arXivDaily arXiv每日学术速递 周一至周五更新
arXiv周末暂无论文更新,休息一下吧,周末愉快~~
arXiv 2209.14968hep-ex
收藏

在Super-Kamiokande利用反冲质子搜索宇宙射线增强的亚GeV暗物质

Search for Cosmic-ray Boosted Sub-GeV Dark Matter using Recoil Protons at Super-Kamiokande

Kamiokande Collaboration, K. Abe, Y. Hayato, K. Hiraide, K. Ieki, M. Ikeda, J. Kameda, Y. Kanemura, R. Kaneshima, Y. Kashiwagi, Y. Kataoka, S. Miki, S. Mine, M.… 展开作者

Kamiokande Collaboration, K. Abe, Y. Hayato, K. Hiraide, K. Ieki, M. Ikeda, J. Kameda, Y. Kanemura, R. Kaneshima, Y. Kashiwagi, Y. Kataoka, S. Miki, S. Mine, M. Miura, S. Moriyama, Y. Nakano, M. Nakahata, S. Nakayama, Y. Noguchi, K. Okamoto, K. Sato, H. Sekiya, H. Shiba, K. Shimizu, M. Shiozawa, Y. Sonoda, Y. Suzuki, A. Takeda, Y. Takemoto, A. Takenaka, H. Tanaka, S. Watanabe, T. Yano, S. Han, T. Kajita, K. Okumura, T. Tashiro, T. Tomiya, X. Wang, J. Xia, S. Yoshida, G. D. Megias, P. Fernandez, L. Labarga, N. Ospina, B. Zaldivar, B. W. Pointon, E. Kearns, J. L. Raaf, L. Wan, T. Wester, J. Bian, N. J. Griskevich, W. R. Kropp, S. Locke, M. B. Smy, H. W. Sobel, V. Takhistov, A. Yankelevich, J. Hill, R. G. Park, B. Bodur, K. Scholberg, C. W. Walter, L. Bernard, A. Coffani, O. Drapier, S. El Hedri, A. Giampaolo, Th. A. Mueller, A. D. Santos, P. Paganini, B. Quilain, T. Ishizuka, T. Nakamura, J. S. Jang, J. G. Learned, K. Choi, S. Cao, L. H. V. Anthony, D. Martin, M. Scott, A. A. Sztuc, Y. Uchida, V. Berardi, M. G. Catanesi, E. Radicioni, N. F. Calabria, L. N. Machado, G. De Rosa, G. Collazuol, F. Iacob, M. Lamoureux, M. Mattiazzi, L. Ludovici, M. Gonin, G. Pronost, C. Fujisawa, Y. Maekawa, Y. Nishimura, M. Friend, T. Hasegawa, T. Ishida, T. Kobayashi, M. Jakkapu, T. Matsubara, T. Nakadaira, K. Nakamura, Y. Oyama, K. Sakashita, T. Sekiguchi, T. Tsukamoto, T. Boschi, F. Di Lodovico, J. Gao, A. Goldsack, T. Katori, J. Migenda, M. Taani, S. Zsoldos, Y. Kotsar, H. Ozaki, A. T. Suzuki, Y. Takeuchi, C. Bronner, J. Feng, T. Kikawa, M. Mori, T. Nakaya, R. A. Wendell, K. Yasutome, S. J. Jenkins, N. McCauley, P. Mehta, K. M. Tsui, Y. Fukuda, Y. Itow, H. Menjo, K. Ninomiya, J. Lagoda, S. M. Lakshmi, M. Mandal, P. Mijakowski, Y. S. Prabhu, J. Zalipska, M. Jia, J. Jiang, C. K. Jung, M. J. Wilking, C. Yanagisawa, M. Harada, H. Ishino, S. Ito, H. Kitagawa, Y. Koshio, F. Nakanishi, S. Sakai, G. Barr, D. Barrow, L. Cook, S. Samani, D. Wark, F. Nova, J. Y. Yang, M. Malek, J. M. McElwee, O. Stone, M. D. Thiesse, L. F. Thompson, H. Okazawa, S. B. Kim, J. W. Seo, I. Yu, A. K. Ichikawa, K. D. Nakamura, S. Tairafune, K. Nishijima, K. Iwamoto, K. Nakagiri, Y. Nakajima, N. Taniuchi, M. Yokoyama, K. Martens, P. de Perio, M. R. Vagins, M. Kuze, S. Izumiyama, M. Inomoto, M. Ishitsuka, H. Ito, T. Kinoshita, R. Matsumoto, Y. Ommura, N. Shigeta, M. Shinoki, T. Suganuma, K. Yamauchi, J. F. Martin, H. A. Tanaka, T. Towstego, R. Akutsu, V. Gousy-Leblanc, M. Hartz, A. Konaka, N. W. Prouse, S. Chen, B. D. Xu, B. Zhang, M. Posiadala-Zezula, D. Hadley, M. Nicholson, M. O'Flaherty, B. Richards, A. Ali, B. Jamieson, Ll. Marti, A. Minamino, G. Pintaudi, S. Sano, S. Suzuki, K. Wada

AI总结:

利用Super-Kamiokande 0.37兆吨·年数据,首次通过方向信息搜索宇宙射线增强暗物质产生的反冲质子,未发现过剩,给出最严格限制并排除特定截面与质量区间。

摘要:

我们报告了利用Super-Kamiokande实验在1996-2018年期间(SKI-IV阶段)收集的0.37兆吨·年数据,对宇宙射线增强暗物质与质子相互作用的搜索。我们搜索了来自银河系中心附近、高于大气中微子背景的质子反冲过剩事件。未观察到此类过剩事件,并针对两种暗物质参考模型(具有恒定相互作用截面或通过标量介子)计算了限制。这是首次利用方向信息对强子增强暗物质进行的实验搜索。结果对宇宙射线增强暗物质给出了最严格的限制,并在暗物质质量从10 MeV/c²到1 GeV/c²范围内,排除了暗物质-核子弹性散射截面在10⁻³³ cm²到10⁻²⁷ cm²之间的参数空间。

英文摘要:

We report a search for cosmic-ray boosted dark matter with protons using the 0.37 megaton$\times$years data collected at Super-Kamiokande experiment during the 1996-2018 period (SKI-IV phase). We searched for an excess of proton recoils above the atmospheric neutrino background from the vicinity of the Galactic Center. No such excess is observed, and limits are calculated for two reference models of dark matter with either a constant interaction cross-section or through a scalar mediator. This is the first experimental search for boosted dark matter with hadrons using directional information. The results present the most stringent limits on cosmic-ray boosted dark matter and exclude the dark matter-nucleon elastic scattering cross-section between $10^{-33}\text{ cm}^{2}$ and $10^{-27}\text{ cm}^{2}$ for dark matter mass from 10 MeV/$c^2$ to 1 GeV/$c^2$.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

↑