XMASS-I 中的直接暗物质搜寻

在日本神冈观测所使用地下单相液氙探测器进行了暗物质搜寻,特别是针对弱相互作用大质量粒子(WIMPs)。我们在探测器中心含有 97 kg 液氙的置信体积中使用了 705.9 个存活日的数据。数据削减后置信体积内的事件率在 ${\rm 5 \, keV_{ee}}$ 处为 ${\rm (4.2 \pm 0.2) \times 10^{-3} \, day^{-1}kg^{-1} keV_{ee}^{-1}}$,信号效率为 ${\rm 20\%}$。所有剩余事件均与我们的本底评估一致,主要来自衬在探测器内表面的铜板中 $^{210}$Pb 产生的"错误重建事件"。所得自旋无关 WIMP-核子截面的上限在 ${\rm 60 \, GeV/c^{2}}$ 的 WIMP 质量、90% 置信水平下为 ${\rm 2.2 \times 10^{-44} \, cm^{2}}$,这是单相液氙探测器结果中最严格的限制。