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First Dark Matter Search with Nuclear Recoils from the XENONnT Experiment

XENON Collaboration; Aprile, E.; Abe, K.; Agostini, F.; Ahmed Maouloud, S.; Althueser, L.; Andrieu, B.; Angelino, E.; Angevaare, J. R.; Antochi, V. C.; Antón Martin, D.; Arneodo, F.; Baudis, L.; Baxter, A. L.; Bazyk, M.; Bellagamba, L.; Biondi, R.; Bismark, A.; Brookes, E. J.; ... mehr

Abstract (englisch):

We report on the first search for nuclear recoils from dark matter in the form of weakly interacting massive particles (WIMPs) with the XENONnT experiment, which is based on a two-phase time projection chamber with a sensitive liquid xenon mass of 5.9 ton. During the (1.09±0.03)  ton yr exposure used for this search, the intrinsic 85Kr and 222Rn concentrations in the liquid target are reduced to unprecedentedly low levels, giving an electronic recoil background rate of (15.8±1.3)  events/ton yr keV in the region of interest. A blind analysis of nuclear recoil events with energies between 3.3 and 60.5 keV finds no significant excess. This leads to a minimum upper limit on the spin-independent WIMP-nucleon cross section of 2.58×1047  cm2 for a WIMP mass of 28  GeV/c2 at 90% confidence level. Limits for spin-dependent interactions are also provided. Both the limit and the sensitivity for the full range of WIMP masses analyzed here improve on previous results obtained with the XENON1T experiment for the same exposure.

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Astroteilchenphysik (IAP)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 07.2023
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0031-9007, 1079-7114
KITopen-ID: 1000161082
HGF-Programm 51.13.01 (POF IV, LK 01) Neutrinophysik und Dunkle Materie
Erschienen in Physical Review Letters
Verlag American Physical Society (APS)
Band 131
Heft 4
Seiten Art.-Nr.: 041003
Bemerkung zur Veröffentlichung Gefördert durch SCOAP3
Vorab online veröffentlicht am 28.07.2023
Nachgewiesen in arXiv
Web of Science
Dimensions
Scopus

Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000161082
Veröffentlicht am 31.07.2023
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.041003
Scopus
Zitationen: 196
Web of Science
Zitationen: 119
Dimensions
Zitationen: 193
Seitenaufrufe: 62
seit 01.08.2023
Downloads: 123
seit 03.08.2023
Cover der Publikation
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