Cover Image

Constraints On Covariant WIMP-Nucleon Effective Field Theory Interactions from the First Science Run of the LUX-ZEPLIN Experiment

Fuente: arXiv

Saved in:

Bibliographic Details
Main Authors:	Aalbers, J., Akerib, D. S., Musalhi, A. K. Al, Alder, F., Amarasinghe, C. S., Ames, A., Anderson, T. J., Angelides, N., Araújo, H. M., Armstrong, J. E., Arthurs, M., Baker, A., Balashov, S., Bang, J., Barillier, E. E., Bargemann, J. W., Beattie, K., Benson, T., Bhatti, A., Biekert, A., Biesiadzinski, T. P., Birch, H. J., Bishop, E. J., 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., Chin, Y. T., Chott, N. I., Converse, M. V., Cottle, A., Cox, G., Curran, D., Dahl, C. E., David, A., Delgaudio, J., Dey, S., de Viveiros, L., Di Felice, 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., Haiston, J. H., Hall, C. R., Han, S., Hartigan-O'Connor, E., Haselschwardt, S. J., Hernandez, M. A., 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., Kannichankandy, M., 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., 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., 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., McLaughlin, J. B., 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., 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., Siniscalco, J., 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., Vacheret, A., Vaitkus, A. C., Valentino, O., 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.
Format:	Preprint
Published:	2024
Subjects:	High Energy Physics - Experiment
Online Access:	Acceder al recurso
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!

_version_	1866917848297766912
author	Aalbers, J. Akerib, D. S. Musalhi, A. K. Al Alder, F. Amarasinghe, C. S. Ames, A. Anderson, T. J. Angelides, N. Araújo, H. M. Armstrong, J. E. Arthurs, M. Baker, A. Balashov, S. Bang, J. Barillier, E. E. Bargemann, J. W. Beattie, K. Benson, T. Bhatti, A. Biekert, A. Biesiadzinski, T. P. Birch, H. J. Bishop, E. J. 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. Chin, Y. T. Chott, N. I. Converse, M. V. Cottle, A. Cox, G. Curran, D. Dahl, C. E. David, A. Delgaudio, J. Dey, S. de Viveiros, L. Di Felice, 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. Haiston, J. H. Hall, C. R. Han, S. Hartigan-O'Connor, E. Haselschwardt, S. J. Hernandez, M. A. 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. Kannichankandy, M. 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. 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. 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. McLaughlin, J. B. 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. 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. Siniscalco, J. 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. Vacheret, A. Vaitkus, A. C. Valentino, O. 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 Alder, F. Amarasinghe, C. S. Ames, A. Anderson, T. J. Angelides, N. Araújo, H. M. Armstrong, J. E. Arthurs, M. Baker, A. Balashov, S. Bang, J. Barillier, E. E. Bargemann, J. W. Beattie, K. Benson, T. Bhatti, A. Biekert, A. Biesiadzinski, T. P. Birch, H. J. Bishop, E. J. 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. Chin, Y. T. Chott, N. I. Converse, M. V. Cottle, A. Cox, G. Curran, D. Dahl, C. E. David, A. Delgaudio, J. Dey, S. de Viveiros, L. Di Felice, 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. Haiston, J. H. Hall, C. R. Han, S. Hartigan-O'Connor, E. Haselschwardt, S. J. Hernandez, M. A. 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. Kannichankandy, M. 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. 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. 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. McLaughlin, J. B. 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. 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. Siniscalco, J. 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. Vacheret, A. Vaitkus, A. C. Valentino, O. 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	The first science run of the LUX-ZEPLIN (LZ) experiment, a dual-phase xenon time project chamber operating in the Sanford Underground Research Facility in South Dakota, USA, has reported leading limits on spin-independent WIMP-nucleon interactions and interactions described from a non-relativistic effective field theory (NREFT). Using the same 5.5~t fiducial mass and 60 live days of exposure we report on the results of a relativistic extension to the NREFT. We present constraints on couplings from covariant interactions arising from the coupling of vector, axial currents, and electric dipole moments of the nucleon to the magnetic and electric dipole moments of the WIMP which cannot be described by recasting previous results described by an NREFT. Using a profile-likelihood ratio analysis, in an energy region between 0~keV$_\text{nr}$ to 270~keV$_\text{nr}$, we report 90% confidence level exclusion limits on the coupling strength of five interactions in both the isoscalar and isovector bases.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2404_17666
institution	arXiv
publishDate	2024
record_format	arxiv
spellingShingle	Constraints On Covariant WIMP-Nucleon Effective Field Theory Interactions from the First Science Run of the LUX-ZEPLIN Experiment Aalbers, J. Akerib, D. S. Musalhi, A. K. Al Alder, F. Amarasinghe, C. S. Ames, A. Anderson, T. J. Angelides, N. Araújo, H. M. Armstrong, J. E. Arthurs, M. Baker, A. Balashov, S. Bang, J. Barillier, E. E. Bargemann, J. W. Beattie, K. Benson, T. Bhatti, A. Biekert, A. Biesiadzinski, T. P. Birch, H. J. Bishop, E. J. 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. Chin, Y. T. Chott, N. I. Converse, M. V. Cottle, A. Cox, G. Curran, D. Dahl, C. E. David, A. Delgaudio, J. Dey, S. de Viveiros, L. Di Felice, 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. Haiston, J. H. Hall, C. R. Han, S. Hartigan-O'Connor, E. Haselschwardt, S. J. Hernandez, M. A. 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. Kannichankandy, M. 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. 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. 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. McLaughlin, J. B. 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. 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. Siniscalco, J. 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. Vacheret, A. Vaitkus, A. C. Valentino, O. 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 The first science run of the LUX-ZEPLIN (LZ) experiment, a dual-phase xenon time project chamber operating in the Sanford Underground Research Facility in South Dakota, USA, has reported leading limits on spin-independent WIMP-nucleon interactions and interactions described from a non-relativistic effective field theory (NREFT). Using the same 5.5~t fiducial mass and 60 live days of exposure we report on the results of a relativistic extension to the NREFT. We present constraints on couplings from covariant interactions arising from the coupling of vector, axial currents, and electric dipole moments of the nucleon to the magnetic and electric dipole moments of the WIMP which cannot be described by recasting previous results described by an NREFT. Using a profile-likelihood ratio analysis, in an energy region between 0~keV$_\text{nr}$ to 270~keV$_\text{nr}$, we report 90% confidence level exclusion limits on the coupling strength of five interactions in both the isoscalar and isovector bases.
title	Constraints On Covariant WIMP-Nucleon Effective Field Theory Interactions from the First Science Run of the LUX-ZEPLIN Experiment
topic	High Energy Physics - Experiment
url	https://arxiv.org/abs/2404.17666