物质在太阳系中，我们专注于WIMP绑定到系统的引力散射了行星。我们提出了一个玩具太阳系中的WIMP轨道模拟只包括太阳和木星。正如以前的工作所建议的，我们发现，在地球上的引力捕获的WIMP的密度是小的，在很大程度上不敏感的弹性散射在太阳的细节。然而，我们发现引力捕获的WIMP的密度可能会受到外部银河系引力场的影响。如果这些场不重要，那么地球上引力捕获的WIMP的密度应该与太阳系中弹性散射捕获的WIMP的最大密度相似。使用标准的假设晕WIMP分布函数，我们发现，引力捕获的WIMP的直接检测事件率的贡献可以忽略不计。虽然这些WIMP确实主导了地球中WIMP的湮灭率，但中微子望远镜中的事件率太低，无法在下一代中微子望远镜中观察到。
2009-02-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Spin-dependent WIMP scattering off nuclei
手征有效场论（EFT）为直接探测冷暗物质的动量转移过程中WIMP与核子的耦合提供了一个系统的扩展。我们推导了自旋相关的WIMP散射的电流在一个身体的水平，包括领先的远程两体电流，这是预测在手征EFT。作为应用，我们利用已经发展起来的研究原子核结构和双β衰变的核相互作用，计算了129，131 π核自旋相关的WIMP散射的结构因子.我们提供了由于核中WIMP电流的核不确定性的理论误差带。
2012-11-09 astro-ph.CO hep-ph nucl-ex
Thermalization time scales for WIMP capture by the Sun in effective theories
本文在非相对论有效场论的框架下，在弱相互作用大质量粒子（WIMP）的假设下，研究了暗物质被太阳捕获的过程。从理论上讲，来自星系晕的WIMP可以散射到太阳内部的原子核，与太阳核心达到热平衡，然后湮灭，产生可观测到的中微子流。特别是，我研究热化过程中使用蒙特卡罗积分的WIMP轨迹。考虑了质量范围为10- 1000 GeV的WIMP和对自旋和转移动量有不同依赖关系的WIMP-核子相互作用算符。我发现，捕获的WIMP的密度分布是根据太阳的引力势和核心温度所描述的热分布。取决于控制相互作用的算子，热化时间的大部分花费在太阳内部或外部。如果将WIMP与核的相互作用强度归一化到一个特定的俘获率，我发现热化时间在算子之间最多相差3个数量级。在大多数感兴趣的情况下，热化时间比太阳系的年龄短许多数量级。
2017-03-20 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter in the solar system II: WIMP annihilation rates in the Sun
我们计算了太阳中弱相互作用大质量粒子（WIMP）的湮灭率随其质量和弹性散射截面的变化。湮灭的副产品之一，μ子中微子，可能会被下一代中微子望远镜观测到。先前对湮灭率的估计假设来自银河系暗晕的任何WIMP被太阳核的弹性散射捕获，并在太阳中迅速达到热平衡。我们表明，太阳的光学深度WIMP和行星的引力都有助于降低湮灭率低于这些估计。虽然我们发现，即将到来的km^3级中微子望远镜对~100 GeV WIMP的灵敏度与之前的估计几乎没有变化，但这些实验对~10 TeV WIMP的灵敏度可能比标准计算所建议的要低一个数量级。湮灭率的新估计将指导未来的实验设计，并改善从中微子事件率到WIMP参数空间的映射。
2009-02-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Limits on spin-independent couplings of WIMP dark matter with a p-type point-contact germanium detector
本文报道了在国胜反应堆中微子实验室用840 g基准质量的p型点接触锗探测器获得的39.5 kg-天的数据对自旋无关的WIMP-核子相互作用截面的新限制。这项研究的关键是选择程序的理解，特别是，在sub-keV范围内的散装表面事件分化。用校准γ源和新型n型点接触锗探测器测量了信号保留和背景抑制效率。部分参数空间的横截面与WIMP质量暗示的各种实验进行了探讨和排除。
2013-07-09 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Search for Low-Mass WIMPs with SuperCDMS
我们报告的第一次搜索弱相互作用大质量粒子（WIMPs）使用的背景排斥能力的超级CDMS。分析了577千克-天的暴露量，以获得质量< 30 GeV/c2的WIMP，信号区域设盲。揭盲后观察到11起事件。在8 GeV/c ~ 2时，自旋无关的WIMP-核子截面的上限为1.2 e-42 cm ~ 2。这一结果与最近实验的WIMP解释相矛盾，并为WIMP质量< 6 GeV/c2的WIMP-核子散射探索了新的参数空间。
2014-03-12 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
WIMP Dark Matter Searches in Reticulum II Using MeerKAT
Wits Centre for Astrophysics (Wits CfA) and School of Physics, University of the Witwatersrand（威特沃特斯兰德大学天体物理中心与物理学院）；INAF – Osservatorio Astronomico di Cagliari（意大利国家天体物理研究所卡利亚里天文台）；Dipartimento di Fisica, Università di Torino（都灵大学物理系）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；INAF — Istituto di Radioastronomia（意大利国家天体物理研究所射电天文研究所）；Centre for Radio Astronomy Techniques and Technologies (RATT), Department of Physics and Electronics, Rhodes University（罗德斯大学物理与电子学院射电天文技术与方法中心）；South African Radio Astronomy Observatory（南非射电天文观测台）
利用梅尔卡特望远镜对reticulum II矮球星云进行射电观测，探索WIMP暗物质的湮灭/衰变信号，提升对WIMP参数空间的约束能力。
2026-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Searches for WIMP Dark Matter from the Sun with AMANDA
一个众所周知的潜在的暗物质特征是由引力束缚在大质量物体上的中性子湮灭而发射出GeV-TeV的中微子。我们目前的结果，从最近的搜索高能中微子发射从太阳与AMANDA，在所有情况下，没有发现显着的过剩。我们显示了中性伴子引起的μ子通量从太阳和中性伴子核子截面的限制，比较它们与最近的冰立方结果。特别是，我们对自旋相关截面的限制比直接探测实验中获得的要好得多，这使得AMANDA和其他中微子望远镜能够搜索MSSM参数空间的互补部分。
2009-06-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Dark matter in the solar system I: The distribution function of WIMPs at the Earth from solar capture
下一代暗物质（DM）直接探测实验和中微子望远镜将探测大片的暗物质参数空间。为了解释这些实验中的信号，有必要有一个好的模型，既有晕DM流通过太阳系和DM的人口绑定到太阳系。在本文中，第一个在一系列的三个DM在太阳系中，我们提出了模拟的轨道DM绑定到太阳系的太阳能捕获在一个玩具太阳系中只包括太阳和木星，假设DM由一个单一的物种的弱相互作用大质量粒子（WIMP）。我们描述了如何绑定的WIMP人口的大小取决于WIMP质量，自旋无关的截面，和自旋相关的截面。使用银河DM晕的标准描述，我们发现，与当前实验对WIMP-核子截面的限制一致，直接探测事件率的最大增强相对于来自晕WIMP的事件率< 1%，而来自地球中心WIMP湮灭的中微子的事件率不太可能满足下一代km^3大小的阈值。（IceCube，KM 3 NeT）中微子望远镜。
2009-02-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
WIMP capture by the Sun in the effective theory of dark matter self-interactions
在暗物质自相互作用的非相对论有效理论中，我们研究了太阳对WIMP暗物质的俘获。其目的是评估自相互作用对预期的中微子通量的影响，从湮灭的WIMP被困在太阳中的模型独立的方式。我们考虑所有的非相对论性伽利略不变的自相互作用算子，可以产生从交换的重粒子的自旋小于或等于1的WIMP的自旋等于0，1/2和1。我们表明，相互作用的运营商依赖于最线性的动量转移，WIMP诱导的中微子通量可以增强几个数量级相比，相同的流量在没有自相互作用。这是真的，即使是标准值的热平均湮灭截面。这一结论影响了对中微子望远镜目前和未来观测结果的分析。
2016-09-15 astro-ph.CO hep-ph
Exclusion of canonical WIMPs by the joint analysis of Milky Way dwarfs with Fermi
矮球状星系被认为是探测湮灭的暗物质的最佳目标。我们提出了新的限制的湮灭截面的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的基础上联合分析的7个银河系矮星使用频率论奈曼建设和通行证7数据从费米伽马射线太空望远镜。我们排除通用的WIMP候选人湮灭到b-bbar的质量小于40 GeV，重现所观察到的遗迹丰度。为了使矮星系内暗物质分布的系统误差在95%以内，质量下限可以低至19 GeV或高至240 GeV。对于湮灭到τ + τ-这些限制分别为19 GeV，13 GeV和80 GeV。
2011-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
First results on the scalar WIMP-pion coupling, using the XENON1T experiment
我们目前的标量WIMP介子耦合从1吨$\times$年的曝光与氙1 T实验的第一个结果。这种相互作用是在弱相互作用与原子核中核子之间交换的虚π介子耦合时产生的。与大多数非相对论性算符相反，这些π介子交换流可以通过核子总数相干增强，因此在自旋无关的WIMP-核子相互作用被抑制的情况下可能占主导地位。此外，对于耦合的自然值，由于它们在核中的相干性，它们在自旋相关通道上占主导地位。使用这个新的WIMP-π介子通道的信号模型，没有发现明显的过量，导致在30 GeV/c $^2$ WIMP质量下的上限截面为$6.4\times10^{-46}$ cm $^2$（90%置信水平）。
2019-02-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Nuclear structure aspects of spin-independent WIMP scattering off xenon
我们研究了自旋无关的WIMP散射氙的结构因素的基础上，国家的最先进的大规模壳模型计算，这是一个很好的光谱描述的所有实验相关的同位素。我们的结果是基于领先的标量单体电流。在这个水平上，并为直接暗物质检测相关的动量转移，结构因子是非常好的协议与现象学的Helm形状因子，用于给实验限制WIMP-核子截面。与自旋相关的WIMP散射相反，在单体水平上，自旋无关的通道对原子核结构细节不太敏感。此外，我们明确地表明，非弹性散射的结构因子被抑制了~ 10^{-4}相比，相干弹性散射响应。这意味着非弹性散射的检测将能够清楚地区分自旋无关和自旋相关的散射。最后，我们为所有计算的结构因子提供拟合。
2015-02-19 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Bounds on Dark Matter Properties from Radio Observations of Ursa Major II using the Green Bank Telescope
利用绿岸望远镜对大熊座II矮球状星系进行射电观测，得到了WIMP暗物质性质的边界。暗物质湮灭以带电粒子的形式释放能量，这些粒子在矮星系的磁场中发射同步辐射。计算了WIMP湮灭到不同主通道的预期同步辐射强度。预言的同步辐射对晕中暗物质的分布、扩散系数D_0、磁场强度B、粒子质量m_x、湮没率<σv>和湮没通道都很敏感。对于e^+ e^-、μ^+ μ^-、τ^+ τ^-和b \bar b通道，获得了<σv>、m_x、B和D_0的限值。对这些参数的限制对暗物质密度分布测量的不确定性很敏感。对于从恒星运动学推导出的最佳拟合晕参数，我们排除了10 GeV的WIMP在2σ水平下以<σv> = 2.18 x 10^{-26} cm ^3/s的热速率直接湮灭为e^+ e^-的情况，其中B > 0.6微高斯（1.6微高斯），D_0 = 0.1（1.0）x银河系扩散值。
2013-10-24 astro-ph.CO hep-ph
Search for dark matter from the first data of the PandaX-II experiment
介绍了从PandaX-II实验的第一批数据中进行WIMP暗物质搜索的结果。PandaX-II实验使用500公斤规模的双相液体氙时间投影室，在中国金平地下实验室运行。第一个数据对应于$3.1\times10^{4}$ kg-天的总暴露量。选择后的观测数据与背景预期一致，并导出了WIMP质量在5 GeV/c $^2$ ~ 1000 GeV/ $c^{2}$范围内自旋无关的WIMP-核子截面的上限.在WIMP质量为40 GeV/c $^2$时，获得的最低截面极限为2.5 $\times$ × 10 $^{-46}$ cm $^2$。
2016-12-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Analysis strategies for general spin-independent WIMP-nucleus scattering
我们提出了一个形式主义的直接检测暗物质搜索，涵盖所有的标量和矢量相互作用的相干响应的分析，并结合QCD的手征对称性的约束，包括所有的一个和两个身体的WIMP核子相互作用高达三阶手征有效场论。WIMP核截面中的自由参数之一对应于标准的自旋无关搜索，但在一般情况下，新物理耦合的不同组合进行了探测。我们确定的标准自旋独立的响应和两体电流的主要修正主导的自旋独立的结构因子的等矢量对应的干扰，并讨论了直接检测实验的解释的一般后果，包括最小限度的扩展标准的自旋独立的分析。氙靶散射所需的所有结构因子的拟合基于最先进的核壳模型计算。
2016-08-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Low Mass WIMP Searches with a Neutrino Experiment: A Proposal for Further MiniBooNE Running
一项提交给FNAL PAC的建议描述了在MiniBooNE寻找轻亚GeV WIMP暗物质。引导光束通过目标并进入吸收体的可能性导致中微子背景的显着减少，从而允许在检测器中灵敏地搜索WIMP从核子或电子的弹性散射。涉及矢量介质的暗物质模型可以在与所需的热遗迹密度一致的参数区域中进行探测，并且该参数区域与这些模型可以解决μ子g-2差异的区域重叠。估计信号的显着性提出了各种操作模式和参数点。将MiniBooNE应用于轻WIMP搜索的实验方法也可能适用于其他中微子设施。
2012-11-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
dmscatter: A Fast Program for WIMP-Nucleus Scattering
最近的工作，使用有效场论框架，已经表明核子和暗物质候选者弱相互作用大质量粒子（WIMP）之间可能的耦合数量比以前认为的要大。受现有Mathematica脚本计算目标响应的启发，我们开发了一个快速，现代的Fortran代码，包括可选的OpenMP并行化，以及用户友好的Python包装器，以快速有效地探索许多场景，输出与当前暗物质搜索的实践相一致。包括了大多数重要目标核素的库;用户还可以以简化的单体密度矩阵的形式导入他们自己的原子核结构数据。主要输出是作为反冲能量的函数的差分事件率，这是对探测器响应率建模所需的，但是可以容易地访问诸如核形状因子的中间结果。
2022-09-21 astro-ph.CO hep-ph nucl-ex
Ab initio structure factors for spin-dependent dark matter direct detection
我们提出了收敛的从头计算的结构因子的弹性自旋相关的WIMP散射的所有核用于暗物质直接检测搜索：$^{19}$ F，$^{23}$ Na，$^{27}$ Al，$^{29}$ Si，$^{73}$ Ge，$^{127}$ I，和$^{129,131}$的。从手征有效场论导出的一组已建立的两核子和三核子相互作用出发，我们在单体水平上构造了一致的WIMP-核子流，包括轴向矢量两体流的影响。然后，我们应用介质中相似性重整化群来构造有效的价空间哈密顿量和一致的核反应变换算子。结合自然轨道的最新进展和大空间中的三核子力，我们得到了重核中的基空间收敛结构因子。一般结果与以前的计算是一致的，但在$^{127}$我强调需要进一步研究的大的不确定性。
2021-12-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
First results of the EDELWEISS-II WIMP search using Ge cryogenic detectors with interleaved electrodes
EDELWEISS-II合作项目利用10个400 g热电离低温探测器阵列直接搜索WIMP暗物质，探测器配有交错电极，可排除近地表事件。在莫达内的南地形水库已经连续运行了六个月。一个核反冲候选人在20 keV以上的有效曝光量为144 kgd的观察解释的限制自旋无关的相互作用的WIMP和核子的横截面。对于质量为80 GeV/c2的WIMP，在90%CL下不包括1.0 × 10 ^-7 pb的截面。这一结果首次证明了这些简单而强大的探测器在实际WIMP搜索实验中具有非常高的背景抑制能力。
2009-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
