利用 COSINE-100 对亚 GeV 暗物质电子散射的限制
高能物理 - 实验
2026-04-21 v3
摘要
我们展示了在 COSINE-100 实验的 NaI(Tl) 晶体中搜寻亚 GeV 暗物质与电子相互作用的结果。研究了两类基准场景，分别以重矢量玻色子和轻矢量玻色子作为相互作用的媒介子。在总曝光量为 172.9 kg-year、历时 2.82 年的数据集中，我们没有发现超出预期本底的过量事件。导出的 90% 置信水平上限排除了暗物质-电子散射截面：在假定轻媒介子的情况下，对于 0.25 GeV 的暗物质质量，排除截面在 cm 以上；在假定重媒介子的情况下，对于 0.4 GeV 的暗物质，排除截面在 cm 以上。这代表了迄今为止针对 NaI(Tl) 靶的最严格限制。我们还简要讨论了一项计划中的分析，即采用年度调制方法，探测低于 COSINE-100 当前 0.7 keV 阈值降至数个光电子产额的信号。
关键词
引用
@article{arxiv.2510.01927,
title = {Constraints on sub-GeV dark matter scattering on electrons with COSINE-100},
author = {N. Carlin and J. Y. Cho and S. J. Cho and S. Choi and A. C. Ezeribe and L. E. Franca and O. Gileva and C. Ha and I. S. Hahn and S. J. Hollick and E. J. Jeon and H. W. Joo and W. G. Kang and M. Kauer and B. H. Kim and D. Y. Kim and H. J. Kim and J. Kim and K. W. Kim and S. H. Kim and S. K. Kim and W. K. Kim and Y. D. Kim and Y. H. Kim and B. R. Ko and Y. J. Ko and D. H. Lee and E. K. Lee and H. Lee and H. S. Lee and H. Y. Lee and I. S. Lee and J. Lee and J. Y. Lee and M. H. Lee and S. H. Lee and S. M. Lee and Y. J. Lee and D. S. Leonard and N. T. Luan and V. H. A. Machado and B. B. Manzato and R. H. Maruyama and S. L. Olsen and H. K. Park and H. S. Park and J. C. Park and J. S. Park and K. S. Park and K. Park and S. D. Park and R. L. C. Pitta and H. Prihtiadi and S. J. Ra and C. Rott and K. A. Shin and D. F. F. S. Cavalcante and M. K. Son and N. J. C. Spooner and L. T. Truc and L. Yang and G. H. Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.01927},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 11 figures