Annual modulation in direct dark matter searches

被引：19
作者：
Froborg, Francis [1 ]
Duffy, Alan R. [2 ]
机构：
[1] Imperial Coll London, High Energy Phys, Blackett Lab, London SW7 2BZ, England
[2] Swinburne Univ Technol, Ctr Astrophys & Supercomp, POB 218, Hawthorn, Vic 3122, Australia
来源：
JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS | 2020年 / 47卷 / 09期
基金：
欧盟地平线“2020”;
关键词：
dark matter; annual modulation; low background experiments; review; NAI(TL) SET-UP; WIMP SEARCH; GERMANIUM DETECTORS; ACCRETION HISTORY; GALAXY FORMATION; POWER SPECTRUM; IMPROVED MODEL; CROSS-SECTION; LIQUID XENON; ARGON;
D O I：
10.1088/1361-6471/ab8e93
中图分类号：
O57 [原子核物理学、高能物理学];
学科分类号：
070202 ;
摘要：
The measurement of an annual modulation in the event rate of direct dark matter detection experiments is a powerful tool for dark matter discovery. Indeed, several experiments have already claimed such a discovery in the past decade. While most of them have later revoked their conclusions, and others have found potentially contradictory results, one still stands today. This paper explains the potential as well as the challenges of annual modulation measurements, and gives an overview on past, present and future direct detection experiments.
引用
收藏
页数：37
相关论文
共 231 条
  • [1] DarkSide-20k: A 20 tonne two-phase LAr TPC for direct dark matter detection at LNGS
    Aalseth, C. E.
    Acerbi, F.
    Agnes, P.
    Albuquerque, I. F. M.
    Alexander, T.
    Alici, A.
    Alton, A. K.
    Antonioli, P.
    Arcelli, S.
    Ardito, R.
    Arnquist, I. J.
    Asner, D. M.
    Ave, M.
    Back, H. O.
    Barrado Olmedo, A. I.
    Batignani, G.
    Bertoldo, E.
    Bettarini, S.
    Bisogni, M. G.
    Bocci, V.
    Bondar, A.
    Bonfini, G.
    Bonivento, W.
    Bossa, M.
    Bottino, B.
    Boulay, M.
    Bunker, R.
    Bussino, S.
    Buzulutskov, A.
    Cadeddu, M.
    Cadoni, M.
    Caminata, A.
    Canci, N.
    Candela, A.
    Cantini, C.
    Caravati, M.
    Cariello, M.
    Carlini, M.
    Carpinelli, M.
    Castellani, A.
    Catalanotti, S.
    Cataudella, V.
    Cavalcante, P.
    Cavuoti, S.
    Cereseto, R.
    Chepurnov, A.
    Cicalo, C.
    Cifarelli, L.
    Citterio, M.
    Cocco, A. G.
    [J]. EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL PLUS, 2018, 133 (03):
  • [2] Results from a Search for Light-Mass Dark Matter with a p-Type Point Contact Germanium Detector
    Aalseth, C. E.
    Barbeau, P. S.
    Bowden, N. S.
    Cabrera-Palmer, B.
    Colaresi, J.
    Collar, J. I.
    Dazeley, S.
    de Lurgio, P.
    Fast, J. E.
    Fields, N.
    Greenberg, C. H.
    Hossbach, T. W.
    Keillor, M. E.
    Kephart, J. D.
    Marino, M. G.
    Miley, H. S.
    Miller, M. L.
    Orrell, J. L.
    Radford, D. C.
    Reyna, D.
    Tench, O.
    Van Wechel, T. D.
    Wilkerson, J. F.
    Yocum, K. M.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 106 (13)
  • [3] Abdelhameed A H, 2019, ARXIV190400498
  • [4] A direct dark matter search in XMASS-I
    Abe, K.
    Hiraide, K.
    Ichimura, K.
    Kishimoto, Y.
    Kobayashi, K.
    Kobayashi, M.
    Moriyama, S.
    Nakahata, M.
    Norita, T.
    Ogawa, H.
    Sato, K.
    Sekiya, H.
    Takachio, O.
    Takeda, A.
    Tasaka, S.
    Yamashita, M.
    Yang, B. S.
    Kim, N. Y.
    Kim, Y. D.
    Itow, Y.
    Kanzawa, K.
    Kegasa, R.
    Masuda, K.
    Takiya, H.
    Fushimi, K.
    Kanzaki, G.
    Martens, K.
    Suzuki, Y.
    Xu, B. D.
    Fujita, R.
    Hosokawa, K.
    Miuchi, K.
    Oka, N.
    Takeuchi, Y.
    Kim, Y. H.
    Lee, K. B.
    Lee, M. K.
    Fukuda, Y.
    Miyasaka, M.
    Nishijima, K.
    Nakamura, S.
    [J]. PHYSICS LETTERS B, 2019, 789 : 45 - 53
  • [5] Direct dark matter search by annual modulation with 2.7 years of XMASS-I data
    Abe, K.
    Hiraide, K.
    Ichimura, K.
    Kishimoto, Y.
    Kobayashi, K.
    Kobayashi, M.
    Moriyama, S.
    Nakahata, M.
    Norita, T.
    Ogawa, H.
    Sato, K.
    Sekiya, H.
    Takachio, O.
    Takeda, A.
    Tasaka, S.
    Yamashita, M.
    Yang, B. S.
    Kim, N. Y.
    Kim, Y. D.
    Itow, Y.
    Kanzawa, K.
    Kegasa, R.
    Masuda, K.
    Takiya, H.
    Fushimi, K.
    Kanzaki, G.
    Martens, K.
    Suzuki, Y.
    Xu, B. D.
    Fujita, R.
    Hosokawa, K.
    Miuchi, K.
    Oka, N.
    Takeuchi, Y.
    Kim, Y. H.
    Lee, K. B.
    Lee, M. K.
    Fukuda, Y.
    Miyasaka, M.
    Nishijima, K.
    Nakamura, S.
    [J]. PHYSICAL REVIEW D, 2018, 97 (10)
  • [6] Direct dark matter search by annual modulation in XMASS-I
    Abe, K.
    Hiraide, K.
    Ichimura, K.
    Kishimoto, Y.
    Kobayashi, K.
    Kobayashi, M.
    Moriyama, S.
    Nakahata, M.
    Norita, T.
    Ogawa, H.
    Sekiya, H.
    Takachio, O.
    Takeda, A.
    Yamashita, M.
    Yang, B. S.
    Kim, N. Y.
    Kim, Y. D.
    Tasaka, S.
    Fushimi, K.
    Liu, J.
    Martens, K.
    Suzuki, Y.
    Xu, B. D.
    Fujita, R.
    Hosokawa, K.
    Miuchi, K.
    Onishi, Y.
    Oka, N.
    Takeuchi, Y.
    Kim, Y. H.
    Lee, J. S.
    Lee, K. B.
    Lee, M. K.
    Fukuda, Y.
    Itow, Y.
    Kegasa, R.
    Kobayashi, K.
    Masuda, K.
    Takiya, H.
    Nishijima, K.
    Nakamura, S.
    [J]. PHYSICS LETTERS B, 2016, 759 : 272 - 276
  • [7] XMASS detector
    Abe, K.
    Hieda, K.
    Hiraide, K.
    Hirano, S.
    Kishimoto, Y.
    Kobayashi, K.
    Moriyama, S.
    Nakagawa, K.
    Nakahata, M.
    Nishiie, H.
    Ogawa, H.
    Oka, N.
    Sekiya, H.
    Shinozaki, A.
    Suzuki, Y.
    Takeda, A.
    Takachio, O.
    Ueshima, K.
    Umemoto, D.
    Yamashita, M.
    Yang, B. S.
    Tasaka, S.
    Liu, J.
    Martens, K.
    Hosokawa, K.
    Miuchi, K.
    Murata, A.
    Onishi, Y.
    Otsuka, Y.
    Takeuchi, Y.
    Kim, Y. H.
    Lee, K. B.
    Lee, M. K.
    Lee, J. S.
    Fukuda, Y.
    Itow, Y.
    Nishitani, Y.
    Masuda, K.
    Takiya, H.
    Uchida, H.
    Kim, N. Y.
    Kim, Y. D.
    Kusaba, F.
    Motoki, D.
    Nishijima, K.
    Fujii, K.
    Murayama, I.
    Nakamura, S.
    [J]. NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2013, 716 : 78 - 85
  • [8] Discovery of underground argon with low level of radioactive 39Ar and possible applications to WIMP dark matter detectors
    Acosta-Kane, D.
    Acciarri, R.
    Amaize, O.
    Antonello, M.
    Baibussinov, B.
    Ceolin, M. Baldo
    Ballentine, C. J.
    Bansal, R.
    Basgall, L.
    Bazarko, A.
    Benetti, P.
    Benziger, J.
    Burgers, A.
    Calaprice, F.
    Calligarich, E.
    Cambiaghi, M.
    Canci, N.
    Carbonara, F.
    Cassidy, M.
    Cavanna, F.
    Centro, S.
    Chavarria, A.
    Cheng, D.
    Cocco, A. G.
    Collon, P.
    Dalnoki-Veress, F.
    de Haas, E.
    Di Pompeo, F.
    Fiorillo, G.
    Fitch, F.
    Gallo, V.
    Galbiati, C.
    Gaull, M.
    Gazzana, S.
    Grandi, L.
    Goretti, A.
    Highfill, R.
    Highfill, T.
    Hohman, T.
    Ianni, Al.
    Ianni, An.
    LaCava, A.
    Laubenstein, M.
    Lee, H. Y.
    Leung, M.
    Loer, B.
    Loosli, H. H.
    Lyons, B.
    Marks, D.
    McCarty, K.
    [J]. NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2008, 587 (01) : 46 - 51
  • [9] Planck 2015 results XIII. Cosmological parameters
    Ade, P. A. R.
    Aghanim, N.
    Arnaud, M.
    Ashdown, M.
    Aumont, J.
    Baccigalupi, C.
    Banday, A. J.
    Barreiro, R. B.
    Bartlett, J. G.
    Bartolo, N.
    Battaner, E.
    Battye, R.
    Benabed, K.
    Benoit, A.
    Benoit-Levy, A.
    Bernard, J. -P.
    Bersanelli, M.
    Bielewicz, P.
    Bock, J. J.
    Bonaldi, A.
    Bonavera, L.
    Bond, J. R.
    Borrill, J.
    Bouchet, F. R.
    Boulanger, F.
    Bucher, M.
    Burigana, C.
    Butler, R. C.
    Calabrese, E.
    Cardoso, J. -F.
    Catalano, A.
    Challinor, A.
    Chamballu, A.
    Chary, R. -R.
    Chiang, H. C.
    Chluba, J.
    Christensen, P. R.
    Church, S.
    Clements, D. L.
    Colombi, S.
    Colombo, L. P. L.
    Combet, C.
    Coulais, A.
    Crill, B. P.
    Curto, A.
    Cuttaia, F.
    Danese, L.
    Davies, R. D.
    Davis, R. J.
    de Bernardis, P.
    [J]. ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2016, 594
  • [10] Search for a Dark Matter-Induced Annual Modulation Signal in NaI(Tl) with the COSINE-100 Experiment
    Adhikari, G.
    Adhikari, P.
    de Souza, E. Barbosa
    Carlin, N.
    Choi, S.
    Djamal, M.
    Ezeribe, A. C.
    Ha, C.
    Hahn, I. S.
    Jeon, E. J.
    Jo, J. H.
    Joo, H. W.
    Kang, W. G.
    Kang, W.
    Kauer, M.
    Kim, G. S.
    Kim, H.
    Kim, H. J.
    Kim, K. W.
    Kim, N. Y.
    Kim, S. K.
    Kim, Y. D.
    Kim, Y. H.
    Ko, Y. J.
    Kudryavtsev, V. A.
    Lee, H. S.
    Lee, J.
    Lee, J. Y.
    Lee, M. H.
    Leonard, D. S.
    Lynch, W. A.
    Maruyama, R. H.
    Mouton, F.
    Olsen, S. L.
    Park, B. J.
    Park, H. K.
    Park, H. S.
    Park, K. S.
    Pitta, R. L. C.
    Prihtiadi, H.
    Ra, S. J.
    Rott, C.
    Shin, K. A.
    Scarff, A.
    Spooner, N. J. C.
    Thompson, W. G.
    Yang, L.
    Yu, G. H.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2019, 123 (03)
12345678910