Relevance of the CDMSII events for mirror dark matter
镜像暗物质提供了一个框架来解释现有的暗物质直接探测实验，包括令人印象深刻的DAMA年度调制信号。在这里，我们研究镜像暗物质的实验，如CDMSII/Ge和XENON 10的特点更高的反冲能量阈值比DAMA NaI实验的影响。我们表明，在CDMSII/Ge实验中看到的两个事件是一致的预期重$\sim Fe'$组件的相互作用。这种对CDMSII/Ge事件的解释是很自然的，因为a）镜像暗物质预测了一个相对于反冲能量急剧下降的事件率，b）观察到的两个事件都在阈值附近的低能区。重要的是，CDMSII事件的这种解释可以通过正在进行的和未来的实验进行检查，我们据此预测，大部分事件将在$E_R \stackrel{<}{\sim} 18$ keV区域。
2009-12-31 astro-ph.GA hep-ph
Decaying fermionic warm dark matter and XENON1T electronic recoil excess
根据最近观测到的XENON1T电子反冲（ER）数据，我们研究了限制一般费米温暗物质（WDM）的参数空间，衰变为标准模型（SM）中微子和光子的可能性.作为衰变产物的光子，当在XENON1T腔室内产生时，与氙（Xe）原子的电子相互作用，导致对观察到的ER数据的贡献。我们将这个暗物质（DM）诱导的信号添加到XENON1T协作考虑的标准背景（$\rm B_0$）上，并对XENON1T数据进行$χ^2$拟合，以获得DM衰变宽度的最佳拟合值和相关的$95\%$置信水平（C.L.）DM质量谱带（$m_χ$）在$2 - 60$ keV范围内变化。此外，我们已经扩展了我们的分析，包括其他两个背景模型在文献中，在每种情况下，相应的限制DM衰变宽度估计DM质量（$m_χ$）域$2 - 18$千电子伏。通过比较XENON1T数据拟合得到的约束条件与现有各种天体物理学和宇宙学观测的上限，我们发现，对于背景模型$\rm B_0$，在$95\%$ C. L.对于范围$3.5\,{\rm keV} \lesssim m_χ\lesssim 8.5\,{\rm keV}$之外的DM质量。然而，在其他两种背景模型的情况下，DM参数空间的合理部分在$95\%$ C. L.处更受青睐。所有天体物理数据的所有DM质量范围$2 - 18$ keV。
2021-08-03 astro-ph.HE hep-ph
Mirror dark matter will be confirmed or excluded by XENON1T
镜像暗物质，其中暗物质驻留在一个隐藏的部门完全同构的标准模型，可以探测通过直接检测实验的核和电子反冲，如果动力学混合相互作用存在。事实上，动力学混合相互作用似乎是一致的小尺度结构的先决条件：螺旋星系周围的镜像暗物质晕是耗散的-通过暗光子发射损失能量。这种持续的能量损失需要大量的能量输入，这可以通过超新星核心的动力学混合诱导过程从普通超新星中获得。天体物理学的考虑，从而给出了一个较低的限制动力学混合强度，并在直接检测实验中的核和电子反冲率的下限确实可以估计。我们在这里表明，潜在的所有可行的参数空间将在即将到来的氙实验，包括LUX和XENON 1 T探测。因此，我们预计这些实验将提供一个明确的测试镜像暗物质假设。
2016-09-22 astro-ph.GA hep-ph
Low-energy electronic recoil in xenon detectors by solar neutrinos
太阳中微子在多吨氙探测器中引起的低能电子反冲是一个重要的研究课题，不仅因为它是直接寻找弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的不可约背景源，而且因为它提供了一种可行的方法来测量太阳$pp$和$^{7}\textrm{Be}$中微子，使之达到当前标准太阳模型预测的精度水平。在这项工作中，我们进行$\textit{ab initio}$多体计算的结构，光电离，和中微子电离的氙。结果表明，在低反冲能下，原子束缚效应对中微子-电子散射截面有相当大的抑制作用。与以前基于自由电子图像的计算相比，在相同的探测器配置下，我们计算的电子反冲事件率降低了约$25\%$。本文给出了氙探测器在100 eV - 30 keV能窗内的电子反冲率谱，并讨论了它对低能太阳中微子探测（作为信号）和WIMP搜寻（作为背景源）的意义。
2016-10-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Plasma dark matter and electronic recoil events in XENON1T
暗物质可能以暗等离子体的形式存在于银河系晕中。具体地说，我们在这里考虑一个隐藏的部门组成的轻“暗电子”和一个更重的“暗质子”，每一个收费下一个完整的$U(1)'$规范对称性。这些自相互作用的暗扇区粒子也可以通过动力学混合相互作用与普通物质相互作用，并在暗物质直接探测实验中产生信号。事实上，keV电子反冲可以很自然地出现在这样的模型从暗电子散射松散的原子电子。在这里，我们研究了最近报道的XENON1T过量的背景下，这样的等离子体暗物质模型。我们发现，如果动力学混合在大约范围内：$10^{-12} \lesssim ε\lesssim 10^{-10}$，则可以解释观察到的过量。允许的参数空间是一致的天体物理学和宇宙学的限制，也与其他直接检测实验。
2020-07-30 hep-ph
Constraints on active-sterile neutrino transition magnetic moments from low-energy electronic recoils at direct detection experiments
Karadeniz Technical University（黑海理工大学）
本研究通过分析直接探测实验数据，对活性- sterile 中微子转换磁矩进行了约束，扩展了参数空间的灵敏度。
2026-02-16 hep-ph
Implications of the DAMA and CRESST experiments for mirror matter-type dark matter
如果把镜像物质与宇宙中的非重子暗物质等同起来，那么镜像原子可能是银河系暗物质晕的重要组成部分。镜像物质可以通过引力和光子-镜像光子动力学混合相互作用与普通物质相互作用-导致镜像带电粒子与具有有效电荷$εe$的普通光子耦合。这意味着镜像原子的原子核可以从普通原子的原子核上弹性散射，导致核反冲，这可以在现有的暗物质实验中检测到。我们表明，暗物质实验最敏感的这种类型的暗物质候选人（通过核反冲签名）是DAMA/NaI和CRESST/蓝宝石实验。此外，我们表明，DAMA/NaI实验获得的令人印象深刻的年度调制信号可以解释为镜像物质型暗物质的$|ε| \sim 4 \times 10^{-9}$和DAMA的绝对速率测量以及CRESST/蓝宝石数据的支持。这一$|ε|$值与从各种太阳系异常情况中获得的值一致，包括先驱者航天器异常、异常陨石事件和小行星爱神星上缺乏小陨石坑。它也与标准BBN一致。
2004-02-03 astro-ph hep-ph
Energy Dependence of Direct Detection Cross Section for Asymmetric Mirror Dark Matter
在最近的一篇论文中，四位作者提出了一类暗物质模型，其中广义宇称对称性导致宇宙的暗物质丰度与重子不对称性相等，并预测暗物质质量约为5 GeV。在这篇文章中，我们将探讨如何在直接搜索实验中测试这个模型。特别是，我们指出，如果暗物质恰好是镜像中子，直接检测截面具有独特的功能，它增加在低反冲能量不同于传统的WIMP的情况下。值得注意的是，预测的自旋相关散射可以对总的直接探测率做出重要贡献，特别是对于轻核。在这种情况下，人们可以解释最近的DAMA和CoGeNT结果。
2010-07-27 astro-ph.HE hep-ph
XENON1T implications for the DAMA annual modulation: The good, the bad and the ugly
先前的工作认为DAMA年度调制信号可能是由于等离子体暗物质模型中的电子反冲。作者提出了一个假设镜像暗物质并具有地球束缚暗物质对探测器的碰撞屏蔽的具体模型[arXiv：1806.04293]。这种解释预测了氙1T实验中的低能电子反冲信号。鉴于在XENON1T中观察到的过量电子反冲，我们重新检查了该模型对DAMA和XENON1T的预测。
2020-11-05 hep-ph
Shedding Light on Mirror Dark Matter Using CDEX
本文利用CDEX-10数据约束镜像暗物质的光子动力学混合参数，并预测CDEX-300将显著提升灵敏度，超越现有实验限制。
2025-08-06 hep-ph
Nuclear recoil energy scale in liquid xenon with application to the direct detection of dark matter
我们第一次表明，在液体氙中的核反冲的电子激发的淬灭是很好地描述了Lindhard理论，如果核反冲能量重建使用的组合（闪烁和电离）的能量尺度提出的Shutt { \it et al.}。我们主张通过这种观点，有利于现有的偏好重建核反冲能完全从初级闪烁。我们表明，信号划分成闪烁和电离是很好地描述了由Mesquas-Imel盒模型。我们讨论了直接探测暗物质的液体氙探测器的影响。
2011-01-31 astro-ph.IM hep-ph
Implications of the DAMA/NaI and CDMS experiments for mirror matter-type dark matter
我们重新分析DAMA/NaI实验镜像物质型暗物质的影响，考虑到DAMA年度调制信号的能量依赖性的信息。这与CDMS实验的零结果相结合，导致相当好地定义了参数空间的允许区域。在不久的将来，DAMA/LIBRA，CDMS和其他实验将探测参数空间的允许区域，这些实验应该排除或证实DAMA/NaI年度调制信号的这种解释。特别地，我们预测在不久的将来，CDMS实验将在E_R < 15 keV的阈值反冲能区附近发现一个正信号。
2006-07-12 astro-ph hep-ph
Mirror and hidden sector dark matter in the light of new CoGeNT data
CoGeNT合作最近提供了在15个月内收集的新数据。除了更精确地测量核反冲候选事件的光谱外，他们还宣布了年度调制信号的证据。我们研究的背景下，镜像/隐藏部门的暗物质模型这些新的结果的影响。我们发现，新的CoGeNT数据可以在这个框架内解释与DAMA年度调制信号的参数空间一致，和其他实验的零结果。我们还指出，在低能量的CoGeNT光谱观察到遵守$dR/dE_R \propto 1/E_R^2$，这表明，暗物质通过卢瑟福散射，而不是更常见的假设接触（四费米子）相互作用。
2011-07-20 astro-ph.CO hep-ph
Mapping The Neutrino Floor For Dark Matter-Electron Direct Detection Experiments
我们研究了未来的暗物质（DM）的直接探测实验中使用的DM-电子散射在太阳中微子背景的存在下的发现范围。在这些低能量下，传统的核和电子反冲鉴别方法失败了，这意味着中微子-{ \it核}散射背景可能相当大。我们根据信号和背景的电离值计算发现极限，并量化电离模型的依赖性。此外，我们探讨了DM截面发现限制的依赖性如何随曝光、电子/核反冲歧视、DM形状因子和DM天体物理不确定性而变化。
2018-03-21 hep-ph
Identification of the low energy excess in dark matter searches with crystal defects
在多个低阈值暗物质探测器中，已经观察到了1 keV以下的低能量下的未知来源的过量事件。取决于靶材料，这些能量下的核反冲事件可能导致晶格缺陷，在这种情况下，一部分真实反冲能量存储在缺陷中，而不是在声子检测器中观察到。如果缺陷产生的阈值是尖锐的，这种效应导致在所观察到的反冲光谱中的突出特征。在低能量下的电子反冲不会产生缺陷，因此在这种情况下，观察到的光谱中的特征是不期望的。我们建议利用金刚石尖锐的缺陷产生阈值来检验低能事件是否是由于核反冲。基于模拟数据，我们预计在观测光谱中的核反冲碰撞在钻石中仅用~0.1克天的暴露就可以看到。
2022-10-04 hep-ph
Interpretation of the XENON1T excess in the model with decaying sterile neutrinos
用三个活跃中微子和三个惰性中微子的唯象模型解释了在1 - 7 keV能区观察到的XENON 1 T过量电子反冲事件。假设两个质量合适的无菌中微子衰变，而第三个无菌中微子是稳定的，就有可能解释观察到的电子反冲事件的能谱。此外，使用这种方法在1 - 7 keV的能量范围内的三个峰进行了预测。暗玻色子只需要在很小的程度上与这个区域中发射的光子混合。这三个轻不育中微子的存在可能对中微子物理、天体物理和宇宙学中的一些现象产生影响。
2021-04-14 hep-ph
Annual modulation of event rate and electron recoil energy in inelastic scattering direct detection experiments
2020年，XENON 1 T实验观测到电子反冲能量$E_R$在$2\,$ - $\,3\,$ keV范围内的事件过多。这种过剩可能来自各种各样的来源，比如太阳轴子或中微子磁矩，也可能来自暗物质从氙原子上的非弹性散射。电子的反冲能则取决于暗粒子的质量差。在本文中，我们表明，事件率和电子反冲能量的年度调制提供了重要的额外信息，可以区分不同的理论解释的信号。为此，我们首先扩展的形式主义的年度调制电子反冲，非弹性暗物质散射和电子反冲能量。然后，我们研究了一个具体的理论模型与两个狄拉克费米子和一个暗光子。我们考虑到所有相关的宇宙学和实验的限制，这个模型，并将其应用到XENON 1 T和XENONnT实验与现实的检测阈值，效率和能量分辨率，拟合模型的主要物理参数，即质量分裂和电子散射截面。从每年调制的信号速率和电子反冲能量的额外信息的歧视性权力，然后证明XENONNT与基于这些主要物理参数的简化模型。与纯时间调制分析相比，这种更敏感的方法也可以作为其他具有不同暗物质候选者、介质和宇宙学的理论模型的模板。对于具有两个狄拉克费米子的$U(1)$模型，考虑到信号率和反冲能的年变化，可以更快更精确地确定自由模型参数。
2022-07-18 hep-ph
Shielding of a direct detection experiment and implications for the DAMA annual modulation signal
以前的工作认为，在等离子体暗物质模型的框架下，DAMA年度调制信号可以用电子反冲一致地解释。在镜像暗物质的特定情况下，这种解释需要一个有效的低速截止，$v_c \gtrsim 30,000$ km/s，用于检测器上的晕镜电子分布。我们在这里表明，这种截止可以导致从晕风由于地球束缚的暗物质的探测器的碰撞屏蔽。我们还表明，屏蔽效应可以调和的动力学混合参数值从直接检测实验推断的值有利于从小尺度结构的考虑，$ε\approx 2 \times 10^{-10}$。
2018-12-18 astro-ph.GA hep-ph
Invisible decay of solar neutrinos at dark matter experiments
Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所（INFN），格兰萨索国家实验室）；Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC‐Universitat de Valéncia（粒子物理研究所（IFIC），CSIC-巴伦西亚大学）；Institute of Experimental Physics, University of Hamburg（汉堡大学实验物理研究所）
研究利用暗物质直接探测实验中相干弹性中微子-核散射，对不可见太阳中微子衰变进行约束，通过联合分析核反冲数据约束了$\nu_{2}$寿命，评估未来氙基探测器灵敏度，结果显示核反冲和电子反冲数据可提升探测能力。
2026-07-28 hep-ph
Atomic limits in the search for galactic dark matter
通过散射离开目标核直接搜索低质量暗物质粒子需要检测能量为~1 keV或更小的反冲原子。由这样的原子产生的电子激发的量相对于相同能量的反冲电子被淬灭。这种淬火的Lindhard模型，如最初制定的那样，在50多年后仍然广泛使用。目前的工作表明，对于非常小的能量，该模型的简化近似必须删除。直接检测实验的灵敏度的影响进行了讨论。
2014-12-09 astro-ph.IM hep-ph
Electronic and nuclear contributions in sub-GeV dark matter scattering: A case study with hydrogen
研究了亚GeV暗物质粒子与氢原子的散射。DM与电子和核子的相互作用都包含在一个基于非相对论有效场论的一般框架中。在相同的暗物质耦合强度条件下，发现DM-电子相互作用在阈区附近的原子到离散激发态的非弹性跃迁和电离连续过程中起主导作用，DM-核子相互作用随着能量的增加而变得更加重要，并在弹性散射中起主导作用.结论应适用于，定性地，实际的探测器物种，使DM散射过程中的电子和核的贡献可以解开，而问题，包括绑定效应和反冲机制在多体系统将需要进一步详细的计算。
2015-08-14 hep-ph
Inelastic from the Other Side: Xenon Excitation Signals in Light of the LZ High-Recoil Event
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Xinjiang University（新疆大学）
本研究针对LZ实验报告的高反冲事件，采用NREFT框架计算非弹性氙速率，模拟其探测器响应，构建背景模型并分析，发现该伴随道需更大曝光量才可观测，扩展了暗物质现象学范围。
2026-09-07 hep-ex hep-ph
Constraints on electron-scattering interpretation of XENON1T excess
最近，XENON 1 T实验已经观察到在$1$ - $7$ keV的反冲能量范围内的电子反冲数据过量。最受欢迎的新物理解释之一是电子与速度为$\sim 0.1$、质量为$\gtrsim 0.1\,\mathrm{MeV}$的助推粒子的散射。如果这样的粒子与电子有强相互作用，它可能会影响宇宙学的标准场景，或者在低阈值直接探测实验中被观察到。我们研究了各种约束，主要集中在那些从大爆炸核合成，超新星冷却，和直接检测实验。我们讨论的影响，这些限制的电子散射解释的XENON 1 T过剩。
2020-10-13 astro-ph.CO hep-ph
Semi-annihilating $Z_3$ Dark Matter for XENON1T Excess
最近报道的XENON1T实验结果表明，在电子反冲事件中存在一个具有$3.5σ$意义的过剩。解释为新的物理学，需要新的来源来解释电子散射。我们发现，一个暗费米子$ψ$的质量约$ \mathcal{O}\left(10\right)$ MeV的半湮灭的$Z_3$暗物质$X$和随后的衰变的暗规范玻色子$V_μ$可能是负责的过剩。相关的半湮灭过程是$X+X\rightarrow \overline{X}+V_μ(\rightarrow ψ+ \overlineψ)$，其中最终的$ψ$具有盒形能谱。快速运动的$ψ$可以通过与光子动力学混合的额外规范玻色子与电子散射。该模型中信号的形状可以与观察到的过量一致。与质子的额外相互作用使得这个模型在未来的核反冲研究中也是可以检验的。由于引入了不可见粒子的亮度，这种情况需要非标准的宇宙学来容纳额外的辐射分量。
2021-03-02 astro-ph.CO hep-ph
Re-examining the Solar Axion Explanation for the XENON1T Excess
XENON 1 T合作已经观察到在$5~\mathrm{keV}$以下的电子反冲事件超过已知的背景，这可能源于超越标准模型的物理学。太阳轴子是一个动机很好的模型，被提出来解释过剩，尽管它与天体物理观测有矛盾。来自太阳的轴子可以通过轴子-电子耦合被氙原子中的电子吸收。同时，它们也可以通过轴子-光子耦合的逆Primakoff过程与原子散射，从而发射光子并模拟电子反冲信号。我们发现后一个过程不能忽视。在探测中包括通过逆Primakoff产生的$\rm{keV}$光子之后，与天体物理约束的紧张关系可以显著降低。我们还探讨了涉及额外的新物理的方案，以进一步缓解与天体物理界的紧张局势。
2020-12-24 hep-ex hep-ph
Can dark matter - electron scattering explain the DAMA annual modulation signal?
在DAMA/NaI和DAMA/Libra实验中观察到的每年调制的$\sim$ keV振荡可能是由于暗物质-电子散射。考虑到LUX、SuperCDMS和其他实验对核反冲率的严格限制，这种解释现在受到青睐。我们认为，多组分暗物质模型具有质量$\sim$ MeV的轻暗物质粒子可以潜在地解释数据。一个具体的例子，动力学混合镜暗物质，被证明具有正确的广泛的属性，一贯解释实验通过暗物质-电子散射。如果这是DAMA实验中发现的年度调制信号的解释，那么恒星的周日调制信号也是可以预期的。我们指出，DAMA实验的数据显示，在2.3 $σ$ C. L.附近的日变化。相位与预期一致。DAMA实验的这种电子散射解释可以在大型氙实验（LUX，XENON 1 T，...）中进行探测，以及在低阈值实验（CoGeNT，CDEX，C4，...）通过寻找每年和每天调制的电子反冲。
2014-11-28 astro-ph.GA hep-ph
Can dark matter - electron scattering explain the DAMA annual modulation consistent with XENON100 constraints?
多年来，在DAMA/NaI和DAMA/Libra实验中每年都观察到调制$\sim$ keV辐射。一个暗物质-电子散射的解释，现在赞成给予严格的约束，LUX，SuperCDMS和其他实验获得的核反冲率。最近，XENON 100实验观察到它们的电子反冲事件（2.8 $σ$ C.L.）相位与DAMA实验一致。然而，他们也发现了未调制速率的严格上限，这表明任何对这些年度调制的暗物质-电子散射解释都必须涉及大的调制分数$\stackrel{>}{\sim} 50\%$。在这里，我们将讨论在何种程度上，这些结果可能能够容纳在多组分暗物质模型具有轻暗物质粒子的质量$\sim$兆电子伏，专注于镜面暗物质的情况下的明确性。日变化作为检验这类模型的一种手段的重要性也进行了讨论。
2016-06-29 astro-ph.GA hep-ph
Complementarity of direct detection experiments in search of light Dark Matter
寻找弱相互作用大质量粒子（WIMP）的暗物质实验主要使用核反冲（NR）来探测WIMP。米格达诱导的电子反冲（ER）提供了额外的灵敏度，以光暗物质与$\mathcal{O}(\text{GeV}/c^2)$质量。在这项工作中，我们使用贝叶斯推断来找到参数空间，未来的探测器，如XENONNT和SuperCDMS SNOLAB将能够通过NR，Migdal诱导的ER或其组合来检测WIMP暗物质。我们确定的区域，每个探测器是最好的约束暗物质质量和自旋独立的横截面和推断两个或两个以上的检测配置是互补的约束这些暗物质参数，通过综合分析。
2022-08-31 astro-ph.CO hep-ph
Plasmon production from dark matter scattering
我们提出了第一次计算的等离子体激元生产率在半导体从原子核反冲对暗物质。这个过程类似于横向光子模式的韧致辐射，但是发射的是纵向等离子体激元模式。对于10 MeV - 1 GeV质量范围内的暗物质，我们发现等离激元韧致辐射率比弹性散射的韧致辐射率小4-5个数量级，但比横向韧致辐射率大4-5个数量级。由于等离子体激元可以衰减成电子激发，并具有由等离子体频率$ω_p$给出的特征能量，其中Si晶体中的$ω_p \approx 16$ eV，等离子体激元产生提供了独特的签名和新方法来检测来自亚GeV暗物质的核反冲。
2020-06-21 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
First direct detection constraint on mirror dark matter kinetic mixing using LUX 2013 data
我们提出了一个直接检测搜索镜像暗物质相互作用的结果，使用从大型地下氙实验在2013年期间收集的数据，与95活天$\times$ 118公斤的曝光。在这里，液态氙中的镜面电子散射率的计算考虑了地球内部捕获的镜面暗物质的屏蔽效应。年度和昼夜调制的暗物质通量和氙原子壳效应也占。没有发现任何证据表明镜像暗物质相互作用引起的电子反冲信号，我们将在0.1和0.6千电子伏之间的局部镜像电子温度范围内的动力学混合参数的上限。这一限制表明显着改善了以前的实验约束，从orthopositronium衰变，并显着减少了允许的参数空间的模型。我们排除镜像电子温度高于0.3千电子伏在90%的置信水平，对于这个模型，并限制动力学混合低于这个温度。
2019-12-18 hep-ex hep-ph
Refining the sensitivity of new physics searches with ancient minerals
本文利用TRIM模拟改进古矿物探测中径迹长度建模，修正了以往对弱相互作用粒子径迹数的高估，并给出WIMP及CEνNS相互作用的预期灵敏度。
2025-04-11 astro-ph.CO hep-ph physics.ins-det
Excess Electronic Recoil Events in XENON1T
我们报告的结果，从搜索新的物理与低能量电子反冲数据记录的XENON 1 T探测器。在0.65 t-y的曝光量和1至30 keV之间前所未有的低背景率$76\pm2$事件/（t y keV）的情况下，这些数据能够灵敏地搜索太阳轴子、增强的中微子磁矩和玻色子暗物质。在低能量下观察到超过已知背景的过量，并且在2和3千电子伏之间最突出。太阳轴子模型具有3.4 $σ$意义，并且报道了轴子与电子、光子和核子耦合的3D 90%置信度表面。该曲面内接于由$g_{ae}<3.8 \times 10^{-12}$、$g_{ae}g_{an}^{eff}<4.8\times 10^{-18}$和$g_{ae}g_{aγ}<7.7\times10^{-22} GeV^{-1}$定义的长方体中，不包括$g_{ae}=0$或$g_{ae}g_{aγ}=g_{ae}g_{an}^{eff}=0$。中微子磁矩信号在3.2 $σ$和$μ_ν \in (1.4,2.9)\times10^{-11}μ_B$（90% C.L.）的置信区间上同样优于背景。本文报道这两个结果都与恒星约束有很强的张力。过量也可以通过氚在3.2 $σ$的$β$衰变来解释，其微量既不能用其生产和还原机制的现有知识来证实也不能排除。太阳的轴子和中微子磁矩假设的意义减少到2.0 $σ$和0.9 $σ$，分别，如果一个不受约束的氚组件包括在拟合。相对于…
2020-10-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Recoil imaging for directional detection of dark matter, neutrinos, and physics beyond the Standard Model
反冲成像需要检测由粒子相互作用产生的空间分辨电离轨道。这是许多类别探测器中非常受欢迎的能力，在粒子和天体粒子物理学中具有广泛的应用。然而，在低能量下，其中电离特征在尺寸上是小的，反冲成像似乎仅是微图案气体检测器的实际目标。本白皮书概述了反冲成像的物理情况，并提出了一个十年计划，以推进低能量反冲的定向探测，其灵敏度和分辨率接近基本性能极限。科学案例包括：发现中微子雾中的暗物质，亚MeV太阳中微子的定向探测，相干弹性中微子-核散射的精确研究，太阳轴子的探测，米格达尔效应的测量，X射线偏振测量，以及其他几个应用物理目标。我们还概述了必要的研发计划，以测试的概念，是至关重要的，以推进探测器的性能对他们的基本限制：单初级电子灵敏度与全三维空间分辨率在$\sim$ 100微米尺度。这些进步包括：负离子漂移的使用、具有高清晰度电子读出的电子计数、具有光学读出的时间投影室以及在诸如氩的高密度气体中进行核反冲跟踪的可能性。我们还讨论了读出和电子系统需要扩大这种探测器的吨级及以上。
2022-07-17 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Electric But Not Eclectic: Thermal Relic Dark Matter for the XENON1T Excess
暗物质的身份正在寻求越来越敏感和大量的地下探测器。最近，XENON1T合作报告了过量的电子反冲事件，其中大多数的反冲能量在$1-30$ keV左右。我们表明，一个简单的模型，通过早期宇宙热冻结湮灭产生的非弹性暗物质可以解释氙1T过剩。值得注意的是，这个暗物质模型由几个简单的元素组成：亚GeV质量的狄拉克费米子暗物质与一个较轻的暗光子耦合，暗光子与标准模型光子动力学混合。在暗U（1）规范对称性下带电的标量场可以为暗光子提供质量，并将狄拉克费米子分量态质量分裂几keV，这些质量以相等的丰度存在，并与电子和原子核进行非弹性相互作用。
2020-10-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
