Search for dark matter with a 231-day exposure of liquid argon using DEAP-3600 at SNOLAB
DEAP-3600是一个单相液氩（LAr）直接探测暗物质实验，在SNOLAB（加拿大萨德伯里）地下2公里处运行。该探测器由3279公斤的LAr包含在一个球形丙烯酸容器。本文报告了在运行的第一年期间，在231个存活日期间，对758吨\cdot日暴露量进行的分析。在所关注的WIMP搜索区域中没有观察到候选信号事件，这导致在90\% C下对于100 GeV/c $^{2}$（1 TeV/c $^{2}$）WIMP质量，LAr靶上WIMP-核子自旋无关截面的领先极限为$3.9\times10^{-45}$ cm $^{2}$（$1.5\times10^{-44}$ cm $^{2}$）。L.除了一个详细的背景模型，该分析表明，最好的脉冲形状歧视在LAr阈值，采用贝叶斯光电子计数技术，以提高能量分辨率和歧视效率，并利用两个位置重建算法的基础上PMT电荷和光子到达时间。
2019-07-04 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Can Tonne-Scale Direct Detection Experiments Discover Nuclear Dark Matter?
核暗物质的模型提出，暗扇区包含由暗核子组成的大型复合态，类似于标准模型核。我们研究了直接检测现象的一类特定的核暗物质模型在当前一代的吨级液体惰性实验，特别是DEAP-3600和XENON 1 T。在我们选择的核暗物质方案中，由于复合暗物质状态的非点状性质，反冲能谱中出现了独特的特征。我们计算了区分这些光谱所需的事件的数量从一个标准的点状WIMP状态与衰减指数反冲光谱。在核暗物质参数空间的最有利区域，我们发现，在一个单一的实验中，需要几十个事件来区分核暗物质从WIMP在$3\,σ$水平。考虑到DEAP-3600和XENON 1 T的总暴露时间，我们发现，通过这些实验单独进行，最多可以区分$2\,σ$，而通过两个实验的组合，对于一系列参数达到$3\,σ$灵敏度。我们表明，这些实验的未来升级有可能区分大范围的核暗物质模型的WIMP大于$3\,σ$。
2016-10-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Constraints on dark matter-nucleon effective couplings in the presence of kinematically distinct halo substructures using the DEAP-3600 detector
DEAP-3600是一种单相液氩探测器，旨在直接探测弱相互作用大质量粒子（WIMP），位于SNOLAB（Sudbury，Canada）。在分析了运行第一年的数据后，我们用零结果来确定WIMP-核子自旋无关的等截面截面的上限。本研究在非相对论有效场论框架内重新解释了这一结果，并进一步研究了本地暗物质晕中各种可能的子结构如何影响这些约束。盖亚卫星和其他最近的天文调查观测到的局部恒星分布中的运动学结构暗示了这种子结构。这些包括盖亚香肠（或土卫二），以及一些在最近的研究中确定的不同的溪流。给出了有效接触相互作用算子$\mathcal{O}_1$、$\mathcal{O}_3$、$\mathcal{O}_5$、$\mathcal{O}_8$和$\mathcal{O}_{11}$的耦合强度的限制，考虑了等势、等矢量和疏异性的情况，以及对应于毫电荷、磁偶极子、电偶极子和回极点相互作用的特定算子。晕子结构对每个这些运营商的影响进行了探讨，以及，表明$\mathcal{O}_5$和$\mathcal{O}_8$运营商是特别敏感的速度分布，即使在暗物质质量超过100 GeV/ $c^2$。
2022-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ex
First results from the DEAP-3600 dark matter search with argon at SNOLAB
本文报道了用DEAP-3600单相液氩（LAr）探测器直接搜索暗物质的第一批结果。实验在SNOLAB（Sudbury，Canada）地下2公里处进行，使用大靶质量，LAr靶包含在3600 kg容量的球形丙烯酸容器中。LAr由光电倍增管阵列观察，光电倍增管阵列将记录由暗物质粒子散射引起的罕见核反冲信号产生的闪烁光。对在初始填充阶段期间用几乎满的探测器采集的4.44个存活日（基准暴露量为9.87吨-日）的数据的分析表明，在氩气中使用脉冲形状辨别的探测器性能和最佳电子反冲抑制，具有泄漏$<1.2\times 10^{-7}$（90% C.L.）在16和33 keV之间的$_{ee}$。没有观察到候选信号事件，这导致了氩上WIMP-核子自旋无关截面的领先极限，对于100 GeV/c $^2$质量（90% C. L.）的$<1.2\times 10^{-44}$ cm $^2$。
2018-08-13 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
The DEAP-3600 liquid argon optical model and NEST updates
本文介绍了DEAP-3600暗物质探测器的液氩光学模型，通过综合热力学数据估算关键光学参数及其不确定性，并展示了NEST模拟软件的更新。
2024-01-03 hep-ex physics.ins-det
The NAIAD experiment for WIMP searches at Boulby mine and recent results
介绍了英国博尔比矿的WIMP暗物质探测NAIAD实验。该探测器由封装和未封装的NaI（Tl）晶体阵列组成，具有高光产额。六个水晶目前正在收集数据。其中四个（10.6千克x年暴露）积累的数据已被用来设定WIMP-核子自旋无关和WIMP-质子自旋相关截面的上限。脉冲形状分析已被应用于区分核反冲，可能是由WIMP相互作用，和电子反冲由于伽马背景。晶体的各种校准。
2003-01-31 hep-ex
Limits on dark matter WIMPs using upward-going muons in the MACRO detector
我们执行一个间接的搜索弱相互作用大质量粒子（WIMPs）使用的MACRO探测器寻找中微子诱导的上行μ子所造成的湮灭的WIMPs被困在太阳和地球。搜索是在以太阳和地球为中心的各种角锥体中进行的，以适应一系列WIMP质量。大气中微子的背景没有明显的过量，并且对来自太阳和地球的上行μ子通量进行了限制。这些限制被用来约束超对称理论的中性伴子粒子参数，包括DAMA/NaI最近的结果所建议的参数。
1998-12-16 hep-ex
Limits on the spin-dependent WIMP-nucleon cross-sections from the first science run of the ZEPLIN-III experiment
我们提出了新的实验约束的WIMP-核子自旋依赖的弹性截面使用的数据从第一次科学运行的ZEPLIN-III，两相氙实验寻找银河系暗物质WIMP基于博尔比矿。对$\sim$ 450 kg $\cdot$天基准曝光的分析显示，最有可能的信号为零事件，导致在55 GeV/ $c^2$ WIMP质量下$σ_n=1.8\times 10^{-2}$ Pb的纯WIMP-中子截面的90%置信上限。最近基于波恩CD核子-核子势计算的核自旋结构被用于奇中子同位素$^{129}$和$^{131}$。这表明氙靶对自旋相关的WIMP-质子相互作用的灵敏度远低于以前的计算所暗示的灵敏度，而WIMP-中子灵敏度仅受$\sim$ 2的影响。
2009-01-27 hep-ex
Improved constraints on WIMPs from the International Germanium Experiment IGEX
一个IGEX 76 Ge双β衰变探测器目前正在Canfranc地下实验室运行，通过WIMP弹性散射产生的Ge核反冲来寻找暗物质WIMP。导出了WIMP-核子自旋无关相互作用的一个新的不相容图。为了得到这一结果，IGEX探测器（能量阈值E4 keV），最近收集的40天的数据进行了分析。这些数据提高了排除限制来自所有其他电离锗探测器的质量区域从20 GeV到200 GeV，其中一个WIMP应该负责年度调制效应的DAMA实验报告将位于。新的IGEX排除等值线第一次仅使用原始数据进入DAMA区域，没有背景歧视，并排除其左上部分。它还表明，与适度的改善检测器的性能，DAMA区域可以充分探索。
2002-01-16 hep-ex
Improved liquid argon ionization model and its impact on the DarkSide low-mass WIMP search programme
APC, Universit\'e Paris Cit\'e, CNRS, Astroparticule et Cosmologie, Paris F-75013, France
改进的液氩电离模型通过结合多个实验数据，提高了DarkSide-50和DarkSide-20k在低质量WIMP搜索中的灵敏度。
2026-01-27 hep-ex
The Status of the Search for Low Mass WIMPs: 2013
利用最近在Marina del Rey举行的暗物质研讨会以及2012年和2013年的各种出版物中的信息，我们讨论了关于低质量WIMP的最新证据和限制。现在有五个独立的实验限制这样的WIMP，包括一个新的论文对氙100 225天的曝光。有非常不同的实验方法，不同的背景，包括这个限制。我们推测了低质量WIMP信号和背景的可能来源。我们提出了最近的论点，关于DAMA表明可能的DM索赔可能是误导。我们讨论了新的CDMS声称的信号，并质疑在这些事件中非常低的电离。我们还讨论了XENON 100数据的分析，使用信息理论，进一步排除CDMS的结果。
2013-08-15 hep-ex hep-ph
Constraints on Light WIMPs from SuperCDMS
SuperCDMS实验使用测量电离和声子能量的低温锗探测器搜索弱相互作用大质量粒子（WIMP）。最近几次对WIMP的直接搜索报告了超出背景预期的事件，这可以解释为质量在8-20 GeV/c^2范围内的WIMP。SuperCDMS探测器出色的固有信噪比和强大的背景抑制能力使SuperCDMS成为进一步测试这些信号提示的理想实验。我们提出了两个最近的超级CDMS分析针对这个质量范围的结果：第一个使用Luke-Neganov放大的电离信号，以降低有效的能量阈值，第二个使用多变量的方法来优化背景抑制在一个更大的577千克-天的曝光。
2014-05-16 hep-ex physics.ins-det
Dark Matter Spin-Dependent Limits for WIMP Interactions on 19-F by PICASSO
SNOLAB的PICASSO实验报告了使用过热液滴技术在$^{19}$ F上进行的自旋相关WIMP相互作用的新结果。新一代的探测器和新的功能，使背景歧视通过拒绝非粒子引起的事件进行说明。第一个结果是一个子集的两个探测器与目标质量的$^{19}$ F分别为65克和69克，总曝光量为13.75 $\pm$ 0.48公斤。没有发现暗物质信号，对于质量约为24 GeV/c的WIMP，在$^2$ F上获得了新的自旋相关截面极限，即$σ_F$ = 13.9 pb（90% C. L.）其可分别转换为质子和中子的截面极限为$σ_p$ = 0.16 pb和$σ_n$ = 2.60 pb（90%C.L）。所获得的限制质子限制最近的解释DAMA/天秤座年度调制自旋相关的相互作用。
2009-11-10 hep-ex
Constraints on Low-Mass WIMP Interactions on 19F from PICASSO
报道了最近在SNOLAB进行的PICASSO暗物质搜索实验的结果。这些结果是使用10个探测器的子集获得的，19 F的总靶质量为0.72 kg，暴露量为114 kgd。PICASSO的低本底使反冲能阈值低至1.7 keV，这使得对质量低于10 GeV/c^2的弱相互作用大质量粒子（WIMP）的相互作用的灵敏度增加。没有发现暗物质信号，在自旋相关扇区中，当WIMP质量为20 GeV/c^2，质子的截面为σ_p^SD = 0.032 pb（90% C.L.）时，得到了最佳的排斥极限。在接近CoGeNT和DAMA/LIBRA支持的7 GeV/c2低质量区的自旋无关扇区中，大于sigma_p^SI = 1.41 × 10 ^-4 pb（90% C.L.）被排除在外。
2012-03-28 hep-ex
The neutrino roof: Single-scatter ceilings in dark matter direct detection
本研究确定暗物质直接探测中单次散射WIMP搜索的截面上限，重新分析多台吨级探测器数据得到不同散射模式下的参数范围，提出大气中微子本底导致的“中微子屋顶”概念，并估算未来大质量探测器的探测可达范围。
2024-06-24 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Limits on WIMP Dark Matter
综述了利用直接和间接方法寻找弱相互作用大质量粒子（WIMPs）形式的暗物质的现状。近年来，各种直接搜索实验取得了进展，利用能够记录WIMP弹性散射所预期的核反冲事件的技术，已经朝着更低的极限取得了进展。特别是，Edelweiss和CDMS的合作正在实现灵敏度，能够挑战DAMA的数据，这些数据被解释为60 GeV区域质量的WIMP的证据。与此同时，基于对地球、太阳和银河系中中性伴子-中性伴子相互作用的湮灭产物的观测的间接搜索也产生了有趣的结果。例如，Superkamiokande的分析现在表明，限制与最佳直接搜索结果相当。
2001-11-02 astro-ph hep-ex
A Review of WIMP Baryogenesis Mechanisms
最近有人提出，弱相互作用大质量粒子（WIMP）可能提供新的方法来产生早期宇宙中观察到的重子不对称性，以及解决暗物质和重子丰度之间的宇宙巧合。这表明弱尺度新粒子物理学和现代宇宙学之间可能存在新的联系。本文综述了最近提出的两种WIMP重子生成机制：热冻结过程中WIMP暗物质湮灭的重子生成机制和热冻结后WIMP亚稳衰变的重子生成机制。这封信还讨论了这些模型的有趣现象，特别是可以在强度前沿实验和大型强子对撞机（LHC）实验中探测的实验信号。
2015-10-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A 750 GeV Dark Pion: Cousin of a Dark G-parity-odd WIMP
我们指出一个潜在的共同起源最近观察到的750 GeV双光子共振和弱相互作用大质量粒子（WIMP）的候选人。在具有连续暗G宇称的暗QCD扇区中，双光子共振可能是暗G偶介子，而WIMP可能是最轻的暗G奇介子。这两种粒子都是标准模型规范单线态，并且具有相同的衰变常数。对于约500 GeV的暗π介子衰变常数，无论是在大型强子对撞机的双光子过剩和暗物质热丰度可以容纳在我们的模型。我们的模型预测额外的暗G-偶数和暗G-奇数色八重态π介子在13 TeV的LHC运行范围内。对于与大统一理论相容的5 + 5杆模型，WIMP的质量被预测在（613，750）GeV之内。
2015-12-25 hep-ex hep-ph
A Realistic Assessment of the Sensitivity of XENON10 and XENON100 to Light-Mass WIMPs
的基本假设和不确定性参与推导的WIMP排斥极限从XENON 10和XENON 100探测器检查。有鉴于此，最近声称对轻质量弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的敏感性被证明是夸大了。具体地，如果有的话，可以为来自DAMA/LIBRA、CoGeNT和CRESST实验的WIMP参数空间中的约束感兴趣区域的边界赋予非常有限的含义。
2011-06-14 astro-ph.CO hep-ex physics.data-an
Preliminary results of a WIMP search with EDELWEISS-II cryogenic detectors
EDELWEISS-II实验使用低温热和电离探测器，以探测锗核上可能的WIMP暗物质粒子的罕见相互作用。最近，开发并验证了具有交错电极几何结构的新一代探测器，能够出色地抑制伽马射线和表面相互作用。我们在这里提出了一个为期一年的WIMP的搜索进行了10个这样的探测器在Alumatoire Souterrain德Modane的初步结果。用322 kg的磁共振谱仪获得了对自旋无关的WIMP-核子截面为5 \times 10-8 pb的灵敏度
2010-11-10 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Light WIMP Searches: The Effect of the Uncertainty in Recoil Energy Scale and Quenching Factor
以液体氙探测器为例，一个强大的反冲能量校准的重要性，作为一个先决条件，寻找轻质量弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的强调。重要的不足之处，在现有的测量分析的相对闪烁效率和电离产额的核反冲在液体氙，导致的结论是，最近试图提取光WIMP灵敏度限制的XENON10和XENON100探测器是不成熟的，过于乐观。
2010-10-25 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Limits on WIMP-Scattering Cross Sections using Solar Neutrinos with Ten Years of IceCube Data
本研究利用IceCube十年的太阳中微子数据，对20 GeV至10 TeV质量范围内的WIMP散射截面进行搜索，并在大多数通道中实现了世界领先的灵敏度。
2025-07-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
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
DAMA and WIMP dark matter
我们研究了大质量弱相互作用粒子（WIMPs）与原子核的自旋无关散射是否可以解释DAMA报告的年度调制信号。我们考虑弹性和非弹性散射过程。我们发现WIMP参数空间中存在一个区域，可以同时容纳DAMA和CDMS、CRESST和XENON的零结果。这个区域对应于一个普通的、弹性散射的WIMP，它具有标准的麦克斯韦-玻尔兹曼分布，质量为3 GeV < m_{DM} <8 GeV，自旋无关的截面为核子3 \times 10^{-41} cm ^2 < σ_p^{SI} < 5 \times 10^{-39} cm ^2。这个新的参数空间区域的关键取决于最近发现的效应的通道上的能量阈值的WIMP检测DAMA实验;不包括这种效果，DAMA允许的区域基本上是封闭的空实验。这种低质量WIMP出现在许多超越标准模型的物理学理论中，从MSSM的最小扩展到重子-暗物质符合问题的解决方案。我们发现，非弹性散射通道不打开一个重要的参数区域与所有的实验结果一致。未来的低能量阈值探测核反冲的实验，如CDMSII-Si和那些利用超低能量锗探测器，将能够探测参数空间的DAMA区域。
2008-07-11 astro-ph hep-ex hep-ph
Indirect Detection of WIMP Dark Matter: a compact review
暗物质粒子的间接探测，即弱相互作用大质量粒子的湮灭或衰变产物的探测，已经进入了一个关键阶段，因为实验达到了探测最感兴趣的参数空间的灵敏度。这一时期自然伴随着发现的声称。在这篇文章中，我讨论和比较不同的探针（伽马射线，中微子和带电宇宙射线）和审查的限制和最近的检测索赔的状态和前景。
2014-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Recent results from the canfranc dark matter search with germanium detectors
两个锗探测器目前正在2450兆瓦的Canfranc地下实验室工作，寻找WIMP暗物质。一个是2公斤76锗IGEX探测器（RG-2），其能量阈值为4 keV，低能本底率约为0.3 c/keV/kg/天。另一个是小型（234克）天然丰度锗探测器（COSME），低能量阈值（2.5千电子伏）和0.4千电子伏的能量分辨率在10千电子伏，这是寻找弱相互作用粒子和太阳轴子。对COSME在通过光子普里马科夫转换和Ge晶体中的布拉格散射寻找太阳轴子过程中获得的73 kg-天的数据进行分析，得出了95%的C.L.轴子-光子耦合的极限g < 2.8 10^-9 GeV^-1。这些数据，分析WIMP搜索提供了一个排除图WIMP核子自旋无关的相互作用，提高了以前的图在低质量区。另一方面，排除图来自RG-2 IGEX探测器的60千克-天的数据，提高了排除限制来自其他电离（非热）锗探测器实验在该地区的WIMP质量从30至100 GeV最近挑出的DAMA年度调制效应的报告。
2000-11-27 astro-ph hep-ex hep-ph
Does Solar Physics Provide Constraints to Weakly Interacting Massive Particles?
我们调查是否目前的日震学和太阳中微子通量的数据可能会限制WIMP-物质相互作用的范围内的WIMP参数在目前的探索WIMP搜索。我们发现，对于一个质量为30 GeV的弱相互作用粒子，一旦在太阳内部的弱相互作用粒子的存在的影响最大化，平方等温声速修改，相对于标准的太阳模型，最多0.4%在太阳的中心。对硼-8太阳中微子通量的最大影响是减少4.5%。质量越大，影响越小。这些结果意味着，目前的灵敏度在测量太阳的属性，虽然在最近几年大大提高，不提供信息或限制WIMP属性的相关暗物质。此外，我们表明，当考虑到直接WIMP搜索的电流边界时，具有主导相干相互作用的WIMP引起的效应与上面引用的值相比大大降低。本文还讨论了最小超对称标准模型中中性伴子的情况。
2002-06-21 astro-ph hep-ex hep-ph
Results from the Final Exposure of the CDMS II Experiment
我们报告的结果，从一个盲分析的最终数据与低温暗物质搜索实验（CDMS II）在苏丹地下实验室，明尼苏达州，美国。本工作分析了612 kg-天的总原始暴露量。我们在信号区域观察到两个事件;根据我们的背景估计，观察到两个或更多背景事件的概率为23%。在90%的置信水平下，这些数据为质量为70 GeV/c^2的弱相互作用大质量粒子（WIMP）-核子弹性散射自旋无关截面设定了7.0 × 10 ^{-44} cm ^2的上限。将这个结果与CDMS II之前的所有数据结合起来，得出质量为70 GeV/c^2的WIMP与核子自旋无关截面的上限为3.8 × 10 ^{-44} cm ^2。我们还排除了新的参数空间，最近提出的非弹性暗物质模型。
2009-12-18 astro-ph.CO hep-ex
LHC Signatures of WIMP-triggered Baryogenesis
最近提出了一个强有力的机制，其中热冻结出的WIMP可以提供一个统一的起源暗物质和重子丰度在我们的宇宙。我们指出，这种WIMP触发重子生成机制可以表现出丰富的对撞机现象，并在当前和不久的将来在LHC的实验进行测试，即使在WIMP是完全没有SM规范和希格斯门相互作用的情况下，可能是由WIMP暗物质搜索的持续零结果的动机。我们编目了丰富的大型强子对撞机签名阵列有力地存在于这样的情况下。特别是，最简单的这种实现已经可以提供一个非常干净的信号，TeV尺度的共振，衰变到双光子的截面，可以很容易地达到目前和不久的将来的大型强子对撞机运行在该地区的参数空间，导致一个成功的重子。其他特征包括多底和/或多顶夸克的产生，迅速或移位。一个更奇特的可能性是产生两组单独的孤立的新兴喷流，它们由带电轨道连接，这可能需要新的专门研究。最后，双核子衰变也可以提供一个强有力的探索机制。
2016-11-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
First measurement of nuclear recoil head-tail sense in a fiducialised WIMP dark matter detector
最近的计算结果表明，定向暗物质探测器有可能探测中微子层以下的WIMP暗物质粒子。在这项工作中使用的DRIFT-IId探测器是一个领先的定向WIMP搜索时间投影室探测器。我们报告的第一次测量的检测定向核反冲在一个完全fiduciised低压时间投影室。在这种新的操作模式中，每个事件顶点和读出平面之间的距离通过测量通过向标称CS $_{2}$ + CF $_{4}$目标气体混合物中添加少量氧而产生的少数载流子来确定。CS $_2$ + CF $_4$ + O $_2$混合物已被证明能够在电流灵敏度下实现无背景操作。硫、氟和碳反冲是使用从位于探测器周围不同位置的$^{252}$ Cf源发射的中子产生的。沿反冲轨道的相对能量损失的测量允许轨道矢量感，或所谓的头-尾不对称参数，被推导出来。结果表明，在向气体混合物中加入氧气后，先前报道的纯CS $_{2}$中的头尾灵敏度的观察得到了很好的保留。
2016-11-24 hep-ex physics.ins-det
The Return of the WIMP: Missing Energy Signals and the Galactic Center Excess
在最近的一项工作中，我们强调了在LHC的ATLAS实验中观察到的三轻子事件加上丢失的能量的过量可以被解释为低能超对称性的信号。在这种情况下，最轻的中性伴子质量大约是$m_χ\simeq 60$ GeV，直接探测暗物质的截面自然低于电流边界。在这项工作中，我们提出了简单的扩展这种情况下，导致费米-LAT观察到的星系中心的伽马射线过剩的解释，以及AMS-02观察到的反质子过剩。这些扩展包括在中性伴子扇区中增加一个小的CP破坏相或增加一个轻的CP奇希格斯标量。我们的研究是特别相关的，鉴于最近的分析，怀疑先前接受的偏好毫秒星系作为银河系中心过剩的起源。
2019-05-09 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
New constraints on WIMPs from the Canfranc IGEX dark matter search
IGEX协作浓缩76 Ge双β衰变探测器目前正在Canfranc地下实验室运行，覆盖层为2450 m.w.e.。最近的一次升级使它们有可能用于搜索WIMP。导出了WIMP-核子自旋无关相互作用的一个新的不相容图。为了获得这一结果，30天的数据，从一个IGEX探测器，它有一个能量阈值为~4千电子伏，已被认为是。这些数据提高了排除限制来自其他锗二极管实验中的~50 GeV的DAMA区域，并表明，与适度改善的背景低于10千电子伏，DAMA区域可以测试与额外的1千克-年的曝光。
2000-02-21 astro-ph hep-ex hep-ph
Constraints on low-mass WIMPs from the EDELWEISS-III dark matter search
我们提出的弹性散射的银河系暗物质的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的形式在4-30 GeV/ $c^2$质量范围内的搜索结果。我们利用一个582公斤天基准曝光从一个阵列的800克锗测辐射热计配备了一组交错电极与全表面覆盖。我们专门搜索探测器基准体积内的$\sim 2.5-20$ keV核反冲。作为说明，在搜索5（分别为20)GeV/ $c^2$ WIMP为9（分别为0. 4），相比之下，预期的背景6.1（分别。1.4）。$4.3\times 10^{-40}$ cm $^2$的90% CL限值（分别为$9.4\times 10^{-44}$ cm $^2$）被设置在自旋无关的WIMP-核子散射截面上，分别为5（分别为：20)GeV/ $c^2$ WIMP。这一结果代表了41倍的改进，相对于以前的EDELWEISS-II低质量的WIMP搜索7 GeV/ $c^2$ WIMP。导出的约束是在紧张的提示WIMP信号从最近的一些实验中，从而证实了与不同的检测技术得到的结果。
2016-05-09 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Searching for low-mass dark matter via Migdal effect in COSINE-100
我们报告的搜索弱相互作用大质量粒子（WIMP）的暗物质候选人在星系晕相互作用的钠和碘核的COSINE-100实验，并产生高能电子伴随反冲核通过Migdal效应。先前COSINE-100搜索的WIMP质量灵敏度依赖于探测由弹性WIMP-核散射产生的靶核反冲产生的电离信号，通过探测器的1 keVee能量-电子等效阈值，其被限制为高于$\sim$ 5 GeV/ $c^2$的WIMP质量。这里报道的搜索寻找在散射过程中喷射的Migdal电子增强的反冲信号。这对于探测来自晶体钠核的低质量WIMP散射特别有效，其中WIMP能量的相对较大部分被转移到核反冲能量和其轨道电子的激发。在这项分析中，低质量的WIMP搜索窗口的COSINE-100实验扩展到WIMP质量下降到200 MeV/ $c^2$。基于多变量分析技术，通过降低分析阈值，将进一步提高低质量WIMP的灵敏度。我们认为这些改进和探测器性能的最新发展的影响，以重新评估未来的COSINE-200实验的灵敏度。利用0.2 keVee分析阈值和高光产额NaI（Tl）探测器（22个光电子/keVee），COSINE-200实验可以探索低至20 MeV/ $c^2$的低质量WIMP，并探测以前未探索的参数空间区域。
2022-01-11 astro-ph.IM hep-ex
Low-Mass Dark-Matter Hint from CDMS II, Higgs Boson at the LHC, and Darkon Models
CDMS II实验观测到了三个事件，它们可能是由质量为9 GeV的弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质（DM）与原子核碰撞引起的。虽然隐含的WIMP参数区域似乎被排除在XENON实验的限制之外，但有趣的是，如果WIMP-核子相互作用违反了同位旋，大部分张力都会消失。考虑到最近在大型强子对撞机上发现的希格斯玻色子和普朗克测定的DM遗迹密度，这促使我们探索一些模型的含义，其中一个真正的规范单态标量粒子，暗子，作为WIMP。在最简单的情况下，只涉及标准模型加上一个暗子，希格斯玻色子基本上是不可见的，因为它衰变成一对暗子，具有CDMS II建议的WIMP质量，因此不能与LHC中发现的暗子相识别。我们发现，另一方面，一个两个希格斯偶极子模型补充了一个暗子有足够的参数空间，以适应新的潜在DM提示CDMS II和希格斯数据从大型强子对撞机，无论是否暗核子相互作用守恒的同位旋。
2013-07-31 hep-ex hep-ph
The LUX direct dark matter search experiment
大型地下氙（LUX）实验于2013年完成了第一次物理运行，获得了85.3天的WIMP搜索数据，并产生了迄今为止世界上对弱相互作用大质量粒子（WIMP）的自旋无关散射的最严格限制。一个配置文件的可能性分析技术表明，数据是一致的背景只有假设。LUX数据与最近几次直接探测实验结果的低质量WIMP信号解释存在强烈分歧。
2014-12-15 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
WIMP Dark Matter from Gravitino Decays and Leptogenesis
B-L对称性的自发破缺通过跷跷板机制自然地解释了观测到的小中微子质量。最近我们证明，如果引力子是最轻的超粒子（LSP），超对称理论中B-L破缺的宇宙学实现可以成功地产生早期热宇宙的初始条件，即熵、重子不对称性和暗物质。这意味着中微子和超粒子质量之间的关系。在这里，我们将我们的分析扩展到非常重的引力子的情况下，它的动机是暗示在大型强子对撞机的希格斯玻色子。我们发现，非热生产的“纯”wino或higgsino LSP，即弱相互作用的大质量粒子（WIMPs），在重引力子衰变可以解释观测到的暗物质的量，同时履行的约束所施加的原始核合成和leptogenesis范围内的LSP，引力子和中微子的质量。例如，质量为0.05 eV的最轻中微子需要质量低于900 GeV的希格西诺和至少10 TeV的引力子。
2012-07-18 astro-ph.CO hep-ex 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
Search for An Annual Modulation in Three Years of CoGeNT Dark Matter Detector Data
弱相互作用大质量粒子（WIMP）是公认的暗物质候选者。WIMP与敏感探测器的相互作用预计将显示出特有的年度调制率。我们发布了一个数据集，该数据集来自一个低背景锗探测器，旨在寻找这种特征。先前报道的调制持续存在，集中在一个区域的能量谱填充的指数过剩的未知来源。它的相位和周期符合现象学的预期，但它的振幅比标准WIMP星系晕的预测大$\sim$ 4-7倍。我们认为一个非麦克斯韦局部晕速度分布的可能性作为一个合理的解释，能够帮助调和最近报道的WIMP搜索异常。
2014-01-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Direct constraints on charged excitations of dark matter
如果弱尺度暗物质的中性成分伴随着由小于~20 MeV的质量间隙分离的带电激发，WIMP可以与核形成稳定的束缚态。我们表明，在实验上寻找无中微子双β衰变的最新进展设置的第一个直接约束的放能反应的WIMP核束缚态的形成。我们计算了代表性模型中这种过程的速率，并表明双β衰变实验对WIMP双重模型的大部分参数空间提供了独特的灵敏度，补充了宇宙学和直接对撞机搜索所施加的约束。
2013-01-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A Dark Matter Hurricane: Measuring the S1 Stream with Dark Matter Detectors
最近发现的S1流以低倾角、反向旋转的轨道穿过太阳附近。S1的前身是一个矮星系，其总质量与现在的天炉座矮椭球相当，因此预计该星系流将具有显著的DM成分。我们计算的影响的S1流的WIMP和轴子探测器作为其不可测的暗分量的密度的函数。在WIMP探测器中，S1流提供更多的高能核反冲，因此将略微改善DM探测前景。我们发现，即使S1包括小于10%的局部密度，多吨氙WIMP探测器可以区分S1流从散装晕在相对较窄的质量范围内5和25 GeV之间。在定向WIMP探测器如CYGNUS中，S1更显著地增加了DM探测前景，因为它增强了WIMP信号的各向异性。最后，我们表明，轴子haloscopes拥有迄今为止最大的潜在敏感性的S1流。一旦轴子质量被发现，S1的独特速度分布可以很容易地从轴子功率谱中提取出来。
2018-11-07 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ex
Materials Informatics for Dark Matter Detection
暗物质粒子通常被认为是质量在GeV到TeV范围内的弱相互作用大质量粒子（WIMP）。然而，最近的兴趣已经转向更轻的WIMP，这是更难以探测实验。亚GeV WIMP的探测需要在传感器中使用小间隙材料。使用最近的估计的WIMP质量，我们确定了相关的目标空间对小间隙材料（100-10毫电子伏）。狄拉克材料，一类小间隙或零间隙材料，成为探测暗物质的传感器的天然候选者。我们建议使用信息学工具来快速分析材料的能带结构，以寻找小间隙的半导体和半金属，而不是集中在几个预选化合物。作为所提出的策略的一个具体的例子，我们使用的有机材料数据库（omdb.diracmaterials.org），以确定传感器的有机候选人：窄带隙半导体BNQ-TTF和DEBTTT的间隙为40和38毫电子伏，和Dirac线半金属（BEDT-TTF）$\cdot$ Br，表现出微小的间隙时，包括自旋轨道耦合的$\approx$ 50毫电子伏。我们概述了一种新的和强大的方法来寻找暗物质检测传感器材料，通过使用信息学工具的材料的快速分析。
2018-08-23 astro-ph.HE astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci
