Results on low-mass weakly interacting massive particles from a 11 kg-day target exposure of DAMIC at SNOLAB - Université de Nantes Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Physical Review Letters Année : 2020

Results on low-mass weakly interacting massive particles from a 11 kg-day target exposure of DAMIC at SNOLAB

A. Aguilar-Arevalo
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D. Amidei
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D. Baxter
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G. Cancelo
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B.A. Cervantes Vergara
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A.E. Chavarria
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J.C. d'Olivo
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J. Estrada
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F. Favela-Perez
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Y. Guardincerri
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E.W. Hoppe
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T.W. Hossbach
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B. Kilminster
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I. Lawson
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S.J. Lee
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P. Mitra
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C.T. Overman
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A. Piers
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K. Ramanathan
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Y. Sarkis
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R. Smida
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R. Thomas
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J. Tiffenberg
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R. Vilar
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A.L. Virto
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Résumé

We present constraints on the existence of weakly interacting massive particles (WIMPs) from an 11 kg-day target exposure of the DAMIC experiment at the SNOLAB underground laboratory. The observed energy spectrum and spatial distribution of ionization events with electron-equivalent energies $>$200 eV$_{\rm ee}$ in the DAMIC CCDs are consistent with backgrounds from natural radioactivity. An excess of ionization events is observed above the analysis threshold of 50 eV$_{\rm ee}$. While the origin of this low-energy excess requires further investigation, our data exclude spin-independent WIMP-nucleon scattering cross sections $\sigma_{\chi-n}$ as low as $3\times 10^{-41}$ cm$^2$ for WIMPs with masses $m_{\chi}$ from 7 to 10 GeV$c^{-2}$ . These results are the strongest constraints from a silicon target on the existence of WIMPs with $m_{\chi}$$<$9 GeV$c^{-2}$ and are directly relevant to any dark matter interpretation of the excess of nuclear-recoil events observed by the CDMS silicon experiment in 2013.

Dates et versions

hal-02914511 , version 1 (11-08-2020)

Identifiants

Citer

A. Aguilar-Arevalo, D. Amidei, D. Baxter, G. Cancelo, B.A. Cervantes Vergara, et al.. Results on low-mass weakly interacting massive particles from a 11 kg-day target exposure of DAMIC at SNOLAB. Physical Review Letters, 2020, 125 (24), pp.241803. ⟨10.1103/PhysRevLett.125.241803⟩. ⟨hal-02914511⟩
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