Efeitos terrestres em experimentos de dispersão de matéria escura-eletros

Uma possibilidade bem estudada é que a matéria escura pode residir em um setor isolado do Modelo Padrão, exceto pelo chamado portal do fóton: mistura cinética entre os fótons comuns e os fótons escuros. Essas interações podem ser sondadas em experimentos de detecção direta de matéria escura, e novas técnicas experimentais envolvendo a detecção da dispersão de matéria escura-eletro oferecem nova sensibilidade à matéria escura sub-GeV. No entanto, tipicamente, presume-se implicitamente que a matéria escura não é alterada ao atravessar a Terra até chegar ao detector. Neste artigo, estudamos em detalhes os efeitos da parada terrestre em modelos de fótons escuros da matéria escura e descobrimos que eles reduzem significativamente a sensibilidade do XENON10 e do DAMIC. Em particular, constatamos que o XENON10 só exclui massas na faixa de (5--3000) MeV, enquanto o DAMIC só investiga (20--50) MeV. Sua sensibilidade correspondente à seção de choque é reduzida a uma janela de seções de choque entre (510^-38--10^-30) cm^2 para o XENON10 e uma pequena janela em torno de 10^-31 cm^2 para o DAMIC. Também examinamos as implicações para uma futura corrida do DAMIC.