探测隐式暗物质的 DAMIC-M 实验基准模型
高能物理 - 实验
2025-09-05 v2 宇宙学与河外天体物理
天体物理仪器与方法
高能物理 - 唯象学
摘要
我们报告了使用位于马多纳地下实验室的 DAMIC-M 原型探测器搜索次GeV 级暗物质（DM）粒子与电子相互作用的结果。该数据相较于以往搜索显著降低了探测器的单电子率（降低约50倍），同时积累了约1.3 kg-day 的十倍暴露量。对探测器中探测器二次电子（skipper charge-coupled devices, CCDs）中DM相互作用的搜索，表现为两或三个连续像素的模式，其总电荷在2至4个电子之间。我们发现2电子事件的候选事件为144个，4电子事件的候选事件为1个，分别预期来自背景的事件数为141.5和0.071。由于未发现DM信号，我们对质量在1到1000 MeV/ 之间、通过超轻或重 mediator 介导的DM粒子进行了严格的约束。对于DM质量小于1 GeV/c 的大范围， 我们排除了其中一些理论上具有动机的基准场景，其中隐式部门粒子通过冻结入或冻结出机制在宇宙中占据主要暗物质组成部分。
引用
@article{arxiv.2503.14617,
title = {Probing Benchmark Models of Hidden-Sector Dark Matter with DAMIC-M},
author = {M Collaboration and K. Aggarwal and I. Arnquist and N. Avalos and X. Bertou and N. Castelló-Mor and A. E. Chavarria and J. Cuevas-Zepeda and A. Dastgheibi-Fard and C. De Dominicis and O. Deligny and J. Duarte-Campderros and E. Estrada and R. Gaïor and E. -L. Gkougkousis and T. Hossbach and L. Iddir and B. J. Kavanagh and B. Kilminster and A. Lantero-Barreda and I. Lawson and A. Letessier-Selvon and H. Lin and P. Loaiza and A. Lopez-Virto and R. Lou and K. J. McGuire and S. Munagavalasa and J. Noonan and D. Norcini and S. Paul and P. Privitera and P. Robmann and B. Roach and M. Settimo and R. Smida and M. Traina and R. Vilar and R. Yajur and D. Venegas-Vargas and C. Zhu and Y. Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.14617},
year = {2025}
}
备注
The 90% C.L. exclusion upper limits reported in this publication are provided as text files in https://github.com/DAMIC-M/LBC_2025_HSBenchmark_Limits