Cover Image

Search for dark matter-nucleon interactions via Migdal effect with DarkSide-50

Fuente: arXiv
Saved in:
Bibliographic Details
Main Authors: 50 Collaboration, Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Ave, M., Back, H. O., Batignani, G., Biery, K., Bocci, V., Bonivento, W. M., Bottino, B., Bussino, S., Cadeddu, M., Cadoni, M., Calaprice, F., Caminata, A., Campos, M. D., Canci, N., Caravati, M., Cariello, M., Carlini, M., Carpinelli, M., Cataudella, V., Cavalcante, P., Cavuoti, S., Chashin, S., Chepurnov, A., Cicalò, C., Covone, G., D'Angelo, D., Davini, S., De Candia, A., De Cecco, S., De Filippis, G., De Rosa, G., Derbin, A. V., Devoto, A., D'Incecco, M., Dionisi, C., Dordei, F., Downing, M., D'Urso, D., Fairbairn, M., Fiorillo, G., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Ghiano, C., Giganti, C., Giovanetti, G. K., Goretti, A. M., di Cortona, G. Grilli, Grobov, A., Gromov, M., Guan, M., Gulino, M., Hackett, B. R., Herner, K., Hessel, T., Hosseini, B., Hubaut, F., Hungerford, E. V., Ianni, An., Ippolito, V., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kimura, M., Kochanek, I., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Kuss, M., La Commara, M., Lai, M., Li, X., Lissia, M., Longo, G., Lychagina, O., Machulin, I. N., Mapelli, L. P., Mari, S. M., Maricic, J., Messina, A., Milincic, R., Monroe, J., Morrocchi, M., Mougeot, X., Muratova, V. N., Musico, P., Nozdrina, A. O., Oleinik, A., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Pelczar, K., Pelliccia, N., Piacentini, S., Picciau, E., Pocar, A., Poehlmann, D. M., Pordes, S., Poudel, S. S., Pralavorio, P., Price, D. D., Ragusa, F., Razeti, M., Razeto, A., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Rode, J., Romani, A., Sablone, D., Samoylov, O., Sands, W., Sanfilippo, S., Sanford, E., Savarese, C., Schlitzer, B., Semenov, D. A., Shchagin, A., Sheshukov, A., Skorokhvatov, M. D., Smirnov, O., Sotnikov, A., Stracka, S., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Testera, G., Tonazzo, A., Unzhakov, E. V., Vishneva, A., Vogelaar, R. B., Wada, M., Wang, H., Wang, Y., Westerdale, S., Wojcik, M. M., Xiao, X., Yang, C., Zuzel, G.
Format: Preprint
Published: 2022
Subjects:
High Energy Physics - Experiment
Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Online Access:
Acceder al recurso
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
_version_ 1866914873464586240
author 50 Collaboration
Agnes, P.
Albuquerque, I. F. M.
Alexander, T.
Alton, A. K.
Ave, M.
Back, H. O.
Batignani, G.
Biery, K.
Bocci, V.
Bonivento, W. M.
Bottino, B.
Bussino, S.
Cadeddu, M.
Cadoni, M.
Calaprice, F.
Caminata, A.
Campos, M. D.
Canci, N.
Caravati, M.
Cariello, M.
Carlini, M.
Carpinelli, M.
Cataudella, V.
Cavalcante, P.
Cavuoti, S.
Chashin, S.
Chepurnov, A.
Cicalò, C.
Covone, G.
D'Angelo, D.
Davini, S.
De Candia, A.
De Cecco, S.
De Filippis, G.
De Rosa, G.
Derbin, A. V.
Devoto, A.
D'Incecco, M.
Dionisi, C.
Dordei, F.
Downing, M.
D'Urso, D.
Fairbairn, M.
Fiorillo, G.
Franco, D.
Gabriele, F.
Galbiati, C.
Ghiano, C.
Giganti, C.
Giovanetti, G. K.
Goretti, A. M.
di Cortona, G. Grilli
Grobov, A.
Gromov, M.
Guan, M.
Gulino, M.
Hackett, B. R.
Herner, K.
Hessel, T.
Hosseini, B.
Hubaut, F.
Hungerford, E. V.
Ianni, An.
Ippolito, V.
Keeter, K.
Kendziora, C. L.
Kimura, M.
Kochanek, I.
Korablev, D.
Korga, G.
Kubankin, A.
Kuss, M.
La Commara, M.
Lai, M.
Li, X.
Lissia, M.
Longo, G.
Lychagina, O.
Machulin, I. N.
Mapelli, L. P.
Mari, S. M.
Maricic, J.
Messina, A.
Milincic, R.
Monroe, J.
Morrocchi, M.
Mougeot, X.
Muratova, V. N.
Musico, P.
Nozdrina, A. O.
Oleinik, A.
Ortica, F.
Pagani, L.
Pallavicini, M.
Pandola, L.
Pantic, E.
Paoloni, E.
Pelczar, K.
Pelliccia, N.
Piacentini, S.
Piacentini, S.
Picciau, E.
Pocar, A.
Poehlmann, D. M.
Pordes, S.
Poudel, S. S.
Pralavorio, P.
Price, D. D.
Ragusa, F.
Razeti, M.
Razeto, A.
Renshaw, A. L.
Rescigno, M.
Rode, J.
Romani, A.
Sablone, D.
Samoylov, O.
Sands, W.
Sanfilippo, S.
Sanford, E.
Savarese, C.
Schlitzer, B.
Semenov, D. A.
Shchagin, A.
Sheshukov, A.
Skorokhvatov, M. D.
Smirnov, O.
Sotnikov, A.
Stracka, S.
Suvorov, Y.
Tartaglia, R.
Testera, G.
Tonazzo, A.
Unzhakov, E. V.
Vishneva, A.
Vogelaar, R. B.
Wada, M.
Wang, H.
Wang, Y.
Westerdale, S.
Wojcik, M. M.
Xiao, X.
Yang, C.
Zuzel, G.
author_facet 50 Collaboration
Agnes, P.
Albuquerque, I. F. M.
Alexander, T.
Alton, A. K.
Ave, M.
Back, H. O.
Batignani, G.
Biery, K.
Bocci, V.
Bonivento, W. M.
Bottino, B.
Bussino, S.
Cadeddu, M.
Cadoni, M.
Calaprice, F.
Caminata, A.
Campos, M. D.
Canci, N.
Caravati, M.
Cariello, M.
Carlini, M.
Carpinelli, M.
Cataudella, V.
Cavalcante, P.
Cavuoti, S.
Chashin, S.
Chepurnov, A.
Cicalò, C.
Covone, G.
D'Angelo, D.
Davini, S.
De Candia, A.
De Cecco, S.
De Filippis, G.
De Rosa, G.
Derbin, A. V.
Devoto, A.
D'Incecco, M.
Dionisi, C.
Dordei, F.
Downing, M.
D'Urso, D.
Fairbairn, M.
Fiorillo, G.
Franco, D.
Gabriele, F.
Galbiati, C.
Ghiano, C.
Giganti, C.
Giovanetti, G. K.
Goretti, A. M.
di Cortona, G. Grilli
Grobov, A.
Gromov, M.
Guan, M.
Gulino, M.
Hackett, B. R.
Herner, K.
Hessel, T.
Hosseini, B.
Hubaut, F.
Hungerford, E. V.
Ianni, An.
Ippolito, V.
Keeter, K.
Kendziora, C. L.
Kimura, M.
Kochanek, I.
Korablev, D.
Korga, G.
Kubankin, A.
Kuss, M.
La Commara, M.
Lai, M.
Li, X.
Lissia, M.
Longo, G.
Lychagina, O.
Machulin, I. N.
Mapelli, L. P.
Mari, S. M.
Maricic, J.
Messina, A.
Milincic, R.
Monroe, J.
Morrocchi, M.
Mougeot, X.
Muratova, V. N.
Musico, P.
Nozdrina, A. O.
Oleinik, A.
Ortica, F.
Pagani, L.
Pallavicini, M.
Pandola, L.
Pantic, E.
Paoloni, E.
Pelczar, K.
Pelliccia, N.
Piacentini, S.
Piacentini, S.
Picciau, E.
Pocar, A.
Poehlmann, D. M.
Pordes, S.
Poudel, S. S.
Pralavorio, P.
Price, D. D.
Ragusa, F.
Razeti, M.
Razeto, A.
Renshaw, A. L.
Rescigno, M.
Rode, J.
Romani, A.
Sablone, D.
Samoylov, O.
Sands, W.
Sanfilippo, S.
Sanford, E.
Savarese, C.
Schlitzer, B.
Semenov, D. A.
Shchagin, A.
Sheshukov, A.
Skorokhvatov, M. D.
Smirnov, O.
Sotnikov, A.
Stracka, S.
Suvorov, Y.
Tartaglia, R.
Testera, G.
Tonazzo, A.
Unzhakov, E. V.
Vishneva, A.
Vogelaar, R. B.
Wada, M.
Wang, H.
Wang, Y.
Westerdale, S.
Wojcik, M. M.
Xiao, X.
Yang, C.
Zuzel, G.
contents Dark matter elastic scattering off nuclei can result in the excitation and ionization of the recoiling atom through the so-called Migdal effect. The energy deposition from the ionization electron adds to the energy deposited by the recoiling nuclear system and allows for the detection of interactions of sub-GeV/c$^2$ mass dark matter. We present new constraints for sub-GeV/c$^2$ dark matter using the dual-phase liquid argon time projection chamber of the DarkSide-50 experiment with an exposure of (12306 $\pm$ 184) kg d. The analysis is based on the ionization signal alone and significantly enhances the sensitivity of DarkSide-50, enabling sensitivity to dark matter with masses down to 40 MeV/c$^2$. Furthermore, it sets the most stringent upper limit on the spin independent dark matter nucleon cross section for masses below $3.6$ GeV/c$^2$.
format Preprint
id arxiv_https___arxiv_org_abs_2207_11967
institution arXiv
publishDate 2022
record_format arxiv
spellingShingle Search for dark matter-nucleon interactions via Migdal effect with DarkSide-50
50 Collaboration
Agnes, P.
Albuquerque, I. F. M.
Alexander, T.
Alton, A. K.
Ave, M.
Back, H. O.
Batignani, G.
Biery, K.
Bocci, V.
Bonivento, W. M.
Bottino, B.
Bussino, S.
Cadeddu, M.
Cadoni, M.
Calaprice, F.
Caminata, A.
Campos, M. D.
Canci, N.
Caravati, M.
Cariello, M.
Carlini, M.
Carpinelli, M.
Cataudella, V.
Cavalcante, P.
Cavuoti, S.
Chashin, S.
Chepurnov, A.
Cicalò, C.
Covone, G.
D'Angelo, D.
Davini, S.
De Candia, A.
De Cecco, S.
De Filippis, G.
De Rosa, G.
Derbin, A. V.
Devoto, A.
D'Incecco, M.
Dionisi, C.
Dordei, F.
Downing, M.
D'Urso, D.
Fairbairn, M.
Fiorillo, G.
Franco, D.
Gabriele, F.
Galbiati, C.
Ghiano, C.
Giganti, C.
Giovanetti, G. K.
Goretti, A. M.
di Cortona, G. Grilli
Grobov, A.
Gromov, M.
Guan, M.
Gulino, M.
Hackett, B. R.
Herner, K.
Hessel, T.
Hosseini, B.
Hubaut, F.
Hungerford, E. V.
Ianni, An.
Ippolito, V.
Keeter, K.
Kendziora, C. L.
Kimura, M.
Kochanek, I.
Korablev, D.
Korga, G.
Kubankin, A.
Kuss, M.
La Commara, M.
Lai, M.
Li, X.
Lissia, M.
Longo, G.
Lychagina, O.
Machulin, I. N.
Mapelli, L. P.
Mari, S. M.
Maricic, J.
Messina, A.
Milincic, R.
Monroe, J.
Morrocchi, M.
Mougeot, X.
Muratova, V. N.
Musico, P.
Nozdrina, A. O.
Oleinik, A.
Ortica, F.
Pagani, L.
Pallavicini, M.
Pandola, L.
Pantic, E.
Paoloni, E.
Pelczar, K.
Pelliccia, N.
Piacentini, S.
Piacentini, S.
Picciau, E.
Pocar, A.
Poehlmann, D. M.
Pordes, S.
Poudel, S. S.
Pralavorio, P.
Price, D. D.
Ragusa, F.
Razeti, M.
Razeto, A.
Renshaw, A. L.
Rescigno, M.
Rode, J.
Romani, A.
Sablone, D.
Samoylov, O.
Sands, W.
Sanfilippo, S.
Sanford, E.
Savarese, C.
Schlitzer, B.
Semenov, D. A.
Shchagin, A.
Sheshukov, A.
Skorokhvatov, M. D.
Smirnov, O.
Sotnikov, A.
Stracka, S.
Suvorov, Y.
Tartaglia, R.
Testera, G.
Tonazzo, A.
Unzhakov, E. V.
Vishneva, A.
Vogelaar, R. B.
Wada, M.
Wang, H.
Wang, Y.
Westerdale, S.
Wojcik, M. M.
Xiao, X.
Yang, C.
Zuzel, G.
High Energy Physics - Experiment
Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Dark matter elastic scattering off nuclei can result in the excitation and ionization of the recoiling atom through the so-called Migdal effect. The energy deposition from the ionization electron adds to the energy deposited by the recoiling nuclear system and allows for the detection of interactions of sub-GeV/c$^2$ mass dark matter. We present new constraints for sub-GeV/c$^2$ dark matter using the dual-phase liquid argon time projection chamber of the DarkSide-50 experiment with an exposure of (12306 $\pm$ 184) kg d. The analysis is based on the ionization signal alone and significantly enhances the sensitivity of DarkSide-50, enabling sensitivity to dark matter with masses down to 40 MeV/c$^2$. Furthermore, it sets the most stringent upper limit on the spin independent dark matter nucleon cross section for masses below $3.6$ GeV/c$^2$.
title Search for dark matter-nucleon interactions via Migdal effect with DarkSide-50
topic High Energy Physics - Experiment
Cosmology and Nongalactic Astrophysics
url https://arxiv.org/abs/2207.11967

Similar Items