Searching for Heavy Dark Matter near the Planck Mass with XENON1T
E Aprile
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K Abe
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L Althueser
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Résumé
Multiple viable theoretical models predict heavy dark matter particles with a mass close to the Planck mass, a range relatively unexplored by current experimental measurements. We use 219.4 days of data collected with the XENON1T experiment to conduct a blind search for signals from Multiply-Interacting Massive Particles (MIMPs). Their unique track signature allows a targeted analysis with only 0.05 expected background events from muons. Following unblinding, we observe no signal candidate events. This work places strong constraints on spin-independent interactions of dark matter particles with a mass between 1$\times$10$^{12}\,$GeV/c$^2$ and 2$\times$10$^{17}\,$GeV/c$^2$. In addition, we present the first exclusion limits on spin-dependent MIMP-neutron and MIMP-proton cross-sections for dark matter particles with masses close to the Planck scale.
Mots clés
dark matter: direct detection
scale: Planck
dark matter: mass
dark matter: heavy
dark matter: interaction
dark matter: parameter space
spin: dependence
new particle
particle: massive
muon: background
tracks
signature
channel cross section: upper limit
mass dependence
data analysis method
experimental results
Domaines
Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex] Instrumentations et Détecteurs [physics.ins-det]
Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte