GeV Scale Inelastic Dark Matter with Dark Photon Mediator via Direct Detection and Cosmological/Laboratory Constraints
提出了一种新的GeV尺度的非弹性暗物质（DM）候选体.我们的结构具有无反常的$U(1)_X^{}$规范群和暗光子介体，可以实现标量或费米子非弹性DM。它具有高度的预测性和可测试性。我们在XENON 1 T实验中研究了光非弹性DM与电子的散射率，在XENON 1 T，CRESST-III，CDEX-1B和DarkSide-50实验中研究了光非弹性DM与原子核的散射率。我们通过电子反冲探测解决了最近的XENON 1 T异常。结合电子反冲和核反冲（包括Migdal效应）的XENON 1 T约束，我们预测了DM的非弹性质量$\lesssim 1.5$ GeV.我们进一步分析了DM遗迹丰度的界限，较重的DM组件的寿命，和实验室的限制，从中我们确定可行的参数空间，为未来的探测。这为GeV尺度非弹性DM的理论和实验验证提供了重要的基准。
2022-01-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Naturalness of Light Neutralino Dark Matter in pMSSM after LHC, XENON100 and Planck Data
我们研究的可能性轻（低于46 GeV）中性伴暗物质（DM）的候选人在19参数的唯象最小超对称标准模型（pMSSM）的各种最近的实验结果，特别是从大型强子对撞机，氙100，普朗克。我们还研究了电弱微调的程度，这样一个轻的中性伴子的情况下，从搜索超对称性到目前为止的零结果。利用马尔可夫链蒙特卡罗似然分析的完整的pMSSM参数空间，我们发现，一个中性伴子DM质量> 10 GeV的原则上仍然可以满足所有现有的限制。我们的轻中性伴子解可以大致分为两个区域：（1）在10 - 30 GeV的中性伴子质量范围内的解是高度微调的，需要存在轻电子（低于100 GeV），以满足所观察到的DM遗迹密度。我们注意到，这些还没有被现有的LEP/LHC结果最终排除，并且需要对非统一的高吉诺质谱有效的专门分析来排除这种可能性。(ii)低微调的解决方案主要是在30 - 46 GeV的中性伴子质量范围内。然而，它的大部分已经被最新的XENON 100自旋无关直接探测截面上限排除，其余的允许点都在XENON 1 T的预计限制范围内。因此，我们表明，允许的MSSM参数空间的轻中性伴子DM低于LEP限制的46 GeV，可能在超对称模型没有高吉诺质量统一，可以完全访问在不久的将来。鉴于最近在一些直接检测实验中对DM信号的阳性暗示的声明，这可能是有用的。
2013-06-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Direct Dark Matter Search with XENON100
XENON 100实验是直接探测宇宙中暗物质的XENON计划的第二阶段。XENON 100探测器是一个两相时间投影室，装有161 kg超纯液态氙。本文给出了用XENON 100进行224.6天暗物质探测的结果。没有证据表明暗物质的形式WIMP，除了自旋无关的WIMP核子散射截面大于2 $\times$ 10 $^{-45}$ cm $^2$为55 GeV/c $^2$在90%的置信水平（CL）。最严格的限制是建立在自旋相关的WIMP-中子相互作用的WIMP质量超过6 GeV/c $^2$，最小截面为3.5 $\times$ 10 $^{-40}$ cm $^2$（90% C. L.）45 GeV/c $^2$ WIMP。相同的数据集用于搜索轴子和类轴子粒子。迄今为止，太阳轴子的轴子-电子耦合常数的最佳极限是$g_{Ae}$ < 7.7 $\times$ 10 $^{-12}$（90% C.L.），对于类轴子粒子，$g_{Ae}$ < 1 $\times$ 10 $^{-12}$（90% C. L.）对于质量在5和10 keV/c之间的$^2$。
2015-01-14 astro-ph.CO hep-ph physics.ins-det
The unbearable lightness of being: CDMS versus XENON
CDMS-II合作组报告了3个在硅探测器中发生的事件，这些事件与银河系暗物质粒子散射引起的核反冲一致，这些粒子的质量约为8.6 GeV，中子截面约为2 x 10^-41 cm ^2。虽然XENON 10实验的先前结果被认为排除了暗物质等粒子，但我们通过重新分析XENON 10数据发现情况并非如此。然而，XENON 100实验的上限仍然存在一些张力，独立于银河系暗物质分布的天体物理学不确定性。我们探索可能的方式来改善这种紧张局势，通过改变暗物质相互作用的性质。然而，即使使用标准耦合，轻暗物质与CDMS和氙10/100都是一致的。
2013-07-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Invisible Higgs and Scalar Dark Matter
在这一过程中，我们表明，当我们结合WMAP和XENON 100的最新结果，希格斯粒子的标量暗物质的不可见宽度是可以忽略不计的（<10%），除了在一个小区域非常轻的暗物质（< 10 GeV）尚未排除XENON 100或60 GeV左右的比例可以达到50%至60%。ATLAS和CMS的希格斯粒子搜索所公布的新结果对弹性散射截面设定了非常严格的限制。
2011-12-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A search for light dark matter in XENON10 data
我们报告的结果，寻找轻（<10 GeV）粒子暗物质与氙10探测器。事件触发器对单个电子敏感，分析阈值为5个电子，对应于1.4 keV的核反冲能量。考虑自旋无关的暗物质-核子散射，我们排除了散射截面σ_n> 3.5 × 10 ^{-42} cm ^2，对于暗物质粒子质量m_x =8 GeV。我们发现，我们的数据强烈约束最近的弹性暗物质解释CoGeNT和CRESST-II观察到的过量低能量事件，以及DAMA年度调制信号。
2013-05-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Direct Dark Matter search with the XENON program
我们提出了最新的结果，从氙100，氙暗物质搜索计划的当前阶段。XENON 100是一个双相时间投影室，运行在大萨索国立科学院（LNGS），其超低电磁背景约为5 x 10^-3事件/（千克x天x千电子伏），允许设定迄今为止最严格的限值，排除WIMP与核子自旋无关的相互作用，在90%置信水平下，质量为55 GeV/c^2时的截面为2 x 10^-45 cm ^2，45 GeV/c^2时的截面为3.5 x 10 ^-40。在与中子的自旋相关相互作用中，我们还介绍了XENON 1 T的现状和物理目标，XENON 1 T是该计划的下一阶段，它将能够对50 GeV/c^2的WIMP实现2 x 10^-47 cm ^2的灵敏度。
2013-05-13 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
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
Isospin-Violating Dark Matter in the Sun
我们考虑研究自旋独立的同位旋破坏暗物质-核子相互作用与太阳中暗物质湮灭的中微子的前景，重点是IceCube/DeepCore（IC/DC）。如果暗物质-核子相互作用是同位旋破坏的，IC/DC在自旋无关截面中的范围可能与当前的直接探测实验竞争，用于大范围的暗物质质量。我们还比较了IC/DC的灵敏度，下一代氩，锗，氖和氙为基础的探测器。
2011-09-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Collider Constraints on a Dark Matter Interpretation of the XENON1T Excess
根据XENON 1 T报告的低能电子反冲事件中的过剩，许多新的物理方案被提出作为过剩的可能起源。一种可能的解释是，过量是一个快速运动的暗物质（DM）散射电子的结果，其速度$v\sim0.05-0.20$和质量在1 MeV和10 GeV之间。假设快速运动的DM-电子相互作用是由矢量粒子介导的，我们推导出对撞机对所述DM-电子相互作用的约束。DM电子耦合的界限，然后用来约束可能的生产机制的快速移动DM。我们发现，矢量介质的首选质量是相对轻（$\lesssim$ 1 GeV）和耦合的矢量的电子是远远小于耦合到快速移动的DM。
2020-07-07 astro-ph.CO hep-ph
What if ALP dark matter for the XENON1T excess is the inflaton
最近的XENON1T电子反冲数据中的过剩可以用无异常的类轴子粒子（ALP）暗物质来解释，其质量为$m_ϕ= 2.3 \pm 0.2\,$ keV，衰变常数为$f_ϕ/q_e \simeq 2 \times 10^{10} \sqrt{Ω_ϕ/Ω_{\rm DM}}\,{\rm GeV}$。有趣的是，建议的质量和衰变常数与关系式$f_ϕ\sim 10^3 \sqrt{m_ϕM_p}$一致，该关系式是在ALP扮演暴胀子角色的情况下预测的。这就提出了一种可能性，即导致氙1T过剩的ALP暗物质也推动了早期宇宙的膨胀。我们研究了XENON1T过剩对ALP暴胀和暴胀后宇宙热历史的影响。
2020-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Mixed sneutrino dark matter in light of the 2011 XENON and LHC results
在超对称模型中，小狄拉克中微子质量是由超对称破缺产生的，主要是右手（RH）的混合中微子可以是一个很好的冷暗物质（DM）候选者。本文用马尔可夫链蒙特卡罗方法对最小超对称标准模型（MSSM）+RH中微子参数空间进行了整体分析。我们包括所有相关的约束，从对撞机和暗物质搜索，特别注意核和天体物理的不确定性。两种不同的情况可以满足所有的限制：质量为100 GeV的重中微子DM，以及质量约为3-6 GeV的轻中微子DM。我们讨论了直接和间接的暗物质搜索的影响，以及在LHC的超对称性和希格斯粒子搜索，轻和重sneutrino暗物质的情况下。125-126 GeV的希格斯信号排除了轻中微子的情况。
2012-09-03 astro-ph.CO hep-ph
Self-interacting Inelastic Dark Matter in the light of XENON1T excess
我们提出了一个自相互作用的非弹性暗物质（DM）的情况下，最近报道的过量的电子反冲事件的XENON1T实验的可能起源。两个准简并的马约拉纳费米子DM通过一个轻的隐扇形质量规范玻色子与自身相互作用，并通过规范动力学混合与标准模型粒子相互作用。我们还考虑了一个额外的长寿命的单线标量，这有助于实现正确的暗物质遗迹丰度通过混合设置包括冻结和冻结机制。虽然与所需的DM现象学以及足够的自相互作用来解决冷暗物质的小尺度问题是一致的，但具有GeV尺度DM的模型可以通过较重DM组分向较轻DM组分的非弹性向下散射来解释XENON1T过量。所有这些要求都留下了一个非常小的参数空间，使模型对不久的将来的实验具有非常高的预测性。
2021-05-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Comments on "First Dark Matter Results from the XENON100 Experiment"
XENON 100合作最近发布了新的暗物质限制，特别强调了它们对已知对轻质量（低于10 GeV/c^2）弱相互作用大质量粒子（WIMP）敏感的搜索的影响，如DAMA和CoGeNT。我们在这里描述了几个来源的不确定性和偏见，在他们的分析，使他们的新声称的敏感性目前站不住脚。特别是，我们指出了在这一领域的额外工作和简单的运动学参数，表明液体氙（LXe）可能是一个相对不敏感的检测介质的反冲能量（几keV_r）预期从这样的低质量WIMP。
2010-05-12 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
XENONnT and LUX-ZEPLIN constraints on DSNB-boosted dark matter
本研究考虑暗物质经弥散超新星中微子背景加速至半相对论速度，利用XENONnT和LUX-ZEPLIN数据，对亚GeV助推暗物质与核子及电子的散射截面给出新约束，并强调地球衰减与核尺寸效应的重要性。
2024-03-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Boosted Self-Interacting Dark Matter and XENON1T Excess
我们提出了一个自相互作用的增强暗物质（DM）的情况下，最近报道的过量的电子反冲事件的XENON 1 T实验的一个可能的解释。标准模型（SM）被扩展为两个在暗$U(1)_D$规范对称性下带电的类矢量费米子单态来描述暗扇区。虽然光矢量玻色子介质的存在导致足够的DM自相互作用来解决冷暗物质的小尺度问题，但具有亚GeV尺度DM的模型可以通过在检测器处增强的DM分量与电子的弹性散射来解释XENON 1 T过量。DM到光介质中的强烈湮灭导致抑制的热遗迹。暗冻结和标量晚期衰变的非热贡献的混合设置可以导致正确的遗迹丰度。我们用XENON 1 T数据拟合了我们的模型，并发现最终的参数空间与DM的自相互作用、DM-电子散射率以及天体物理和宇宙学观测结果一致。一个微小的参数空间符合所有这些限制和要求，可以在不久的将来的实验中进一步审查。
2022-04-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Importance of upgraded energy reconstruction for direct dark matter searches with liquid xenon detectors
液态氙暗物质搜寻实验所采用的通常的核反冲能重建仅依赖于初级闪烁光子信号。基于光子和电子信号的能量重建产生搜索结果的更准确的表示。对于质量为m~10 GeV的暗物质粒子，在典型搜索框的左下角更有可能观察到散射事件的核反冲，而不是在核反冲校准质心附近。在搜索框的这个区域，实际的核反冲能比通常的能量标度小，大约是x2的一个因子。最近的搜索结果从XENON 100实验进行了讨论，根据这些考虑。
2012-10-18 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
A Spin-Dependent Interpretation for Possible Signals of Light Dark Matter
与光（7-10 GeV）暗物质广泛兼容的信号已经在三个直接探测实验中报道：CoGeNT，DAMA/LIBRA和CDMS-II硅。这些可能的信号已经被解释在目标核和暗物质之间的自旋无关的相互作用的背景下，虽然有与零结果的张力，特别是从氙为基础的实验。在本文中，我们证明了CoGeNT和CDMS-II硅的结果也是兼容的假设自旋相关的中子相互作用，虽然这是在紧张与氙为基础的实验和PICASSO。来自XENON 100和XENON 10的零结果的张力与自旋无关耦合的张力大致相同。所有三个实验信号可以通过与质子和中子的自旋相关相互作用的组合来兼容，尽管这种情况增加了与其他实验的零结果的冲突。
2013-06-10 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
Prospects for dark matter detection with inelastic transitions of xenon
在直接探测实验中，暗物质可以散射并激发原子核到低激发态。该特征与正则弹性散射信号不同，因为非弹性信号也包含从核的随后的迅速去激发沉积的能量。弹性和非弹性信号的测量将允许单个实验区分自旋无关和自旋相关的相互作用。对于第一次，我们的非弹性信号的两相氙探测器中，暗物质非弹性散射的氙-129或氙-131同位素。我们这样做，通过实施一个典型的吨级两相氙探测器的现实模拟，并仔细估计相关的背景信号。通过我们的探测器模拟，我们探索了来自轴向矢量相互作用的非弹性信号是否可以用即将到来的吨级探测器检测到。我们发现，两相探测器允许信号和背景之间的一些歧视，使它有可能检测到暗物质，非弹性散射的暗物质的同位素超过约100 GeV的暗物质粒子的<$-129或<$-131。如果在两年的数据收集之后，XENON 1 T对弹性散射核的搜索没有发现暗物质存在的证据，那么从轴向矢量相互作用中检测到非弹性信号的可能性将几乎完全排除。
2016-05-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Electron-target experiment constraints on light dark matter produced in primordial black hole evaporation
银河系中的亚GeV轻暗物质粒子或原始黑洞等宏观物体由于直接探测实验中WIMP的零结果而成为有吸引力的暗物质候选者。我们探讨了目前的PBH作为一种新的来源，以产生光增强DM和限制光PBH与当前和未来的地面设施的可能性。我们研究了电子弹性散射数据，并获得了来自Super-Kamiokande和XENON 1 T对PBH蒸发的助推DM的电流约束。亚GeV的DM-电子散射截面和DM组成的PBHs $f_{\rm PBH}$的分数的前瞻性的界限也施加为未来的氙实验。
2022-09-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Xenophobic Dark Matter
我们认为模型的仇外暗物质，其中违反同位旋的暗物质-核子相互作用显着降低氙直接探测实验的响应。对于模型的近最大仇外心理，与中子-质子耦合比$f_n / f_p \approx -0.64$，和暗物质质量接近8 GeV，感兴趣的区域CoGeNT和CDMS-Si和CDMS-Ge数据中的Collar和Fields确定的感兴趣的区域可以达成一致。这个模型可能会在未来的直接，间接和对撞机搜索进行测试。有趣的是，由于氙的天然同位素丰度意味着仇外心理有其局限性，我们发现这种仇外心理模型可能会在不久的将来通过氙实验进行探索。LHC和费米-LAT在不久的将来的数据也可能提供有趣的替代探针的仇外暗物质。
2013-06-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Results from a Low-Energy Analysis of the CDMS II Germanium Data
我们报告的结果，从低温暗物质搜索（CDMS II）实验在苏丹地下实验室的数据重新分析。2006年10月至2008年9月，我们使用8个锗探测器采集了数据，并在降低反冲能阈值（2 keV）的情况下重新分析了这些数据，以提高对质量低于~10 GeV/c^2的弱相互作用大质量粒子（WIMP）相互作用的灵敏度。对于质量低于9 GeV/c^2的WIMP，这一分析提供了比CDMS II之前的结果更强的约束，并排除了与DAMA/LIBRA和CoGeNT实验中可能的低质量WIMP信号相关的参数空间。
2011-04-21 astro-ph.CO hep-ex
Revisiting XENON100's Constraints (and Signals?) For Low-Mass Dark Matter
虽然CoGeNT和CDMS实验的观测结果被解释为低质量（~7-10 GeV）暗物质粒子的可能信号，但XENON 100合作的限制似乎与这一假设不相容，至少在表面上是这样。在本文中，我们重新审视氙100的约束暗物质在这个质量范围内，并考虑如何各种不确定性和假设可能会改变这一结论。我们还注意到，虽然XENON 100的两个核反冲候选者都表现出非常低的电离闪烁信号比率，使其难以归因于已知的电子或中子背景，但它们与CoGeNT和CDMS所青睐的质量范围内的暗物质粒子的起源是一致的。我们认为，较低的，但并非难以置信的，值的相对闪烁效率的液体氙（L_eff），并在氙100的电场（S_nr）的液体氙的闪烁信号的抑制，这两个事件可以始终引起暗物质粒子的质量和截面的范围内的CoGeNT和CDMS青睐。如果这种解释是正确的，我们预测，LUX实验，具有显着更高的光产额比氙100，应该观察到暗物质诱导的事件在可观察的速度约3-24个月。
2013-06-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The XENON100 exclusion limit without considering Leff as a nuisance parameter
2011年，XENON 100实验对暗物质-核子相互作用设置了前所未有的限制，如果对应的截面大于10^{-39} cm ^2，则排除质量低于6 GeV的暗物质候选者。在闪烁效率（Leff）方面的排斥限制的依赖性一直在争论的长度。为了克服可能的批评，XENON 100进行了一项分析，其中Leff被认为是一个讨厌的参数，其不确定性通过使用高斯似然来分析，其中平均值对应于最佳拟合Leff值，平滑地外推到3 keVnr以下的零。虽然这种方法看起来相当稳健，但它不能解释更极端类型的外推，也不能预测如果新数据支持Leff低于3 keVnr的平坦行为，排除极限会变化多少。然而，这个问题对于接近已公布的氙100极限的轻暗物质模型至关重要。为了回答这个问题，我们使用极大似然比分析，如XENON 100协作所做的那样，但不将Leff视为滋扰参数。相反，Leff直接从数据拟合中获得。这使我们能够通过对Leff进行边缘化来定义频率论置信区间。
2012-04-05 astro-ph.CO hep-ph
Electron Ionization via Dark Matter-Electron Scattering and the Migdal Effect
目前有几个现有的和拟议的实验，旨在探测亚GeV的暗物质（DM）使用电子电离在各种材料。这些实验的预计信号率假设该电离产率仅来自DM直接散射离开电子靶，忽略DM散射离开核靶的二次电离贡献。我们研究了这一假设的有效性，并表明，如果亚GeV DM与质子和电子的强度相当的耦合，将是暗光子介质的情况下，通过Migdal效应尺度与原子序数$Z$和3-动量转移$\mathbf{q}$作为$Z^2 \mathbf{q}^2$的原子散射的电离信号。其结果是，Migdal效应总是次主导的电子散射时，介质是轻的，但Migdal诱导的电离可以主导电子散射的重介质和DM质量在数百MeV的范围。我们把这两个电离过程相同的理论基础上，解决一些理论上的不确定性，用于计算率的原子波函数的选择，并讨论DM的情况下，Migdal过程占主导地位的影响，包括XENON 10，XENON 100，和最近的XENON 1 T光DM散射的结果。
2020-11-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Improved WIMP-search reach of the CDMS II germanium data
CDMS II数据从5塔运行在苏丹地下实验室进行了再处理与改进的电荷脉冲拟合算法。两种新的分析技术，拒绝表面事件的背景被应用到612公斤天锗探测器WIMP搜索曝光。还通过将10 keV分析阈值降低至$\sim$ 5 keV来完成扩展分析，以增加接近8 GeV/ $c^2$的WIMP质量的灵敏度。揭盲后，在10 keV的沉积能量以上没有候选事件，在低阈值分析中有6个事件。这产生了最小的WIMP-核子自旋无关散射截面极限的$1.8 \times 10^{-44}$和$1.18 \times 10 ^{-41}$ cm $^2$在90\%的置信度为60和8.6 GeV/ $c^2$ WIMP，分别。对于60（8.6）GeV/ $c^2$ WIMP，这将先前的CDMS II结果提高了2.4（2.7）倍。
2015-10-13 astro-ph.CO hep-ex
Differentiating hidden sector dark matter from light WIMPs with Germanium detectors
轻WIMP暗物质和隐藏扇区暗物质已被提出来解释DAMA，CoGeNT和CRESST-II数据。这两种方法的特点是暗物质粒子在原子核上的自旋无关的弹性散射。轻WIMP暗物质调用一个单一的粒子物种，通过接触相互作用与普通物质相互作用。相比之下，隐藏扇区暗物质通常是多组分的，并且被假设通过无质量介质的交换来相互作用。这种隐藏的扇形暗物质因此预测了由于这种动力学而急剧上升的核反冲光谱$dR/dE_R \sim 1/E_R^2$，而WIMP暗物质预测了一个敏感地依赖于WIMP质量的光谱$m_χ$。我们比较和对比这两个非常不同的可能来源的CoGeNT低能量过剩。在相关的能量范围内，这两个理论预测的反冲光谱大致同意提供$m_χ\simeq 8.5$ GeV-接近的值有利于从拟合CoGeNT和CDMS低能数据。即将进行的实验包括C-4、CDEX和MAJORANA演示器，预计将提供低能锗反冲光谱的合理精确测量，包括年度调制幅度，这应该区分这两种理论可能性。
2012-11-14 astro-ph.CO hep-ph
Sneutrino Dark Matter in Gauged Inverse Seesaw Models for Neutrinos
扩展最小超对称标准模型（MSSM），通过反跷跷板机制解释小中微子质量，可以导致一个新的轻超对称标量伙伴，可以发挥非弹性暗物质（iDM）的作用。它是理论中中性费米子的超伴子（轻左手中微子和两个重标准模型单重态中微子）的线性组合，可以非常轻，质量在$\sim 5-20$ GeV范围内，正如目前一些直接探测实验所建议的那样。这类模型中的iDM具有keV尺度的质量分裂，这与中微子的小马约拉纳质量密切相关。我们预测的差分散射率和年度调制的iDM信号，可以在未来的锗和氙为基础的探测器进行测试。
2012-01-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
First Dark Matter Results from the XENON100 Experiment
XENON 100实验在意大利的Gran Sasso国家实验室进行，目的是在超低背景双相时间投影室中寻找散射62公斤液态氙的暗物质WIMP。在这封信中，我们提出了第一个暗物质的结果，从分析11.17天的非盲数据，在2009年10月和11月获得。在选定的40 kg基准靶中，在预定义的信号区域内，我们没有观察到任何事件，因此排除了在90%置信水平下，对于55 GeV/c^2的WIMP，自旋无关的WIMP-核子弹性散射截面大于3.4 x 10^-44 cm ^2的情况。在20 GeV/c^2以下，这一结果限制了对CoGeNT和DAMA信号的解释，即它们是由自旋无关的、弹性的、轻质量的WIMP相互作用引起的。
2011-03-01 astro-ph.CO
Constraints on inelastic dark matter from XENON10
有人认为，从探测器靶核非弹性散射的暗物质粒子可以解释DAMA调制信号（解释为粒子暗物质的证据）与CDMS-II和XENON 10的零结果的明显不相容性。在非弹性相互作用的暗物质的预测是一个低能量事件的抑制，并在更高的核反冲当量能量的核反冲事件的人口。这与众所周知的弹性相互作用情况下下降指数谱的预期形成鲜明对比。我们提出了一个新的分析氙10暗物质搜索数据扩展到E $_{nr}=75$ keV核反冲当量能量。我们的结果排除了一个显着的区域，以前允许的参数空间中的非弹性相互作用的暗物质的模型。特别是，发现暗物质粒子质量$m_χ\gtrsim150$ GeV是不利的。
2010-11-30 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Results from 225 Live Days of XENON100 Data
我们报告的搜索粒子暗物质的氙100实验，在2011年和2012年期间在国立大萨索大学（LNGS）运行了13个月。氙100在目标能量区具有（5.3 \pm 0.6）\times 10^-3事件（kg day keVee）^-1的超低电磁背景。对\times 34 kg暴露的224.6个存活日进行盲法分析，未发现暗物质相互作用的证据。在6.6-30.5 keVnr的预定核反冲能量范围内观察到的两个候选事件与（1.0 \pm 0.2）事件的背景预期一致。使用6.6-43.3 keV能量范围的李克图分析，为质量大于8 GeV/c^2的WIMP与核子的自旋无关弹性散射截面设定了最严格的极限，在55 GeV/c^2和90%置信水平下，最小值为2 \times 10^-45 cm ^2。
2013-03-20 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
On the Effect of Nuclear Response Functions in Dark Matter Direct Detection
我们研究了核响应函数的影响，如[Fitzpatrick et al，arXiv：1203.3542]中所述，在动机良好的UV完成的背景下，对暗物质（DM）的直接检测，包括电偶极子和磁偶极子，anapole，自旋轨道和伪标量介导的DM。总之，这些包含了从[Fitzpatrick et al，arXiv：1203.3542]的非相对论有效理论中提取的六个核响应中的五个（第六个难以UV完成），其中六个组合中的两个对应于标准的自旋无关和依赖响应。从现有的直接检测实验的约束，我们发现，只有COUPP约束，由于其沉重的碘目标具有较大的角动量和不成对的自旋，其大的能量范围的灵敏度，是大大修改的新的响应相比，将推断使用标准的形状因子模型的响应的能量依赖性。对于氙和锗等重靶，反冲能增加时新的核反应行为可能与标准反应行为有很大不同，但这对LUX、XENON100和CDMS等实验的约束几乎没有影响，因为这些实验中检测到的最大核反冲能相对较低。我们利用新的核响应模拟80和250 GeV DM候选者的模拟数据，以突出它们可能如何影响假定的信号，并发现新的响应是最重要的动量抑制的相互作用，如磁偶极子或伪标量介导的相互作用时，目标是相对较重的（如氙和碘）。
2014-01-15 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter sensitivity of multi-ton liquid xenon detectors
我们研究了使用液体氙靶的多吨级时间投影室的灵敏度，例如，建议DARWIN仪器，自旋无关和自旋相关的WIMP-核子散射相互作用。考虑到现实的背景，从探测器本身以及从中微子，我们研究的曝光，能量阈值，背景抑制效率和能量分辨率的暗物质灵敏度的影响。随着曝光量为200 t x y，并假设探测器参数，这已经被实验证明，自旋无关的横截面低至$2.5 \times 10^{-49}$ cm $^2$可以探测到的WIMP质量约40 GeV/ $c^2$。在背景抑制和曝光方面的进一步改进将进一步提高灵敏度，而最终的WIMP科学范围将受到氙核相干散射中微子的限制。
2015-09-03 astro-ph.CO physics.ins-det
Accurate electron-recoil ionization factors for dark matter direct detection in xenon, krypton and argon
本文计算了氩、氪和氙中暗物质诱导电子电离的原子因子并给出表格化结果，涵盖多种电子耦合类型，同时检验了计算精度并展示了XENON1T事件率对低能响应建模的依赖。
2023-05-09 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
Projected sensitivity to sub-GeV dark matter of next-generation semiconductor detectors
我们计算的投影灵敏度暗物质（DM）粒子在未来的直接探测实验使用锗和硅半导体目标的亚GeV质量范围。我们使用似然比作为检验统计量，Monte Carlo模拟和背景模型，我们从最近的实验数据中提取的DM-电子相互作用的暗光子模型内执行此计算。我们提出了我们的研究结果中所需的DM-电子散射截面值拒绝的背景只有假设，有利于背景加DM信号假设与统计学意义，$\mathcal{Z}$，对应于3或5个标准差。我们还测试了我们的结论的稳定性下的天体物理参数的变化，在银河系中的DM的本地空间和速度分布。在最好的情况下，当具有$50$ kg-年曝光量的高压锗检测器和具有$1$ kg-年曝光量和$1\times10^{-7}$计数/像素/天暗电流率的CCD硅检测器同时报告DM信号时，我们发现与$\mathcal{Z}=3$相容的最小截面值对于接触相互作用，（$\mathcal{Z}=5$）约为$8\times10^{-42}$ cm $^2$（$1\times10^{-41}$ cm $^2$），对于长程相互作用，约为$4\times10^{-41}$ cm $^2$（$7\times10^{-41}$ cm $^2$）。我们的敏感性研究扩展和完善以前的作品在背景模型，统计方法和治疗的基础天体物理学的不确定性。
2020-01-24 astro-ph.CO hep-ph
Low-threshold analysis of CDMS shallow-site data
低温暗物质搜索（CDMS II）探测器第一塔在最后一次浅层运行期间采集的数据已被重新分析，对小能量沉积的灵敏度有所提高。2001年12月至2002年6月期间，在斯坦福地下设施（SUF）运行了4个~224 g锗探测器和2个~105 g硅探测器，产生了118天的原始暴露。三个锗和两个硅探测器进行了分析与一种新的低阈值技术，使之有可能降低锗和硅的分析阈值下降到实际的触发阈值的~1 keV和~2 keV，分别。基于这些数据，弱相互作用大质量粒子（WIMP）从核弹性散射的自旋无关截面的极限排除了质量低于9 GeV/c^2的WIMP的有趣参数空间。在标准的晕假设下，这些数据部分排除了将DAMA/LIBRA和CoGeNT实验数据解释为WIMP信号的参数空间，也排除了WIMP质量在3 GeV/c^2和4 GeV/c^2之间的新参数空间。
2011-01-03 astro-ph.CO hep-ex
Dark Matter Results from 100 Live Days of XENON100 Data
我们目前的结果，从直接搜索暗物质的氙100探测器，安装在地下的INFN的Nazionali del Gran Sasso，意大利。XENON 100是一个两相时间投影室，配有62 kg液体氙靶。交互顶点重建在三维毫米精度允许只选择最里面的48公斤作为超低背景基准目标。在2010年1月至6月期间获得的100.9个实时数据中，没有发现暗物质的证据。在预定义的信号区域中观察到三个候选事件，预期背景为1.8 +/- 0.6个事件。这导致了当今对暗物质相互作用的最严格限制，不包括自旋无关的弹性WIMP-核子散射截面在7.0 × 10 ^-45 cm ^2以上，WIMP质量为50 GeV/c^2，置信水平为90%。
2011-09-07 astro-ph.CO hep-ex
First Results of the Phase II SIMPLE Dark Matter Search
我们报告的14.1 kgd测量结果与15个过热液滴探测器的总有效质量0.208公斤，包括第一阶段的30 kgd第二阶段实验。结合中子-自旋灵敏的XENON 10实验结果，这些结果在XENON，KIMS和PICASSO定义的相空间的50%以前允许的范围内，得到了在M_W = 50 GeV/c ~ 2的弱相互作用大质量粒子-核相互作用的自旋相关扇区上|a_p| < 0.32的极限。在自旋无关区，在M_W = 45 GeV/c ~ 2处得到了2.3 × 10 ~（-5）pb的极限。
2010-10-20 astro-ph.CO hep-ex
Global Fits of the cMSSM and NUHM including the LHC Higgs discovery and new XENON100 constraints
我们提出了全球拟合的约束最小超对称标准模型（cMSSM）和非通用希格斯模型（NUHM），包括最新的CMS约束的希格斯玻色子质量，5.8/fb积分亮度零超对称搜索的ATLAS，新的LHCb测量的Bs到mu+mu-分支比和7年的WMAP暗物质遗迹丰度测定。我们包括最新的暗物质的限制，从氙100实验，边缘化天体物理和粒子物理的不确定性。我们提出了贝叶斯后验和配置文件的可能性地图的最高分辨率今天，从高达3.5亿点。我们发现，对希格斯玻色子质量的新约束有着巨大的影响，排除了以前喜欢的cMSSM和NUHM参数空间的大区域。在cMSSM中，轻粒子和质量为几百GeV的高吉诺类暗物质是有利的。NUHM表现出强烈的偏好较重的s粒子的质量和希格斯诺类中性伴子的质量为1 TeV。未来的吨级XENON 1 T直接探测实验将探测目前最受欢迎的cMSSM和NUHM参数空间的大部分。在14 TeV碰撞能量下运行的LHC将探索cMSSM中的有利区域，而NUHM中的大多数有利区域将仍然无法进入。我们的最佳拟合点达到了令人满意的拟合质量，p值范围为0.21至0.35，因此目前研究的两个模型中没有一个可以在任何有意义的显著性水平上被排除在外。
2012-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Search Results from a One Tonne$\times$Year Exposure of XENON1T
我们报告的搜索弱相互作用大质量粒子（WIMPs）使用278.8天的数据收集的XENON 1 T实验在LNGS。XENON 1 T使用基准质量为$(1.30 \pm 0.01)$ t的液体氙时间投影室，导致1.0 t $\times$年曝光。感兴趣的能量区域[1.4，10.6] $\mathrm{keV_{ee}}$（[4.9，40.9] $\mathrm{keV_{nr}}$）显示出$(82\substack{+5 \\ -3}\textrm{ (sys)}\pm3\textrm{ (stat)})$事件/ $(\mathrm{t}\times\mathrm{yr}\times\mathrm{keV_{ee}})$的超低电子反冲背景速率。没有发现显着超过背景和配置文件的似然分析参数化的空间和能量维度排除了新的参数空间的WIMP核子自旋无关的弹性散射截面的WIMP质量超过6 GeV/c ${}^2$，最小的$4.1\times10^{-47}$ cm $^2$在30 GeV/c ${}^2$和90%的置信水平。
2018-09-13 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Comment on "On the subtleties of searching for dark matter with liquid xenon detectors"
在最近的一份手稿（arXiv：1208.5046）中，Peter Sorensen声称XENON 100对WIMP质量低于10 GeV的自旋无关WIMP-核子截面的上限“可能被低估了一个数量级或更多”。在提交我们的新结果（arXiv：1207.5988）之前进行了类似但更详细的分析，我们无法证实这些发现。我们指出了在我们的最终分析中不考虑所描述的影响的理由，并列出了他的研究中的几个潜在问题。
2012-08-28 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
A 130 GeV photon line from dark matter annihilation in the NMSSM
在次最小超对称标准模型中，中性伴子暗物质可以通过s通道中CP奇希格斯玻色子的交换而湮灭为一对光子。CP奇希格斯玻色子玻色子通过一个主要是类希格斯玻色子的电荷环与两个光子耦合。我们发现NMSSM的参数空间可以同时容纳i）质量约为130 GeV的类中性子暗物质，产生130 GeV的光子线; ii）大于或等于10 ^{-27} cm ^3 s ^{-1}的湮灭截面; iii）符合WMAP约束的遗迹密度; iv）与氙100的边界相容的直接检测截面，以及v）大约125 GeV的类似希格斯质量的标准模型。然而，CP奇数希格斯质量必须偶然接近260 GeV。
2012-08-23 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
Results of a Search for Sub-GeV Dark Matter Using 2013 LUX Data
亚GeV质量的暗物质（DM）粒子的散射很难用基于液态氙的DM搜索仪器探测到，因为核反冲过程中的能量转移小于典型的探测器阈值。然而，树能级的DM-核散射图可以伴随着韧致辐射光子或所谓的“Migdal”电子的同时发射，这在比相应的核反冲更高的能量下为实验特征提供了电子反冲分量。该特征的存在允许液体氙探测器在分析中使用闪烁和电离信号，其中核反冲信号将不可见。我们报告了质量为0.4-5 GeV/c $^2$的DM粒子的自旋无关DM-核子散射的约束条件，使用1.4 $\times10^4$ kg $\cdot$ day的搜索曝光量，来自大型地下氙（LUX）实验的2013年数据，用于四种不同类型的介质。该分析将基于液体氙的DM搜索仪器的范围扩展到比以前实现的更低的DM质量。
2019-10-16 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Direct Detection of Strongly Interacting Sub-GeV Dark Matter via Electron Recoils
我们认为直接检测搜索亚GeV的暗物质通过电子散射在暗物质和普通物质之间存在大的相互作用。地壳、大气和屏蔽材料中的电子和原子核的散射会减弱地面探测器预期的局部暗物质通量，因此此类实验在某些临界截面以上对暗物质失去灵敏度。我们研究了各种模型，包括暗物质与一个重的和超轻的暗光子，通过电偶极矩，并专门与电子相互作用。对于暗光子介质和电偶极相互作用，暗物质-电子散射截面直接与暗物质-核截面相关，并且核相互作用通常主导衰减过程。我们从几个实验- SENSEI，CDMS-HVeV，XENON 10，XENON 100和DarkSide-50 -使用蒙特卡罗模拟和分析估计的组合，确定不同的暗物质模型的排阻带。我们还推导出位于不同深度和曝光范围的探测器的投影灵敏度，并计算SNOLAB的SENSEI和Modane的DAMIC-M的投影灵敏度。最后，我们讨论了达到高截面和调制签名的小气球和卫星携带的探测器敏感的电子反冲，如跳跃CCD。这样的探测器可以潜在地探测不受约束的参数空间在高横截面的次主导成分的暗物质与一个大质量的，但超轻，暗光子相互作用。
2019-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Ray Boosted Sub-GeV Gravitationally Interacting Dark Matter in Direct Detection
到目前为止，对大质量暗物质（DM）与可见扇区的非引力相互作用的探测结果是零。DM只能通过引力相互作用与普通物质联系。此外，大多数传统的直接探测器由于反冲能量小，对光DM的灵敏度较差。由于高能宇宙射线（CR），光DM可以通过用CR散射而增强，并且因此可以在正在进行的实验中检测到。在这项工作中，我们推导出的宇宙线助推的sub-GeV DM与引力介质从Xenon 1 T数据的排斥限制。事实证明，目前的数据可以排除这样一个宇宙射线增强DM的相当大的区域。
2020-11-04 astro-ph.CO hep-ph
Direct Detection of Light "Ge-phobic" Exothermic Dark Matter
我们提出的直接暗物质（DM）的检测数据的轻WIMP与放热散射与核（exoDM）的比较，无论是假设标准晕模型（SHM）和晕模型无关的方式。放热相互作用有利于轻目标，从而降低了来自氙目标的上限的重要性，其中最具限制性的是目前的LUX限制。在我们的SHM分析中，CDMS-II-Si和CoGeNT区域被这些边界所允许，然而最近的SuperCDMS限制拒绝了具有同位旋守恒耦合的exoDM的两个区域。exoDM的违反同位旋的耦合，特别是具有$-0.8$的中子与质子耦合比的耦合（我们称之为“Ge-phobic”），最大限度地减少了DM与锗的耦合，并允许CDMS-II-Si区域变得与所有边界兼容。这也清楚地显示在我们的光环独立分析。
2014-05-02 astro-ph.CO hep-ph
The impact of a 126 GeV Higgs on the neutralino mass
我们使用GUT尺度参数强调了约束最小超对称SM（CMSSM）和次最小超对称SM（NMSSM）（包括126 GeV的希格斯玻色子）之间的暗物质部分的差异。在暗物质部分，两个模型是相当正交的：在CMSSM中，WIMP在很大程度上是一个双星，需要来自LHC约束的大质量。在NMSSM中，WIMP有一个大的单斜分量，因此不受LHC超对称质量限制的影响。轻NMSSM中性伴子质量范围是费米数据中有关轻WIMP的线索的兴趣。这种低质量的WIMP在CMSSM中无法解释。最后，展望了14TeV的XENON1T和LHC的发现前景。
2014-09-09 astro-ph.CO hep-ph
The Empirical Case For 10 GeV Dark Matter
在这篇文章中，我总结并讨论了大量的证据，这些证据支持暗物质以大约10 GeV的粒子形式存在。这些证据包括来自银河系中心的伽马射线的光谱和角分布，来自银河系射电灯丝的同步辐射，来自内星系的弥散同步辐射（“WMAP Haze”）以及来自直接探测实验DAMA/LIBRA，CoGeNT和CRESST-II的低能信号。这些观测结果可以用相对较轻的暗物质粒子来解释，暗物质粒子的湮灭截面与简单热遗迹的预测一致（σ v ~ 10^-26 cm^3/s），并且在银河系晕中的分布与模拟预测一致。相比之下，伽马射线和同步加速器信号的天体物理学解释并没有成功地适应这些观测。同样，DAMA/LIBRA观测到的年度调制相位（现在得到CoGeNT的支持）与所有已知或假设的调制背景不一致，但与暗物质散射的预期非常一致。这种情况是符合所有现有的间接和对撞机的限制，以及由CDMS放置的限制。如果液态氙对极低能量核反冲的反应相对于以前的评估有所抑制，或者如果暗物质与质子和中子具有不同的耦合，则可以实现与氙基实验的一致性。
2012-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Uncertainties in Direct Dark Matter Detection in Light of Gaia's Escape Velocity Measurements
直接探测实验对自旋无关的暗物质-核子相互作用的截面设定了越来越严格的限制。在获得这样的限制，实验主要假设标准晕模型（SHM）的分布暗物质在我们的银河系。定义SHM需要三个天体物理参数：本地暗物质逃逸速度、本地暗物质密度和太阳绕星系中心的圆周速度。本文研究了这三个天体物理参数的不确定性对XENON 1 T排除极限的影响，使用公开可用的DDCalc程序。我们比较使用广泛假设的逃逸速度从RAVE调查和新计算的逃逸速度Monari $et$ $al.$使用盖亚数据的限制。我们的研究发现，天体物理的不确定性主要是在暗物质质量低于6 GeV的逃逸速度（独立于最佳拟合值）的不确定性，并可能导致在4 GeV的排斥极限近6个数量级的变化。在6 GeV以上的WIMP质量，不确定性成为主导的本地暗物质密度，导致不确定性的因素$\sim$ 10（3）在6（15）GeV的WIMP质量的排斥限制。此外，这项工作发现，更新的最佳拟合值的逃逸速度的基础上盖亚数据导致只有非常微小的变化的影响天体物理学的不确定性的XENON 1 T排除限制。
2019-10-18 astro-ph.CO hep-ph
Search for WIMP Inelastic Scattering off Xenon Nuclei with XENON100
我们提出的第一个约束的自旋相关的，非弹性散射截面的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的核子从氙100数据与曝光量为7.64 $\times$ 10 $^3$ \，kg\，天。XENON 100是一个双相氙时间投影室，有效质量为62千克，运行在意大利国家大萨索实验室（LNGS），旨在寻找来自WIMP-核相互作用的核反冲。在这里，我们探讨了非弹性散射，在那里的过渡到一个低洼的激发核态的$^{129}$的诱导。实验签名是一个核反冲观察到的提示退激发光子。我们没有看到这种非弹性的WIMP- $^{129}$相互作用的证据。一个轮廓似然分析允许我们设置一个90\%的C. L。给出了100 GeV/cPDMATHABMR下$3.3 \times 10^{-38}$，cm $^{2}$的非弹性、自旋相关的WIMP-核子截面的上限.这是迄今为止最具约束力的结果，并为即将到来的更大的双相氙探测器中的这种相互作用通道的分析奠定了基础。
2017-05-01 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
The XENON100 Dark Matter Experiment
XENON 100暗物质实验在时间投影室（TPC）中使用液体氙（LXe）来寻找由暗物质弱相互作用大质量粒子（WIMPs）散射引起的高能核反冲。在本文中，我们提出了一个详细的描述的检测器的设计和目前的性能结果，建立在调试阶段，并在第一次科学运行。XENON 100的活性靶包含62 kg的锂离子，由99 kg的锂离子包围，两者都装有在液体或惰性气体中工作的光电倍增管（PMT）。Lion的目标和否决权都装在一个低放射性的不锈钢容器中，嵌入被动辐射屏蔽层中。该实验被安装在意大利Gran Sasso国家天文台（LNGS）的地下，最近公布了100天暗物质搜索的结果。XENON 100的最终设计目标是，对于100 GeV/c^2的WIMP，实现自旋无关的WIMP-核子散射截面灵敏度σ= 2 × 10 ^-45 cm ^2。
2012-02-08 astro-ph.CO astro-ph.IM
CoGeNT: A Search for Low-Mass Dark Matter using p-type Point Contact Germanium Detectors
CoGeNT采用p型点接触（PPC）锗探测器来搜索弱相互作用大质量粒子（WIMP）。凭借其低能量阈值和拒绝表面背景的能力，这种类型的设备允许强调低质量的暗物质候选者（wimp质量约为10 GeV/c2）。我们报告的PPC探测器目前正在苏丹地下实验室的数据，屏蔽，数据采集，仪器稳定性，数据分析和背景估计方面的详细说明的特点。一个详细的背景模型被用来调查低能量过剩的事件先前报道，并评估在低能量事件率的时间调制的可能性。对所有目前已知背景的广泛模拟并没有为CoGeNT数据中过量的低能事件或先前观察到的事件率的时间变化提供可行的背景解释。还首次报道了作为能量函数的数据中的表面（慢脉冲上升时间）事件污染的确定。我们的结论是，CoGeNT探测器技术非常适合于搜索DAMA/LIBRA结果所支持的WIMP质量和耦合区域中的暗物质粒子相互作用所预期的年度调制签名
2013-04-29 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
