Light mediators in dark matter direct detections
Light mediators in dark matter direct detections
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暗物质直接检测中的光介体
DOI：
10.1088/1475-7516/2015/03/032
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发表时间：
2014-12
影响因子：
6.4
通讯作者：
Zhou Yu-Feng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li Tai;Miao Sen;Zhou Yu-Feng
在扩展的有效算符框架下，我们详细研究了光介质对暗物质(DM)-核散射事件谱的影响。光介体的存在改变了对当前实验数据的解释，特别是对DM粒子质量的测定。我们通过解析和数值说明表明，一般来说，对于所有与自旋无关的散射相关的算符，一组给定的实验数据所允许的DM粒子质量随着介体粒子变轻而显著增加。例如，在CDMS-II-Si实验中，在68%(90%)的置信度水平下，允许的DM粒子质量可以达到∼50(100GeV)，远远大于接触相互作用情况下的0∼1GeV。当介质质量低于？(10)MeV时，DM粒子质量的增加趋于饱和。其他实验如SuperCDMS，CDMSlite，CDEX，XENON10/100，LUX，PandaX等的上限都倾向于向高DM质量区域偏弱。在联合分析中，我们发现光介体的存在可以部分地松弛CDMS-II-Si、SuperCDMS和LUX当前结果中的紧张。
In an extended effective operator framework, we investigate in detail the effects of light mediators on the event spectra of dark matter (DM)-nucleus scatterings. The presence of light mediators changes the interpretation of the current experimental data, especially the determination of DM particle mass. We show by analytic and numerical illustrations that in general for all the operators relevant to spin-independent scatterings, the DM particle mass allowed by a given set of experimental data increases significantly when the mediator particle becomes lighter. For instance, in the case of CDMS-II-Si experiment, the allowed DM particle mass can reach ∼ 50 (100) GeV at 68% (90%) confidence level, which is much larger than 0∼ 1 GeV in the case with contact interactions. The increase of DM particle mass saturates when the mediator mass is below ?(10) MeV . The upper limits from other experiments such as SuperCDMS, CDMSlite, CDEX, XENON10/100, LUX, PandaX etc. all tend to be weaker toward high DM mass regions. In a combined analysis, we show that the presence of light mediators can partially relax the tension in the current results of CDMS-II-Si, SuperCDMS and LUX.
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DOI：
10.1088/0954-3899/37/10/105009
发表时间：
2010-10-01
影响因子：
3.5
作者：
Cassel, S.
通讯作者：
Cassel, S.
影响因子：
6.4
作者：
Hong-Bo Jin;Yue-Liang Wu;Yu-feng Zhou
通讯作者：
Hong-Bo Jin;Yue-Liang Wu;Yu-feng Zhou
DOI：
--
发表时间：
2010-07
期刊：
arXiv: High Energy Physics - Phenomenology
影响因子：
--
作者：
T. Banks;J. Fortin;S. Thomas
通讯作者：
T. Banks;J. Fortin;S. Thomas
影响因子：
5
作者：
J. Kumar;D. Sanford;L. Strigari
通讯作者：
J. Kumar;D. Sanford;L. Strigari
影响因子：
5
作者：
Moira I. Gresham;K. Zurek
通讯作者：
Moira I. Gresham;K. Zurek