New approach in direct detection of Weakly Interacting Massive Particles
- 주제(키워드) 도움말 Dark matter , WIMP , Non–relativistic EFT , Halo–independent method , DAMA
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 Stefano Scopel
- 발행년도 2016
- 학위수여년월 2016. 2
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 물리학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000059093
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
본 박사학위 논문은 우주에서 관측된 암흑물질의 증거 및 탐구에 대한 상황을 요약한 뒤 암흑물질 후보 중 하나인 약상호작용질량 입자(윔프)에 대한 직접 검출의 기존 분석법을 일반화하는 방법에 대해 논의한다. 기존의 분석 방법은 입자 및 핵물리를 이용하여 윔프와 핵자 상호작용을 결맞음 산란과 스핀의존 산란으로 가정하고, 우주물리학을 이용하여 우리 은하에서의 윔프 속도 분포를 열적평형으로 가정한다. 반면에 일반화된 분석법은 기존분석법과 달리 갈릴레안 보존을 이용한 윔프와 핵자간의 모든 종류의 상호작용과 임의의 속도 분포를 생각 할 수 있다. 이 논문에서는 일반화된 방법을 적용하여 DAMA, CDMS-Silicon 그리고 CRESST의 윔프 신호가 상한을 주는 다른 실험과 호환가능한 유효한 모델을 보일 것이다.
more초록/요약
After summarizing the observational evidence of Dark Matter in our Universe and the status of direct dark matter searches, in this Ph.D thesis we discuss how to generalize the standard direct detection analysis of Weakly Interacting Massive Particles(WIMPs) to a wider class of models. The standard direct detection analysis assumes coherent or spin–dependent WIMP-nucleus interactions from particle and nuclear physics and a thermalized WIMPs velocity distribution of our halo from astrophysics. On the other hand our generalized analysis extends the standard approach to virtually any WIMP-nucleus interaction allowed by Galilean invariance (implying possible explicit dependencies of the cross section on the transferred momentum and the WIMP incoming velocity) and to any velocity distribution. We show that when our generalized procedure is adopted several WIMP effective scenarios can be found for which the experimental excesses measured by DAMA, CDMS-Silicon and CRESST can be interpreted by a Dark Matter signal in agreement with constraints from other experiments.
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