Dark matter signal for the future ANDES laboratory

Abstract

En este trabajo estudiamos la señal esperada de partículas de materia oscura en detectores terrestres. En particular, nos centramos en la técnica de detección directa, basada en el estudio de la dispersión de partículas de materia oscura con los núcleos del detector. Para el cálculo, hemos considerado un modelo de materia oscura, la ubicación geográfica del detector y el fondo de neutrinos del sitio. En este trabajo, hemos calculado la tasa de detección esperada y las modulaciones anuales y diurnas relativas a la detección de WIMPs. Realizamos predicciones para la señal esperada en experimentos ubicados en ANDES (Agua Negra DeepExperimental Site), que se construirá en San Juan, Argentina. También consideramos una función de respuesta y una eficiencia similar al detector XenonlT para obtener una aproximación de la señal más realista. Hoy en día solo existen dos detectores directos de materia oscura planeados para instalarse en el hemisferio sur, por lo que resulta crucial comenzar a modelar las señales y los fondos esperados para el laboratorio ANDES.

This work studies the expected signal of dark matter particles in terrestrial detectors. In particular, we focus on the direct detection technique, based on the study of the scattering of dark matter particles by a nucleus in a detector. In the calculation, we have considered the dark matter model, the geographical location of the detector, and the neutrino background for the site. In this work, we have computed the expected detection rate and annual and diurnal modulations concerning the detection of WIMPs. The signal predictions were carried out for experiments that may be performed in the planned new underground facility ANDES (Agua Negra DeepExperimental Site), to be built in San Juan, Argentina. We also consider a response function and an efficiency similar to the XenonlT detector to get a more realistic signal approximation. There are only two direct dark matter detectors planned to settle in the Southern Hemisphere to this day. Therefore, it is crucial to start modeling the signals and backgrounds to define the characteristics that improve dark matter detection in the ANDES laboratory.