Cuantificación del (des)acuerdo entre experimentos de detección directa de manera independiente del halo

Proponemos un método mejorado para estudiar experimentos recientes y de detección directa de materia oscura en un futuro cercano con pequeños números de eventos observados. Nuestro método determina de manera cuantitativa e independiente del halo si los experimentos apuntan hacia una señal consistente de materia oscura e identifica los mejores parámetros de ajuste de materia oscura. Para lograr una verdadera independencia del halo, aplicamos un método recientemente desarrollado basado en encontrar la distribución de velocidad que mejor describe un conjunto de datos dado. Para un análisis global cuantitativo, construimos una función de verosimilitud adecuada para pequeños números de eventos, lo que nos permite determinar las propiedades de física de partículas de materia oscura de mejor ajuste considerando todos los experimentos simultáneamente. Basándonos en esta función de verosimilitud, proponemos una nueva estadística de prueba que cuantifica qué tan bien se ajusta el modelo propuesto a los datos y cuán grande es la tensión entre diferentes experimentos de detección directa. Realizamos simulaciones de Monte Carlo para determinar la función de distribución de probabilidad de esta estadística de prueba y calcular el valor p tanto para la hipótesis de materia oscura como para la hipótesis de solo fondo.