Three-year annual modulation search with COSINE-100

被引:33
作者
Adhikari, G. [1 ]
de Souza, E. Barbosa [2 ,3 ]
Carlin, N. [4 ]
Choi, J. J. [5 ]
Choi, S. [5 ]
Ezeribe, A. C. [6 ]
Franca, L. E. [4 ]
Ha, C. [7 ]
Hahn, I. S. [8 ,9 ,10 ]
Hollick, S. J. [2 ,3 ]
Jeon, E. J. [11 ]
Jo, J. H. [2 ,3 ]
Joo, H. W. [5 ]
Kang, W. G. [11 ]
Kauer, M. [12 ,13 ]
Kim, H. [11 ]
Kim, H. J. [14 ]
Kim, J. [7 ]
Kim, K. W. [11 ]
Kim, S. H. [11 ]
Kim, S. K. [5 ]
Kim, W. K. [10 ,11 ]
Kim, Y. D. [10 ,11 ,15 ]
Kim, Y. H. [10 ,11 ,16 ]
Ko, Y. J. [11 ]
Kwon, H. J. [10 ,11 ]
Lee, D. H. [14 ]
Lee, E. K. [11 ]
Lee, H. [10 ,11 ]
Lee, H. S. [10 ,11 ]
Lee, H. Y. [11 ]
Lee, I. S. [11 ]
Lee, J. [11 ]
Lee, J. Y. [14 ]
Lee, M. H. [10 ,11 ]
Lee, S. H. [10 ,11 ]
Lee, S. M. [5 ]
Leonard, D. S. [11 ]
Manzato, B. B. [4 ]
Maruyama, R. H. [2 ,3 ]
Neal, R. J. [6 ]
Park, B. J. [10 ,11 ]
Park, H. K. [17 ]
Park, H. S. [16 ]
Park, K. S. [11 ]
Park, S. D. [14 ]
Pitta, R. L. C. [4 ]
Prihtiadi, H. [11 ]
Ra, S. J. [11 ]
Rott, C. [18 ,19 ]
机构
[1] Univ Calif San Diego, Dept Phys, La Jolla, CA 92093 USA
[2] Yale Univ, Dept Phys, New Haven, CT 06520 USA
[3] Yale Univ, Wright Lab, New Haven, CT 06520 USA
[4] Univ Sao Paulo, Phys Inst, BR-05508090 Sao Paulo, Brazil
[5] Seoul Natl Univ, Dept Phys & Astron, Seoul 08826, South Korea
[6] Univ Sheffield, Dept Phys & Astron, Sheffield S3 7RH, S Yorkshire, England
[7] Chung Ang Univ, Dept Phys, Seoul 06973, South Korea
[8] Ewha Womans Univ, Dept Sci Educ, Seoul 03760, South Korea
[9] Inst Basic Sci IBS, Ctr Exot Nucl Studies, Daejeon 34126, South Korea
[10] Univ Sci & Technol UST, IBS Sch, Daejeon 34113, South Korea
[11] Inst Basic Sci IBS, Ctr Underground Phys, Daejeon 34126, South Korea
[12] Univ Wisconsin, Dept Phys, Madison, WI 53706 USA
[13] Univ Wisconsin, Wisconsin IceCube Particle Astrophys Ctr, Madison, WI 53706 USA
[14] Kyungpook Natl Univ, Dept Phys, Daegu 41566, South Korea
[15] Sejong Univ, Dept Phys, Seoul 05006, South Korea
[16] Korea Res Inst Stand & Sci, Daejeon 34113, South Korea
[17] Korea Univ, Dept Accelerator Sci, Sejong 30019, South Korea
[18] Sungkyunkwan Univ, Dept Phys, Suwon 16419, South Korea
[19] Univ Utah, Dept Phys & Astron, Salt Lake City, UT 84112 USA
基金
巴西圣保罗研究基金会;
关键词
DARK-MATTER SEARCH;
D O I
10.1103/PhysRevD.106.052005
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
COSINE-100 is a direct detection dark matter experiment that aims to test DAMA/LIBRA's claim of dark matter discovery by searching for a dark-matter-induced annual modulation signal with NaI(Tl) detectors. We present new constraints on the annual modulation signal from a dataset with a 2.82 yr livetime utilizing an active mass of 61.3 kg for a total exposure of 173 kg middot yr. This new result features an improved event selection that allows for both lowering the energy threshold to 1 keV and a more precise time-dependent background model. In the 1-6 and 2-6 keV energy intervals, we observe best-fit values for the modulation amplitude of 0.0067 +/- 0.0042 and 0.0051 +/- 0.0047 counts/(day middot kg middot keV), respectively, with a phase fixed at 152.5 days.
引用
收藏
页数:11
相关论文
共 40 条
[1]   Direct dark matter search by annual modulation with 2.7 years of XMASS-I data [J].
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. .
PHYSICAL REVIEW D, 2018, 97 (10)
[2]   Background modeling for dark matter search with 1.7 years of COSINE-100 data [J].
Adhikari, G. ;
de Souza, E. Barbosa ;
Carlin, N. ;
Choi, J. J. ;
Choi, S. ;
Djamal, M. ;
Ezeribe, A. C. ;
Franca, L. E. ;
Ha, C. ;
Hahn, I. S. ;
Jeon, E. J. ;
Jo, J. H. ;
Joo, H. W. ;
Kang, W. G. ;
Kauer, M. ;
Kim, H. ;
Kim, H. J. ;
Kim, K. W. ;
Kim, S. H. ;
Kim, S. K. ;
Kim, W. K. ;
Kim, Y. D. ;
Kim, Y. H. ;
Ko, Y. J. ;
Lee, E. K. ;
Lee, H. ;
Lee, H. S. ;
Lee, H. Y. ;
Lee, I. S. ;
Lee, J. ;
Lee, J. Y. ;
Lee, M. H. ;
Lee, S. H. ;
Lee, S. M. ;
Leonard, D. S. ;
Lynch, W. A. ;
Manzato, B. B. ;
Maruyama, R. H. ;
Neal, R. J. ;
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. .
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2021, 81 (09)
[3]   The COSINE-100 liquid scintillator veto system [J].
Adhikari, G. ;
Souza, E. Barbosa de ;
Carlin, N. ;
Choi, J. J. ;
Choi, S. ;
Djamal, M. ;
Ezeribe, A. C. ;
Franca, L. E. ;
Ha, C. ;
Hahn, I. S. ;
Jeon, E. J. ;
Jo, J. H. ;
Kang, W. G. ;
Kauer, M. ;
Kim, H. ;
Kim, H. J. ;
Kim, K. W. ;
Kim, S. K. ;
Kim, Y. D. ;
Kim, Y. H. ;
Ko, Y. J. ;
Lee, E. K. ;
Lee, H. S. ;
Lee, J. ;
Lee, J. Y. ;
Lee, M. H. ;
Lee, S. H. ;
Leonard, D. S. ;
Manzato, B. B. ;
Maruyama, R. H. ;
Neal, R. J. ;
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. .
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2021, 1006
[4]   Lowering the energy threshold in COSINE-100 dark matter searches [J].
Adhikari, G. ;
de Souza, E. Barbosa ;
Carlin, N. ;
Choi, J. J. ;
Choi, S. ;
Djamal, M. ;
Ezeribe, A. C. ;
Franca, L. E. ;
Ha, C. ;
Hahn, I. S. ;
Jeon, E. J. ;
Jo, J. H. ;
Kang, W. G. ;
Kauer, M. ;
Kim, H. ;
Kim, H. J. ;
Kim, K. W. ;
Kim, S. K. ;
Kim, Y. D. ;
Kim, Y. H. ;
Ko, Y. J. ;
Lee, E. K. ;
Lee, H. S. ;
Lee, J. ;
Lee, J. Y. ;
Lee, M. H. ;
Lee, S. H. ;
Leonard, D. S. ;
Manzato, B. B. ;
Maruyama, R. H. ;
Neal, R. J. ;
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. .
ASTROPARTICLE PHYSICS, 2021, 130
[5]   Search for a Dark Matter-Induced Annual Modulation Signal in NaI(Tl) with the COSINE-100 Experiment [J].
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. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2019, 123 (03)
[6]   Initial performance of the COSINE-100 experiment [J].
Adhikari, G. ;
Adhikari, P. ;
de Souza, E. Barbosa ;
Carlin, N. ;
Choi, S. ;
Choi, W. Q. ;
Djamal, M. ;
Ezeribe, A. C. ;
Ha, C. ;
Hahn, I. S. ;
Hubbard, A. J. F. ;
Jeon, E. J. ;
Jo, J. H. ;
Joo, H. W. ;
Kang, W. G. ;
Kang, W. ;
Kauer, M. ;
Kim, B. H. ;
Kim, H. ;
Kim, H. J. ;
Kim, K. W. ;
Kim, M. C. ;
Kim, N. Y. ;
Kim, S. K. ;
Kim, Y. D. ;
Kim, Y. H. ;
Kudryavtsev, V. A. ;
Lee, H. S. ;
Lee, J. ;
Lee, J. Y. ;
Lee, M. H. ;
Leonard, D. S. ;
Lim, K. E. ;
Lynch, W. A. ;
Maruyama, R. H. ;
Mouton, F. ;
Olsen, S. L. ;
Park, H. K. ;
Park, H. S. ;
Park, J. S. ;
Park, K. S. ;
Pettus, W. ;
Pierpoint, Z. P. ;
Prihtiadi, H. ;
Ra, S. ;
Rogers, F. R. ;
Rott, C. ;
Scarff, A. ;
Spooner, N. J. C. ;
Thompson, W. G. .
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2018, 78 (02)
[7]   Strong constraints from COSINE-100 on the DAMA dark matter results using the same sodium iodide target [J].
Adhikari, Govinda ;
de Souza, Estella B. ;
Carlin, Nelson ;
Choi, Jae Jin ;
Choi, Seonho ;
Djamal, Mitra ;
Ezeribe, Anthony C. ;
Franca, Luis E. ;
Ha, Chang Hyon ;
Hahn, In Sik ;
Jeon, Eunju ;
Jo, Jay Hyun ;
Joo, Han Wool ;
Kang, Woon Gu ;
Kauer, Matthew ;
Kim, Hyounggyu ;
Kim, Hongjoo ;
Kim, Kyungwon ;
Kim, Sunghyun ;
Kim, Sun Kee ;
Kim, Won Kyung ;
Kim, Yeongduk ;
Kim, Yong-Hamb ;
Ko, Young Ju ;
Lee, Eun Kyung ;
Lee, Hyunseok ;
Lee, Hyun Su ;
Lee, Hye Young ;
Lee, In Soo ;
Lee, Jaison ;
Lee, Jooyoung ;
Lee, Moo Hyun ;
Lee, Seo Hyun ;
Lee, Seung Mok ;
Leonard, Douglas ;
Manzato, Bruno B. ;
Maruyama, Reina H. ;
Neal, Robert J. ;
Olsen, Stephen L. ;
Park, Byung Ju ;
Park, Hyang Kyu ;
Park, Hyeonseo ;
Park, Kangsoon ;
Pitta, Ricardo L. C. ;
Prihtiadi, Hafizh ;
Ra, Sejin ;
Rott, Carsten ;
Shin, Keon Ah ;
Scarff, Andrew ;
Spooner, Neil J. C. .
SCIENCE ADVANCES, 2021, 7 (46)
[8]   An experiment to search for dark-matter interactions using sodium iodide detectors [J].
Adhikari, Govinda ;
Adhikari, Pushparaj ;
de Souza, Estella Barbosa ;
Carlin, Nelson ;
Choi, Seonho ;
Djamal, Mitra ;
Ezeribe, Anthony C. ;
Ha, Chang Hyon ;
Hahn, Insik ;
Hubbard, Antonia J. F. ;
Jeon, Eunju ;
Jo, Jay Hyun ;
Joo, Hanwool ;
Kang, Woon Gu ;
Kang, Woosik ;
Kauer, Matthew ;
Kim, Bonghee ;
Kim, Hongjoo ;
Kim, Hyounggyu ;
Kim, Kyungwon ;
Kim, Nam Young ;
Kim, Sun Kee ;
Kim, Yeongduk ;
Kim, Yong-Hamb ;
Ko, Young Ju ;
Kudryavtsev, Vitaly A. ;
Lee, Hyun Su ;
Lee, Jaison ;
Lee, Jooyoung ;
Lee, Moo Hyun ;
Leonard, Douglas S. ;
Lynch, Warren A. ;
Maruyama, Reina H. ;
Mouton, Frederic ;
Olsen, Stephen L. ;
Park, Byungju ;
Park, Hyang Kyu ;
Park, Hyeonseo ;
Park, Jungsic ;
Park, Kangsoon ;
Pettus, Walter C. ;
Prihtiadi, Hafizh ;
Ra, Sejin ;
Rott, Carsten ;
Scarff, Andrew ;
Shin, Keon Ah ;
Spooner, Neil J. C. ;
Thompson, William G. ;
Yang, Liang ;
Yong, Seok Hyun .
NATURE, 2018, 564 (7734) :83-+
[9]   Planck 2018 results: V. CMB power spectra and likelihoods [J].
Aghanim, N. ;
Akrami, Y. ;
Ashdown, M. ;
Aumont, J. ;
Baccigalupi, C. ;
Ballardini, M. ;
Banday, A. J. ;
Barreiro, R. B. ;
Bartolo, N. ;
Basak, S. ;
Benabed, K. ;
Bernard, J. -P. ;
Bersanelli, M. ;
Bielewicz, P. ;
Bock, J. J. ;
Bond, J. R. ;
Borrill, J. ;
Bouchet, F. R. ;
Boulanger, F. ;
Bucher, M. ;
Burigana, C. ;
Butler, R. C. ;
Calabrese, E. ;
Cardoso, J. -F. ;
Carron, J. ;
Casaponsa, B. ;
Challinor, A. ;
Chiang, H. C. ;
Colombo, L. P. L. ;
Combet, C. ;
Crill, B. P. ;
Cuttaia, F. ;
de Bernardis, P. ;
de Rosa, A. ;
de Zotti, G. ;
Delabrouille, J. ;
Delouis, J. -M. ;
Di Valentino, E. ;
Diego, J. M. ;
Dore, O. ;
Douspis, M. ;
Ducout, A. ;
Dupac, X. ;
Dusini, S. ;
Efstathiou, G. ;
Elsner, F. ;
Ensslin, T. A. ;
Eriksen, H. K. ;
Fantaye, Y. ;
Fernandez-Cobos, R. .
ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2020, 641
[10]   DarkSide-50 532-day dark matter search with low-radioactivity argon [J].
Agnes, P. ;
Albuquerque, I. F. M. ;
Alexander, T. ;
Alton, A. K. ;
Araujo, G. R. ;
Ave, M. ;
Back, H. O. ;
Baldin, B. ;
Batignani, G. ;
Biery, K. ;
Bocci, V. ;
Bonfini, G. ;
Bonivento, W. ;
Bottino, B. ;
Budano, F. ;
Bussino, S. ;
Cadeddu, M. ;
Cadoni, M. ;
Calaprice, F. ;
Caminata, A. ;
Canci, N. ;
Candela, A. ;
Caravati, M. ;
Cariello, M. ;
Carlini, M. ;
Carpinelli, M. ;
Catalanotti, S. ;
Cataudella, V. ;
Cavalcante, P. ;
Cavuoti, S. ;
Chepurnov, A. ;
Cicalo, C. ;
Cocco, A. G. ;
Covone, G. ;
D'Angelo, D. ;
D'Incecco, M. ;
D'Urso, D. ;
Davini, S. ;
De Candia, A. ;
De Cecco, S. ;
De Deo, M. ;
De Filippis, G. ;
De Rosa, G. ;
De Vincenzi, M. ;
Derbin, A. V. ;
Devoto, A. ;
Di Eusanio, F. ;
Di Pietro, G. ;
Dionisi, C. ;
Downing, M. .
PHYSICAL REVIEW D, 2018, 98 (10)