Copertina

New constraints on ultraheavy dark matter from the LZ experiment

Fuente: arXiv

Salvato in:

Dettagli Bibliografici
Autori principali:	Aalbers, J., Akerib, D. S., Musalhi, A. K. Al, Amarasinghe, C. S., Ames, A., Anderson, T. J., Angelides, N., Araújo, H. M., Armstrong, J. E., Arthurs, M., Baker, A., Balashov, S., Bang, J., Bargemann, J. W., Baxter, A., Beattie, K., Benson, T., Bhatti, A., Biekert, A., Biesiadzinski, T. P., Birch, H. J., Bishop, E., Blockinger, G. M., Boxer, B., Brew, C. A. J., Brás, P., Burdin, S., Buuck, M., Carmona-Benitez, M. C., Carter, M., Chawla, A., Chen, H., Cherwinka, J. J., Chott, N. I., Converse, M. V., Cottle, A., Cox, G., Curran, D., Dahl, C. E., David, A., Delgaudio, J., Dey, S., de Viveiros, L., Ding, C., Dobson, J. E. Y., Druszkiewicz, E., Eriksen, S. R., Fan, A., Fearon, N. M., Fiorucci, S., Flaecher, H., Fraser, E. D., Fruth, T. M. A., Gaitskell, R. J., Geffre, A., Genovesi, J., Ghag, C., Gibbons, R., Gokhale, S., Green, J., van der Grinten, M. G. D., Hall, C. R., Han, S., Hartigan-O'Connor, E., Haselschwardt, S. J., Hertel, S. A., Heuermann, G., Homenides, G. J., Horn, M., Huang, D. Q., Hunt, D., Ignarra, C. M., Jacquet, E., James, R. S., Johnson, J., Kaboth, A. C., Kamaha, A. C., Khaitan, D., Khazov, A., Khurana, I., Kim, J., Kingston, J., Kirk, R., Kodroff, D., Korley, L., Korolkova, E. V., Kraus, H., Kravitz, S., Kreczko, L., Krikler, B., Kudryavtsev, V. A., Lee, J., Leonard, D. S., Lesko, K. T., Levy, C., Lin, J., Lindote, A., Linehan, R., Lippincott, W. H., Lopes, M. I., Asamar, E. Lopez, Lorenzon, W., Lu, C., Luitz, S., Majewski, P. A., Manalaysay, A., Mannino, R. L., Maupin, C., McCarthy, M. E., McDowell, G., McKinsey, D. N., McLaughlin, J., McMonigle, R., Miller, E. H., Mizrachi, E., Monte, A., Monzani, M. E., Mendoza, J. D. Morales, Morrison, E., Mount, B. J., Murdy, M., Murphy, A. St. J., Naylor, A., Nedlik, C., Nelson, H. N., Neves, F., Nguyen, A., Nikoleyczik, J. A., Olcina, I., Oliver-Mallory, K. C., Orpwood, J., Palladino, K. J., Palmer, J., Pannifer, N. J., Parveen, N., Patton, S. J., Penning, B., Pereira, G., Perry, E., Pershing, T., Piepke, A., Qie, Y., Reichenbacher, J., Rhyne, C. A., Riffard, Q., Rischbieter, G. R. C., Riyat, H. S., Rosero, R., Rushton, T., Rynders, D., Santone, D., Sazzad, A. B. M. R., Schnee, R. W., Shaw, S., Shutt, T., Silk, J. J., Silva, C., Sinev, G., Smith, R., Solovov, V. N., Sorensen, P., Soria, J., Stancu, I., Stevens, A., Stifter, K., Suerfu, B., Sumner, T. J., Szydagis, M., Taylor, W. C., Tiedt, D. R., Timalsina, M., Tong, Z., Tovey, D. R., Tranter, J., Trask, M., Tripathi, M., Tronstad, D. R., Turner, W., Vacheret, A., Vaitkus, A. C., Velan, V., Wang, A., Wang, J. J., Wang, Y., Watson, J. R., Webb, R. C., Weeldreyer, L., Whitis, T. J., Williams, M., Wisniewski, W. J., Wolfs, F. L. H., Woodford, S., Woodward, D., Wright, C. J., Xia, Q., Xiang, X., Xu, J., Yeh, M., Zweig, E. A.
Natura:	Preprint
Pubblicazione:	2024
Soggetti:	High Energy Physics - Experiment Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Accesso online:	Acceder al recurso
Tags:	Aggiungi Tag Nessun Tag, puoi essere il primo ad aggiungerne!!

_version_	1866914837222653952
author	Aalbers, J. Akerib, D. S. Musalhi, A. K. Al Amarasinghe, C. S. Ames, A. Anderson, T. J. Angelides, N. Araújo, H. M. Armstrong, J. E. Arthurs, M. Baker, A. Balashov, S. Bang, J. Bargemann, J. W. Baxter, A. Beattie, K. Benson, T. Bhatti, A. Biekert, A. Biesiadzinski, T. P. Birch, H. J. Bishop, E. Blockinger, G. M. Boxer, B. Brew, C. A. J. Brás, P. Burdin, S. Buuck, M. Carmona-Benitez, M. C. Carter, M. Chawla, A. Chen, H. Cherwinka, J. J. Chott, N. I. Converse, M. V. Cottle, A. Cox, G. Curran, D. Dahl, C. E. David, A. Delgaudio, J. Dey, S. de Viveiros, L. Ding, C. Dobson, J. E. Y. Druszkiewicz, E. Eriksen, S. R. Fan, A. Fearon, N. M. Fiorucci, S. Flaecher, H. Fraser, E. D. Fruth, T. M. A. Gaitskell, R. J. Geffre, A. Genovesi, J. Ghag, C. Gibbons, R. Gokhale, S. Green, J. van der Grinten, M. G. D. Hall, C. R. Han, S. Hartigan-O'Connor, E. Haselschwardt, S. J. Hertel, S. A. Heuermann, G. Homenides, G. J. Horn, M. Huang, D. Q. Hunt, D. Ignarra, C. M. Jacquet, E. James, R. S. Johnson, J. Kaboth, A. C. Kamaha, A. C. Khaitan, D. Khazov, A. Khurana, I. Kim, J. Kingston, J. Kirk, R. Kodroff, D. Korley, L. Korolkova, E. V. Kraus, H. Kravitz, S. Kreczko, L. Krikler, B. Kudryavtsev, V. A. Lee, J. Leonard, D. S. Lesko, K. T. Levy, C. Lin, J. Lindote, A. Linehan, R. Lippincott, W. H. Lopes, M. I. Asamar, E. Lopez Lorenzon, W. Lu, C. Luitz, S. Majewski, P. A. Manalaysay, A. Mannino, R. L. Maupin, C. McCarthy, M. E. McDowell, G. McKinsey, D. N. McLaughlin, J. McMonigle, R. Miller, E. H. Mizrachi, E. Monte, A. Monzani, M. E. Mendoza, J. D. Morales Morrison, E. Mount, B. J. Murdy, M. Murphy, A. St. J. Naylor, A. Nedlik, C. Nelson, H. N. Neves, F. Nguyen, A. Nikoleyczik, J. A. Olcina, I. Oliver-Mallory, K. C. Orpwood, J. Palladino, K. J. Palmer, J. Pannifer, N. J. Parveen, N. Patton, S. J. Penning, B. Pereira, G. Perry, E. Pershing, T. Piepke, A. Qie, Y. Reichenbacher, J. Rhyne, C. A. Riffard, Q. Rischbieter, G. R. C. Riyat, H. S. Rosero, R. Rushton, T. Rynders, D. Santone, D. Sazzad, A. B. M. R. Schnee, R. W. Shaw, S. Shutt, T. Silk, J. J. Silva, C. Sinev, G. Smith, R. Solovov, V. N. Sorensen, P. Soria, J. Stancu, I. Stevens, A. Stifter, K. Suerfu, B. Sumner, T. J. Szydagis, M. Taylor, W. C. Tiedt, D. R. Timalsina, M. Tong, Z. Tovey, D. R. Tranter, J. Trask, M. Tripathi, M. Tronstad, D. R. Turner, W. Vacheret, A. Vaitkus, A. C. Velan, V. Wang, A. Wang, J. J. Wang, Y. Watson, J. R. Webb, R. C. Weeldreyer, L. Whitis, T. J. Williams, M. Wisniewski, W. J. Wolfs, F. L. H. Woodford, S. Woodward, D. Wright, C. J. Xia, Q. Xiang, X. Xu, J. Yeh, M. Zweig, E. A.
author_facet	Aalbers, J. Akerib, D. S. Musalhi, A. K. Al Amarasinghe, C. S. Ames, A. Anderson, T. J. Angelides, N. Araújo, H. M. Armstrong, J. E. Arthurs, M. Baker, A. Balashov, S. Bang, J. Bargemann, J. W. Baxter, A. Beattie, K. Benson, T. Bhatti, A. Biekert, A. Biesiadzinski, T. P. Birch, H. J. Bishop, E. Blockinger, G. M. Boxer, B. Brew, C. A. J. Brás, P. Burdin, S. Buuck, M. Carmona-Benitez, M. C. Carter, M. Chawla, A. Chen, H. Cherwinka, J. J. Chott, N. I. Converse, M. V. Cottle, A. Cox, G. Curran, D. Dahl, C. E. David, A. Delgaudio, J. Dey, S. de Viveiros, L. Ding, C. Dobson, J. E. Y. Druszkiewicz, E. Eriksen, S. R. Fan, A. Fearon, N. M. Fiorucci, S. Flaecher, H. Fraser, E. D. Fruth, T. M. A. Gaitskell, R. J. Geffre, A. Genovesi, J. Ghag, C. Gibbons, R. Gokhale, S. Green, J. van der Grinten, M. G. D. Hall, C. R. Han, S. Hartigan-O'Connor, E. Haselschwardt, S. J. Hertel, S. A. Heuermann, G. Homenides, G. J. Horn, M. Huang, D. Q. Hunt, D. Ignarra, C. M. Jacquet, E. James, R. S. Johnson, J. Kaboth, A. C. Kamaha, A. C. Khaitan, D. Khazov, A. Khurana, I. Kim, J. Kingston, J. Kirk, R. Kodroff, D. Korley, L. Korolkova, E. V. Kraus, H. Kravitz, S. Kreczko, L. Krikler, B. Kudryavtsev, V. A. Lee, J. Leonard, D. S. Lesko, K. T. Levy, C. Lin, J. Lindote, A. Linehan, R. Lippincott, W. H. Lopes, M. I. Asamar, E. Lopez Lorenzon, W. Lu, C. Luitz, S. Majewski, P. A. Manalaysay, A. Mannino, R. L. Maupin, C. McCarthy, M. E. McDowell, G. McKinsey, D. N. McLaughlin, J. McMonigle, R. Miller, E. H. Mizrachi, E. Monte, A. Monzani, M. E. Mendoza, J. D. Morales Morrison, E. Mount, B. J. Murdy, M. Murphy, A. St. J. Naylor, A. Nedlik, C. Nelson, H. N. Neves, F. Nguyen, A. Nikoleyczik, J. A. Olcina, I. Oliver-Mallory, K. C. Orpwood, J. Palladino, K. J. Palmer, J. Pannifer, N. J. Parveen, N. Patton, S. J. Penning, B. Pereira, G. Perry, E. Pershing, T. Piepke, A. Qie, Y. Reichenbacher, J. Rhyne, C. A. Riffard, Q. Rischbieter, G. R. C. Riyat, H. S. Rosero, R. Rushton, T. Rynders, D. Santone, D. Sazzad, A. B. M. R. Schnee, R. W. Shaw, S. Shutt, T. Silk, J. J. Silva, C. Sinev, G. Smith, R. Solovov, V. N. Sorensen, P. Soria, J. Stancu, I. Stevens, A. Stifter, K. Suerfu, B. Sumner, T. J. Szydagis, M. Taylor, W. C. Tiedt, D. R. Timalsina, M. Tong, Z. Tovey, D. R. Tranter, J. Trask, M. Tripathi, M. Tronstad, D. R. Turner, W. Vacheret, A. Vaitkus, A. C. Velan, V. Wang, A. Wang, J. J. Wang, Y. Watson, J. R. Webb, R. C. Weeldreyer, L. Whitis, T. J. Williams, M. Wisniewski, W. J. Wolfs, F. L. H. Woodford, S. Woodward, D. Wright, C. J. Xia, Q. Xiang, X. Xu, J. Yeh, M. Zweig, E. A.
contents	Searches for dark matter with liquid xenon time projection chamber experiments have traditionally focused on the region of the parameter space that is characteristic of weakly interacting massive particles, ranging from a few GeV/$c^2$ to a few TeV/$c^2$. Models of dark matter with a mass much heavier than this are well motivated by early production mechanisms different from the standard thermal freeze-out, but they have generally been less explored experimentally. In this work, we present a re-analysis of the first science run (SR1) of the LZ experiment, with an exposure of $0.9$ tonne$\times$year, to search for ultraheavy particle dark matter. The signal topology consists of multiple energy deposits in the active region of the detector forming a straight line, from which the velocity of the incoming particle can be reconstructed on an event-by-event basis. Zero events with this topology were observed after applying the data selection calibrated on a simulated sample of signal-like events. New experimental constraints are derived, which rule out previously unexplored regions of the dark matter parameter space of spin-independent interactions beyond a mass of 10$^{17}$ GeV/$c^2$.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2402_08865
institution	arXiv
publishDate	2024
record_format	arxiv
spellingShingle	New constraints on ultraheavy dark matter from the LZ experiment Aalbers, J. Akerib, D. S. Musalhi, A. K. Al Amarasinghe, C. S. Ames, A. Anderson, T. J. Angelides, N. Araújo, H. M. Armstrong, J. E. Arthurs, M. Baker, A. Balashov, S. Bang, J. Bargemann, J. W. Baxter, A. Beattie, K. Benson, T. Bhatti, A. Biekert, A. Biesiadzinski, T. P. Birch, H. J. Bishop, E. Blockinger, G. M. Boxer, B. Brew, C. A. J. Brás, P. Burdin, S. Buuck, M. Carmona-Benitez, M. C. Carter, M. Chawla, A. Chen, H. Cherwinka, J. J. Chott, N. I. Converse, M. V. Cottle, A. Cox, G. Curran, D. Dahl, C. E. David, A. Delgaudio, J. Dey, S. de Viveiros, L. Ding, C. Dobson, J. E. Y. Druszkiewicz, E. Eriksen, S. R. Fan, A. Fearon, N. M. Fiorucci, S. Flaecher, H. Fraser, E. D. Fruth, T. M. A. Gaitskell, R. J. Geffre, A. Genovesi, J. Ghag, C. Gibbons, R. Gokhale, S. Green, J. van der Grinten, M. G. D. Hall, C. R. Han, S. Hartigan-O'Connor, E. Haselschwardt, S. J. Hertel, S. A. Heuermann, G. Homenides, G. J. Horn, M. Huang, D. Q. Hunt, D. Ignarra, C. M. Jacquet, E. James, R. S. Johnson, J. Kaboth, A. C. Kamaha, A. C. Khaitan, D. Khazov, A. Khurana, I. Kim, J. Kingston, J. Kirk, R. Kodroff, D. Korley, L. Korolkova, E. V. Kraus, H. Kravitz, S. Kreczko, L. Krikler, B. Kudryavtsev, V. A. Lee, J. Leonard, D. S. Lesko, K. T. Levy, C. Lin, J. Lindote, A. Linehan, R. Lippincott, W. H. Lopes, M. I. Asamar, E. Lopez Lorenzon, W. Lu, C. Luitz, S. Majewski, P. A. Manalaysay, A. Mannino, R. L. Maupin, C. McCarthy, M. E. McDowell, G. McKinsey, D. N. McLaughlin, J. McMonigle, R. Miller, E. H. Mizrachi, E. Monte, A. Monzani, M. E. Mendoza, J. D. Morales Morrison, E. Mount, B. J. Murdy, M. Murphy, A. St. J. Naylor, A. Nedlik, C. Nelson, H. N. Neves, F. Nguyen, A. Nikoleyczik, J. A. Olcina, I. Oliver-Mallory, K. C. Orpwood, J. Palladino, K. J. Palmer, J. Pannifer, N. J. Parveen, N. Patton, S. J. Penning, B. Pereira, G. Perry, E. Pershing, T. Piepke, A. Qie, Y. Reichenbacher, J. Rhyne, C. A. Riffard, Q. Rischbieter, G. R. C. Riyat, H. S. Rosero, R. Rushton, T. Rynders, D. Santone, D. Sazzad, A. B. M. R. Schnee, R. W. Shaw, S. Shutt, T. Silk, J. J. Silva, C. Sinev, G. Smith, R. Solovov, V. N. Sorensen, P. Soria, J. Stancu, I. Stevens, A. Stifter, K. Suerfu, B. Sumner, T. J. Szydagis, M. Taylor, W. C. Tiedt, D. R. Timalsina, M. Tong, Z. Tovey, D. R. Tranter, J. Trask, M. Tripathi, M. Tronstad, D. R. Turner, W. Vacheret, A. Vaitkus, A. C. Velan, V. Wang, A. Wang, J. J. Wang, Y. Watson, J. R. Webb, R. C. Weeldreyer, L. Whitis, T. J. Williams, M. Wisniewski, W. J. Wolfs, F. L. H. Woodford, S. Woodward, D. Wright, C. J. Xia, Q. Xiang, X. Xu, J. Yeh, M. Zweig, E. A. High Energy Physics - Experiment Cosmology and Nongalactic Astrophysics Searches for dark matter with liquid xenon time projection chamber experiments have traditionally focused on the region of the parameter space that is characteristic of weakly interacting massive particles, ranging from a few GeV/$c^2$ to a few TeV/$c^2$. Models of dark matter with a mass much heavier than this are well motivated by early production mechanisms different from the standard thermal freeze-out, but they have generally been less explored experimentally. In this work, we present a re-analysis of the first science run (SR1) of the LZ experiment, with an exposure of $0.9$ tonne$\times$year, to search for ultraheavy particle dark matter. The signal topology consists of multiple energy deposits in the active region of the detector forming a straight line, from which the velocity of the incoming particle can be reconstructed on an event-by-event basis. Zero events with this topology were observed after applying the data selection calibrated on a simulated sample of signal-like events. New experimental constraints are derived, which rule out previously unexplored regions of the dark matter parameter space of spin-independent interactions beyond a mass of 10$^{17}$ GeV/$c^2$.
title	New constraints on ultraheavy dark matter from the LZ experiment
topic	High Energy Physics - Experiment Cosmology and Nongalactic Astrophysics
url	https://arxiv.org/abs/2402.08865