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.

doi:10.1103/PhysRevLett.126.091301

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.