Search for Bosonic Superweakly Interacting Massive Dark Matter Particles with the XMASS-I Detector

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作者：

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机构：

[1] Univ Tokyo, Inst Cosm Ray Res, Kamioka Observ, Gifu 5061205, Japan

[2] Univ Tokyo, Kavli Inst Phys & Math Universe WPI, Kashiwa, Chiba 2778582, Japan

[3] Gifu Univ, Informat & Multimedia Ctr, Gifu 5011193, Japan

[4] Kobe Univ, Dept Phys, Kobe, Hyogo 6578501, Japan

[5] Korea Res Inst Stand & Sci, Taejon 305340, South Korea

[6] Miyagi Univ Educ, Dept Phys, Sendai, Miyagi 9800845, Japan

[7] Nagoya Univ, Solar Terr Environm Lab, Nagoya, Aichi 4648602, Japan

[8] Nagoya Univ, Kobayashi Masukawa Inst Origin Particles & Univer, Chikusa Ku, Nagoya, Aichi 4648602, Japan

[9] Sejong Univ, Dept Phys, Seoul 143747, South Korea

[10] Tokai Univ, Dept Phys, Hiratsuka, Kanagawa 2591292, Japan

[11] Yokohama Natl Univ, Dept Phys, Fac Engn, Yokohama, Kanagawa 2408501, Japan

来源：

PHYSICAL REVIEW LETTERS | 2014年 / 113卷 / 12期

基金：

新加坡国家研究基金会;

关键词：

Galaxies;

D O I：

10.1103/PhysRevLett.113.121301

中图分类号：

O4 [物理学];

学科分类号：

0702 ;

摘要：

Bosonic superweakly interacting massive particles (super-WIMPs) are a candidate for warm dark matter. With the absorption of such a boson by a xenon atom, these dark matter candidates would deposit an energy equivalent to their rest mass in the detector. This is the first direct detection experiment exploring the vector super-WIMPs in the mass range between 40 and 120 keV. With the use of 165.9 day of data, no significant excess above background was observed in the fiducial mass of 41 kg. The present limit for the vector super-WIMPs excludes the possibility that such particles constitute all of dark matter. The absence of a signal also provides the most stringent direct constraint on the coupling constant of pseudoscalar super-WIMPs to electrons. The unprecedented sensitivity was achieved exploiting the low background at a level 10(-4) kg(-1) keV(ee)(-1) day(-1) in the detector.

引用

页数：5

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