Solar reflection of dark matter

被引:42
作者
An, Haipeng [1 ,2 ,3 ]
Nie, Haoming [1 ]
Pospelov, Maxim [4 ]
Pradler, Josef [5 ]
Ritz, Adam [6 ]
机构
[1] Tsinghua Univ, Dept Phys, Beijing 100084, Peoples R China
[2] Tsinghua Univ, Ctr High Energy Phys, Beijing 100084, Peoples R China
[3] Peking Univ, Ctr High Energy Phys, Beijing 100871, Peoples R China
[4] Univ Minnesota, Sch Phys & Astron, William I Fine Theoret Phys Inst, Minneapolis, MN 55455 USA
[5] Austrian Acad Sci, Inst High Energy Phys, A-1050 Vienna, Austria
[6] Univ Victoria, Dept Phys & Astron, Victoria, BC V8P 5C2, Canada
基金
加拿大自然科学与工程研究理事会; 奥地利科学基金会;
关键词
D O I
10.1103/PhysRevD.104.103026
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
The scattering of light dark matter off thermal electrons inside the Sun produces a "fast" subcomponent of the dark matter flux that may be detectable in underground experiments. We update and extend previous work by analyzing the signatures of dark matter candidates which scatter via light mediators. Using numerical simulations of the dark matter-electron interaction in the solar interior, we determine the energy spectrum of the reflected flux, and calculate the expected rates for direct detection experiments. We find that large Xenon-based experiments (such as XENON1T) provide the strongest direct limits for dark matter masses below a few MeV, reaching a sensitivity to the effective dark matter charge of similar to 10-9e.
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