تسليط الضوء على المادة المظلمة سريعة الحركة
No Thumbnail Available
Date
2025
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
جامعة جازان
Abstract
تظل الملدة المظلمل واحلة من أقلة األلغلد في الفي يلد، حيل ال ت ا طبيعتهلد
وتفدعالتهد غير معروف . يطور هذا العم ً إطدرا لتفسللير اراللدراد العللدةر عن
جسيمدد المدة المظلم سريع الحرك التي تتفدع مع ارلكتروندد المستهةف ةاخ
التجدرب. من الندحي النظري نسلتكالا الجسليمدد عبر نطدا واسلع من الكت من
مسلتو (keV (إلى مسلتو (GeV (وجميع أنظم تفدع لورنت القدبل للتطبيق مع
األخذ في االعتبدر كال من الجسللليمدد القيدسلللي والفرميوندد ذاد ةوران نعلللفي
والجسليمدد الندقل بمد في ذلا األنواا القيدسلي المتجه البا القيدسلي والمتجه
المحوري . يرك التحلي على ةراسلل اللة هذا التفدعالد وإجرا، تحليالد لاللك
طيا الطدق . من الندحي التجريبي نةرس إمكدني اكتالدا جسليمدد المدة المظلم
في تجدرب ذاد مسللتويدد منخف لل الطدق م (XENONnT (ومسللتويدد طدق
عدلي م .(Kamiokande-Super (سليت تقةي النتدج كحةوة اسلتبعدة ممد يقية
مسلللدح المتغيراد لنمدذل المدة المظلم مع التركي بالللك خد على تقية الللة
التفدعالد. بدر لللدف الى ذلا نةرس الحدالد التي يكون فيهد تةفق المدة المظلم
معروفد تمدمد رظهدر كيا يمكن رطدر العم تفسلير سليندريوهدد محةة ممد يوفر
ً أسدسد لةراس النمدذل المستقبلي بطريق مادبه
Description
Abstract:
Dark matter remains one of the most long-standing mysteries in
physics, with its nature and interactions still largely unknown. This
work develops a general framework to interpret potential signals from
fast-moving dark matter particles scattering off electrons. We explore
a wide mass range, from the keV to GeV scale, and systematically
consider all renormalizable Lorentz interaction structures,
incorporating both scalar and spin-1/2 fermionic dark matter
candidates, as well as mediators of various types, including scalar,
vector, pseudoscalar, and axial vector interactions. Our analysis
focuses on deriving interaction cross sections and studying the
resulting energy spectra, providing a comprehensive approach to
assessing experimental sensitivity. We investigate the prospects for
detecting these interactions in low-threshold experiments such as
XENONnT and high-threshold experiments such as Super Kamiokande, highlighting their respective capabilities to probe
different parameter spaces. The results are presented as exclusion
limits, constraining dark matter models through cross section
bounds. Additionally, we examine cases where the dark matter flux is
fully determined , demonstrating how this framework can be applied to
specific scenarios and future studies. With combined efforts across
theory and experiment, this work lays the foundation for exploring
uncharted regions of dark matter parameter space, bringing us closer
to potential discoveries.
Keywords
المادة المظلمة, الفيزياء, النماذج المستقبلية, التفاعلات