氙气实验挤压了WIMPy暗物质(6)

事实证明，由于背景信号引起的电子反冲事件相对于第一个信号产生“高”的第二个信号，表面（或“墙壁”）事件产生相对于第一个信号的“低”第二个信号，并且由于各种来源的偶然巧合总是产生非常低的“第一”信号。如下面的橙色轮廓所示，还有一个“WIMP感兴趣区域”，这是创建的任何WIMP信号预计会出现在探测器中的地方。橙色区域之外的任何内容都会提前查看，以帮助了解噪音和背景;橙色区域内的所有东西都保持“盲目”，直到最后。

在XENON的时间投影室中为每个事件生成的两个信号cS1和cS2彼此相邻。蓝色阴影（电子后坐力），绿色阴影（表面事件）和红色阴影（意外巧合）区域受到监控，而其余区域则保持“盲目”。那里显示的内容与完全没有WIMP信号的100%一致，但表现出前所未有的灵敏度。
学分：氙气合作，D. Wenz 谈话，2023 年
你在上面看到的是历史上任何暗物质实验中背景最低、信噪比最高的结果。总共只有16个事件落入这个盲区，到目前为止，XENONnT的数据为1.1吨年。这一小部分事件，其中大部分可能是电子后坐力或中子碰撞，并没有显示出暗物质的任何证据，但确实展示了我们已经走了多远，并暗示了氙合作将能够取得进展。
随着使用这种完全相同的设置获取更多数据，它们最终应该能够敏感地探测到~10-48cm²横截面的暗物质。这将有助于进一步压缩WIMPy暗物质的允许参数空间。XENONnT的背景已经比XENON1T小了五倍，而XENON1T之前的背景率是历史上最低的。此外，改进了对氡蒸馏、气液氙流的控制，并在周围的水箱/防护罩中添加了钆-硫酸-八水化合物(有助于标记和阻止中子)，这将有助于进一步降低电子反冲率。将有助于进一步降低电子反冲率。