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首页> 外文期刊>Astroparticle physics >On the sensitivity of present direct detection experiments to WIMP-quark and WIMP-gluon effective interactions: A systematic assessment and new model-independent approaches
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On the sensitivity of present direct detection experiments to WIMP-quark and WIMP-gluon effective interactions: A systematic assessment and new model-independent approaches

机译：关于目前直接检测实验对WIMP-QUARK和WIMP-GLUON有效相互作用的敏感性：系统评估和新的独立模型方法

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Assuming for Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) a Maxwellian velocity distribution in the Galaxy we provide an assessment of the sensitivity of existing Dark Matter (DM) direct detection (DD) experiments to operators up to dimension 7 of the relativistic effective field theory describing dark matter interactions with quarks and gluons. In particular we focus on a systematic approach, including an extensive set of experiments and large number of couplings, both exceeding for completeness similar analyses in the literature. The relativistic effective theory requires to fix one coupling for each quark flavor, so in principle for each different combination the bounds should be recalculated starting from direct detection experimental data. To address this problem we propose an approximate model-independent procedure that allows to directly calculate the bounds for any combination of couplings in terms of model-independent limits on the Wilson coefficients of the non-relativistic theory expressed in terms of the WIMP mass and of the neutron-to-proton coupling ratio C-n/C-p. We test the result of the approximate procedure against that of a full calculation, and discuss its possible pitfalls and limitations. We also provide a simple interpolating interface in Python that allows to apply our method quantitatively. (C) 2019 Elsevier B.V. All rights reserved.
机译：假设对于弱间隙相互作用的大规模颗粒（WiMPS），Galaxy中的最大珀斯速度分布我们提供了对达到描述黑暗的相对论有效场理论的尺寸7的运营商的现有暗物质（DM）直接检测（DD）实验的敏感性评估物质与夸克和泡沫相互作用。特别是我们专注于系统的方法，包括广泛的实验和大量联轴器，都超过了文献中的完整性类似的分析。相对论的有效理论需要为每个夸克风味固定一个耦合，因此原则上为每个不同的组合，应从直接检测实验数据开始重新计算界限。为了解决这个问题，我们提出了一种近似的模型独立程序，允许在非相对论理论的威尔逊系数对WIMP质量方面表达的非相对论理论的威尔逊系数的模型无所比的限制方面直接计算任何耦合的界限。中子 - 质子偶联比CN / CP。我们测试近似程序的结果，以防止完全计算，并讨论其可能的陷阱和限制。我们还提供Python中的简单内插接口，允许定量应用我们的方法。 （c）2019年Elsevier B.V.保留所有权利。

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