Electromagnetic signals of inelastic dark matter scattering
Notice bibliographique
Résumé
A bstract Light dark sectors in thermal contact with the Standard Model can naturally produce the observed relic dark matter abundance and are the targets of a broad experimental search program. A key light dark sector model is the pseudo-Dirac fermion with a dark photon mediator. The dynamics of the fermionic excited states are often neglected. We consider scenarios in which a nontrivial abundance of excited states is produced and their subsequent de-excitation yields interesting electromagnetic signals in direct detection experiments. We study three mechanisms of populating the excited state: a primordial excited fraction, a component up-scattered in the Sun, and a component up-scattered in the Earth. We find that the fractional abundance of primordial excited states is generically depleted to exponentially small fractions in the early universe. Nonetheless, this abundance can produce observable signals in current dark matter searches. MeV-scale dark matter with thermal cross sections and higher can be probed by down-scattering following excitation in the Sun. Up-scatters of GeV-scale dark matter in the Earth can give rise to signals in current and upcoming terrestrial experiments and X-ray observations. We comment on the possible relevance of these scenarios to the recent excess in XENON1T.
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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) | 0,001 | 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 ».