Search for secluded dark matter towards the Galactic Centre with the ANTARES neutrino telescope

Autor: Albert, A., Alves, S., Basa, S., Martino, B., Melis, K., Migliozzi, P., Moussa, A., Muller, R., Nauta, L., Navas, S., Nezri, E., Fearraigh, B. O., Paun, A., Belhorma, B., Pavalas, G. E., Pellegrino, C., Perrin-Terrin, M., Pestel, V., Piattelli, P., Pieterse, C., Poire, C., Popa, V., Pradier, T., Randazzo, N., Bendahman, M., Real, D., Reck, S., Riccobene, G., Romanov, A., Sala, F., Sanchez-Losa, A., Salesa Greus, F., Samtleben, D. F. E., Sanguineti, M., Sapienza, P., Benfenati, F., Schnabel, J., Schumann, J., Schuessler, F., Seneca, J., Spurio, M., Stolarczyk, Th., Taiuti, M., Tayalati, Y., Tingay, S. J., Vallage, B., Bertin, V., Van Elewyck, V., Versari, F., Viola, S., Vivolo, D., Wilms, J., Zavatarelli, S., Zegarelli, A., Zornoza, J. D., Zuniga, J., ANTARES Collaboration, Biagi, S., Bissinger, M., Boumaaza, J., Bouta, M., Bouwhuis, M. C., Andre, M., Branzas, H., Bruijn, R., Brunner, J., Busto, J., Caiffi, B., Calvo, D., Capone, A., Caramete, L., Carr, J., Carretero, V., Anghinolfi, M., Celli, S., Chabab, M., Chau, T. N., Cherkaoui El Moursli, R., Chiarusi, T., Circella, M., Coleiro, A., Coniglione, R., Coyle, P., Creusot, A., Anton, G., Diaz, A. F., de Wasseige, G., Distefano, C., Di Palma, I., Domi, A., Donzaud, C., Dornic, D., Drouhin, D., Eberl, T., van Eeden, T., Ardid, M., van Eijk, D., Khayati, N. El, Enzenhoefer, A., Fermani, P., Ferrara, G., Filippini, F., Fusco, L., Gatelet, Y., Gay, P., Glotin, H., Ardid, S., Gozzini, R., Ruiz, R. Gracia, Graf, K., Guidi, C., Hallmann, S., van Haren, H., Heijboer, A. J., Hello, Y., Hernandez-Rey, J. J., Hoessl, J., Aubert, J.-J., Hofestaedt, J., Huang, F., Illuminati, G., James, C. W., Jisse-Jung, B., de Jong, M., de Jong, P., Kadler, M., Kalekin, O., Katz, U., Aublin, J., Khan-Chowdhury, N. R., Kouchner, A., Kreykenbohm, I., Kulikovskiy, V., Gualda, C. Lagunas, Lahmann, R., Breton, R. Le, LeStum, S., Lefevre, D., Leonora, E., Baret, B., Levi, G., Lincetto, M., Lopez-Coto, D., Loucatos, S., Maderer, L., Manczak, J., Marcelin, M., Margiotta, A., Marinelli, A., Martinez-Mora, J. A.
Přispěvatelé: A. Albert, S. Alve, M. Andr??, M. Anghinolfi, G. Anton, M. Ardid, S. Ardid, J.-J. Aubert, J. Aublin, B. Baret, S. Basa, B. Belhorma, M. Bendahman, F. Benfenati, V. Bertin, S. Biagi, M. Bissinger, J. Boumaaza, M. Bouta, M.C. Bouwhui, H. Br??nza??, R. Bruijn, J. Brunner, J. Busto, B. Caiffi, D. Calvo, A. Capone, L. Caramete, J. Carr, V. Carretero, S. Celli, M. Chabab, T.N. Chau, R. Cherkaoui El Moursli, T. Chiarusi, M. Circella, A. Coleiro, R. Coniglione, P. Coyle, A. Creusot, A.F. D??az, G. de Wasseige, C. Distefano, I. Di Palma, A. Domi, C. Donzaud, D. Dornic, D. Drouhin, T. Eberl, T. van Eeden, D. van Eijk, N. El Khayati, A. Enzenh??fer, P. Fermani, G. Ferrara, F. Filippini, L. Fusco, Y. Gatelet, P. Gay, H. Glotin, R. Gozzini, R. Gracia Ruiz, K. Graf, C. Guidi, S. Hallmann, H. van Haren, A.J. Heijboer, Y. Hello, J.J. Hern??ndez-Rey, J. H????l, J. Hofest??dt, F. Huang, G. Illuminati, C.W. Jame, B. Jisse-Jung, M. de Jong, P. de Jong, M. Kadler, O. Kalekin, U. Katz, N.R. Khan-Chowdhury, A. Kouchner, I. Kreykenbohm, V. Kulikovskiy, C. Lagunas Gualda, R. Lahmann, R. Le Breton, S. LeStum, D. Lef??vre, E. Leonora, G. Levi, M. Lincetto, D. Lopez-Coto, S. Loucato, L. Maderer, J. Manczak, M. Marcelin, A. Margiotta, A. Marinelli, J.A. Mart??nez-Mora, B. Martino, K. Meli, P. Migliozzi, A. Moussa, R. Muller, L. Nauta, S. Nava, E. Nezri, B. ?? Fearraigh, A. P??un, G.E. P??v??la??, C. Pellegrino, M. Perrin-Terrin, V. Pestel, P. Piattelli, C. Pieterse, C. Poir??, V. Popa, T. Pradier, N. Randazzo, D. Real, S. Reck, G. Riccobene, A. Romanov, F. Sala, A. S??nchez-Losa, F. Salesa Greu, D.F.E. Samtleben, M. Sanguineti, P. Sapienza, J. Schnabel, J. Schumann, F. Sch??ssler, J. Seneca, M. Spurio, Th. Stolarczyk, M. Taiuti, Y. Tayalati, S.J. Tingay, B. Vallage, V. Van Elewyck, F. Versari, S. Viola, D. Vivolo, J. Wilm, S. Zavatarelli, A. Zegarelli, J.D. Zornoza, J. Z????iga, Albert, A., Alves, S., Andre, M., Anghinolfi, M., Anton, G., Ardid, M., Ardid, S., Aubert, J. -J., Aublin, J., Baret, B., Basa, S., Belhorma, B., Bendahman, M., Benfenati, F., Bertin, V., Biagi, S., Bissinger, M., Boumaaza, J., Bouta, M., Bouwhuis, M. C., Branzas, H., Bruijn, R., Brunner, J., Busto, J., Caiffi, B., Calvo, D., Capone, A., Caramete, L., Carr, J., Carretero, V., Celli, S., Chabab, M., Chau, T. N., Cherkaoui El Moursli, R., Chiarusi, T., Circella, M., Coleiro, A., Coniglione, R., Coyle, P., Creusot, A., Diaz, A. F., De Wasseige, G., Distefano, C., Di Palma, I., Domi, A., Donzaud, C., Dornic, D., Drouhin, D., Eberl, T., Van Eeden, T., Van Eijk, D., El Khayati, N., Enzenhofer, A., Fermani, P., Ferrara, G., Filippini, F., Fusco, L., Gatelet, Y., Gay, P., Glotin, H., Gozzini, R., Gracia Ruiz, R., Graf, K., Guidi, C., Hallmann, S., Van Haren, H., Heijboer, A. J., Hello, Y., Hernandez-Rey, J. J., Hossl, J., Hofestadt, J., Huang, F., Illuminati, G., James, C. W., Jisse-Jung, B., De Jong, M., De Jong, P., Kadler, M., Kalekin, O., Katz, U., Khan-Chowdhury, N. R., Kouchner, A., Kreykenbohm, I., Kulikovskiy, V., Lagunas Gualda, C., Lahmann, R., Le Breton, R., Lestum, S., Lefevre, D., Leonora, E., Levi, G., Lincetto, M., Lopez-Coto, D., Loucatos, S., Maderer, L., Manczak, J., Marcelin, M., Margiotta, A., Marinelli, A., Martinez-Mora, J. A., Martino, B., Melis, K., Migliozzi, P., Moussa, A., Muller, R., Nauta, L., Navas, S., Nezri, E., O Fearraigh, B., Paun, A., Pavalas, G. E., Pellegrino, C., Perrin-Terrin, M., Pestel, V., Piattelli, P., Pieterse, C., Poire, C., Popa, V., Pradier, T., Randazzo, N., Real, D., Reck, S., Riccobene, G., Romanov, A., Sala, F., Sanchez-Losa, A., Salesa Greus, F., Samtleben, D. F. E., Sanguineti, M., Sapienza, P., Schnabel, J., Schumann, J., Schussler, F., Seneca, J., Spurio, M., Stolarczyk, T., Taiuti, M., Tayalati, Y., Tingay, S. J., Vallage, B., Van Elewyck, V., Versari, F., Viola, S., Vivolo, D., Wilms, J., Zavatarelli, S., Zegarelli, A., Zornoza, J. D., Zuniga, J., KM3NeT (IHEF, IoP, FNWI), ANTARES (IHEF, IoP, FNWI), Astroparticle Physics (IHEF, IoP, FNWI), ATLAS (IHEF, IoP, FNWI), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA)), Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique Nucléaire d'Orsay (IPNO), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique de Clermont (LPC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA), Laboratoire d'Informatique et Systèmes (LIS), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géoazur (GEOAZUR 7329), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies (LPTHE), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), ANTARES, HEP, INSPIRE, Centre Tecnològic de Vilanova i la Geltrú, Universitat Politècnica de Catalunya. LAB - Laboratori d'Aplicacions Bioacústiques
Rok vydání: 2022
Předmět:
Astrofísica
neutrino: energy: high
WIMP
Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena
dark matter experiment
FOS: Physical sciences
mass [dark matter]
annihilation [dark matter]
cross section: annihilation
solids
High Energy Physics - Phenomenology (hep-ph)
scale: new physics
neutrino experiments
TeV
unitarity
ddc:530
mediation
energy: high [neutrino]
new physics [scale]
Neutrins
Neutrinos
detector [neutrino]
High Energy Astrophysical Phenomena (astro-ph.HE)
ANTARES
Telescopis
ultra high energy photons and neutrinos
dark matter experiments
dark matter: mass
Astronomy and Astrophysics
dark matter: annihilation
mass [up]
Neutrino astrophysics
[PHYS.HPHE] Physics [physics]/High Energy Physics - Phenomenology [hep-ph]
annihilation [cross section]
High Energy Physics - Phenomenology
neutrino: detector
FISICA APLICADA
Física::Astronomia i astrofísica [Àrees temàtiques de la UPC]
[PHYS.HPHE]Physics [physics]/High Energy Physics - Phenomenology [hep-ph]
neutrino experiment
High Energy Physics::Experiment
galaxy
[PHYS.ASTR] Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]
[PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
up: mass
Telescopes
Zdroj: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2022(6):028. IOP Publishing Ltd.
JCAP
JCAP, 2022, 06 (06), pp.028. ⟨10.1088/1475-7516/2022/06/028⟩
UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
ISSN: 1475-7516
DOI: 10.48550/arxiv.2203.06029
Popis: [EN] Searches for dark matter (DM) have not provided any solid evidence for the existence of weakly interacting massive particles in the GeV-TeV mass range. Coincidentally, the scale of new physics is being pushed by collider searches well beyond the TeV domain. This situation strongly motivates the exploration of DM masses much larger than a TeV. Secluded scenarios contain a natural way around the unitarity bound on the DM mass, via the early matter domination induced by the mediator of its interactions with the Standard Model. High-energy neutrinos constitute one of the very few direct accesses to energy scales above a few TeV. An indirect search for secluded DM signals has been performed with the ANTARES neutrino telescope using data from 2007 to 2015. Upper limits on the DM annihilation cross section for DM masses up to 6 PeV are presented and discussed
The authors acknowledge the financial support of the funding agencies: Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Commission Européenne (FEDER fund and Marie Curie Program), Institut Universitaire de France (IUF), LabEx UnivEarthS (ANR-10-LABX-0023 and ANR-18-IDEX0001), Région Île-de-France (DIM-ACAV), Région Alsace (contrat CPER), Région ProvenceAlpes-Côte d¿Azur, Département du Var and Ville de La Seyne-sur-Mer, France; Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Germany; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Italy; Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), The Netherlands; Executive Unit for Financing Higher Education, Research, Development and Innovation (UEFISCDI), Romania; Ministerio de Ciencia, Innovación, Investigación y Universidades (MCIU): Programa Estatal de Generación de Conocimiento (refs. PGC2018- 096663-B-C41, -A-C42, -B-C43, -B-C44) (MCIU/FEDER), Generalitat Valenciana: Prometeo (PROMETEO/2020/019), Grisolía (refs. GRISOLIA/2018/119, /2021/192) and GenT (refs. CIDEGENT/2018/034, /2019/043, /2020/049, /2021/023) programs, Junta de Andalucía (ref. A-FQM-053-UGR18), La Caixa Foundation (ref. LCF/BQ/IN17/ 11620019), EU: MSC program (ref. 101025085), Spain; Ministry of Higher Education, Scientific Research and Innovation, Morocco, and the Arab Fund for Economic and Social Development, Kuwait. We also acknowledge the technical support of Ifremer, AIM and Foselev Marine for the sea operation and the CC-IN2P3 for the computing facilities. F. Sala acknowledges funding support from the Initiative Physique des Infinis (IPI), a research training program of the Idex SUPER at Sorbonne Université.
Databáze: OpenAIRE
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