Constraints on Dark Matter with a moderately large and velocity-dependent DM-nucleon cross-section
Notice bibliographique
Résumé
We derive constraints on a possible velocity-dependent DM-nucleon scattering cross section, for Dark Matter in the 10 MeV -- 100 GeV mass range, using the XQC, DAMIC, and CRESST 2017 Surface Run experiments. We report the limits on cross sections of the form $\sigma=\sigma_0\,v^n$, for a range of velocity dependencies with $n\in\{-4,-2,-1,0,1,2\}$. We point out the need to measure the efficiency with which nuclear recoil energy in the sub-keV range thermalizes, rather than being stored as Frenkel pairs in the semi-conductor lattice. The possibility of a significant inefficiency leaves open a considerable `hole' in the limits for mass in the $\sim$ 0.2 -- 2 GeV range, which XQC and CRESST can potentially fill when the thermalization efficiency is measured. We call attention to the asymmetry between a conventional lower limit cross section and the `upper-reach cross section' imposed by attenuation in an overburden -- an upper boundary being extremely sharp but quite insensitive to the statistics of the experiment. Considering the recent interest to use dark matter-baryon interaction with velocity dependence $n=-4$ to explain the EDGES 21 cm anomaly, we also derive the limits on milli-charged DM that scatters off protons and electrons under a Coulomb-like interaction. We find that much but not all of the region of interest for the EDGES anomaly can be excluded.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».