通过直接检测实验确定WIMP暗物质的粒子/反粒子性质的前景

最近指出，可以使用来自至少三个不同目标的直接检测信号来确定暗物质（DM）粒子是否不同于其反粒子。 在这项工作中，我们针对未来探测器的建议，详细研究了该测试在不同条件下的可行性。 具体而言，我们在DM粒子与其反粒子相同或不同的假设下执行似然拟合，以模拟数据，并确定可以拒绝前者以支持后者的重要性。 在我们的分析中，我们考虑了DM质量的3个不同值（50 GeV，300 GeV，1 TeV）和4个不同的实验组，每个组均由至少3个不同的目标组成-Xe和Ar加以下项之一：Si，Ge ，CaWO 4或Ge / CaWO 4。 对于这些实验性合奏中的每一个和每个DM质量，将根据DM-核子耦合来计算预期的区分度。 在最佳情况下，对于所考虑的四个集合中的三个，判别的重要性可以超过O 3σ$$ \ mathcal {O} \ left（3 \ sigma \ right）$$，达到O 5σ$$ \ mathcal {O } \ left（5 \ sigma \ right）$$在DM-核子耦合的特殊值处。 对于包括Si在内的集合体，对于一定范围的DM质量和更大范围的DM-核子耦合，都可以实现O 5σ$$