DarkSide-50 532-day dark matter search with low-radioactivity argon

/ Authors

T. D. C. P. Agnes, I. Albuquerque, T. Alexander, A. Alton, G. Araujo, M. Ave, H. Back, B. Baldin, G. Batignani, K. Biery

and 164 more authors

V. Bocci, G. Bonfini, W. Bonivento, B. Bottino, F. Budano, S. Bussino, M. Cadeddu, M. Cadoni, F. Calaprice, A. Caminata, N. Canci, A. Candela, M. Caravati, M. Cariello, M. Carlini, M. Carpinelli, S. Catalanotti, V. Cataudella, P. Cavalcante, S. Cavuoti, A. Chepurnov, C. Cicalò, A. Cocco, G. Covone, D. D’Angelo, M. D’Incecco, D. D’Urso, S. Davini, A. Candia, S. Cecco, M. Deo, G. Filippis, G. Rosa, M. Vincenzi, A. Derbin, A. Devoto, F. D. Eusanio, G. D. Pietro, C. Dionisi, M. Downing, E. Edkins, A. Empl, A. Fan, G. Fiorillo, R. Fitzpatrick, K. Fomenko, D. Franco, F. Gabriele, C. Galbiati, C. Ghiano, S. Giagu, C. Giganti, G. Giovanetti, O. Gorchakov, A. Goretti, F. Granato, M. Gromov, M. Guan, Y. Guardincerri, M. Gulino, B. Hackett, K. Herner, B. Hosseini, D. Hughes, P. Humble, E. Hungerford, A. Ianni, V. Ippolito, I. James, T. Johnson, K. Keeter, C. Kendziora, I. Kochanek, G. Koh, D. Korablev, G. Korga, A. Kubankin, M. Kuss, M. Commara, M. Lai, X. Li, M. Lissia, G. Longo, Y. Ma, A. Machado, I. Machulin, A. Mandarano, L. Mapelli, S. Mari, J. Maricic, C. Martoff, A. Messina, P. Meyers, R. Milincic, A. Monte, M. Morrocchi, B. Mount, V. Muratova, P. Musico, A. N. Agasson, A. Nozdrina, A. Oleinik, M. Orsini, F. Ortica, L. Pagani, M. Pallavicini, L. Pandola, E. Pantic, E. Paoloni, K. Pelczar, N. Pelliccia, A. Pocar, S. Pordes, S. Poudel, D. Pugachev, H. Qian, F. Ragusa, M. Razeti, A. Razeto, B. Reinhold, A. Renshaw, M. Rescigno, Q. Riffard, A. Romani, B. Rossi, N. Rossi, D. Sablone, O. Samoylov, W. Sands, S. Sanfilippo, C. Savarese, B. Schlitzer, E. Segreto, D. Semenov, A. Shchagin, A. Sheshukov, P. Singh, M. Skorokhvatov, O. Smirnov, A. Sotnikov, Chris Stanford, S. Stracka, Y. Suvorov, R. Tartaglia, G. Testera, A. Tonazzo, P. Trinchese, E. Unzhakov, M. Verducci, A. Vishneva, B. Vogelaar, M. Wada, T. Waldrop, H. Wang, Y. Wang, A. Watson, S. Westerdale, M. Wójcik, X. Xiang, X. Xiao, C. Yang, Z. Ye, C. Zhu, G. Zuzel

/ Abstract

The DarkSide-50 direct-detection dark matter experiment is a dual-phase argon time projection chamber operating at Laboratori Nazionali del Gran Sasso. This paper reports on the blind analysis and spin-independent dark matter-nucleon coupling results from a 532.4 live-days exposure, using a target of low-radioactivity argon extracted from underground sources. The background-free result in the dark matter selection box gave no evidence for dark matter. The present blind analysis sets a 90% C.L. upper limit on the dark matter-nucleon spin-independent cross section of 1.1E-44 cm^2 (3.8E-44 cm^2, 3.4E-43 cm^2) for a WIMP mass of 100 GeV/c^2 (1 TeV/c^2, 10 TeV/c^2).

Journal: Physical Review D

DOI: 10.1103/PhysRevD.98.102006