Buchumschlag

Constraints on sub-GeV dark matter scattering on electrons with COSINE-100

Fuente: arXiv

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Carlin, N., Cho, J. Y., Cho, S. J., Choi, S., Ezeribe, A. C., Franca, L. E., Gileva, O., Ha, C., Hahn, I. S., Hollick, S. J., Jeon, E. J., Joo, H. W., Kang, W. G., Kauer, M., Kim, B. H., Kim, D. Y., Kim, H. J., Kim, J., Kim, K. W., Kim, S. H., Kim, S. K., Kim, W. K., Kim, Y. D., Kim, Y. H., Ko, B. R., Ko, Y. J., Lee, D. H., Lee, E. K., Lee, H., Lee, H. S., Lee, H. Y., Lee, I. S., Lee, J., Lee, J. Y., Lee, M. H., Lee, S. H., Lee, S. M., Lee, Y. J., Leonard, D. S., Luan, N. T., Machado, V. H. A., Manzato, B. B., Maruyama, R. H., Olsen, S. L., Park, H. K., Park, H. S., Park, J. C., Park, J. S., Park, K. S., Park, K., Park, S. D., Pitta, R. L. C., Prihtiadi, H., Ra, S. J., Rott, C., Shin, K. A., Cavalcante, D. F. F. S., Son, M. K., Spooner, N. J. C., Truc, L. T., Yang, L., Yu, G. H.
Format:	Preprint
Veröffentlicht:	2025
Schlagworte:	High Energy Physics - Experiment
Online-Zugang:	Acceder al recurso
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!

_version_	1866918455846895616
author	Carlin, N. Cho, J. Y. Cho, S. J. Choi, S. Ezeribe, A. C. Franca, L. E. Gileva, O. Ha, C. Hahn, I. S. Hollick, S. J. Jeon, E. J. Joo, H. W. Kang, W. G. Kauer, M. Kim, B. H. Kim, D. Y. Kim, H. J. Kim, J. Kim, K. W. Kim, S. H. Kim, S. K. Kim, W. K. Kim, Y. D. Kim, Y. H. Ko, B. R. Ko, Y. J. Lee, D. H. Lee, E. K. Lee, H. Lee, H. S. Lee, H. Y. Lee, I. S. Lee, J. Lee, J. Y. Lee, M. H. Lee, S. H. Lee, S. M. Lee, Y. J. Leonard, D. S. Luan, N. T. Machado, V. H. A. Manzato, B. B. Maruyama, R. H. Olsen, S. L. Park, H. K. Park, H. S. Park, J. C. Park, J. S. Park, K. S. Park, K. Park, S. D. Pitta, R. L. C. Prihtiadi, H. Ra, S. J. Rott, C. Shin, K. A. Cavalcante, D. F. F. S. Son, M. K. Spooner, N. J. C. Truc, L. T. Yang, L. Yu, G. H.
author_facet	Carlin, N. Cho, J. Y. Cho, S. J. Choi, S. Ezeribe, A. C. Franca, L. E. Gileva, O. Ha, C. Hahn, I. S. Hollick, S. J. Jeon, E. J. Joo, H. W. Kang, W. G. Kauer, M. Kim, B. H. Kim, D. Y. Kim, H. J. Kim, J. Kim, K. W. Kim, S. H. Kim, S. K. Kim, W. K. Kim, Y. D. Kim, Y. H. Ko, B. R. Ko, Y. J. Lee, D. H. Lee, E. K. Lee, H. Lee, H. S. Lee, H. Y. Lee, I. S. Lee, J. Lee, J. Y. Lee, M. H. Lee, S. H. Lee, S. M. Lee, Y. J. Leonard, D. S. Luan, N. T. Machado, V. H. A. Manzato, B. B. Maruyama, R. H. Olsen, S. L. Park, H. K. Park, H. S. Park, J. C. Park, J. S. Park, K. S. Park, K. Park, S. D. Pitta, R. L. C. Prihtiadi, H. Ra, S. J. Rott, C. Shin, K. A. Cavalcante, D. F. F. S. Son, M. K. Spooner, N. J. C. Truc, L. T. Yang, L. Yu, G. H.
contents	We present results of the search for sub-GeV dark matter interaction with electrons in the NaI(Tl) crystals of the COSINE-100 experiment. The two benchmark scenarios of a heavy and a light vector boson as mediator of the interaction were studied. We found no excess events over the expected background in a data-set of 2.82 years, with a total exposure of 172.9 kg-year. The derived 90% confidence level upper limits exclude a DM-electron scattering cross section above 6.4 $\times$ 10$^{-33}$ cm$^2$ for a DM mass of 0.25 GeV, assuming a light mediator; and above 3.4 $\times$ 10$^{-37}$ cm$^2$ for a 0.4 GeV DM, assuming a heavy mediator, and represent the most stringent constraints for a NaI(Tl) target to date. We also briefly discuss a planned analysis using an annual modulation method below the current 0.7 keV threshold of COSINE-100, down to few photoelectrons yield.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2510_01927
institution	arXiv
publishDate	2025
record_format	arxiv
spellingShingle	Constraints on sub-GeV dark matter scattering on electrons with COSINE-100 Carlin, N. Cho, J. Y. Cho, S. J. Choi, S. Ezeribe, A. C. Franca, L. E. Gileva, O. Ha, C. Hahn, I. S. Hollick, S. J. Jeon, E. J. Joo, H. W. Kang, W. G. Kauer, M. Kim, B. H. Kim, D. Y. Kim, H. J. Kim, J. Kim, K. W. Kim, S. H. Kim, S. K. Kim, W. K. Kim, Y. D. Kim, Y. H. Ko, B. R. Ko, Y. J. Lee, D. H. Lee, E. K. Lee, H. Lee, H. S. Lee, H. Y. Lee, I. S. Lee, J. Lee, J. Y. Lee, M. H. Lee, S. H. Lee, S. M. Lee, Y. J. Leonard, D. S. Luan, N. T. Machado, V. H. A. Manzato, B. B. Maruyama, R. H. Olsen, S. L. Park, H. K. Park, H. S. Park, J. C. Park, J. S. Park, K. S. Park, K. Park, S. D. Pitta, R. L. C. Prihtiadi, H. Ra, S. J. Rott, C. Shin, K. A. Cavalcante, D. F. F. S. Son, M. K. Spooner, N. J. C. Truc, L. T. Yang, L. Yu, G. H. High Energy Physics - Experiment We present results of the search for sub-GeV dark matter interaction with electrons in the NaI(Tl) crystals of the COSINE-100 experiment. The two benchmark scenarios of a heavy and a light vector boson as mediator of the interaction were studied. We found no excess events over the expected background in a data-set of 2.82 years, with a total exposure of 172.9 kg-year. The derived 90% confidence level upper limits exclude a DM-electron scattering cross section above 6.4 $\times$ 10$^{-33}$ cm$^2$ for a DM mass of 0.25 GeV, assuming a light mediator; and above 3.4 $\times$ 10$^{-37}$ cm$^2$ for a 0.4 GeV DM, assuming a heavy mediator, and represent the most stringent constraints for a NaI(Tl) target to date. We also briefly discuss a planned analysis using an annual modulation method below the current 0.7 keV threshold of COSINE-100, down to few photoelectrons yield.
title	Constraints on sub-GeV dark matter scattering on electrons with COSINE-100
topic	High Energy Physics - Experiment
url	https://arxiv.org/abs/2510.01927