Debris flow in numerical simulations of the Milky Way and direct detection of Weakly Interacting dark matter massive particles
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 Stefano Scopel
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 물리학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000049544
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
In this thesis the annual modulation effect measured by the DAMA experiment during 13 annual cycles has been analyzed in terms of a dark matter signal, including the effect of a non-thermal component of the dark matter velocity distribution called "Debris flow" recently discovered in numerical simulations. To this aim, a numerical code has been written which combines effect from particle-physics, nuclear-physics, and astro-physics, to perform a state-of-the-art calculation of the best-fit values of the dark matter mass and cross section required to interpret the DAMA measurement in terms of the elastic scattering of dark matter particles. The effect of the experimental energy resolution is included in the calculation.
more초록/요약
태양 근처에서 암흑물질은 열적 평형을 이루는 암흑물질 뿐 아니라 열적 비평형인 암흑물질이 존재한다. 본 논문에서는 최근 수치해석으로 찾아낸 열적 비평형 상태인 ``Debris flow'' 효과와 DAMA실험에서 측정된 13년 간의 연주 변조 데이터를 비교하였다. Fortran 77을 이용해 입자물리, 핵물리, 우주물리, 그리고 실험측정에 의한 오류를 포함하는 직접검출의 값을 수치적으로 계산을 하였다. 수치 계산과 실험값과의 비교를 통해 가장 적합한 암흑물질 특히 WIMP(Weakly Interacting Massive Particle)의 질량과 산란 단면적을 완전탄성충돌 상태에서 계산하였다. 또한, 태양 근처에서 열적 평형 상태의 암흑물질과 열적 비평형 상태의 암흑물질이 포함된 분포에서 7$\sigma$를 갖는 영역을 $\chi^2$-해석을 통해 계산하였다.
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