WIMP Dark Matter Search using a 3.1 Tonne-Year Exposure of the XENONnT Experiment

Fuente: arXiv

Salvato in:

Dettagli Bibliografici
Autori principali:	Aprile, E., Aalbers, J., Abe, K., Maouloud, S. Ahmed, Althueser, L., Andrieu, B., Angelino, E., Martin, D. Antón, Armbruster, S. R., 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., Fuchs, D., Fulgione, W., Fuselli, C., Gaemers, P., Gaior, R., Gao, F., Ghosh, S., Giacomobono, R., Girard, F., 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., Kharbanda, P., Kobayashi, M., Koke, D., Kooshkjalali, K., Kopec, A., Landsman, H., Lang, R. F., Levinson, L., Li, I., Li, S., Liang, S., Liang, Z., Lin, Y. -T., Lindemann, S., Lindner, M., Liu, K., Liu, M., Loizeau, J., Lombardi, F., Long, J., Lopes, J. A. M., Lucchetti, G. M., Luce, T., Ma, Y., Macolino, C., Mahlstedt, J., Mancuso, A., Manenti, L., Marignetti, F., Undagoitia, T. Marrodán, Martens, K., Masbou, J., 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., Ravindran, A., Razeto, A., 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., Stevens, A., Szyszka, C., Takeda, A., Takeuchi, Y., Tan, P. -L., Thers, D., 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, J., Yang, L., Ye, J., Yuan, L., Zavattini, G., Zhao, Y., Zhong, M.
Natura:	Preprint
Pubblicazione:	2025
Soggetti:	High Energy Physics - Experiment Cosmology and Nongalactic Astrophysics Instrumentation and Methods for Astrophysics High Energy Physics - Phenomenology Instrumentation and Detectors
Accesso online:	Acceder al recurso
Tags:	Aggiungi Tag Nessun Tag, puoi essere il primo ad aggiungerne!!

_version_	1866909965757710336
author	Aprile, E. Aalbers, J. Abe, K. Maouloud, S. Ahmed Althueser, L. Andrieu, B. Angelino, E. Martin, D. Antón Armbruster, S. R. 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. Fuchs, D. Fulgione, W. Fuselli, C. Gaemers, P. Gaior, R. Gao, F. Ghosh, S. Giacomobono, R. Girard, F. 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. Kharbanda, P. Kobayashi, M. Koke, D. Kooshkjalali, K. Kopec, A. Landsman, H. Lang, R. F. Levinson, L. Li, I. Li, S. Liang, S. Liang, Z. Lin, Y. -T. Lindemann, S. Lindner, M. Liu, K. Liu, M. Loizeau, J. Lombardi, F. Long, J. Lopes, J. A. M. Lucchetti, G. M. Luce, T. Ma, Y. Macolino, C. Mahlstedt, J. Mancuso, A. Manenti, L. Marignetti, F. Undagoitia, T. Marrodán Martens, K. Masbou, J. 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. Ravindran, A. Razeto, A. 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. Stevens, A. Szyszka, C. Takeda, A. Takeuchi, Y. Tan, P. -L. Thers, D. 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, J. Yang, L. Ye, J. Yuan, L. Zavattini, G. Zhao, Y. Zhong, M.
author_facet	Aprile, E. Aalbers, J. Abe, K. Maouloud, S. Ahmed Althueser, L. Andrieu, B. Angelino, E. Martin, D. Antón Armbruster, S. R. 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. Fuchs, D. Fulgione, W. Fuselli, C. Gaemers, P. Gaior, R. Gao, F. Ghosh, S. Giacomobono, R. Girard, F. 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. Kharbanda, P. Kobayashi, M. Koke, D. Kooshkjalali, K. Kopec, A. Landsman, H. Lang, R. F. Levinson, L. Li, I. Li, S. Liang, S. Liang, Z. Lin, Y. -T. Lindemann, S. Lindner, M. Liu, K. Liu, M. Loizeau, J. Lombardi, F. Long, J. Lopes, J. A. M. Lucchetti, G. M. Luce, T. Ma, Y. Macolino, C. Mahlstedt, J. Mancuso, A. Manenti, L. Marignetti, F. Undagoitia, T. Marrodán Martens, K. Masbou, J. 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. Ravindran, A. Razeto, A. 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. Stevens, A. Szyszka, C. Takeda, A. Takeuchi, Y. Tan, P. -L. Thers, D. 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, J. Yang, L. Ye, J. Yuan, L. Zavattini, G. Zhao, Y. Zhong, M.
contents	We report on a search for weakly interacting massive particle (WIMP) dark matter (DM) via elastic DM-xenon-nucleus interactions in the XENONnT experiment. We combine datasets from the first and second science campaigns resulting in a total exposure of 3.1 tonne-years. In a blind analysis of nuclear recoil events with energies above $3.8\,\mathrm{keV_{NR}}$, we find no significant excess above background. We set new upper limits on the spin-independent WIMP-nucleon scattering cross section for WIMP masses above $10\,\mathrm{GeV}/c^2$ with a minimum of $1.7\,\times\,10^{-47}\,\mathrm{cm^2}$ at $90\,\%$ confidence level for a WIMP mass of $30\,\mathrm{GeV}/c^2$. We achieve a best median sensitivity of $1.4\,\times\,10^{-47}\,\mathrm{cm^2}$ for a $41\,\mathrm{GeV}/c^2$ WIMP. Compared to the result from the first XENONnT science dataset, we improve our sensitivity by a factor of up to 1.8.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2502_18005
institution	arXiv
publishDate	2025
record_format	arxiv
spellingShingle	WIMP Dark Matter Search using a 3.1 Tonne-Year Exposure of the XENONnT Experiment Aprile, E. Aalbers, J. Abe, K. Maouloud, S. Ahmed Althueser, L. Andrieu, B. Angelino, E. Martin, D. Antón Armbruster, S. R. 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. Fuchs, D. Fulgione, W. Fuselli, C. Gaemers, P. Gaior, R. Gao, F. Ghosh, S. Giacomobono, R. Girard, F. 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. Kharbanda, P. Kobayashi, M. Koke, D. Kooshkjalali, K. Kopec, A. Landsman, H. Lang, R. F. Levinson, L. Li, I. Li, S. Liang, S. Liang, Z. Lin, Y. -T. Lindemann, S. Lindner, M. Liu, K. Liu, M. Loizeau, J. Lombardi, F. Long, J. Lopes, J. A. M. Lucchetti, G. M. Luce, T. Ma, Y. Macolino, C. Mahlstedt, J. Mancuso, A. Manenti, L. Marignetti, F. Undagoitia, T. Marrodán Martens, K. Masbou, J. 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. Ravindran, A. Razeto, A. 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. Stevens, A. Szyszka, C. Takeda, A. Takeuchi, Y. Tan, P. -L. Thers, D. 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, J. Yang, L. Ye, J. Yuan, L. Zavattini, G. Zhao, Y. Zhong, M. High Energy Physics - Experiment Cosmology and Nongalactic Astrophysics Instrumentation and Methods for Astrophysics High Energy Physics - Phenomenology Instrumentation and Detectors We report on a search for weakly interacting massive particle (WIMP) dark matter (DM) via elastic DM-xenon-nucleus interactions in the XENONnT experiment. We combine datasets from the first and second science campaigns resulting in a total exposure of 3.1 tonne-years. In a blind analysis of nuclear recoil events with energies above $3.8\,\mathrm{keV_{NR}}$, we find no significant excess above background. We set new upper limits on the spin-independent WIMP-nucleon scattering cross section for WIMP masses above $10\,\mathrm{GeV}/c^2$ with a minimum of $1.7\,\times\,10^{-47}\,\mathrm{cm^2}$ at $90\,\%$ confidence level for a WIMP mass of $30\,\mathrm{GeV}/c^2$. We achieve a best median sensitivity of $1.4\,\times\,10^{-47}\,\mathrm{cm^2}$ for a $41\,\mathrm{GeV}/c^2$ WIMP. Compared to the result from the first XENONnT science dataset, we improve our sensitivity by a factor of up to 1.8.
title	WIMP Dark Matter Search using a 3.1 Tonne-Year Exposure of the XENONnT Experiment
topic	High Energy Physics - Experiment Cosmology and Nongalactic Astrophysics Instrumentation and Methods for Astrophysics High Energy Physics - Phenomenology Instrumentation and Detectors
url	https://arxiv.org/abs/2502.18005