Model-independent comparison of annual modulation and total rate with direct detection experiments

被引：27

作者：

Kahlhoefer, Felix ^{[1
]}

Reindl, Florian ^{[2
,3
]}

Schaffner, Karoline ^{[4
]}

Schmidt-Hoberg, Kai ^{[5
]}

Wild, Sebastian ^{[5
]}

机构：

[1] Rhein Westfal TH Aachen, Inst Theoret Particle Phys & Cosmol TTK, D-52056 Aachen, Germany

[2] OAW, Inst Hochenergiephys, A-1050 Vienna, Austria

[3] Vienna Univ Technol, Atominst, A-1020 Vienna, Austria

[4] GSSI, I-67100 Laquila, Italy

[5] Deutsch Elektronen Synchrotron DESY, Notkestr 85, D-22603 Hamburg, Germany

来源：

JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS | 2018年 / 05期

关键词：

dark matter detectors; dark matter experiments; dark matter theory; NO ROLE; MUONS;

D O I：

10.1088/1475-7516/2018/05/074

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

The relative sensitivity of different direct detection experiments depends sensitively on the astrophysical distribution and particle physics nature of dark matter, prohibiting a model-independent comparison. The situation changes fundamentally if two experiments employ the same target material. We show that in this case one can compare measurements of an annual modulation and exclusion bounds on the total rate while making no assumptions on astrophysics and no (or only very general) assumptions on particle physics. In particular, we show that the dark matter interpretation of the DAMA/LIBRA signal can be conclusively tested with COSINUS, a future experiment employing the same target material. We find that if COSINUS excludes a dark matter scattering rate of about 0.01 kg(-1) days(-1) with an energy threshold of 1.8 keV and resolution of 0.2 keV, it will rule out all explanations of DAMA/LIBRA in terms of dark matter scattering off sodium and/or iodine.

引用

页数：28

共 81 条

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