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We search for dark matter (DM) with a mass [3,12] GeV/c2 using an exposure of 3.51 tonne year with the XENONnT experiment. We consider spin-independent DM-nucleon interactions mediated by a heavy or light mediator, spin-dependent DM-neutron interactions, momentum-dependent DM scattering, and mirror DM. Using a lowered energy threshold compared to the previous weakly interacting massive particle search, a blind analysis of [0.5, 5.0] keV nuclear recoil events reveals no significant signal excess over the background. XENONnT excludes spin-independent DM-nucleon cross sections >2.5×10-45 cm2 at 90% confidence level for 6 GeV/c2 DM. In the considered mass range, the DM sensitivity approaches the "neutrino fog,"the limitation where neutrinos produce a signal that is indistinguishable from that of light DM-xenon nucleus scattering.
First Search for Light Dark Matter in the Neutrino Fog with XENONnT / Aprile, E.; Aalbers, J.; Abe, K.; Ahmed Maouloud, S.; Althueser, L.; Andrieu, B.; Angelino, E.; Anton Martin, D.; Arneodo, F.; Baudis, L.; Bazyk, M.; Bellagamba, L.; Biondi, R.; Bismark, A.; Boese, K.; Brown, A.; Bruno, G.; Budnik, R.; Cai, C.; Capelli, C.; Cardoso, J. M. R.; Cimental Chavez, A. P.; Colijn, A. P.; Conrad, J.; Cuenca-Garcia, J. J.; D'Andrea, V.; Daniel Garcia, L. C.; Decowski, M. P.; Deisting, A.; Di Donato, C.; Di Gangi, P.; Diglio, S.; Eitel, K.; El Morabit, S.; Elykov, A.; Ferella, A. D.; Ferrari, C.; Fischer, H.; Flehmke, T.; Flierman, M.; Fulgione, W.; Fuselli, C.; Gaemers, P.; Gaior, R.; Galloway, M.; Gao, F.; Ghosh, S.; Giacomobono, R.; Glade-Beucke, R.; Grandi, L.; Grigat, J.; Guan, H.; Guida, M.; Gyorgy, P.; Hammann, R.; Higuera, A.; Hils, C.; Hoetzsch, L.; Hood, N. F.; Iacovacci, M.; Itow, Y.; Jakob, J.; Joerg, F.; Kaminaga, Y.; Kara, M.; Kavrigin, P.; Kazama, S.; Kobayashi, M.; Koke, D.; Kopec, A.; Landsman, H.; Lang, R. F.; Levinson, L.; Li, I.; Li, S.; Liang, S.; Lin, Y. -T.; Lindemann, S.; Lindner, M.; Liu, K.; Liu, M.; Loizeau, J.; Lombardi, F.; Long, J.; Lopes, J. A. M.; Luce, T.; Ma, Y.; Macolino, C.; Mahlstedt, J.; Mancuso, A.; Manenti, L.; Marignetti, F.; Marrodan Undagoitia, T.; Martens, K.; Masbou, J.; Masson, E.; Mastroianni, S.; Melchiorre, A.; Merz, J.; Messina, M.; Michael, A.; Miuchi, K.; Molinario, A.; Moriyama, S.; Mora, K.; Mosbacher, Y.; Murra, M.; Muller, J.; Ni, K.; Oberlack, U.; Paetsch, B.; Pan, Y.; Pellegrini, Q.; Peres, R.; Peters, C.; Pienaar, J.; Pierre, M.; Plante, G.; Pollmann, T. R.; Principe, L.; Qi, J.; Qin, J.; Ramirez Garcia, D.; Rajado, M.; Singh, R.; Sanchez, L.; Dos Santos, J. M. F.; Sarnoff, I.; Sartorelli, G.; Schreiner, J.; Schulte, P.; Schulze Eissing, H.; Schumann, M.; Scotto Lavina, L.; Selvi, M.; Semeria, F.; Shagin, P.; Shi, S.; Shi, J.; Silva, M.; Simgen, H.; Szyszka, C.; Takeda, A.; Tan, P. -L.; Thers, D.; Toschi, F.; Trinchero, G.; Tunnell, C. D.; Tonnies, F.; Valerius, K.; Vecchi, S.; Vetter, S.; Villazon Solar, F. I.; Volta, G.; Weinheimer, C.; Weiss, M.; Wenz, D.; Wittweg, C.; Wu, V. H. S.; Xing, Y.; Xu, D.; Xu, Z.; Yamashita, M.; Yang, L.; Ye, J.; Yuan, L.; Zavattini, G.; Zhong, M.. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - 134:11(2025). [10.1103/PhysRevLett.134.111802]
First Search for Light Dark Matter in the Neutrino Fog with XENONnT
Aprile E.;Aalbers J.;Abe K.;Ahmed Maouloud S.;Althueser L.;Andrieu B.;Angelino E.;Anton Martin D.;Arneodo F.;Baudis L.;Bazyk M.;Bellagamba L.;Biondi R.;Bismark A.;Boese K.;Brown A.;Bruno G.;Budnik R.;Cai C.;Capelli C.;Cardoso J. M. R.;Cimental Chavez A. P.;Colijn A. P.;Conrad J.;Cuenca-Garcia J. J.;D'Andrea V.;Daniel Garcia L. C.;Decowski M. P.;Deisting A.;Di Donato C.;Di Gangi P.;Diglio S.;Eitel K.;El Morabit S.;Elykov A.;Ferella A. D.;Ferrari C.;Fischer H.;Flehmke T.;Flierman M.;Fulgione W.;Fuselli C.;Gaemers P.;Gaior R.;Galloway M.;Gao F.;Ghosh S.;Giacomobono R.;Glade-Beucke R.;Grandi L.;Grigat J.;Guan H.;Guida M.;Gyorgy P.;Hammann R.;Higuera A.;Hils C.;Hoetzsch L.;Hood N. F.;Iacovacci M.;Itow Y.;Jakob J.;Joerg F.;Kaminaga Y.;Kara M.;Kavrigin P.;Kazama S.;Kobayashi M.;Koke D.;Kopec A.;Landsman H.;Lang R. F.;Levinson L.;Li I.;Li S.;Liang S.;Lin Y. -T.;Lindemann S.;Lindner M.;Liu K.;Liu M.;Loizeau J.;Lombardi F.;Long J.;Lopes J. A. M.;Luce T.;Ma Y.;Macolino C.;Mahlstedt J.;Mancuso A.;Manenti L.;Marignetti F.;Marrodan Undagoitia T.;Martens K.;Masbou J.;Masson E.;Mastroianni S.;Melchiorre A.;Merz J.;Messina M.;Michael A.;Miuchi K.;Molinario A.;Moriyama S.;Mora K.;Mosbacher Y.;Murra M.;Muller J.;Ni K.;Oberlack U.;Paetsch B.;Pan Y.;Pellegrini Q.;Peres R.;Peters C.;Pienaar J.;Pierre M.;Plante G.;Pollmann T. R.;Principe L.;Qi J.;Qin J.;Ramirez Garcia D.;Rajado M.;Singh R.;Sanchez L.;Dos Santos J. M. F.;Sarnoff I.;Sartorelli G.;Schreiner J.;Schulte P.;Schulze Eissing H.;Schumann M.;Scotto Lavina L.;Selvi M.;Semeria F.;Shagin P.;Shi S.;Shi J.;Silva M.;Simgen H.;Szyszka C.;Takeda A.;Tan P. -L.;Thers D.;Toschi F.;Trinchero G.;Tunnell C. D.;Tonnies F.;Valerius K.;Vecchi S.;Vetter S.;Villazon Solar F. I.;Volta G.;Weinheimer C.;Weiss M.;Wenz D.;Wittweg C.;Wu V. H. S.;Xing Y.;Xu D.;Xu Z.;Yamashita M.;Yang L.;Ye J.;Yuan L.;Zavattini G.;Zhong M.
2025
Abstract
We search for dark matter (DM) with a mass [3,12] GeV/c2 using an exposure of 3.51 tonne year with the XENONnT experiment. We consider spin-independent DM-nucleon interactions mediated by a heavy or light mediator, spin-dependent DM-neutron interactions, momentum-dependent DM scattering, and mirror DM. Using a lowered energy threshold compared to the previous weakly interacting massive particle search, a blind analysis of [0.5, 5.0] keV nuclear recoil events reveals no significant signal excess over the background. XENONnT excludes spin-independent DM-nucleon cross sections >2.5×10-45 cm2 at 90% confidence level for 6 GeV/c2 DM. In the considered mass range, the DM sensitivity approaches the "neutrino fog,"the limitation where neutrinos produce a signal that is indistinguishable from that of light DM-xenon nucleus scattering.
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
