Imagen de Portada

First Search for Light Dark Matter in the Neutrino Fog with XENONnT

Fuente: arXiv

Guardado en:

Detalles Bibliográficos
Autores principales:	Aprile, E., Aalbers, J., Abe, K., Maouloud, S. Ahmed, Althueser, L., Andrieu, B., Angelino, E., Martin, D. Antón, Arneodo, F., Baudis, L., Bazyk, M., Bellagamba, L., Biondi, R., Bismark, A., Boese, K., Brown, A., Bruno, G., Budnik, R., Cai, C., Capelli, C., Cardoso, J. M. R., Chávez, A. P. Cimental, Colijn, A. P., Conrad, J., Cuenca-García, J. J., D'Andrea, V., Garcia, L. C. Daniel, Decowski, M. P., Deisting, A., Di Donato, C., Di Gangi, P., Diglio, S., Eitel, K., Morabit, S. el, Elykov, A., Ferella, A. D., Ferrari, C., Fischer, H., Flehmke, T., Flierman, M., Fulgione, W., Fuselli, C., Gaemers, P., Gaior, R., Galloway, M., Gao, F., Ghosh, S., Giacomobono, R., Glade-Beucke, R., Grandi, L., Grigat, J., Guan, H., Guida, M., Gyorgy, P., Hammann, R., Higuera, A., Hils, C., Hoetzsch, L., Hood, N. F., Iacovacci, M., Itow, Y., Jakob, J., Joerg, F., Kaminaga, Y., Kara, M., Kavrigin, P., Kazama, S., Kobayashi, M., Koke, D., Kopec, A., Landsman, H., Lang, R. F., Levinson, L., Li, I., Li, S., Liang, S., Lin, Y. -T., Lindemann, S., Lindner, M., Liu, K., Liu, M., Loizeau, J., Lombardi, F., Long, J., Lopes, J. A. M., Luce, T., Ma, Y., Macolino, C., Mahlstedt, J., Mancuso, A., Manenti, L., Marignetti, F., Undagoitia, T. Marrodán, Martens, K., Masbou, J., Masson, E., Mastroianni, S., Melchiorre, A., Merz, J., Messina, M., Michael, A., Miuchi, K., Molinario, A., Moriyama, S., Morå, K., Mosbacher, Y., Murra, M., Müller, J., Ni, K., Oberlack, U., Paetsch, B., Pan, Y., Pellegrini, Q., Peres, R., Peters, C., Pienaar, J., Pierre, M., Plante, G., Pollmann, T. R., Principe, L., Qi, J., Qin, J., García, D. Ramírez, Rajado, M., Singh, R., Sanchez, L., Santos, J. M. F. dos, Sarnoff, I., Sartorelli, G., Schreiner, J., Schulte, P., Eißing, H. Schulze, Schumann, M., Lavina, L. Scotto, Selvi, M., Semeria, F., Shagin, P., Shi, S., Shi, J., Silva, M., Simgen, H., Szyszka, C., Takeda, A., Tan, P. -L., Thers, D., Toschi, F., Trinchero, G., Tunnell, C. D., Tönnies, F., Valerius, K., Vecchi, S., Vetter, S., Solar, F. I. Villazon, Volta, G., Weinheimer, C., Weiss, M., Wenz, D., Wittweg, C., Wu, V. H. S., Xing, Y., Xu, D., Xu, Z., Yamashita, M., Yang, L., Ye, J., Yuan, L., Zavattini, G., Zhong, M.
Formato:	Preprint
Publicado:	2024
Materias:	High Energy Physics - Experiment
Acceso en línea:	Acceder al recurso
Etiquetas:	Agregar Etiqueta Sin Etiquetas, Sea el primero en etiquetar este registro!

_version_	1866910990728167424
author	Aprile, E. Aalbers, J. Abe, K. Maouloud, S. Ahmed Althueser, L. Andrieu, B. Angelino, E. Martin, D. Antón Arneodo, F. Baudis, L. Bazyk, M. Bellagamba, L. Biondi, R. Bismark, A. Boese, K. Brown, A. Bruno, G. Budnik, R. Cai, C. Capelli, C. Cardoso, J. M. R. Chávez, A. P. Cimental Colijn, A. P. Conrad, J. Cuenca-García, J. J. D'Andrea, V. Garcia, L. C. Daniel Decowski, M. P. Deisting, A. Di Donato, C. Di Gangi, P. Diglio, S. Eitel, K. Morabit, S. el Elykov, A. Ferella, A. D. Ferrari, C. Fischer, H. Flehmke, T. Flierman, M. Fulgione, W. Fuselli, C. Gaemers, P. Gaior, R. Galloway, M. Gao, F. Ghosh, S. Giacomobono, R. Glade-Beucke, R. Grandi, L. Grigat, J. Guan, H. Guida, M. Gyorgy, P. Hammann, R. Higuera, A. Hils, C. Hoetzsch, L. Hood, N. F. Iacovacci, M. Itow, Y. Jakob, J. Joerg, F. Kaminaga, Y. Kara, M. Kavrigin, P. Kazama, S. Kobayashi, M. Koke, D. Kopec, A. Landsman, H. Lang, R. F. Levinson, L. Li, I. Li, S. Liang, S. Lin, Y. -T. Lindemann, S. Lindner, M. Liu, K. Liu, M. Loizeau, J. Lombardi, F. Long, J. Lopes, J. A. M. Luce, T. Ma, Y. Macolino, C. Mahlstedt, J. Mancuso, A. Manenti, L. Marignetti, F. Undagoitia, T. Marrodán Martens, K. Masbou, J. Masson, E. Mastroianni, S. Melchiorre, A. Merz, J. Messina, M. Michael, A. Miuchi, K. Molinario, A. Moriyama, S. Morå, K. Mosbacher, Y. Murra, M. Müller, J. Ni, K. Oberlack, U. Paetsch, B. Pan, Y. Pellegrini, Q. Peres, R. Peters, C. Pienaar, J. Pierre, M. Plante, G. Pollmann, T. R. Principe, L. Qi, J. Qin, J. García, D. Ramírez Rajado, M. Singh, R. Sanchez, L. Santos, J. M. F. dos Sarnoff, I. Sartorelli, G. Schreiner, J. Schulte, P. Eißing, H. Schulze Schumann, M. Lavina, L. Scotto Selvi, M. Semeria, F. Shagin, P. Shi, S. Shi, J. Silva, M. Simgen, H. Szyszka, C. Takeda, A. Tan, P. -L. Thers, D. Toschi, F. Trinchero, G. Tunnell, C. D. Tönnies, F. Valerius, K. Vecchi, S. Vetter, S. Solar, F. I. Villazon Volta, G. Weinheimer, C. Weiss, M. Wenz, D. Wittweg, C. Wu, V. H. S. Xing, Y. Xu, D. Xu, Z. Yamashita, M. Yang, L. Ye, J. Yuan, L. Zavattini, G. Zhong, M.
author_facet	Aprile, E. Aalbers, J. Abe, K. Maouloud, S. Ahmed Althueser, L. Andrieu, B. Angelino, E. Martin, D. Antón Arneodo, F. Baudis, L. Bazyk, M. Bellagamba, L. Biondi, R. Bismark, A. Boese, K. Brown, A. Bruno, G. Budnik, R. Cai, C. Capelli, C. Cardoso, J. M. R. Chávez, A. P. Cimental Colijn, A. P. Conrad, J. Cuenca-García, J. J. D'Andrea, V. Garcia, L. C. Daniel Decowski, M. P. Deisting, A. Di Donato, C. Di Gangi, P. Diglio, S. Eitel, K. Morabit, S. el Elykov, A. Ferella, A. D. Ferrari, C. Fischer, H. Flehmke, T. Flierman, M. Fulgione, W. Fuselli, C. Gaemers, P. Gaior, R. Galloway, M. Gao, F. Ghosh, S. Giacomobono, R. Glade-Beucke, R. Grandi, L. Grigat, J. Guan, H. Guida, M. Gyorgy, P. Hammann, R. Higuera, A. Hils, C. Hoetzsch, L. Hood, N. F. Iacovacci, M. Itow, Y. Jakob, J. Joerg, F. Kaminaga, Y. Kara, M. Kavrigin, P. Kazama, S. Kobayashi, M. Koke, D. Kopec, A. Landsman, H. Lang, R. F. Levinson, L. Li, I. Li, S. Liang, S. Lin, Y. -T. Lindemann, S. Lindner, M. Liu, K. Liu, M. Loizeau, J. Lombardi, F. Long, J. Lopes, J. A. M. Luce, T. Ma, Y. Macolino, C. Mahlstedt, J. Mancuso, A. Manenti, L. Marignetti, F. Undagoitia, T. Marrodán Martens, K. Masbou, J. Masson, E. Mastroianni, S. Melchiorre, A. Merz, J. Messina, M. Michael, A. Miuchi, K. Molinario, A. Moriyama, S. Morå, K. Mosbacher, Y. Murra, M. Müller, J. Ni, K. Oberlack, U. Paetsch, B. Pan, Y. Pellegrini, Q. Peres, R. Peters, C. Pienaar, J. Pierre, M. Plante, G. Pollmann, T. R. Principe, L. Qi, J. Qin, J. García, D. Ramírez Rajado, M. Singh, R. Sanchez, L. Santos, J. M. F. dos Sarnoff, I. Sartorelli, G. Schreiner, J. Schulte, P. Eißing, H. Schulze Schumann, M. Lavina, L. Scotto Selvi, M. Semeria, F. Shagin, P. Shi, S. Shi, J. Silva, M. Simgen, H. Szyszka, C. Takeda, A. Tan, P. -L. Thers, D. Toschi, F. Trinchero, G. Tunnell, C. D. Tönnies, F. Valerius, K. Vecchi, S. Vetter, S. Solar, F. I. Villazon Volta, G. Weinheimer, C. Weiss, M. Wenz, D. Wittweg, C. Wu, V. H. S. Xing, Y. Xu, D. Xu, Z. Yamashita, M. Yang, L. Ye, J. Yuan, L. Zavattini, G. Zhong, M.
contents	We search for dark matter (DM) with a mass [3,12] $\mathrm{GeV} / c^2$ using an exposure of 3.51 $\mathrm{t} \times \mathrm{y}$ with the XENONnT experiment.We consider spin-independent DM-nucleon interactions mediated by a heavy or light mediator, spin-dependent DM-neutron interactions, momentum-dependent DM scattering, and mirror DM. Using a lowered energy threshold compared to the previous WIMP search, a blind analysis of [0.5, 5.0] $\mathrm{keV}$ nuclear recoil events reveals no significant signal excess over the background. XENONnT excludes spin-independent DM-nucleon cross sections $>2.5 \times 10^{-45} \mathrm{~cm}^2$ at $90 \%$ confidence level for 6 $\mathrm{GeV} / c^2$ DM. In the considered mass range, the DM sensitivity approaches the 'neutrino fog', the limitation where neutrinos produce a signal that is indistinguishable from that of light DM-xenon nucleus scattering.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2409_17868
institution	arXiv
publishDate	2024
record_format	arxiv
spellingShingle	First Search for Light Dark Matter in the Neutrino Fog with XENONnT Aprile, E. Aalbers, J. Abe, K. Maouloud, S. Ahmed Althueser, L. Andrieu, B. Angelino, E. Martin, D. Antón Arneodo, F. Baudis, L. Bazyk, M. Bellagamba, L. Biondi, R. Bismark, A. Boese, K. Brown, A. Bruno, G. Budnik, R. Cai, C. Capelli, C. Cardoso, J. M. R. Chávez, A. P. Cimental Colijn, A. P. Conrad, J. Cuenca-García, J. J. D'Andrea, V. Garcia, L. C. Daniel Decowski, M. P. Deisting, A. Di Donato, C. Di Gangi, P. Diglio, S. Eitel, K. Morabit, S. el Elykov, A. Ferella, A. D. Ferrari, C. Fischer, H. Flehmke, T. Flierman, M. Fulgione, W. Fuselli, C. Gaemers, P. Gaior, R. Galloway, M. Gao, F. Ghosh, S. Giacomobono, R. Glade-Beucke, R. Grandi, L. Grigat, J. Guan, H. Guida, M. Gyorgy, P. Hammann, R. Higuera, A. Hils, C. Hoetzsch, L. Hood, N. F. Iacovacci, M. Itow, Y. Jakob, J. Joerg, F. Kaminaga, Y. Kara, M. Kavrigin, P. Kazama, S. Kobayashi, M. Koke, D. Kopec, A. Landsman, H. Lang, R. F. Levinson, L. Li, I. Li, S. Liang, S. Lin, Y. -T. Lindemann, S. Lindner, M. Liu, K. Liu, M. Loizeau, J. Lombardi, F. Long, J. Lopes, J. A. M. Luce, T. Ma, Y. Macolino, C. Mahlstedt, J. Mancuso, A. Manenti, L. Marignetti, F. Undagoitia, T. Marrodán Martens, K. Masbou, J. Masson, E. Mastroianni, S. Melchiorre, A. Merz, J. Messina, M. Michael, A. Miuchi, K. Molinario, A. Moriyama, S. Morå, K. Mosbacher, Y. Murra, M. Müller, J. Ni, K. Oberlack, U. Paetsch, B. Pan, Y. Pellegrini, Q. Peres, R. Peters, C. Pienaar, J. Pierre, M. Plante, G. Pollmann, T. R. Principe, L. Qi, J. Qin, J. García, D. Ramírez Rajado, M. Singh, R. Sanchez, L. Santos, J. M. F. dos Sarnoff, I. Sartorelli, G. Schreiner, J. Schulte, P. Eißing, H. Schulze Schumann, M. Lavina, L. Scotto Selvi, M. Semeria, F. Shagin, P. Shi, S. Shi, J. Silva, M. Simgen, H. Szyszka, C. Takeda, A. Tan, P. -L. Thers, D. Toschi, F. Trinchero, G. Tunnell, C. D. Tönnies, F. Valerius, K. Vecchi, S. Vetter, S. Solar, F. I. Villazon Volta, G. Weinheimer, C. Weiss, M. Wenz, D. Wittweg, C. Wu, V. H. S. Xing, Y. Xu, D. Xu, Z. Yamashita, M. Yang, L. Ye, J. Yuan, L. Zavattini, G. Zhong, M. High Energy Physics - Experiment We search for dark matter (DM) with a mass [3,12] $\mathrm{GeV} / c^2$ using an exposure of 3.51 $\mathrm{t} \times \mathrm{y}$ with the XENONnT experiment.We consider spin-independent DM-nucleon interactions mediated by a heavy or light mediator, spin-dependent DM-neutron interactions, momentum-dependent DM scattering, and mirror DM. Using a lowered energy threshold compared to the previous WIMP search, a blind analysis of [0.5, 5.0] $\mathrm{keV}$ nuclear recoil events reveals no significant signal excess over the background. XENONnT excludes spin-independent DM-nucleon cross sections $>2.5 \times 10^{-45} \mathrm{~cm}^2$ at $90 \%$ confidence level for 6 $\mathrm{GeV} / c^2$ DM. In the considered mass range, the DM sensitivity approaches the 'neutrino fog', the limitation where neutrinos produce a signal that is indistinguishable from that of light DM-xenon nucleus scattering.
title	First Search for Light Dark Matter in the Neutrino Fog with XENONnT
topic	High Energy Physics - Experiment
url	https://arxiv.org/abs/2409.17868