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

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, 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.

doi:10.1103/PhysRevLett.122.141301

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.

Titolo:	Constraining the spin-dependent WIMP-nucleon cross sections with XENON1T
Autore/i:	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 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.
Autore/i Unibo:	Aprile E. Aalbers J. AGOSTINI, FEDERICA 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 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, PIETRO 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, GABRIELLA 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. mostra contributor esterni nascondi contributor esterni
Anno:	2019
Rivista:	PHYSICAL REVIEW LETTERS
Digital Object Identifier (DOI):	http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.141301
Abstract:	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.
Data stato definitivo:	2020-03-02T00:50:15Z
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