Implications on inelastic dark matter from 100 live days of XENON100 data

被引:46
作者
Aprile, E. [1 ]
Arisaka, K. [2 ]
Arneodo, F. [3 ]
Askin, A. [4 ]
Baudis, L. [4 ]
Behrens, A. [4 ]
Bokeloh, K. [5 ]
Brown, E. [5 ]
Bruch, T. [4 ]
Bruno, G. [3 ]
Cardoso, J. M. R. [6 ]
Chen, W. -T. [7 ]
Choi, B. [1 ]
Cline, D. [2 ]
Duchovni, E. [8 ]
Fattori, S. [9 ]
Ferella, A. D. [4 ]
Gao, F. [10 ]
Giboni, K. -L. [1 ]
Gross, E. [8 ]
Kish, A. [4 ]
Lam, C. W. [2 ]
Lamblin, J. [7 ]
Lang, R. F. [1 ]
Levy, C. [5 ]
Lim, K. E. [1 ]
Lin, Q. [10 ]
Lindemann, S. [11 ]
Lindner, M. [11 ]
Lopes, J. A. M. [6 ]
Lung, K. [2 ]
Undagoitia, T. Marrodan [4 ]
Mei, Y. [9 ,12 ]
Fernandez, A. J. Melgarejo [1 ]
Ni, K. [10 ]
Oberlack, U. [9 ,12 ]
Orrigo, S. E. A. [6 ]
Pantic, E. [2 ]
Persiani, R. [13 ,14 ]
Plante, G. [1 ]
Ribeiro, A. C. C. [6 ]
Santorelli, R. [1 ,4 ]
dos Santos, J. M. F. [6 ]
Sartorelli, G. [13 ,14 ]
Schumann, M. [4 ]
Selvi, M. [13 ,14 ]
Shagin, P. [12 ]
Simgen, H. [11 ]
Teymourian, A. [2 ]
Thers, D. [7 ]
机构
[1] Columbia Univ, Dept Phys, New York, NY 10027 USA
[2] Univ Calif Los Angeles, Dept Phys & Astron, Los Angeles, CA USA
[3] Ist Nazl Fis Nucl, Lab Nazl Gran Sasso, I-67100 Assergi, Italy
[4] Univ Zurich, Inst Phys, CH-8057 Zurich, Switzerland
[5] Univ Munster, Inst Kernphys, D-48149 Munster, Germany
[6] Univ Coimbra, Dept Phys, P-3004516 Coimbra, Portugal
[7] Univ Nantes, IN2P3, Ecole Mines Nantes, SUBATECH,CNRS, F-44307 Nantes, France
[8] Weizmann Inst Sci, Dept Particle Phys & Astrophys, IL-76100 Rehovot, Israel
[9] Johannes Gutenberg Univ Mainz, Inst Phys, D-55099 Mainz, Germany
[10] Shanghai Jiao Tong Univ, Dept Phys, Shanghai 200240, Peoples R China
[11] Max Planck Inst Kernphys, D-69117 Heidelberg, Germany
[12] Rice Univ, Dept Phys & Astron, Houston, TX 77005 USA
[13] Univ Bologna, Bologna, Italy
[14] Ist Nazl Fis Nucl, I-40126 Bologna, Italy
来源
PHYSICAL REVIEW D | 2011年 / 84卷 / 06期
基金
美国国家科学基金会;
关键词
D O I
10.1103/PhysRevD.84.061101
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
The XENON100 experiment has completed a dark matter search with 100.9 live days of data, taken from January to June 2010. Events with energies between 8.4 and 44: 6 ke V-nr in a fiducial volume containing 48 kg of liquid xenon have been analyzed. A total of three events have been found in the predefined signal region, compatible with the background prediction of (1.8 +/- 0.6) events. Based on this analysis we present limits on the WIMP-nucleon cross section for inelastic dark matter. With the present data we are able to rule out the explanation for the observed DAMA/LIBRA modulation as being due to inelastic dark matter scattering off iodine, at a 90% confidence level.
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[1]   Search for inelastic dark matter with the CDMS II experiment [J].
Ahmed, Z. ;
Akerib, D. S. ;
Arrenberg, S. ;
Bailey, C. N. ;
Balakishiyeva, D. ;
Baudis, L. ;
Bauer, D. A. ;
Brink, P. L. ;
Bruch, T. ;
Bunker, R. ;
Cabrera, B. ;
Caldwell, D. O. ;
Cooley, J. ;
do Couto e Silva, E. ;
Cushman, P. ;
Daal, M. ;
DeJongh, F. ;
Di Stefano, P. ;
Dragowsky, M. R. ;
Duong, L. ;
Fallows, S. ;
Figueroa-Feliciano, E. ;
Filippini, J. ;
Fox, J. ;
Fritts, M. ;
Golwala, S. R. ;
Hall, J. ;
Hennings-Yeomans, R. ;
Hertel, S. A. ;
Holmgren, D. ;
Hsu, L. ;
Huber, M. E. ;
Kamaev, O. ;
Kiveni, M. ;
Kos, M. ;
Leman, S. W. ;
Liu, S. ;
Mahapatra, R. ;
Mandic, V. ;
McCarthy, K. A. ;
Mirabolfathi, N. ;
Moore, D. ;
Nelson, H. ;
Ogburn, R. W. ;
Phipps, A. ;
Pyle, M. ;
Qiu, X. ;
Ramberg, E. ;
Rau, W. ;
Razeti, M. .
PHYSICAL REVIEW D, 2011, 83 (11)
[2]   Dark Matter Search Results from the CDMS II Experiment [J].
Ahmed, Z. ;
Akerib, D. S. ;
Arrenberg, S. ;
Bailey, C. N. ;
Balakishiyeva, D. ;
Baudis, L. ;
Bauer, D. A. ;
Brink, P. L. ;
Bruch, T. ;
Bunker, R. ;
Cabrera, B. ;
Caldwell, D. O. ;
Cooley, J. ;
Cushman, P. ;
Daal, M. ;
DeJongh, F. ;
Dragowsky, M. R. ;
Duong, L. ;
Fallows, S. ;
Figueroa-Feliciano, E. ;
Filippini, J. ;
Fritts, M. ;
Golwala, S. R. ;
Grant, D. R. ;
Hall, J. ;
Hennings-Yeomans, R. ;
Hertel, S. A. ;
Holmgren, D. ;
Hsu, L. ;
Huber, M. E. ;
Kamaev, O. ;
Kiveni, M. ;
Kos, M. ;
Leman, S. W. ;
Mahapatra, R. ;
Mandic, V. ;
McCarthy, K. A. ;
Mirabolfathi, N. ;
Moore, D. ;
Nelson, H. ;
Ogburn, R. W. ;
Phipps, A. ;
Pyle, M. ;
Qiu, X. ;
Ramberg, E. ;
Rau, W. ;
Reisetter, A. ;
Saab, T. ;
Sadoulet, B. ;
Sander, J. .
SCIENCE, 2010, 327 (5973) :1619-1621
[3]   Limits on inelastic dark matter from ZEPLIN-III [J].
Akimov, D. Yu. ;
Araujo, H. M. ;
Barnes, E. J. ;
Belov, V. A. ;
Bewick, A. ;
Burenkov, A. A. ;
Cashmore, R. ;
Chepel, V. ;
Currie, A. ;
Davidge, D. ;
Dawson, J. ;
Durkin, T. ;
Edwards, B. ;
Ghag, C. ;
Hollingsworth, A. ;
Horn, M. ;
Howard, A. S. ;
Hughes, A. J. ;
Jones, W. G. ;
Kalmus, G. E. ;
Kobyakin, A. S. ;
Kovalenko, A. G. ;
Lebedenko, V. N. ;
Lindote, A. ;
Liubarsky, I. ;
Lopes, M. I. ;
Luescher, R. ;
Lyons, K. ;
Majewski, P. ;
Murphy, A. St J. ;
Neves, F. ;
Paling, S. M. ;
Pinto da Cunha, J. ;
Preece, R. ;
Quenby, J. J. ;
Reichhart, L. ;
Scovell, P. R. ;
Silva, C. ;
Solovov, V. N. ;
Smith, N. J. T. ;
Smith, P. F. ;
Stekhanov, V. N. ;
Sumner, T. J. ;
Thorne, C. ;
de Viveiros, L. ;
Walker, R. J. .
PHYSICS LETTERS B, 2010, 692 (03) :180-183
[4]   Constraints on inelastic dark matter from XENON10 [J].
Angle, J. ;
Aprile, E. ;
Arneodo, F. ;
Baudis, L. ;
Bernstein, A. ;
Bolozdynya, A. ;
Coelho, L. C. C. ;
Dahl, C. E. ;
DeViveiros, L. ;
Ferella, A. D. ;
Fernandes, L. M. P. ;
Fiorucci, S. ;
Gaitskell, R. J. ;
Giboni, K. L. ;
Gomez, R. ;
Hasty, R. ;
Kastens, L. ;
Kwong, J. ;
Lopes, J. A. M. ;
Madden, N. ;
Manalaysay, A. ;
Manzur, A. ;
McKinsey, D. N. ;
Monzani, M. E. ;
Ni, K. ;
Oberlack, U. ;
Orboeck, J. ;
Plante, G. ;
Santorelli, R. ;
dos Santos, J. M. F. ;
Shagin, P. ;
Shutt, T. ;
Sorensen, P. ;
Schulte, S. ;
Winant, C. ;
Yamashita, M. .
PHYSICAL REVIEW D, 2009, 80 (11)
[5]  
[Anonymous], ARXIV11042549 XENON1
[6]   First Dark Matter Results from the XENON100 Experiment [J].
Aprile, E. ;
Arisaka, K. ;
Arneodo, F. ;
Askin, A. ;
Baudis, L. ;
Behrens, A. ;
Bokeloh, K. ;
Brown, E. ;
Cardoso, J. M. R. ;
Choi, B. ;
Cline, D. B. ;
Fattori, S. ;
Ferella, A. D. ;
Giboni, K. -L. ;
Kish, A. ;
Lam, C. W. ;
Lamblin, J. ;
Lang, R. F. ;
Lim, K. E. ;
Lopes, J. A. M. ;
Undagoitia, T. Marrodan ;
Mei, Y. ;
Fernandez, A. J. Melgarejo ;
Ni, K. ;
Oberlack, U. ;
Orrigo, S. E. A. ;
Pantic, E. ;
Plante, G. ;
Ribeiro, A. C. C. ;
Santorelli, R. ;
dos Santos, J. M. F. ;
Schumann, M. ;
Shagin, P. ;
Teymourian, A. ;
Thers, D. ;
Tziaferi, E. ;
Wang, H. ;
Weinheimer, C. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2010, 105 (13)
[7]  
ARMENGAUD E, ARXIV11034070 EDELWE
[8]   First results from DAMA/LIBRA and the combined results with DAMA/NaI [J].
Bernabei, R. ;
Belli, P. ;
Cappella, F. ;
Cerulli, R. ;
Dai, C. J. ;
d'Angelo, A. ;
He, H. L. ;
Incicchitti, A. ;
Kuang, H. H. ;
Ma, J. M. ;
Montecchia, F. ;
Nozzoli, F. ;
Prosperi, D. ;
Sheng, X. D. ;
Ye, Z. P. .
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2008, 56 (03) :333-355
[9]   New results from DAMA/LIBRA [J].
Bernabei, R. ;
Belli, P. ;
Cappella, F. ;
Cerulli, R. ;
Dai, C. J. ;
d'Angelo, A. ;
He, H. L. ;
Incicchitti, A. ;
Kuang, H. H. ;
Ma, X. H. ;
Montecchia, F. ;
Nozzoli, F. ;
Prosperi, D. ;
Sheng, X. D. ;
Wang, R. G. ;
Ye, Z. P. .
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2010, 67 (1-2) :39-49
[10]   Effect of Thallium Impurities in the DAMA Experiment on the Allowed Parameter Space for Inelastic Dark Matter [J].
Chang, Spencer ;
Lang, Rafael F. ;
Weiner, Neal .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 106 (01)