Search for bosonic super-weakly interacting massive particles at COSINE-100

被引:5
|
作者
Adhikari, G. [1 ,2 ]
Carlin, N. [3 ]
Choi, J. J. [4 ,5 ]
Choi, S. [4 ]
Ezeribe, A. C. [6 ]
Franca, L. E. [3 ]
Ha, C. [7 ]
Hahn, I. S. [8 ,9 ,10 ]
Hollick, S. J. [1 ,2 ]
Jeon, E. J. [5 ]
Jo, J. H. [1 ,2 ]
Joo, H. W. [4 ]
Kang, W. G. [5 ]
Kauer, M. [11 ,12 ]
Kim, B. H. [5 ]
Kim, H. J. [13 ]
Kim, J. [7 ]
Kim, K. W. [5 ]
Kim, S. H. [5 ]
Kim, S. K. [4 ]
Kim, W. K. [10 ]
Kim, Y. D. [10 ,14 ]
Kim, Y. H. [10 ,15 ]
Ko, Y. J. [5 ]
Lee, D. H. [13 ]
Lee, E. K.
Lee, H. [10 ]
Lee, H. S.
Lee, H. Y. [5 ]
Lee, I. S. [5 ]
Lee, J. [5 ]
Lee, J. Y. [13 ]
Lee, M. H. [5 ]
Lee, S. H. [5 ]
Lee, S. M. [4 ]
Lee, Y. J. [7 ]
Leonard, D. S. [5 ]
Luan, N. T. [13 ]
Manzato, B. B. [3 ]
Maruyama, R. H. [1 ,2 ]
Neal, R. J. [6 ]
Nikkel, J. A. [1 ,2 ]
Olsen, S. L. [5 ]
Park, B. J. [5 ,10 ]
Park, H. K. [16 ]
Park, H. S. [15 ]
Park, K. S. [5 ]
Park, S. D. [13 ]
Pitta, R. L. C. [3 ]
Prihtiadi, H. [5 ]
机构
[1] Yale Univ, Dept Phys, New Haven, CT 06520 USA
[2] Yale Univ, Wright Lab, New Haven, CT 06520 USA
[3] Univ Sao Paulo, Phys Inst, BR-05508090 Sao Paulo, Brazil
[4] Seoul Natl Univ, Dept Phys & Astron, Seoul 08826, South Korea
[5] Inst Basic Sci IBS, Ctr Underground Phys, Daejeon 34126, South Korea
[6] Univ Sheffield, Dept Phys & Astron, Sheffield S3 7RH, England
[7] Chung Ang Univ, Dept Phys, Seoul 06973, South Korea
[8] Ewha Womans Univ, Dept Sci Educ, Seoul 03760, South Korea
[9] Inst Basic Sci IBS, Ctr Exot Nucl Studies, Daejeon 34126, South Korea
[10] Univ Sci & Technol UST, IBS Sch, Daejeon 34113, South Korea
[11] Univ Wisconsin, Dept Phys, Madison, WI 53706 USA
[12] Univ Wisconsin, Wisconsin IceCube Particle Astrophys Ctr, Madison, WI 53706 USA
[13] Kyungpook Natl Univ, Dept Phys, Daegu 41566, South Korea
[14] Sejong Univ, Dept Phys, Seoul 05006, South Korea
[15] Korea Res Inst Stand & Sci, Daejeon 34113, South Korea
[16] Korea Univ, Dept Accelerator Sci, Sejong Campus, Sejong 30019, South Korea
[17] Sungkyunkwan Univ, Dept Phys, Suwon 16419, South Korea
[18] Univ Utah, Dept Phys & Astron, Salt Lake City, UT 84112 USA
[19] Univ Calif San Diego, Dept Phys, La Jolla, CA 92093 USA
关键词
DARK-MATTER SEARCH; PERFORMANCE; CANDIDATES; PHYSICS;
D O I
10.1103/PhysRevD.108.L041301
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
We present results of a search for bosonic super-weakly interacting massive particles (BSW) as keV scale dark matter candidates that is based on an exposure of 97.7 kg & BULL; year from the COSINE experiment. In this search, we employ, for the first time, Compton-like as well as absorption processes for pseudoscalar and vector BSWs. No evidence for BSWs is found in the mass range from 10 keV/c2 to 1 MeV/c2, and we present the exclusion limits on the dimensionless coupling constants to electrons gae for pseudoscalar and & kappa; for vector BSWs at 90% confidence level. Our results show that these limits are improved by including the Compton-like process in masses of BSW, above O(100 keV/c2).
引用
收藏
页数:6
相关论文
共 50 条
  • [1] Search for solar bosonic dark matter annual modulation with COSINE-100
    Adhikari, G.
    Carlin, N.
    Choi, J. J.
    Choi, S.
    Ezeribe, A. C.
    Franca, L. E.
    Ha, C.
    Hahn, I. S.
    Hollick, S. J.
    Jeon, E. J.
    Jo, J. H.
    Joo, H. W.
    Kang, W. G.
    Kauer, M.
    Kim, B. H.
    Kim, H. J.
    Kim, J.
    Kim, K. W.
    Kim, S. H.
    Kim, S. K.
    Kim, W. K.
    Kim, Y. D.
    Kim, Y. H.
    Ko, Y. J.
    Lee, D. H.
    Lee, E. K.
    Lee, H.
    Lee, H. S.
    Lee, H. Y.
    Lee, I. S.
    Lee, J.
    Lee, J. Y.
    Lee, M. H.
    Lee, S. H.
    Lee, S. M.
    Lee, Y. J.
    Leonard, D. S.
    Luan, N. T.
    Manzato, B. B.
    Maruyama, R. H.
    Neal, R. J.
    Nikkel, J. A.
    Olsen, S. L.
    Park, B. J.
    Park, H. K.
    Park, H. S.
    Park, K. S.
    Park, S. D.
    Pitta, R. L. C.
    Prihtiadi, H.
    PHYSICAL REVIEW D, 2023, 107 (12)
  • [2] SUPER-WEAKLY INTERACTING PARTICLES AND THE FORMATION OF GALAXIES AND CLUSTERS OF GALAXIES
    HARA, T
    PROGRESS OF THEORETICAL PHYSICS, 1983, 70 (06): : 1556 - 1568
  • [3] Search for Boosted Dark Matter in COSINE-100
    Adhikari, G.
    Carlin, N.
    Choi, J. J.
    Choi, S.
    Ezeribe, A. C.
    Franca, L. E.
    Ha, C.
    Hahn, I. S.
    Hollick, S. J.
    Jeon, E. J.
    Jo, J. H.
    Joo, H. W.
    Kang, W. G.
    Kauer, M.
    Kim, B. H.
    Kim, H. J.
    Kim, J.
    Kim, K. W.
    Kim, S. H.
    Kim, S. K.
    Kim, W. K.
    Kim, Y. D.
    Kim, Y. H.
    Ko, Y. J.
    Lee, D. H.
    Lee, E. . K.
    Lee, H.
    Lee, H. S.
    Lee, H. Y.
    Lee, I. S.
    Lee, J.
    Lee, J. Y.
    Lee, M. H.
    Lee, S. H.
    Lee, S. M.
    Lee, Y. J.
    Leonard, D. S.
    Luan, N. T.
    Manzato, B. B.
    Maruyama, R. H.
    Neal, R. J.
    Nikkel, J. A.
    Olsen, S. L.
    Park, B. J.
    Park, H. K.
    Park, H. S.
    Park, K. S.
    Park, S. D.
    Pitta, R. L. C.
    Prihtiadi, H.
    PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2023, =131 (20)
  • [4] SEARCH FOR WEAKLY INTERACTING MASSIVE PARTICLES IN ANCIENT MICA
    PRICE, PB
    SNOWDENIFFT, D
    FREEMAN, ES
    NUCLEAR PHYSICS B, 1995, : 149 - 151
  • [5] Search for weakly interacting massive particles with CDMS and XENON
    Aprile, Elena
    Baudis, Laura
    Cabrera, Blas
    PROCEEDINGS OF THE TEV PARTICLE ASTROPHYSICS II WORKSHOP, 2007, 60 : 58 - +
  • [6] A search for solar axion induced signals with COSINE-100
    Adhikari, P.
    Adhikari, G.
    de Souza, E. Barbosa
    Carlin, N.
    Choi, S.
    Djamal, M.
    Ezeribe, A. C.
    Ha, C.
    Hahn, I. S.
    Jeon, E. J.
    Jo, J. H.
    Joo, H. W.
    Kang, W. G.
    Kang, W.
    Kauer, M.
    Kim, G. S.
    Kim, H.
    Kim, H. J.
    Kim, K. W.
    Kim, N. Y.
    Kim, S. K.
    Kim, Y. D.
    Kim, Y. H.
    Ko, Y. J.
    Kudryavtsev, V. A.
    Lee, H. S.
    Lee, J.
    Lee, J. Y.
    Lee, M. H.
    Leonard, D. S.
    Lynch, W. A.
    Maruyama, R. H.
    Mouton, F.
    Olsen, S. L.
    Park, B. J.
    Park, H. K.
    Park, H. S.
    Park, K. S.
    Pitta, R. L. C.
    Prihtiadi, H.
    Ra, S.
    Rott, C.
    Shin, K. A.
    Scarff, A.
    Spooner, N. J. C.
    Thompsonb, W. G.
    Yang, L.
    Yu, G. H.
    ASTROPARTICLE PHYSICS, 2020, 114 : 101 - 106
  • [7] Higgs bosons and the indirect search for weakly interacting massive particles
    Bednyakov, VA
    Klapdor-Kleingrothaus, HV
    Tu, H
    PHYSICAL REVIEW D, 2001, 64 (07): : art. no. - 075004
  • [8] Search for inelastic WIMP-iodine scattering with COSINE-100
    Adhikari, G.
    Carlin, N.
    Cho, J. Y.
    Choi, J. J.
    Choi, S.
    Ezeribe, A. C.
    Franca, L. E.
    Ha, C.
    Hahn, I. S.
    Hollick, S. J.
    Jeon, E. J.
    Joo, H. W.
    Kang, W. G.
    Kauer, M.
    Kim, B. H.
    Kim, H. J.
    Kim, J.
    Kim, K. W.
    Kim, S. H.
    Kim, S. K.
    Kim, S. W.
    Kim, W. K.
    Kim, Y. D.
    Kim, Y. H.
    Ko, Y. J.
    Lee, D. H.
    Lee, E. K.
    Lee, H.
    Lee, H. S.
    Lee, H. Y.
    Lee, I. S.
    Lee, J.
    Lee, J. Y.
    Lee, M. H.
    Lee, S. H.
    Lee, S. M.
    Lee, Y. J.
    Leonard, D. S.
    Luan, N. T.
    Manzato, B. B.
    Maruyama, R. H.
    Neal, R. J.
    Nikkel, J. A.
    Olsen, S. L.
    Park, B. J.
    Park, H. K.
    Park, H. S.
    Park, J. C.
    Park, K. S.
    Park, S. D.
    PHYSICAL REVIEW D, 2023, 108 (09)
  • [9] Three-year annual modulation search with COSINE-100
    Adhikari, G.
    de Souza, E. Barbosa
    Carlin, N.
    Choi, J. J.
    Choi, S.
    Ezeribe, A. C.
    Franca, L. E.
    Ha, C.
    Hahn, I. S.
    Hollick, S. J.
    Jeon, E. J.
    Jo, J. H.
    Joo, H. W.
    Kang, W. G.
    Kauer, M.
    Kim, H.
    Kim, H. J.
    Kim, J.
    Kim, K. W.
    Kim, S. H.
    Kim, S. K.
    Kim, W. K.
    Kim, Y. D.
    Kim, Y. H.
    Ko, Y. J.
    Kwon, H. J.
    Lee, D. H.
    Lee, E. K.
    Lee, H.
    Lee, H. S.
    Lee, H. Y.
    Lee, I. S.
    Lee, J.
    Lee, J. Y.
    Lee, M. H.
    Lee, S. H.
    Lee, S. M.
    Leonard, D. S.
    Manzato, B. B.
    Maruyama, R. H.
    Neal, R. J.
    Park, B. J.
    Park, H. K.
    Park, H. S.
    Park, K. S.
    Park, S. D.
    Pitta, R. L. C.
    Prihtiadi, H.
    Ra, S. J.
    Rott, C.
    PHYSICAL REVIEW D, 2022, 106 (05)
  • [10] Improved background modeling for dark matter search with COSINE-100
    Yu, G. H.
    Carlin, N.
    Cho, J. Y.
    Choi, J. J.
    Choi, S.
    Ezeribe, A. C.
    Franca, L. E.
    Ha, C.
    Hahn, I. S.
    Hollick, S. J.
    Jeon, E. J.
    Joo, H. W.
    Kang, W. G.
    Kauer, M.
    Kim, B. H.
    Kim, H. J.
    Kim, J.
    Kim, K. W.
    Kim, S. H.
    Kim, S. K.
    Kim, W. K.
    Kim, Y. D.
    Kim, Y. H.
    Ko, Y. J.
    Lee, D. H.
    Lee, E. K.
    Lee, H.
    Lee, H. S.
    Lee, H. Y.
    Lee, I. S.
    Lee, J.
    Lee, J. Y.
    Lee, M. H.
    Lee, S. H.
    Lee, S. M.
    Lee, Y. J.
    Leonard, D. S.
    Luan, N. T.
    Manzato, B. B.
    Maruyama, R. H.
    Neal, R. J.
    Olsen, S. L.
    Park, B. J.
    Park, H. K.
    Park, H. S.
    Park, J. C.
    Park, K. S.
    Park, S. D.
    Pitta, R. L. C.
    Prihtiadi, H.
    EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2025, 85 (01):