Search for Daily Modulation of MeV Dark Matter Signals with DAMIC-M
In: ISSN: 0031-9007, 2024
academicJournal
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International audience ; Dark Matter (DM) particles with sufficiently large cross sections may scatter as they travel through Earth's bulk. The corresponding changes in the DM flux give rise to a characteristic daily modulation signal in detectors sensitive to DM-electron interactions. Here, we report results obtained from the first underground operation of the DAMIC-M prototype detector searching for such a signal from DM with MeV-scale mass. A model-independent analysis finds no modulation in the rate of 1$e^-$ events with periods in the range 1-48 h. We then use these data to place exclusion limits on DM in the mass range [0.53, 2.7] MeV/c$^2$ interacting with electrons via a dark photon mediator. Taking advantage of the time-dependent signal we improve by $\sim$2 orders of magnitude on our previous limit obtained from the total rate of 1$e^-$ events, using the same data set. This daily modulation search represents the current strongest limit on DM-electron scattering via ultralight mediators for DM masses around 1 MeV/c$^2$.
| Titel: |
Search for Daily Modulation of MeV Dark Matter Signals with DAMIC-M
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| Autor/in / Beteiligte Person: | Arnquist, I ; Avalos, N ; Baxter, D ; Bertou, X ; Castello-Mor, N ; Chavarria, A.E ; Cuevas-Zepeda, J ; Dastgheibi-Fard, A ; de Dominicis, C ; Deligny, O ; Duarte-Campderros, J ; Estrada, E ; Gadola, N ; Gaior, R ; Hossbach, T ; Iddir, L ; Kavanagh, B.J ; Kilminster, B ; Lantero-Barreda, A ; Lawson, I ; Lee, S ; Letessier-Selvon, A ; Loaiza, P ; Lopez-Virto, A ; Mcguire, K.J ; Mitra, P ; Munagavalasa, S ; Norcini, D ; Paul, S ; Piers, A ; Privitera, P ; Robmann, P ; Scorza, S ; Settimo, M ; Smida, R ; Traina, M ; Vilar, R ; Warot, G ; Yajur, R ; Zopounidis, J-P ; Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC) ; Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ) ; Université Grenoble Alpes (UGA) ; Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE (UMR_7585)) ; Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab) ; Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (SUBATECH) ; Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom Paris (IMT)-Institut Mines-Télécom Paris (IMT)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST) ; Nantes Université - pôle Sciences et technologie ; Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie ; Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ) ; DAMIC-M |
| Link: | |
| Zeitschrift: | ISSN: 0031-9007, 2024 |
| Veröffentlichung: | HAL CCSD ; American Physical Society, 2024 |
| Medientyp: | academicJournal |
| DOI: | 10.1103/PhysRevLett.132.101006 |
| Schlagwort: |
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| Sonstiges: |
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