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We report on a search for nuclear recoil signals from solar B8 neutrinos elastically scattering off xenon nuclei in XENON1T data, lowering the energy threshold from 2.6 to 1.6 keV. We develop a variety of novel techniques to limit the resulting increase in backgrounds near the threshold. No significant B8 neutrinolike excess is found in an exposure of 0.6 t×y. For the first time, we use the nondetection of solar neutrinos to constrain the light yield from 1-2 keV nuclear recoils in liquid xenon, as well as nonstandard neutrino-quark interactions. Finally, we improve upon world-leading constraints on dark matter-nucleus interactions for dark matter masses between 3 and 11 GeV c-2 by as much as an order of magnitude.

Search for Coherent Elastic Scattering of Solar B 8 Neutrinos in the XENON1T Dark Matter Experiment

Aprile E.;Aalbers J.;Agostini F.;Ahmed Maouloud S.;Alfonsi M.;Althueser L.;Amaro F. D.;Andaloro S.;Antochi V. C.;Angelino E.;Angevaare J. R.;Arneodo F.;Baudis L.;Bauermeister B.;Bellagamba L.;Benabderrahmane M. L.;Brown A.;Brown E.;Bruenner S.;Bruno G.;Budnik R.;Capelli C.;Cardoso J. M. R.;Cichon D.;Cimmino B.;Clark M.;Coderre D.;Colijn A. P.;Conrad J.;Cuenca J.;Cussonneau J. P.;Decowski M. P.;Depoian A.;Di Gangi P.;Di Giovanni A.;Di Stefano R.;Diglio S.;Elykov A.;Ferella A. D.;Fulgione W.;Gaemers P.;Gaior R.;Galloway M.;Gao F.;Grandi L.;Hils C.;Hiraide K.;Hoetzsch L.;Howlett J.;Iacovacci M.;Itow Y.;Joerg F.;Kato N.;Kazama S.;Kobayashi M.;Koltman G.;Kopec A.;Landsman H.;Lang R. F.;Levinson L.;Liang S.;Lindemann S.;Lindner M.;Lombardi F.;Long J.;Lopes J. A. M.;Ma Y.;Macolino C.;Mahlstedt J.;Mancuso A.;Manenti L.;Manfredini A.;Marignetti F.;Marrodan Undagoitia T.;Martens K.;Masbou J.;Masson D.;Mastroianni S.;Messina M.;Miuchi K.;Mizukoshi K.;Molinario A.;Mora K.;Moriyama S.;Mosbacher Y.;Murra M.;Naganoma J.;Ni K.;Oberlack U.;Odgers K.;Palacio J.;Pelssers B.;Peres R.;Pierre M.;Pienaar J.;Pizzella V.;Plante G.;Qi J.;Qin J.;Ramirez Garcia D.;Reichard S.;Rocchetti A.;Rupp N.;Dos Santos J. M. F.;Sartorelli G.;Schreiner J.;Schulte D.;Schulze Eissing H.;Schumann M.;Scotto Lavina L.;Selvi M.;Semeria F.;Shagin P.;Shockley E.;Silva M.;Simgen H.;Takeda A.;Therreau C.;Thers D.;Toschi F.;Trinchero G.;Tunnell C.;Valerius K.;Vargas M.;Volta G.;Wei Y.;Weinheimer C.;Weiss M.;Wenz D.;Wittweg C.;Wolf T.;Xu Z.;Yamashita M.;Ye J.;Zavattini G.;Zhang Y.;Zhu T.;Zopounidis J. P.

2021

Abstract

We report on a search for nuclear recoil signals from solar B8 neutrinos elastically scattering off xenon nuclei in XENON1T data, lowering the energy threshold from 2.6 to 1.6 keV. We develop a variety of novel techniques to limit the resulting increase in backgrounds near the threshold. No significant B8 neutrinolike excess is found in an exposure of 0.6 t×y. For the first time, we use the nondetection of solar neutrinos to constrain the light yield from 1-2 keV nuclear recoils in liquid xenon, as well as nonstandard neutrino-quark interactions. Finally, we improve upon world-leading constraints on dark matter-nucleus interactions for dark matter masses between 3 and 11 GeV c-2 by as much as an order of magnitude.

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	Anno di pubblicazione
	
			2021
		
	DOI
	
			https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.091301
		
	Titolo della Rivista
	
			PHYSICAL REVIEW LETTERS
		
	Tutti gli autori
	
			Aprile, E.; Aalbers, J.; Agostini, F.; Ahmed Maouloud, S.; Alfonsi, M.; Althueser, L.; Amaro, F. D.; Andaloro, S.; Antochi, V. C.; Angelino, E.; Angevaare, J. R.; Arneodo, F.; Baudis, L.; Bauermeister, B.; Bellagamba, L.; Benabderrahmane, M. L.; Brown, A.; Brown, E.; Bruenner, S.; Bruno, G.; Budnik, R.; Capelli, C.; Cardoso, J. M. R.; Cichon, D.; Cimmino, B.; Clark, M.; Coderre, D.; Colijn, A. P.; Conrad, J.; Cuenca, J.; Cussonneau, J. P.; Decowski, M. P.; Depoian, A.; Di Gangi, P.; Di Giovanni, A.; Di Stefano, R.; Diglio, S.; Elykov, A.; Ferella, A. D.; Fulgione, W.; Gaemers, P.; Gaior, R.; Galloway, M.; Gao, F.; Grandi, L.; Hils, C.; Hiraide, K.; Hoetzsch, L.; Howlett, J.; Iacovacci, M.; Itow, Y.; Joerg, F.; Kato, N.; Kazama, S.; Kobayashi, M.; Koltman, G.; Kopec, A.; Landsman, H.; Lang, R. F.; Levinson, L.; Liang, S.; Lindemann, S.; Lindner, M.; Lombardi, F.; Long, J.; Lopes, J. A. M.; Ma, Y.; Macolino, C.; Mahlstedt, J.; Mancuso, A.; Manenti, L.; Manfredini, A.; Marignetti, F.; Marrodan Undagoitia, T.; Martens, K.; Masbou, J.; Masson, D.; Mastroianni, S.; Messina, M.; Miuchi, K.; Mizukoshi, K.; Molinario, A.; Mora, K.; Moriyama, S.; Mosbacher, Y.; Murra, M.; Naganoma, J.; Ni, K.; Oberlack, U.; Odgers, K.; Palacio, J.; Pelssers, B.; Peres, R.; Pierre, M.; Pienaar, J.; Pizzella, V.; Plante, G.; Qi, J.; Qin, J.; Ramirez Garcia, D.; Reichard, S.; Rocchetti, A.; Rupp, N.; Dos Santos, J. M. F.; Sartorelli, G.; Schreiner, J.; Schulte, D.; Schulze Eissing, H.; Schumann, M.; Scotto Lavina, L.; Selvi, M.; Semeria, F.; Shagin, P.; Shockley, E.; Silva, M.; Simgen, H.; Takeda, A.; Therreau, C.; Thers, D.; Toschi, F.; Trinchero, G.; Tunnell, C.; Valerius, K.; Vargas, M.; Volta, G.; Wei, Y.; Weinheimer, C.; Weiss, M.; Wenz, D.; Wittweg, C.; Wolf, T.; Xu, Z.; Yamashita, M.; Ye, J.; Zavattini, G.; Zhang, Y.; Zhu, T.; Zopounidis, J. P.
		
	Appare nelle tipologie:
	
			03.1 Articolo su rivista

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