European Physical Journal C: Particles and Fields (Sep 2019)
Double-beta decay of $$^{130}\hbox {Te}$$ 130Te to the first $$0^+$$ 0+ excited state of $$^{130}\hbox {Xe}$$ 130Xe with CUORE-0
- C. Alduino,
- K. Alfonso,
- D. R. Artusa,
- F. T. Avignone III,
- O. Azzolini,
- T. I. Banks,
- G. Bari,
- J. W. Beeman,
- F. Bellini,
- A. Bersani,
- M. Biassoni,
- C. Brofferio,
- C. Bucci,
- A. Camacho,
- A. Caminata,
- L. Canonica,
- X. G. Cao,
- S. Capelli,
- L. Cappelli,
- L. Carbone,
- L. Cardani,
- P. Carniti,
- N. Casali,
- L. Cassina,
- D. Chiesa,
- N. Chott,
- M. Clemenza,
- S. Copello,
- C. Cosmelli,
- O. Cremonesi,
- R. J. Creswick,
- J. S. Cushman,
- A. D’Addabbo,
- I. Dafinei,
- C. J. Davis,
- S. Dell’Oro,
- M. M. Deninno,
- S. Di Domizio,
- M. L. Di Vacri,
- A. Drobizhev,
- D. Q. Fang,
- M. Faverzani,
- J. Feintzeig,
- G. Fernandes,
- E. Ferri,
- F. Ferroni,
- E. Fiorini,
- M. A. Franceschi,
- S. J. Freedman,
- B. K. Fujikawa,
- A. Giachero,
- L. Gironi,
- A. Giuliani,
- L. Gladstone,
- P. Gorla,
- C. Gotti,
- T. D. Gutierrez,
- E. E. Haller,
- K. Han,
- E. Hansen,
- K. M. Heeger,
- R. Hennings-Yeomans,
- K. P. Hickerson,
- H. Z. Huang,
- R. Kadel,
- G. Keppel,
- Yu. G. Kolomensky,
- A. Leder,
- C. Ligi,
- K. E. Lim,
- X. Liu,
- Y. G. Ma,
- M. Maino,
- L. Marini,
- M. Martinez,
- R. H. Maruyama,
- Y. Mei,
- N. Moggi,
- S. Morganti,
- P. J. Mosteiro,
- T. Napolitano,
- C. Nones,
- E. B. Norman,
- A. Nucciotti,
- T. O’Donnell,
- F. Orio,
- J. L. Ouellet,
- C. E. Pagliarone,
- M. Pallavicini,
- V. Palmieri,
- L. Pattavina,
- M. Pavan,
- G. Pessina,
- V. Pettinacci,
- G. Piperno,
- C. Pira,
- S. Pirro,
- S. Pozzi,
- E. Previtali,
- C. Rosenfeld,
- C. Rusconi,
- S. Sangiorgio,
- D. Santone,
- N. D. Scielzo,
- V. Singh,
- M. Sisti,
- A. R. Smith,
- L. Taffarello,
- M. Tenconi,
- F. Terranova,
- C. Tomei,
- S. Trentalange,
- M. Vignati,
- S. L. Wagaarachchi,
- B. S. Wang,
- H. W. Wang,
- J. Wilson,
- L. A. Winslow,
- T. Wise,
- A. Woodcraft,
- L. Zanotti,
- G. Q. Zhang,
- B. X. Zhu,
- S. Zimmermann,
- S. Zucchelli
Affiliations
- C. Alduino
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina
- K. Alfonso
- Department of Physics and Astronomy, University of California
- D. R. Artusa
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina
- F. T. Avignone III
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina
- O. Azzolini
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro
- T. I. Banks
- Department of Physics, University of California
- G. Bari
- INFN-Sezione di Bologna
- J. W. Beeman
- Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory
- F. Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma
- A. Bersani
- INFN-Sezione di Genova
- M. Biassoni
- INFN-Sezione di Milano Bicocca
- C. Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- C. Bucci
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- A. Camacho
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro
- A. Caminata
- INFN-Sezione di Genova
- L. Canonica
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- X. G. Cao
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences
- S. Capelli
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- L. Cappelli
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- L. Carbone
- INFN-Sezione di Milano Bicocca
- L. Cardani
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma
- P. Carniti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- N. Casali
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma
- L. Cassina
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- D. Chiesa
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- N. Chott
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina
- M. Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- S. Copello
- INFN-Sezione di Genova
- C. Cosmelli
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma
- O. Cremonesi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca
- R. J. Creswick
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina
- J. S. Cushman
- Department of Physics, Yale University
- A. D’Addabbo
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- I. Dafinei
- INFN-Sezione di Roma
- C. J. Davis
- Department of Physics, Yale University
- S. Dell’Oro
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- M. M. Deninno
- INFN-Sezione di Bologna
- S. Di Domizio
- INFN-Sezione di Genova
- M. L. Di Vacri
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- A. Drobizhev
- Department of Physics, University of California
- D. Q. Fang
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences
- M. Faverzani
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- J. Feintzeig
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory
- G. Fernandes
- INFN-Sezione di Genova
- E. Ferri
- INFN-Sezione di Milano Bicocca
- F. Ferroni
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma
- E. Fiorini
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- M. A. Franceschi
- INFN-Laboratori Nazionali di Frascati
- S. J. Freedman
- Department of Physics, University of California
- B. K. Fujikawa
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory
- A. Giachero
- INFN-Sezione di Milano Bicocca
- L. Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- A. Giuliani
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay
- L. Gladstone
- Massachusetts Institute of Technology
- P. Gorla
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- C. Gotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- T. D. Gutierrez
- Physics Department, California Polytechnic State University
- E. E. Haller
- Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory
- K. Han
- Department of Physics, Yale University
- E. Hansen
- Department of Physics and Astronomy, University of California
- K. M. Heeger
- Department of Physics, Yale University
- R. Hennings-Yeomans
- Department of Physics, University of California
- K. P. Hickerson
- Department of Physics and Astronomy, University of California
- H. Z. Huang
- Department of Physics and Astronomy, University of California
- R. Kadel
- Physics Division, Lawrence Berkeley National Laboratory
- G. Keppel
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro
- Yu. G. Kolomensky
- Department of Physics, University of California
- A. Leder
- Massachusetts Institute of Technology
- C. Ligi
- INFN-Laboratori Nazionali di Frascati
- K. E. Lim
- Department of Physics, Yale University
- X. Liu
- Department of Physics and Astronomy, University of California
- Y. G. Ma
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences
- M. Maino
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- L. Marini
- INFN-Sezione di Genova
- M. Martinez
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma
- R. H. Maruyama
- Department of Physics, Yale University
- Y. Mei
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory
- N. Moggi
- INFN-Sezione di Bologna
- S. Morganti
- INFN-Sezione di Roma
- P. J. Mosteiro
- INFN-Sezione di Roma
- T. Napolitano
- INFN-Laboratori Nazionali di Frascati
- C. Nones
- Service de Physique des Particules, CEA/Saclay
- E. B. Norman
- Lawrence Livermore National Laboratory
- A. Nucciotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- T. O’Donnell
- Department of Physics, University of California
- F. Orio
- INFN-Sezione di Roma
- J. L. Ouellet
- Department of Physics, University of California
- C. E. Pagliarone
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- M. Pallavicini
- INFN-Sezione di Genova
- V. Palmieri
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro
- L. Pattavina
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- M. Pavan
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- G. Pessina
- INFN-Sezione di Milano Bicocca
- V. Pettinacci
- INFN-Sezione di Roma
- G. Piperno
- INFN-Laboratori Nazionali di Frascati
- C. Pira
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro
- S. Pirro
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- S. Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- E. Previtali
- INFN-Sezione di Milano Bicocca
- C. Rosenfeld
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina
- C. Rusconi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca
- S. Sangiorgio
- Lawrence Livermore National Laboratory
- D. Santone
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- N. D. Scielzo
- Lawrence Livermore National Laboratory
- V. Singh
- Department of Physics, University of California
- M. Sisti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- A. R. Smith
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory
- L. Taffarello
- INFN-Sezione di Padova
- M. Tenconi
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay
- F. Terranova
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- C. Tomei
- INFN-Sezione di Roma
- S. Trentalange
- Department of Physics and Astronomy, University of California
- M. Vignati
- INFN-Sezione di Roma
- S. L. Wagaarachchi
- Department of Physics, University of California
- B. S. Wang
- Lawrence Livermore National Laboratory
- H. W. Wang
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences
- J. Wilson
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina
- L. A. Winslow
- Massachusetts Institute of Technology
- T. Wise
- Department of Physics, Yale University
- A. Woodcraft
- SUPA, Institute for Astronomy, University of Edinburgh
- L. Zanotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
- G. Q. Zhang
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences
- B. X. Zhu
- Department of Physics and Astronomy, University of California
- S. Zimmermann
- Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory
- S. Zucchelli
- INFN-Sezione di Bologna
- DOI
- https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-019-7275-5
- Journal volume & issue
-
Vol. 79,
no. 9
pp. 1 – 9
Abstract
Abstract We report on a search for double beta decay of $$^{130}\hbox {Te}$$ 130Te to the first $$0^{+}$$ 0+ excited state of $$^{130}\hbox {Xe}$$ 130Xe using a $$9.8\,\hbox {kg}\cdot \hbox {yr}$$ 9.8kg·yr exposure of $$^{130}\hbox {Te}$$ 130Te collected with the CUORE-0 experiment. In this work we exploit different topologies of coincident events to search for both the neutrinoless and two-neutrino double beta decay modes. We find no evidence for either mode and place lower bounds on the half-lives: $$T^{0\nu }_{0^+_1}>7.9\cdot 10^{23}\hbox {yr}$$ T01+0ν>7.9·1023yr and $$T^{2\nu }_{0^+_1}>2.4\cdot 10^{23}\hbox {yr}$$ T01+2ν>2.4·1023yr ($$90\%\,\hbox {CL}$$ 90%CL ). Combining our results with those obtained by the CUORICINO experiment, we achieve the most stringent constraints available for these processes: $$T^{0\nu }_{0^+_1}>1.4\cdot 10^{24}\hbox {yr}$$ T01+0ν>1.4·1024yr and $$T^{2\nu }_{0^+_1}>2.5\cdot 10^{23}\hbox {yr}$$ T01+2ν>2.5·1023yr ($$90\%\,\hbox {CL}$$ 90%CL ).