论文标题

黑物质和中微子物理学的下一代液体氙气天文台

A Next-Generation Liquid Xenon Observatory for Dark Matter and Neutrino Physics

论文作者

Aalbers, J., Abe, K., Aerne, V., Agostini, F., Maouloud, S. Ahmed, Akerib, D. S., Akimov, D. Yu., Akshat, J., Musalhi, A. K. Al, Alder, F., Alsum, S. K., Althueser, L., Amarasinghe, C. S., Amaro, F. D., Ames, A., Anderson, T. J., Andrieu, B., Angelides, N., Angelino, E., Angevaare, J., Antochi, V. C., Martin, D. Antón, Antunovic, B., Aprile, E., Araújo, H. M., Armstrong, J. E., Arneodo, F., Arthurs, M., Asadi, P., Baek, S., Bai, X., Bajpai, D., Baker, A., Balajthy, J., Balashov, S., Balzer, M., Bandyopadhyay, A., Bang, J., Barberio, E., Bargemann, J. W., Baudis, L., Bauer, D., Baur, D., Baxter, A., Baxter, A. L., Bazyk, M., Beattie, K., Behrens, J., Bell, N. F., Bellagamba, L., Beltrame, P., Benabderrahmane, M., Bernard, E. P., Bertone, G. F., Bhattacharjee, P., Bhatti, A., Biekert, A., Biesiadzinski, T. P., Binau, A. R., Biondi, R., Biondi, Y., Birch, H. J., Bishara, F., Bismark, A., Blanco, C., Blockinger, G. M., Bodnia, E., Boehm, C., Bolozdynya, A. I., Bolton, P. 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J., Wang, L. -T., Wang, M., Wang, Y., Watson, J. R., Wei, Y., Weinheimer, C., Weisman, E., Weiss, M., Wenz, D., West, S. M., Whitis, T. J., Williams, M., Wilson, M. J., Winkler, D., Wittweg, C., Wolf, J., Wolf, T., Wolfs, F. L. H., Woodford, S., Woodward, D., Wright, C. J., Wu, V. H. S., Wu, P., Wüstling, S., Wurm, M., Xia, Q., Xiang, X., Xing, Y., Xu, J., Xu, Z., Xu, D., Yamashita, M., Yamazaki, R., Yan, H., Yang, L., Yang, Y., Ye, J., Yeh, M., Young, I., Yu, H. B., Yu, T. T., Yuan, L., Zavattini, G., Zerbo, S., Zhang, Y., Zhong, M., Zhou, N., Zhou, X., Zhu, T., Zhu, Y., Zhuang, Y., Zopounidis, J. P., Zuber, K., Zupan, J.

论文摘要

暗物质的性质和中微子的性质是当代粒子物理学中最紧迫的问题之一。双相XENON时间预测室是涵盖弱相互作用的大型颗粒(WIMP)的可用参数空间的领先技术,同时对许多其他替代暗物质候选者具有广泛的敏感性。这些探测器还可以通过中微子双β衰减和各种天体物理来源研究中微子。因此,基于氙气的下一代检测器将是一个真正的多功能观测站,可显着推进粒子物理,核物理,天体物理学,太阳能物理学和宇宙学。这篇评论文章介绍了这种检测器的科学案例。

The nature of dark matter and properties of neutrinos are among the most pressing issues in contemporary particle physics. The dual-phase xenon time-projection chamber is the leading technology to cover the available parameter space for Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs), while featuring extensive sensitivity to many alternative dark matter candidates. These detectors can also study neutrinos through neutrinoless double-beta decay and through a variety of astrophysical sources. A next-generation xenon-based detector will therefore be a true multi-purpose observatory to significantly advance particle physics, nuclear physics, astrophysics, solar physics, and cosmology. This review article presents the science cases for such a detector.

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