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Sensitivity of dark matter direct detection experiments to a cosmological relativistic background through electron recoils
Christina Xeni
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physik
Betreuer*in
Josef Pradler
Mitbetreuer*in
André Hoang
DOI
10.25365/thesis.51733
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-25150.17737.897859-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
In dieser Arbeit konzentrieren wir uns auf die direkte Detektion dunkler Teilchen, die aus dem Zerfall eines instabilen Vorläufers der Dunklen Materie stammen. Insbesondere konzentrieren wir uns auf die Streuung eines dunklen Teilchens χ, das entweder ein Dirac-Fermion oder ein Skalar sein kann, an gebundenen Atomelektronen von Zielatomen in direkten Detektionsexperimenten der Dunklen Materie. Diese Wechselwirkung soll durch einen Vektorboson eines verborgenen U(1) Sektors vermittelt werden, der sich kinetisch mit dem Standardmodell Photon mischt. Wir berechnen Beiträge zur Ereignisrate aus galaktischen und extragalaktischen
Teilchenquellen, die aus dem Zerfall eines instabilen Vorläufers der Dunklen Materie resultieren. Unter Berücksichtigung der bestehenden Limiten des elastischen χe - Wirkungsquerschnitts bestimmen wir Bereiche des Parameterraums, die sichtbare Ereignisraten ergeben.
Abstract
(Englisch)
In this thesis we focus on the direct detection of dark particles coming from the decay of an unstable dark matter progenitor. Specifically we focus on the scattering of a dark particle χ, which could either be a Dirac fermion or a scalar, on bound
atomic electrons of target atoms in dark matter direct detection experiments. This interaction is supposed to be mediated by a hidden sector U(1) vector boson, which mixes kinetically with the Standard Model photon. We compute contributions to the event rate coming from galactic and extragalactic particles sources that result from the decay of an unstable dark matter progenitor. Taking into account present constraints on the elastic χe cross-section we determine regions of parameter space, which yield visible event rates.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
dark matter detectors dark photon direct detection kinetic mixing electron recoils
Schlagwörter
(Deutsch)
Dunkle Materie Detektoren Dunkles Photon Dunkle Photonen Direkte Detektion
Autor*innen
Christina Xeni
Haupttitel (Englisch)
Sensitivity of dark matter direct detection experiments to a cosmological relativistic background through electron recoils
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
84 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Josef Pradler
Klassifikationen
33 Physik > 33.10 Theoretische Physik: Allgemeines ,
33 Physik > 33.56 Elementarteilchenphysik
AC Nummer
AC15191884
Utheses ID
45697
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |