Coherent CAPTAIN-Mills 的首次轻子phobic暗物质搜索
高能物理 - 实验
2022-07-11 v2
摘要
我们报告了利用 Coherent CAPTAIN-Mills (CCM) 液氩 (LAr) 探测器搜索轻子phobic暗物质 (DM) 的首批结果。2019 年秋季进行了一次工程运行，使用 120 个光电倍增管 (PMT) 和 目标质子数 (POT) 来研究 CCM 探测器的特性。该 10 吨探测器的运行严格基于光信号，阈值为 50 keV，并利用氩核的相干弹性散射来探测 DM。尽管仅积累了 1.5 个月的数据亮度，且 LAr 受到污染、屏蔽未优化，CCM 的首次工程运行已经对具有重子矢量门户的轻暗物质 (LDM) 模型中此前未探索的参数空间实现了灵敏度。在 115,005 个事件的预期背景下，我们观测到 115,005+16.5 个事件，这与背景预期相符。对于 的基准介质与暗物质质量比，在应用 Feldman-Cousins 检验统计量后，轻子phobic模型中 范围内的 DM 质量已在 90% 置信水平 (C.L.) 被排除。CCM 升级后的运行将使用 200 个 PMT、过滤后的 LAr、改进的屏蔽以及十倍以上的 POT，将能够排除该模型剩余的热遗迹密度参数空间，并探测其他轻子phobic DM 模型的新参数空间。
引用
@article{arxiv.2109.14146,
title = {First Leptophobic Dark Matter Search from Coherent CAPTAIN-Mills},
author = {A. A. Aguilar-Arevalo and D. S. M. Alves and S. Biedron and J. Boissevain and M. Borrego and M. Chavez-Estrada and A. Chavez and J. M. Conrad and R. L. Cooper and A. Diaz and J. R. Distel and J. C. D'Olivo and E. Dunton and B. Dutta and A. Elliott and D. Evans and D. Fields and J. Greenwood and M. Gold and J. Gordon and E. Guarincerri and E. C. Huang and N. Kamp and C. Kelsey and K. Knickerbocker and R. Lake and W. C. Louis and R. Mahapatra and S. Maludze and J. Mirabal and R. Moreno and H. Neog and P. deNiverville and V. Pandey and J. Plata-Salas and D. Poulson and H. Ray and E. Renner and T. J. Schaub and M. H. Shaevitz and D. Smith and W. Sondheim and A. M. Szelc and C. Taylor and W. H. Thompson and M. Tripathi and R. T. Thornton and R. Van Berg and R. G. Van de Water and S. Verma and K. Walker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.14146},
year = {2022}
}