Constraining the spin-dependent WIMP-nucleon cross sections with XENON1T

Autor: Aprile, E., Aalbers, J., Agostini, F., Alfonsi, M., Althueser, L., Amaro, F. D., Anthony, M., Antochi, V. C., Arneodo, F., Baudis, L., Bauermeister, B., Benabderrahmane, M. L., Berger, T., Breur, P. A., Brown, A., Brown, E., Bruenner, S., Bruno, G., Budnik, R., Capelli, C., Cardoso, J. M. R., Cichon, D., Coderre, D., Colijn, A. P., Conrad, J., Cussonneau, J. P., Decowski, M. P., Perio, P., Di Gangi, P., Di Giovanni, A., Diglio, S., Elykov, A., Eurin, G., Fei, J., Ferella, A. D., Fieguth, A., Fulgione, W., Andrea Gallo Rosso, Galloway, M., Gao, F., Garbini, M., Grandi, L., Greene, Z., Hasterok, C., Hogenbirk, E., Howlett, J., Iacovacci, M., Itay, R., Joerg, F., Kazama, S., Kish, A., Koltman, G., Kopec, A., Landsman, H., Lang, R. F., Levinson, L., Lin, Q., Lindemann, S., Lindner, M., Lombardi, F., Lopes, J. A. M., López Fune, E., Macolino, C., Mahlstedt, J., Manfredini, A., Marignetti, F., Marrodán Undagoitia, T., Masbou, J., Masson, D., Mastroianni, S., Messina, M., Micheneau, K., Miller, K., Molinario, A., Morå, K., Mosbacher, Y., Murra, M., Naganoma, J., Ni, K., Oberlack, U., Odgers, K., Pelssers, B., Piastra, F., Pienaar, J., Pizzella, V., Plante, G., Podviianiuk, R., Priel, N., Qiu, H., Ramírez García, D., Reichard, S., Riedel, B., Rizzo, A., Rocchetti, A., Rupp, N., Dos Santos, J. M. F., Sartorelli, G., Šarčević, N., Scheibelhut, M., Schindler, S., Schreiner, J., Schulte, D., Schumann, M., Scotto Lavina, L., Selvi, M., Shagin, P., Shockley, E., Silva, M., Simgen, H., Therreau, C., Thers, D., Toschi, F., Trinchero, G., Tunnell, C., Upole, N., Vargas, M., Wack, O., Wang, H., Wang, Z., Wei, Y., Weinheimer, C., Wenz, D., Wittweg, C., Wulf, J., Xu, Z., Ye, J., Zhang, Y., Zhu, T., Zopounidis, J. P.
Přispěvatelé: Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (SUBATECH), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE (UMR_7585)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), 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), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), XENON, Université de Nantes - Faculté des Sciences et des Techniques, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), XENON (IHEF, IoP, FNWI), Aprile, E., Aalbers, J., Agostini, F., Alfonsi, M., Althueser, L., Amaro, F. D., Anthony, M., Antochi, V. C., Arneodo, F., Baudis, L., Bauermeister, B., Benabderrahmane, M. L., Berger, T., Breur, P. A., Brown, A., Brown, E., Bruenner, S., Bruno, G., Budnik, R., Capelli, C., Cardoso, J. M. R., Cichon, D., Coderre, D., Colijn, A. P., Conrad, J., Cussonneau, J. P., Decowski, M. P., de Perio, P., Di Gangi, P., Di Giovanni, A., Diglio, S., Elykov, A., Eurin, G., Fei, J., Ferella, A. D., Fieguth, A., Fulgione, W., Gallo Rosso, A., Galloway, M., Gao, F., Garbini, M., Grandi, L., Greene, Z., Hasterok, C., Hogenbirk, E., Howlett, J., Iacovacci, M., Itay, R., Joerg, F., Kazama, S., Kish, A., Koltman, G., Kopec, A., Landsman, H., Lang, R. F., Levinson, L., Lin, Q., Lindemann, S., Lindner, M., Lombardi, F., Lopes, J. A. M., López Fune, E., Macolino, C., Mahlstedt, J., Manfredini, A., Marignetti, F., Marrodán Undagoitia, T., Masbou, J., Masson, D., Mastroianni, S., Messina, M., Micheneau, K., Miller, K., Molinario, A., Morå, K., Mosbacher, Y., Murra, M., Naganoma, J., Ni, K., Oberlack, U., Odgers, K., Pelssers, B., Piastra, F., Pienaar, J., Pizzella, V., Plante, G., Podviianiuk, R., Priel, N., Qiu, H., Ramírez García, D., Reichard, S., Riedel, B., Rizzo, A., Rocchetti, A., Rupp, N., dos Santos, J. M. F., Sartorelli, G., Šarčević, N., Scheibelhut, M., Schindler, S., Schreiner, J., Schulte, D., Schumann, M., Scotto Lavina, L., Selvi, M., Shagin, P., Shockley, E., Silva, M., Simgen, H., Therreau, C., Thers, D., Toschi, F., Trinchero, G., Tunnell, C., Upole, N., Vargas, M., Wack, O., Wang, H., Wang, Z., Wei, Y., Weinheimer, C., Wenz, D., Wittweg, C., Wulf, J., Xu, Z., Ye, J., Zhang, Y., Zhu, T., Zopounidis, J. P., Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Aprile E., Aalbers J., Agostini F., Alfonsi M., Althueser L., Amaro F.D., Anthony M., Antochi V.C., Arneodo F., Baudis L., Bauermeister B., Benabderrahmane M.L., Berger T., Breur P.A., Brown A., Brown E., Bruenner S., Bruno G., Budnik R., Capelli C., Cardoso J.M.R., Cichon D., Coderre D., Colijn A.P., Conrad J., Cussonneau J.P., Decowski M.P., De Perio P., Di Gangi P., Di Giovanni A., Diglio S., Elykov A., Eurin G., Fei J., Ferella A.D., Fieguth A., Fulgione W., Gallo Rosso A., Galloway M., Gao F., Garbini M., Grandi L., Greene Z., Hasterok C., Hogenbirk E., Howlett J., Iacovacci M., Itay R., Joerg F., Kazama S., Kish A., Koltman G., Kopec A., Landsman H., Lang R.F., Levinson L., Lin Q., Lindemann S., Lindner M., Lombardi F., Lopes J.A.M., Lopez Fune E., Macolino C., Mahlstedt J., Manfredini A., Marignetti F., Marrodan Undagoitia T., Masbou J., Masson D., Mastroianni S., Messina M., Micheneau K., Miller K., Molinario A., Mora K., Mosbacher Y., Murra M., Naganoma J., Ni K., Oberlack U., Odgers K., Pelssers B., Piastra F., Pienaar J., Pizzella V., Plante G., Podviianiuk R., Priel N., Qiu H., Ramirez Garcia D., Reichard S., Riedel B., Rizzo A., Rocchetti A., Rupp N., Dos Santos J.M.F., Sartorelli G., Sarcevic N., Scheibelhut M., Schindler S., Schreiner J., Schulte D., Schumann M., Scotto Lavina L., Selvi M., Shagin P., Shockley E., Silva M., Simgen H., Therreau C., Thers D., Toschi F., Trinchero G., Tunnell C., Upole N., Vargas M., Wack O., Wang H., Wang Z., Wei Y., Weinheimer C., Wenz D., Wittweg C., Wulf J., Xu Z., Ye J., Zhang Y., Zhu T., Zopounidis J.P.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
WIMP nucleon: interaction
WIMP nucleon: scattering
Particle physics
Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO)
Isoscalar
Dark matter
Nuclear Theory
Massive particle
General Physics and Astronomy
FOS: Physical sciences
Parameter space
dark matter: direct detection
Gravitation and Astrophysics
spin: dependence
01 natural sciences
law.invention
High Energy Physics - Phenomenology (hep-ph)
WIMP
law
isoscalar
0103 physical sciences
S046DM1
mediation
010306 general physics
Collider
Pseudovector
Physics
S030DN2
S030DN1
S030DP3
S030DN3
S030DP2
S030DP1
WIMP nucleon: cross section
axial-vector
High Energy Physics - Phenomenology
WIMPs Spin Dependent Cross Sections Neutron Cross Sections Likelihood method
dark matter: scattering
[PHYS.HPHE]Physics [physics]/High Energy Physics - Phenomenology [hep-ph]
High Energy Physics::Experiment
Nucleon
[PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]
Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
experimental results
Zdroj: BASE-Bielefeld Academic Search Engine
Phys.Rev.Lett.
Phys.Rev.Lett., 2019, 122 (14), pp.141301. ⟨10.1103/PhysRevLett.122.141301⟩
Physical Review Letters, 122(14):141301. American Physical Society
ISSN: 0031-9007
Popis: We report the first experimental results on spin-dependent elastic weakly interacting massive particle (WIMP) nucleon scattering from the XENON1T dark matter search experiment. The analysis uses the full ton year exposure of XENON1T to constrain the spin-dependent proton-only and neutron-only cases. No significant signal excess is observed, and a profile likelihood ratio analysis is used to set exclusion limits on the WIMP-nucleon interactions. This includes the most stringent constraint to date on the WIMP-neutron cross section, with a minimum of 6.3 × 10−42 cm2 at 30 GeV/c2 and 90% confidence level. The results are compared with those from collider searches and used to exclude new parameter space in an isoscalar theory with an axial-vector mediator.
Databáze: OpenAIRE
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