Búsqueda de WIMPs en XENONnT: Modelado de Señal y Fondo e Inferencia Estadística

El experimento XENONnT busca partículas masivas de interacción débil (WIMP) de materia oscura que se dispersan en un núcleo de xenón. En particular, XENONnT utiliza una cámara de proyección temporal de fase dual con un objetivo de 5.9 toneladas de xenón líquido, detectando tanto señales de scintilación como de ionización para reconstruir la energía, la posición y el tipo de retroceso. Una búsqueda ciega de WIMPs de retroceso nuclear con una exposición de 1.1 toneladas-años no produjo un exceso de señal sobre las expectativas de fondo, de las cuales se derivaron límites de exclusión competitivos sobre las secciones de choque elásticas WIMP-nucleón, para masas de WIMP que oscilan entre 6 GeV/c² y la escala de TeV/c². Este trabajo detalla los métodos de modelado y estadístico empleados en esta búsqueda. Mediante datos de calibración, modelamos la respuesta del detector, que luego se utiliza para derivar los modelos de fondo y señal. Se discute la construcción y validación de estos modelos, junto con antecedentes adicionales puramente impulsados por datos. También describimos el marco de inferencia estadística, incluida la definición de la función de verosimilitud y la construcción de intervalos de confianza.