Search

Your search keyword '"K. Andeen"' showing total 11 results
Start Over Author "K. Andeen" Publisher springeropen
11 results on '"K. Andeen"'

1. Observation of seasonal variations of the flux of high-energy atmospheric neutrinos with IceCube

Author

R. Abbasi, M. Ackermann, J. Adams, S. K. Agarwalla, N. Aggarwal, J. A. Aguilar, M. Ahlers, J. M. Alameddine, N. M. Amin, K. Andeen, G. Anton, C. Argüelles, Y. Ashida, S. Athanasiadou, S. N. Axani, X. Bai, A. Balagopal V., M. Baricevic, S. W. Barwick, V. Basu, R. Bay, J. J. Beatty, K.-H. Becker, J. Becker Tjus, J. Beise, C. Bellenghi, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, F. Bontempo, J. Y. Book, J. Borowka, C. Boscolo Meneguolo, S. Böser, O. Botner, J. Böttcher, E. Bourbeau, J. Braun, B. Brinson, J. Brostean-Kaiser, R. T. Burley, R. S. Busse, D. Butterfield, M. A. Campana, K. Carloni, E. G. Carnie-Bronca, S. Chattopadhyay, C. Chen, Z. Chen, D. Chirkin, S. Choi, B. A. Clark, L. Classen, A. Coleman, G. H. Collin, A. Connolly, J. M. Conrad, P. Coppin, P. Correa, S. Countryman, D. F. Cowen, C. Dappen, P. Dave, C. De Clercq, J. J. DeLaunay, D. Delgado López, H. Dembinski, S. Deng, K. Deoskar, A. Desai, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, T. DeYoung, A. Diaz, J. C. Díaz-Vélez, M. Dittmer, A. Domi, H. Dujmovic, M. A. DuVernois, T. Ehrhardt, P. Eller, R. Engel, H. Erpenbeck, J. Evans, P. A. Evenson, K. L. Fan, K. Fang, A. R. Fazely, A. Fedynitch, N. Feigl, S. Fiedlschuster, C. Finley, L. Fischer, D. Fox, A. Franckowiak, E. Friedman, A. Fritz, P. Fürst, T. K. Gaisser, J. Gallagher, E. Ganster, A. Garcia, S. Garrappa, L. Gerhardt, A. Ghadimi, C. Glaser, T. Glauch, T. Glüsenkamp, N. Goehlke, J. G. Gonzalez, S. Goswami, D. Grant, S. J. Gray, S. Griffin, S. Griswold, C. Günther, P. Gutjahr, C. Haack, A. Hallgren, R. Halliday, L. Halve, F. Halzen, H. Hamdaoui, M. Ha Minh, K. Hanson, J. Hardin, A. A. Harnisch, P. Hatch, A. Haungs, S. Hauser, K. Helbing, J. Hellrung, F. Henningsen, L. Heuermann, S. Hickford, A. Hidvegi, C. Hill, G. C. Hill, K. D. Hoffman, K. Hoshina, W. Hou, T. Huber, K. Hultqvist, M. Hünnefeld, R. Hussain, K. Hymon, S. In, N. Iovine, A. Ishihara, M. Jacquart, M. Jansson, G. S. Japaridze, K. Jayakumar, M. Jeong, M. Jin, B. J. P. Jones, D. Kang, W. Kang, X. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, L. Kardum, T. Karg, M. Karl, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, J. L. Kelley, A. Khatee Zathul, A. Kheirandish, K. Kin, J. Kiryluk, S. R. Klein, A. Kochocki, R. Koirala, H. Kolanoski, T. Kontrimas, L. Köpke, C. Kopper, D. J. Koskinen, P. Koundal, M. Kovacevich, M. Kowalski, T. Kozynets, K. Kruiswijk, E. Krupczak, A. Kumar, E. Kun, N. Kurahashi, N. Lad, C. Lagunas Gualda, M. Lamoureux, M. J. Larson, F. Lauber, J. P. Lazar, J. W. Lee, K. Leonard DeHolton, A. Leszczyńska, M. Lincetto, Q. R. Liu, M. Liubarska, E. Lohfink, C. Love, C. J. Lozano Mariscal, L. Lu, F. Lucarelli, A. Ludwig, W. Luszczak, Y. Lyu, W. Y. Ma, J. Madsen, K. B. M. Mahn, Y. Makino, S. Mancina, W. Marie Sainte, I. C. Mariş, S. Marka, Z. Marka, M. Marsee, I. Martinez-Soler, R. Maruyama, F. Mayhew, T. McElroy, F. McNally, J. V. Mead, K. Meagher, S. Mechbal, A. Medina, M. Meier, S. Meighen-Berger, Y. Merckx, L. Merten, J. Micallef, D. Mockler, T. Montaruli, R. W. Moore, Y. Morii, R. Morse, M. Moulai, T. Mukherjee, R. Naab, R. Nagai, M. Nakos, U. Naumann, J. Necker, M. Neumann, H. Niederhausen, M. U. Nisa, A. Noell, S. C. Nowicki, A. Obertacke Pollmann, M. Oehler, B. Oeyen, A. Olivas, R. Orsoe, J. Osborn, E. O’Sullivan, H. Pandya, N. Park, G. K. Parker, E. N. Paudel, L. Paul, C. Pérez de los Heros, J. Peterson, S. Philippen, S. Pieper, A. Pizzuto, M. Plum, Y. Popovych, M. Prado Rodriguez, B. Pries, R. Procter-Murphy, G. T. Przybylski, C. Raab, J. Rack-Helleis, K. Rawlins, Z. Rechav, A. Rehman, P. Reichherzer, G. Renzi, E. Resconi, S. Reusch, W. Rhode, M. Richman, B. Riedel, E. J. Roberts, S. Robertson, S. Rodan, G. Roellinghoff, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, L. Ruohan, D. Ryckbosch, I. Safa, J. Saffer, D. Salazar-Gallegos, P. Sampathkumar, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, M. Santander, S. Sarkar, J. Savelberg, P. Savina, M. Schaufel, H. Schieler, S. Schindler, B. Schlüter, T. Schmidt, J. Schneider, F. G. Schröder, L. Schumacher, G. Schwefer, S. Sclafani, D. Seckel, S. Seunarine, A. Sharma, S. Shefali, N. Shimizu, M. Silva, B. Skrzypek, B. Smithers, R. Snihur, J. Soedingrekso, A. Søgaard, D. Soldin, G. Sommani, C. Spannfellner, G. M. Spiczak, C. Spiering, M. Stamatikos, T. Stanev, R. Stein, T. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, G. W. Sullivan, I. Taboada, S. Ter-Antonyan, W. G. Thompson, J. Thwaites, S. Tilav, K. Tollefson, C. Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, A. Trettin, C. F. Tung, R. Turcotte, J. P. Twagirayezu, B. Ty, M. A. Unland Elorrieta, A. K. Upadhyay, K. Upshaw, N. Valtonen-Mattila, J. Vandenbroucke, N. van Eijndhoven, D. Vannerom, J. van Santen, J. Vara, J. Veitch-Michaelis, M. Venugopal, S. Verpoest, D. Veske, C. Walck, T. B. Watson, C. Weaver, P. Weigel, A. Weindl, J. Weldert, C. Wendt, J. Werthebach, M. Weyrauch, N. Whitehorn, C. H. Wiebusch, N. Willey, D. R. Williams, M. Wolf, G. Wrede, J. Wulff, X. W. Xu, J. P. Yanez, E. Yildizci, S. Yoshida, F. Yu, S. Yu, T. Yuan, Z. Zhang, P. Zhelnin, and IceCube Collaboration

Subjects
Astrophysics, QB460-466, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, QC770-798
Abstract

Abstract Atmospheric muon neutrinos are produced by meson decays in cosmic-ray-induced air showers. The flux depends on meteorological quantities such as the air temperature, which affects the density of air. Competition between decay and re-interaction of those mesons in the first particle production generations gives rise to a higher neutrino flux when the air density in the stratosphere is lower, corresponding to a higher temperature. A measurement of a temperature dependence of the atmospheric $$\nu _{\mu }$$ ν μ flux provides a novel method for constraining hadronic interaction models of air showers. It is particularly sensitive to the production of kaons. Studying this temperature dependence for the first time requires a large sample of high-energy neutrinos as well as a detailed understanding of atmospheric properties. We report the significant ( $$> 10 \; \sigma $$ > 10 σ ) observation of a correlation between the rate of more than 260,000 neutrinos, detected by IceCube between 2012 and 2018, and atmospheric temperatures of the stratosphere, measured by the Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) instrument aboard NASA’s AQUA satellite. For the observed 10 $$\%$$ % seasonal change of effective atmospheric temperature we measure a 3.5(3) $$\%$$ % change in the muon neutrino flux. This observed correlation deviates by about 2-3 standard deviations from the expected correlation of 4.3 $$\%$$ % as obtained from theoretical predictions under the assumption of various hadronic interaction models.

Published
2023
Full Text
View/download PDF

2. Detection of astrophysical tau neutrino candidates in IceCube

Author

IceCube Collaboration, R. Abbasi, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, C. Alispach, A. A. Alves, N. M. Amin, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, C. Argüelles, S. Axani, X. Bai, A. V. Balagopal, A. Barbano, S. W. Barwick, B. Bastian, V. Basu, V. Baum, S. Baur, R. Bay, J. J. Beatty, K.-H. Becker, J. Becker Tjus, C. Bellenghi, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, S. Böser, O. Botner, J. Böttcher, E. Bourbeau, J. Bourbeau, F. Bradascio, J. Braun, S. Bron, J. Brostean-Kaiser, A. Burgman, R. S. Busse, M. A. Campana, C. Chen, D. Chirkin, S. Choi, B. A. Clark, K. Clark, L. Classen, A. Coleman, G. H. Collin, J. M. Conrad, P. Coppin, P. Correa, D. F. Cowen, R. Cross, P. Dave, C. De Clercq, J. J. DeLaunay, H. Dembinski, K. Deoskar, S. De Ridder, A. Desai, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, M. de With, T. DeYoung, S. Dharani, A. Diaz, J. C. Díaz-Vélez, H. Dujmovic, M. Dunkman, M. A. DuVernois, E. Dvorak, T. Ehrhardt, P. Eller, R. Engel, J. Evans, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, S. Fiedlschuster, A. T. Fienberg, K. Filimonov, C. Finley, L. Fischer, D. Fox, A. Franckowiak, E. Friedman, A. Fritz, P. Fürst, T. K. Gaisser, J. Gallagher, E. Ganster, S. Garrappa, L. Gerhardt, A. Ghadimi, T. Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, S. Goswami, D. Grant, T. Grégoire, Z. Griffith, S. Griswold, M. Gündüz, C. Haack, A. Hallgren, R. Halliday, L. Halve, F. Halzen, M. Ha Minh, K. Hanson, J. Hardin, A. Haungs, S. Hauser, D. Hebecker, K. Helbing, F. Henningsen, S. Hickford, J. Hignight, C. Hill, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, T. Hoinka, B. Hokanson-Fasig, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, T. Huber, K. Hultqvist, M. Hünnefeld, R. Hussain, S. In, N. Iovine, A. Ishihara, M. Jansson, G. S. Japaridze, M. Jeong, B. J. P. Jones, R. Joppe, D. Kang, W. Kang, X. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, T. Karg, M. Karl, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, M. Kellermann, J. L. Kelley, A. Kheirandish, J. Kim, K. Kin, T. Kintscher, J. Kiryluk, S. R. Klein, R. Koirala, H. Kolanoski, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, P. Koundal, M. Kovacevich, M. Kowalski, K. Krings, G. Krückl, N. Kulacz, N. Kurahashi, A. Kyriacou, C. Lagunas Gualda, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, J. P. Lazar, K. Leonard, A. Leszczyńska, Y. Li, Q. R. Liu, E. Lohfink, C. J. Lozano Mariscal, L. Lu, F. Lucarelli, A. Ludwig, W. Luszczak, Y. Lyu, W. Y. Ma, J. Madsen, K. B. M. Mahn, Y. Makino, P. Mallik, S. Mancina, I. C. Mariş, R. Maruyama, K. Mase, F. McNally, K. Meagher, A. Medina, M. Meier, S. Meighen-Berger, J. Merz, J. Micallef, D. Mockler, G. Momenté, T. Montaruli, R. W. Moore, R. Morse, M. Moulai, R. Naab, R. Nagai, U. Naumann, J. Necker, G. Neer, L. V. Nguyễn, H. Niederhausen, M. U. Nisa, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, M. Oehler, A. Olivas, E. O’Sullivan, H. Pandya, D. V. Pankova, N. Park, G. K. Parker, E. N. Paudel, P. Peiffer, C. Pérez de los Heros, S. Philippen, D. Pieloth, S. Pieper, A. Pizzuto, M. Plum, Y. Popovych, A. Porcelli, M. Prado Rodriguez, P. B. Price, G. T. Przybylski, C. Raab, A. Raissi, M. Rameez, K. Rawlins, I. C. Rea, A. Rehman, R. Reimann, M. Renschler, G. Renzi, E. Resconi, S. Reusch, W. Rhode, M. Richman, B. Riedel, S. Robertson, G. Roellinghoff, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk Cantu, I. Safa, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, J. Sandroos, M. Santander, S. Sarkar, K. Satalecka, M. Scharf, M. Schaufel, H. Schieler, P. Schlunder, T. Schmidt, A. Schneider, J. Schneider, F. G. Schröder, L. Schumacher, S. Sclafani, D. Seckel, S. Seunarine, S. Shefali, M. Silva, B. Smithers, R. Snihur, J. Soedingrekso, D. Soldin, G. M. Spiczak, C. Spiering, J. Stachurska, M. Stamatikos, T. Stanev, R. Stein, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, N. L. Strotjohann, T. Stuttard, G. W. Sullivan, I. Taboada, F. Tenholt, S. Ter-Antonyan, S. Tilav, F. Tischbein, K. Tollefson, L. Tomankova, C. Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, A. Trettin, M. Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, R. Turcotte, C. F. Turley, J. P. Twagirayezu, B. Ty, E. Unger, M. A. Unland Elorrieta, M. Usner, J. Vandenbroucke, D. van Eijk, N. van Eijndhoven, D. Vannerom, J. van Santen, S. Verpoest, M. Vraeghe, C. Walck, A. Wallace, N. Wandkowsky, T. B. Watson, C. Weaver, A. Weindl, M. J. Weiss, J. Weldert, C. Wendt, J. Werthebach, M. Weyrauch, B. J. Whelan, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, D. R. Williams, M. Wolf, T. R. Wood, K. Woschnagg, G. Wrede, J. Wulff, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, S. Yoshida, T. Yuan, and Z. Zhang

Subjects
Astrophysics, QB460-466, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, QC770-798
Abstract

Abstract High-energy tau neutrinos are rarely produced in atmospheric cosmic-ray showers or at cosmic particle accelerators, but are expected to emerge during neutrino propagation over cosmic distances due to flavor mixing. When high energy tau neutrinos interact inside the IceCube detector, two spatially separated energy depositions may be resolved, the first from the charged current interaction and the second from the tau lepton decay. We report a novel analysis of 7.5 years of IceCube data that identifies two candidate tau neutrinos among the 60 “High-Energy Starting Events” (HESE) collected during that period. The HESE sample offers high purity, all-sky sensitivity, and distinct observational signatures for each neutrino flavor, enabling a new measurement of the flavor composition. The measured astrophysical neutrino flavor composition is consistent with expectations, and an astrophysical tau neutrino flux is indicated at 2.8 $$\sigma $$ σ significance.

Published
2022
Full Text
View/download PDF

3. Low energy event reconstruction in IceCube DeepCore

Author

R. Abbasi, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, J. M. Alameddine, A. A. Alves, N. M. Amin, K. Andeen, T. Anderson, G. Anton, C. Argüelles, Y. Ashida, S. Axani, X. Bai, A. Balagopal V., S. W. Barwick, B. Bastian, V. Basu, S. Baur, R. Bay, J. J. Beatty, K.-H. Becker, J. Becker Tjus, J. Beise, C. Bellenghi, S. Benda, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, M. Boddenberg, F. Bontempo, J. Y. Book, J. Borowka, S. Böser, O. Botner, J. Böttcher, E. Bourbeau, F. Bradascio, J. Braun, B. Brinson, S. Bron, J. Brostean-Kaiser, R. T. Burley, R. S. Busse, M. A. Campana, E. G. Carnie-Bronca, C. Chen, Z. Chen, D. Chirkin, K. Choi, B. A. Clark, K. Clark, L. Classen, A. Coleman, G. H. Collin, J. M. Conrad, P. Coppin, P. Correa, D. F. Cowen, R. Cross, C. Dappen, P. Dave, C. De Clercq, J. J. DeLaunay, D. Delgado López, H. Dembinski, K. Deoskar, A. Desai, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, M. de With, T. De Young, A. Diaz, J. C. Díaz-Vélez, M. Dittmer, H. Dujmovic, M. Dunkman, M. A. DuVernois, T. Ehrhardt, P. Eller, R. Engel, H. Erpenbeck, J. Evans, P. A. Evenson, K. L. Fan, A. R. Fazely, A. Fedynitch, N. Feigl, S. Fiedlschuster, A. T. Fienberg, C. Finley, L. Fischer, D. Fox, A. Franckowiak, E. Friedman, A. Fritz, P. Fürst, T. K. Gaisser, J. Gallagher, E. Ganster, A. Garcia, S. Garrappa, L. Gerhardt, A. Ghadimi, C. Glaser, T. Glauch, T. Glüsenkamp, N. Goehlke, J. G. Gonzalez, S. Goswami, D. Grant, T. Grégoire, S. Griswold, C. Günther, P. Gutjahr, C. Haack, A. Hallgren, R. Halliday, L. Halve, F. Halzen, M. Ha Minh, K. Hanson, J. Hardin, A. A. Harnisch, A. Haungs, D. Hebecker, K. Helbing, F. Henningsen, E. C. Hettinger, S. Hickford, J. Hignight, C. Hill, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, K. Hoshina, W. Hou, F. Huang, M. Huber, T. Huber, K. Hultqvist, M. Hünnefeld, R. Hussain, K. Hymon, S. In, N. Iovine, A. Ishihara, M. Jansson, G. S. Japaridze, M. Jeong, M. Jin, B. J. P. Jones, D. Kang, W. Kang, X. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, L. Kardum, T. Karg, M. Karl, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, M. Kellermann, J. L. Kelley, A. Kheirandish, K. Kin, T. Kintscher, J. Kiryluk, S. R. Klein, A. Kochocki, R. Koirala, H. Kolanoski, T. Kontrimas, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, P. Koundal, M. Kovacevich, M. Kowalski, T. Kozynets, E. Krupczak, E. Kun, N. Kurahashi, N. Lad, C. Lagunas Gualda, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, J. P. Lazar, J. W. Lee, K. Leonard, A. Leszczynska, Y. Li, M. Lincetto, Q. R. Liu, M. Liubarska, E. Lohfink, C. J. Lozano Mariscal, L. Lu, F. Lucarelli, A. Ludwig, W. Luszczak, Y. Lyu, W. Y. Ma, J. Madsen, K. B. M. Mahn, Y. Makino, S. Mancina, I. C. Maris, I. Martinez-Soler, R. Maruyama, S. McCarthy, T. McElroy, F. McNally, J. V. Mead, K. Meagher, S. Mechbal, A. Medina, M. Meier, S. Meighen-Berger, J. Micallef, D. Mockler, T. Montaruli, R. W. Moore, R. Morse, M. Moulai, T. Mukherjee, R. Naab, R. Nagai, U. Naumann, J. Necker, L. V. Nguyễn, H. Niederhausen, M. U. Nisa, S. C. Nowicki, A. Obertacke Pollmann, M. Oehler, B. Oeyen, A. Olivas, E. O’Sullivan, H. Pandya, D. V. Pankova, N. Park, G. K. Parker, E. N. Paudel, L. Paul, C. Pérez de los Heros, L. Peters, J. Peterson, S. Philippen, S. Pieper, A. Pizzuto, M. Plum, Y. Popovych, A. Porcelli, M. Prado Rodriguez, B. Pries, G. T. Przybylski, C. Raab, J. Rack-Helleis, A. Raissi, M. Rameez, K. Rawlins, I. C. Rea, Z. Rechav, A. Rehman, P. Reichherzer, R. Reimann, G. Renzi, E. Resconi, S. Reusch, W. Rhode, M. Richman, B. Riedel, E. J. Roberts, S. Robertson, G. Roellinghoff, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk Cantu, I. Safa, J. Saffer, P. Sampathkumar, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, M. Santander, S. Sarkar, K. Satalecka, M. Schaufel, H. Schieler, S. Schindler, T. Schmidt, A. Schneider, J. Schneider, F. G. Schröder, L. Schumacher, G. Schwefer, S. Sclafani, D. Seckel, S. Seunarine, A. Sharma, S. Shefali, N. Shimizu, M. Silva, B. Skrzypek, B. Smithers, R. Snihur, J. Soedingrekso, D. Soldin, C. Spannfellner, G. M. Spiczak, C. Spiering, J. Stachurska, M. Stamatikos, T. Stanev, R. Stein, J. Stettner, T. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, G. W. Sullivan, I. Taboada, S. Ter-Antonyan, J. Thwaites, S. Tilav, F. Tischbein, K. Tollefson, C. Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, A. Trettin, M. Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, R. Turcotte, C. F. Turley, J. P. Twagirayezu, B. Ty, M. A. Unland Elorrieta, N. Valtonen-Mattila, J. Vandenbroucke, N. van Eijndhoven, D. Vannerom, J. van Santen, J. Veitch-Michaelis, S. Verpoest, C. Walck, W. Wang, T. B. Watson, C. Weaver, P. Weigel, A. Weindl, M. J. Weiss, J. Weldert, C. Wendt, J. Werthebach, M. Weyrauch, N. Whitehorn, C. H. Wiebusch, N. Willey, D. R. Williams, M. Wolf, G. Wrede, J. Wulff, X. W. Xu, J. P. Yanez, E. Yildizci, S. Yoshida, S. Yu, T. Yuan, Z. Zhang, P. Zhelnin, and IceCube Collaboration

Subjects
Astrophysics, QB460-466, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, QC770-798
Abstract

Abstract The reconstruction of event-level information, such as the direction or energy of a neutrino interacting in IceCube DeepCore, is a crucial ingredient to many physics analyses. Algorithms to extract this high level information from the detector’s raw data have been successfully developed and used for high energy events. In this work, we address unique challenges associated with the reconstruction of lower energy events in the range of a few to hundreds of GeV and present two separate, state-of-the-art algorithms. One algorithm focuses on the fast directional reconstruction of events based on unscattered light. The second algorithm is a likelihood-based multipurpose reconstruction offering superior resolutions, at the expense of larger computational cost.

Published
2022
Full Text
View/download PDF

4. Velocity independent constraints on spin-dependent DM-nucleon interactions from IceCube and PICO

Author

M. G. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, C. Alispach, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, C. Argüelles, J. Auffenberg, S. Axani, P. Backes, H. Bagherpour, X. Bai, A. Balagopal V., A. Barbano, S. W. Barwick, B. Bastian, V. Baum, S. Baur, R. Bay, J. J. Beatty, K.-H. Becker, J. Becker Tjus, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, C. Bohm, M. Börner, S. Böser, O. Botner, J. Böttcher, E. Bourbeau, J. Bourbeau, F. Bradascio, J. Braun, S. Bron, J. Brostean-Kaiser, A. Burgman, J. Buscher, R. S. Busse, T. Carver, C. Chen, E. Cheung, D. Chirkin, S. Choi, L. Classen, A. Coleman, G. H. Collin, J. M. Conrad, P. Coppin, P. Correa, D. F. Cowen, R. Cross, P. Dave, C. De Clercq, J. J. DeLaunay, H. Dembinski, K. Deoskar, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, M. de With, T. DeYoung, A. Diaz, J. C. Díaz-Vélez, H. Dujmovic, M. Dunkman, E. Dvorak, B. Eberhardt, T. Ehrhardt, P. Eller, R. Engel, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, A. Franckowiak, E. Friedman, A. Fritz, T. K. Gaisser, J. Gallagher, E. Ganster, S. Garrappa, L. Gerhardt, K. Ghorbani, T. Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, D. Grant, Z. Griffith, S. Griswold, M. Günder, M. Gündüz, C. Haack, A. Hallgren, L. Halve, F. Halzen, K. Hanson, A. Haungs, D. Hebecker, D. Heereman, P. Heix, K. Helbing, R. Hellauer, F. Henningsen, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, T. Hoinka, B. Hokanson-Fasig, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, T. Huber, K. Hultqvist, M. Hünnefeld, R. Hussain, S. In, N. Iovine, A. Ishihara, G. S. Japaridze, M. Jeong, K. Jero, B. J. P. Jones, F. Jonske, R. Joppe, D. Kang, W. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, T. Karg, M. Karl, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, J. L. Kelley, A. Kheirandish, J. Kim, T. Kintscher, J. Kiryluk, T. Kittler, S. R. Klein, R. Koirala, H. Kolanoski, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, K. Krings, G. Krückl, N. Kulacz, N. Kurahashi, A. Kyriacou, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, J. P. Lazar, K. Leonard, A. Leszczynska, M. Leuermann, Q. R. Liu, E. Lohfink, C. J. Lozano Mariscal, L. Lu, F. Lucarelli, J. Lünemann, W. Luszczak, Y. Lyu, W. Y. Ma, J. Madsen, G. Maggi, K. B. M. Mahn, Y. Makino, P. Mallik, K. Mallot, S. Mancina, I. C. Mariş, R. Maruyama, K. Mase, R. Maunu, F. McNally, K. Meagher, M. Medici, A. Medina, M. Meier, S. Meighen-Berger, T. Menne, G. Merino, T. Meures, J. Micallef, G. Momenté, T. Montaruli, R. W. Moore, R. Morse, M. Moulai, P. Muth, R. Nagai, U. Naumann, G. Neer, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, M. Oehler, A. Olivas, A. O’Murchadha, E. O’Sullivan, T. Palczewski, H. Pandya, D. V. Pankova, N. Park, P. Peiffer, C. Pérez de los Heros, S. Philippen, D. Pieloth, E. Pinat, A. Pizzuto, M. Plum, A. Porcelli, P. B. Price, G. T. Przybylski, C. Raab, A. Raissi, M. Rameez, L. Rauch, K. Rawlins, I. C. Rea, R. Reimann, B. Relethford, M. Renschler, G. Renzi, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, S. Robertson, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk, I. Safa, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, J. Sandroos, M. Santander, S. Sarkar, K. Satalecka, M. Schaufel, H. Schieler, P. Schlunder, T. Schmidt, A. Schneider, J. Schneider, F. G. Schröder, L. Schumacher, S. Sclafani, D. Seckel, S. Seunarine, S. Shefali, M. Silva, R. Snihur, J. Soedingrekso, D. Soldin, M. Song, G. M. Spiczak, C. Spiering, J. Stachurska, M. Stamatikos, T. Stanev, R. Stein, P. Steinmüller, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stössl, N. L. Strotjohann, T. Stürwald, T. Stuttard, G. W. Sullivan, I. Taboada, F. Tenholt, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, S. Tilav, L. Tomankova, C. Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, A. Trettin, M. Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, R. Turcotte, C. F. Turley, B. Ty, E. Unger, M. A. Unland Elorrieta, M. Usner, J. Vandenbroucke, W. Van Driessche, D. van Eijk, N. van Eijndhoven, S. Vanheule, J. van Santen, M. Vraeghe, C. Walck, A. Wallace, M. Wallraff, N. Wandkowsky, T. B. Watson, C. Weaver, A. Weindl, M. J. Weiss, J. Weldert, C. Wendt, J. Werthebach, B. J. Whelan, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, M. Wolf, J. Wood, T. R. Wood, K. Woschnagg, G. Wrede, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, T. Yuan, M. Zöcklein, IceCube Collaboration, C. Amole, M. Ardid, I. J. Arnquist, D. M. Asner, D. Baxter, E. Behnke, M. Bressler, B. Broerman, G. Cao, C. J. Chen, U. Chowdhury, K. Clark, J. I. Collar, P. S. Cooper, M. Crisler, G. Crowder, N. A. Cruz-Venegas, C. E. Dahl, M. Das, S. Fallows, J. Farine, I. Felis, R. Filgas, F. Girard, G. Giroux, J. Hall, C. Hardy, O. Harris, E. W. Hoppe, M. Jin, L. Klopfenstein, C. B. Krauss, M. Laurin, I. Lawson, A. Leblanc, I. Levine, W. H. Lippincott, F. Mamedov, D. Maurya, P. Mitra, C. Moore, T. Nania, R. Neilson, A. J. Noble, P. Oedekerk, A. Ortega, M.-C. Piro, A. Plante, R. Podviyanuk, S. Priya, A. E. Robinson, S. Sahoo, O. Scallon, S. Seth, A. Sonnenschein, N. Starinski, I. Štekl, T. Sullivan, F. Tardif, E. Vázquez-Jáuregui, N. Walkowski, U. Wichoski, Y. Yan, V. Zacek, J. Zhang, and PICO Collaboration

Subjects
Astrophysics, QB460-466, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, QC770-798
Abstract

Abstract Adopting the Standard Halo Model (SHM) of an isotropic Maxwellian velocity distribution for dark matter (DM) particles in the Galaxy, the most stringent current constraints on their spin-dependent scattering cross-section with nucleons come from the IceCube neutrino observatory and the PICO-60 $$\hbox {C}_3\hbox {F}_8$$ C 3 F 8 superheated bubble chamber experiments. The former is sensitive to high energy neutrinos from the self-annihilation of DM particles captured in the Sun, while the latter looks for nuclear recoil events from DM scattering off nucleons. Although slower DM particles are more likely to be captured by the Sun, the faster ones are more likely to be detected by PICO. Recent N-body simulations suggest significant deviations from the SHM for the smooth halo component of the DM, while observations hint at a dominant fraction of the local DM being in substructures. We use the method of Ferrer et al. (JCAP 1509: 052, 2015) to exploit the complementarity between the two approaches and derive conservative constraints on DM-nucleon scattering. Our results constrain $$\sigma _{\mathrm{SD}} \lesssim 3 \times 10^{-39} \mathrm {cm}^2$$ σ SD ≲ 3 × 10 - 39 cm 2 ( $$6 \times 10^{-38} \mathrm {cm}^2$$ 6 × 10 - 38 cm 2 ) at $$\gtrsim 90\%$$ ≳ 90 % C.L. for a DM particle of mass 1 TeV annihilating into $$\tau ^+ \tau ^-$$ τ + τ - ( $$b\bar{b}$$ b b ¯ ) with a local density of $$\rho _{\mathrm{DM}} = 0.3~\mathrm {GeV/cm}^3$$ ρ DM = 0.3 GeV / cm 3 . The constraints scale inversely with $$\rho _{\mathrm{DM}}$$ ρ DM and are independent of the DM velocity distribution.

Published
2020
Full Text
View/download PDF

5. Development of an analysis to probe the neutrino mass ordering with atmospheric neutrinos using three years of IceCube DeepCore data

Author

M. G. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, C. Alispach, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, C. Argüelles, J. Auffenberg, S. Axani, P. Backes, H. Bagherpour, X. Bai, A. Barbano, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. Beatty, K.-H. Becker, J. Becker Tjus, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, C. Bohm, M. Börner, S. Böser, O. Botner, E. Bourbeau, J. Bourbeau, F. Bradascio, J. Braun, H.-P. Bretz, S. Bron, J. Brostean-Kaiser, A. Burgman, R. S. Busse, T. Carver, C. Chen, E. Cheung, D. Chirkin, K. Clark, L. Classen, G. H. Collin, J. M. Conrad, P. Coppin, P. Correa, D. F. Cowen, R. Cross, P. Dave, J. P. A. M. de André, C. De Clercq, J. J. DeLaunay, H. Dembinski, K. Deoskar, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, M. de With, T. DeYoung, A. Diaz, J. C. Díaz-Vélez, H. Dujmovic, M. Dunkman, E. Dvorak, B. Eberhardt, T. Ehrhardt, B. Eichmann, P. Eller, J. J. Evans, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, A. Franckowiak, E. Friedman, A. Fritz, T. K. Gaisser, J. Gallagher, E. Ganster, S. Garrappa, L. Gerhardt, K. Ghorbani, T. Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, D. Grant, Z. Griffith, M. Günder, M. Gündüz, C. Haack, A. Hallgren, L. Halve, F. Halzen, K. Hanson, D. Hebecker, D. Heereman, K. Helbing, R. Hellauer, F. Henningsen, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, T. Hoinka, B. Hokanson-Fasig, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, K. Hultqvist, M. Hünnefeld, R. Hussain, S. In, N. Iovine, A. Ishihara, E. Jacobi, G. S. Japaridze, M. Jeong, K. Jero, B. J. P. Jones, W. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, T. Karg, M. Karl, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, J. L. Kelley, A. Kheirandish, J. Kim, T. Kintscher, J. Kiryluk, T. Kittler, S. R. Klein, R. Koirala, H. Kolanoski, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, K. Krings, G. Krückl, N. Kulacz, S. Kunwar, N. Kurahashi, A. Kyriacou, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, J. P. Lazar, K. Leonard, M. Leuermann, Q. R. Liu, E. Lohfink, C. J. Lozano Mariscal, L. Lu, F. Lucarelli, J. Lünemann, W. Luszczak, J. Madsen, G. Maggi, K. B. M. Mahn, Y. Makino, K. Mallot, S. Mancina, I. C. Mariş, R. Maruyama, K. Mase, R. Maunu, K. Meagher, M. Medici, A. Medina, M. Meier, S. Meighen-Berger, T. Menne, G. Merino, T. Meures, S. Miarecki, J. Micallef, G. Momenté, T. Montaruli, R. W. Moore, M. Moulai, R. Nagai, R. Nahnhauer, P. Nakarmi, U. Naumann, G. Neer, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, A. Olivas, A. O’Murchadha, E. O’Sullivan, T. Palczewski, H. Pandya, D. V. Pankova, N. Park, P. Peiffer, C. Pérez de los Heros, D. Pieloth, E. Pinat, A. Pizzuto, M. Plum, P. B. Price, G. T. Przybylski, C. Raab, A. Raissi, M. Rameez, L. Rauch, K. Rawlins, I. C. Rea, R. Reimann, B. Relethford, G. Renzi, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, S. Robertson, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk, I. Safa, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, J. Sandroos, M. Santander, S. Sarkar, K. Satalecka, M. Schaufel, P. Schlunder, T. Schmidt, A. Schneider, J. Schneider, L. Schumacher, S. Sclafani, D. Seckel, S. Seunarine, M. Silva, R. Snihur, J. Soedingrekso, D. Soldin, S. Söldner-Rembold, M. Song, G. M. Spiczak, C. Spiering, J. Stachurska, M. Stamatikos, T. Stanev, A. Stasik, R. Stein, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, N. L. Strotjohann, T. Stuttard, G. W. Sullivan, M. Sutherland, I. Taboada, F. Tenholt, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, S. Tilav, L. Tomankova, C. Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, M. Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, R. Turcotte, C. F. Turley, B. Ty, E. Unger, M. A. Unland Elorrieta, M. Usner, J. Vandenbroucke, W. Van Driessche, D. van Eijk, N. van Eijndhoven, S. Vanheule, J. van Santen, M. Vraeghe, C. Walck, A. Wallace, M. Wallraff, N. Wandkowsky, T. B. Watson, C. Weaver, M. J. Weiss, J. Weldert, C. Wendt, J. Werthebach, S. Westerhoff, B. J. Whelan, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, M. Wolf, J. Wood, T. R. Wood, K. Woschnagg, G. Wrede, S. Wren, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, and T. Yuan

Subjects
Astrophysics, QB460-466, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, QC770-798
Abstract

Abstract The Neutrino Mass Ordering (NMO) remains one of the outstanding questions in the field of neutrino physics. One strategy to measure the NMO is to observe matter effects in the oscillation pattern of atmospheric neutrinos above $$\sim 1\,\mathrm {GeV}$$ ∼1GeV , as proposed for several next-generation neutrino experiments. Moreover, the existing IceCube DeepCore detector can already explore this type of measurement. We present the development and application of two independent analyses to search for the signature of the NMO with three years of DeepCore data. These analyses include a full treatment of systematic uncertainties and a statistically-rigorous method to determine the significance for the NMO from a fit to the data. Both analyses show that the dataset is fully compatible with both mass orderings. For the more sensitive analysis, we observe a preference for normal ordering with a p-value of $$p_\mathrm {IO} = 15.3\%$$ pIO=15.3% and $$\mathrm {CL}_\mathrm {s}=53.3\%$$ CLs=53.3% for the inverted ordering hypothesis, while the experimental results from both analyses are consistent within their uncertainties. Since the result is independent of the value of $$\delta _\mathrm {CP}$$ δCP and obtained from energies $$E_\nu \gtrsim 5\,\mathrm {GeV}$$ Eν≳5GeV , it is complementary to recent results from long-baseline experiments. These analyses set the groundwork for the future of this measurement with more capable detectors, such as the IceCube Upgrade and the proposed PINGU detector.

Published
2020
Full Text
View/download PDF

6. Search for steady point-like sources in the astrophysical muon neutrino flux with 8 years of IceCube data

Author

IceCube Collaboration, M. G. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, D. Altmann, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, C. Argüelles, J. Auffenberg, S. Axani, P. Backes, H. Bagherpour, X. Bai, A. Barbano, J. P. Barron, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. Beatty, J. Becker Tjus, K.-H. Becker, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, C. Bohm, M. Börner, F. Bos, S. Böser, O. Botner, E. Bourbeau, J. Bourbeau, F. Bradascio, J. Braun, H.-P. Bretz, S. Bron, J. Brostean-Kaiser, A. Burgman, R. S. Busse, T. Carver, C. Chen, E. Cheung, D. Chirkin, K. Clark, L. Classen, G. H. Collin, J. M. Conrad, P. Coppin, P. Correa, D. F. Cowen, R. Cross, P. Dave, M. Day, J. P. A. M. de André, C. De Clercq, J. J. DeLaunay, H. Dembinski, K. Deoskar, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, M. de With, T. DeYoung, J. C. Díaz-Vélez, H. Dujmovic, M. Dunkman, E. Dvorak, B. Eberhardt, T. Ehrhardt, B. Eichmann, P. Eller, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, A. Franckowiak, E. Friedman, A. Fritz, T. K. Gaisser, J. Gallagher, E. Ganster, S. Garrappa, L. Gerhardt, K. Ghorbani, W. Giang, T. Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, D. Grant, Z. Griffith, C. Haack, A. Hallgren, L. Halve, F. Halzen, K. Hanson, D. Hebecker, D. Heereman, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, T. Hoinka, B. Hokanson-Fasig, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, K. Hultqvist, M. Hünnefeld, R. Hussain, S. In, N. Iovine, A. Ishihara, E. Jacobi, G. S. Japaridze, M. Jeong, K. Jero, B. J. P. Jones, P. Kalaczynski, W. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, T. Karg, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, A. Keivani, J. L. Kelley, A. Kheirandish, J. Kim, T. Kintscher, J. Kiryluk, T. Kittler, S. R. Klein, R. Koirala, H. Kolanoski, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, K. Krings, M. Kroll, G. Krückl, S. Kunwar, N. Kurahashi, A. Kyriacou, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, K. Leonard, M. Leuermann, Q. R. Liu, E. Lohfink, C. J. Lozano Mariscal, L. Lu, J. Lünemann, W. Luszczak, J. Madsen, G. Maggi, K. B. M. Mahn, Y. Makino, S. Mancina, I. C. Mariş, R. Maruyama, K. Mase, R. Maunu, K. Meagher, M. Medici, M. Meier, T. Menne, G. Merino, T. Meures, S. Miarecki, J. Micallef, G. Momenté, T. Montaruli, R. W. Moore, M. Moulai, R. Nagai, R. Nahnhauer, P. Nakarmi, U. Naumann, G. Neer, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, A. Olivas, A. O’Murchadha, E. O’Sullivan, T. Palczewski, H. Pandya, D. V. Pankova, P. Peiffer, C. Pérez de los Heros, D. Pieloth, E. Pinat, A. Pizzuto, M. Plum, P. B. Price, G. T. Przybylski, C. Raab, M. Rameez, L. Rauch, K. Rawlins, I. C. Rea, R. Reimann, B. Relethford, G. Renzi, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, S. Robertson, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk, I. Safa, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, J. Sandroos, M. Santander, S. Sarkar, K. Satalecka, M. Schaufel, P. Schlunder, T. Schmidt, A. Schneider, J. Schneider, S. Schöneberg, L. Schumacher, S. Sclafani, D. Seckel, S. Seunarine, J. Soedingrekso, D. Soldin, M. Song, G. M. Spiczak, C. Spiering, J. Stachurska, M. Stamatikos, T. Stanev, A. Stasik, R. Stein, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, N. L. Strotjohann, T. Stuttard, G. W. Sullivan, M. Sutherland, I. Taboada, F. Tenholt, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, S. Tilav, M. N. Tobin, C. Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, M. Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, R. Turcotte, C. F. Turley, B. Ty, E. Unger, M. A. Unland Elorrieta, M. Usner, J. Vandenbroucke, W. Van Driessche, D. van Eijk, N. van Eijndhoven, S. Vanheule, J. van Santen, M. Vraeghe, C. Walck, A. Wallace, M. Wallraff, F. D. Wandler, N. Wandkowsky, T. B. Watson, C. Weaver, M. J. Weiss, C. Wendt, J. Werthebach, S. Westerhoff, B. J. Whelan, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, M. Wolf, J. Wood, T. R. Wood, E. Woolsey, K. Woschnagg, G. Wrede, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, and T. Yuan

Subjects
Astrophysics, QB460-466, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, QC770-798
Abstract

Abstract The IceCube Collaboration has observed a high-energy astrophysical neutrino flux and recently found evidence for neutrino emission from the blazar TXS 0506$$+$$ + 056. These results open a new window into the high-energy universe. However, the source or sources of most of the observed flux of astrophysical neutrinos remains uncertain. Here, a search for steady point-like neutrino sources is performed using an unbinned likelihood analysis. The method searches for a spatial accumulation of muon-neutrino events using the very high-statistics sample of about 497,000 neutrinos recorded by IceCube between 2009 and 2017. The median angular resolution is $$\sim 1^\circ $$ ∼1∘ at 1 TeV and improves to $$\sim 0.3^\circ $$ ∼0.3∘ for neutrinos with an energy of 1 PeV. Compared to previous analyses, this search is optimized for point-like neutrino emission with the same flux-characteristics as the observed astrophysical muon-neutrino flux and introduces an improved event-reconstruction and parametrization of the background. The result is an improvement in sensitivity to the muon-neutrino flux compared to the previous analysis of $$\sim 35\%$$ ∼35% assuming an $$E^{-2}$$ E-2 spectrum. The sensitivity on the muon-neutrino flux is at a level of $$E^2 \mathrm {d} N /\mathrm {d} E = 3\cdot 10^{-13}\,\mathrm {TeV}\,\mathrm {cm}^{-2}\,\mathrm {s}^{-1}$$ E2dN/dE=3·10-13TeVcm-2s-1 . No new evidence for neutrino sources is found in a full sky scan and in an a priori candidate source list that is motivated by gamma-ray observations. Furthermore, no significant excesses above background are found from populations of sub-threshold sources. The implications of the non-observation for potential source classes are discussed.

Published
2019
Full Text
View/download PDF

7. Erratum to: Search for annihilating dark matter in the Sun with 3 years of IceCube data

Author

M. G. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, D. Altmann, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, M. Archinger, C. Argüelles, J. Auffenberg, S. Axani, X. Bai, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. Beatty, J. Becker Tjus, K.-H. Becker, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, A. Bernhard, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, M. Bissok, E. Blaufuss, S. Blot, C. Bohm, M. Börner, F. Bos, D. Bose, S. Böser, O. Botner, J. Braun, L. Brayeur, H.-P. Bretz, S. Bron, A. Burgman, T. Carver, M. Casier, E. Cheung, D. Chirkin, A. Christov, K. Clark, L. Classen, S. Coenders, G. H. Collin, J. M. Conrad, D. F. Cowen, R. Cross, M. Day, J. P. A. M. de André, C. De Clercq, E. del Pino Rosendo, H. Dembinski, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, M. de With, T. DeYoung, J. C. Díaz-Vélez, V. di Lorenzo, H. Dujmovic, J. P. Dumm, M. Dunkman, B. Eberhardt, T. Ehrhardt, B. Eichmann, P. Eller, S. Euler, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Feintzeig, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, S. Flis, C.-C. Fösig, A. Franckowiak, E. Friedman, T. Fuchs, T. K. Gaisser, J. Gallagher, L. Gerhardt, K. Ghorbani, W. Giang, L. Gladstone, T. Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, D. Grant, Z. Griffith, C. Haack, A. Hallgren, F. Halzen, E. Hansen, T. Hansmann, K. Hanson, D. Hebecker, D. Heereman, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, K. Hultqvist, S. In, A. Ishihara, E. Jacobi, G. S. Japaridze, M. Jeong, K. Jero, B. J. P. Jones, W. Kang, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, A. Keivani, J. L. Kelley, A. Kheirandish, J. Kim, M. Kim, T. Kintscher, J. Kiryluk, T. Kittler, S. R. Klein, G. Kohnen, R. Koirala, H. Kolanoski, R. Konietz, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, K. Krings, M. Kroll, G. Krückl, C. Krüger, J. Kunnen, S. Kunwar, N. Kurahashi, T. Kuwabara, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, D. Lennarz, M. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, L. Lu, J. Lünemann, J. Madsen, G. Maggi, K. B. M. Mahn, S. Mancina, M. Mandelartz, R. Maruyama, K. Mase, R. Maunu, F. McNally, K. Meagher, M. Medici, M. Meier, A. Meli, T. Menne, G. Merino, T. Meures, S. Miarecki, T. Montaruli, M. Moulai, R. Nahnhauer, U. Naumann, G. Neer, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, A. Olivas, A. O’Murchadha, T. Palczewski, H. Pandya, D. V. Pankova, P. Peiffer, Ö. Penek, J. A. Pepper, C. Pérez de los Heros, D. Pieloth, E. Pinat, P. B. Price, G. T. Przybylski, M. Quinnan, C. Raab, L. Rädel, M. Rameez, K. Rawlins, R. Reimann, B. Relethford, M. Relich, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, B. Riedel, S. Robertson, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk, L. Sabbatini, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, J. Sandroos, S. Sarkar, K. Satalecka, P. Schlunder, T. Schmidt, S. Schoenen, S. Schöneberg, L. Schumacher, D. Seckel, S. Seunarine, D. Soldin, M. Song, G. M. Spiczak, C. Spiering, T. Stanev, A. Stasik, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, R. Ström, N. L. Strotjohann, G. W. Sullivan, M. Sutherland, H. Taavola, I. Taboada, J. Tatar, F. Tenholt, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, G. Tešić, S. Tilav, P. A. Toale, M. N. Tobin, S. Toscano, D. Tosi, M. Tselengidou, A. Turcati, E. Unger, M. Usner, J. Vandenbroucke, N. van Eijndhoven, S. Vanheule, M. van Rossem, J. van Santen, M. Vehring, M. Voge, E. Vogel, M. Vraeghe, C. Walck, A. Wallace, M. Wallraff, N. Wandkowsky, Ch. Weaver, M. J. Weiss, C. Wendt, S. Westerhoff, B. J. Whelan, S. Wickmann, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, M. Wolf, T. R. Wood, E. Woolsey, K. Woschnagg, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, and M. Zoll

Subjects
Astrophysics, QB460-466, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, QC770-798
Abstract

In the analysis published in 1, constraints on the number of signal events can be interpreted as constraints on the volumetric neutrino to muon conversion rate.

Published
2019
Full Text
View/download PDF

8. Search for neutrinos from decaying dark matter with IceCube

Author

M. G. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, I. Al Samarai, D. Altmann, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, C. Argüelles, J. Auffenberg, S. Axani, P. Backes, H. Bagherpour, X. Bai, J. P. Barron, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. Beatty, J. Becker Tjus, K.-H. Becker, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, C. Bohm, M. Börner, F. Bos, S. Böser, O. Botner, E. Bourbeau, J. Bourbeau, F. Bradascio, J. Braun, M. Brenzke, H.-P. Bretz, S. Bron, J. Brostean-Kaiser, A. Burgman, R. S. Busse, T. Carver, E. Cheung, D. Chirkin, A. Christov, K. Clark, L. Classen, G. H. Collin, J. M. Conrad, P. Coppin, P. Correa, D. F. Cowen, R. Cross, P. Dave, M. Day, J. P. A. M. de André, C. De Clercq, J. J. DeLaunay, H. Dembinski, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, M. de With, T. DeYoung, J. C. Díaz-Vélez, V. di Lorenzo, H. Dujmovic, J. P. Dumm, M. Dunkman, E. Dvorak, B. Eberhardt, T. Ehrhardt, B. Eichmann, P. Eller, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, S. Flis, A. Franckowiak, E. Friedman, A. Fritz, T. K. Gaisser, J. Gallagher, E. Ganster, L. Gerhardt, K. Ghorbani, W. Giang, T. Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, D. Grant, Z. Griffith, C. Haack, A. Hallgren, L. Halve, F. Halzen, K. Hanson, D. Hebecker, D. Heereman, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, T. Hoinka, B. Hokanson-Fasig, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, K. Hultqvist, M. Hünnefeld, R. Hussain, S. In, N. Iovine, A. Ishihara, E. Jacobi, G. S. Japaridze, M. Jeong, K. Jero, B. J. P. Jones, P. Kalaczynski, W. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, T. Karg, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, A. Keivani, J. L. Kelley, A. Kheirandish, J. Kim, M. Kim, T. Kintscher, J. Kiryluk, T. Kittler, S. R. Klein, R. Koirala, H. Kolanoski, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, J. P. Koschinsky, D. J. Koskinen, M. Kowalski, K. Krings, M. Kroll, G. Krückl, S. Kunwar, N. Kurahashi, T. Kuwabara, A. Kyriacou, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, K. Leonard, M. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, Q. R. Liu, E. Lohfink, C. J. Lozano Mariscal, L. Lu, J. Lünemann, W. Luszczak, J. Madsen, G. Maggi, K. B. M. Mahn, S. Mancina, R. Maruyama, K. Mase, R. Maunu, K. Meagher, M. Medici, M. Meier, T. Menne, G. Merino, T. Meures, S. Miarecki, J. Micallef, G. Momenté, T. Montaruli, R. W. Moore, M. Moulai, R. Nahnhauer, P. Nakarmi, U. Naumann, G. Neer, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, A. Olivas, A. O’Murchadha, E. O’Sullivan, T. Palczewski, H. Pandya, D. V. Pankova, P. Peiffer, J. A. Pepper, C. Pérez de los Heros, D. Pieloth, E. Pinat, M. Plum, P. B. Price, G. T. Przybylski, C. Raab, L. Rädel, M. Rameez, L. Rauch, K. Rawlins, I. C. Rea, R. Reimann, B. Relethford, M. Relich, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, S. Robertson, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk, I. Safa, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, J. Sandroos, M. Santander, S. Sarkar, K. Satalecka, M. Schaufel, P. Schlunder, T. Schmidt, A. Schneider, S. Schoenen, S. Schöneberg, L. Schumacher, S. Sclafani, D. Seckel, S. Seunarine, J. Soedingrekso, D. Soldin, M. Song, G. M. Spiczak, C. Spiering, J. Stachurska, M. Stamatikos, T. Stanev, A. Stasik, R. Stein, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, N. L. Strotjohann, T. Stuttard, G. W. Sullivan, M. Sutherland, I. Taboada, J. Tatar, F. Tenholt, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, S. Tilav, P. A. Toale, M. N. Tobin, C. Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, M. Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, C. F. Turley, B. Ty, E. Unger, M. Usner, J. Vandenbroucke, W. Van Driessche, D. van Eijk, N. van Eijndhoven, S. Vanheule, J. van Santen, M. Vraeghe, C. Walck, A. Wallace, M. Wallraff, F. D. Wandler, N. Wandkowsky, A. Waza, C. Weaver, M. J. Weiss, C. Wendt, J. Werthebach, S. Westerhoff, B. J. Whelan, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, M. Wolf, J. Wood, T. R. Wood, E. Woolsey, K. Woschnagg, G. Wrede, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, and T. Yuan

Subjects
Astrophysics, QB460-466, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, QC770-798
Abstract

Abstract With the observation of high-energy astrophysical neutrinos by the IceCube Neutrino Observatory, interest has risen in models of PeV-mass decaying dark matter particles to explain the observed flux. We present two dedicated experimental analyses to test this hypothesis. One analysis uses 6 years of IceCube data focusing on muon neutrino ‘track’ events from the Northern Hemisphere, while the second analysis uses 2 years of ‘cascade’ events from the full sky. Known background components and the hypothetical flux from unstable dark matter are fitted to the experimental data. Since no significant excess is observed in either analysis, lower limits on the lifetime of dark matter particles are derived: we obtain the strongest constraint to date, excluding lifetimes shorter than $$10^{28}\hbox { s}$$ 1028s at 90% CL for dark matter masses above $$10~\hbox {TeV}$$ 10TeV .

Published
2018
Full Text
View/download PDF

9. Measurement of the $$\nu _{\mu }$$ νμ energy spectrum with IceCube-79

Author

M. G. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, I. Al Samarai, D. Altmann, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, M. Archinger, C. Argüelles, J. Auffenberg, S. Axani, H. Bagherpour, X. Bai, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. Beatty, J. Becker Tjus, K.-H. Becker, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, C. Bohm, M. Börner, F. Bos, D. Bose, S. Böser, O. Botner, F. Bradascio, J. Braun, L. Brayeur, H.-P. Bretz, S. Bron, A. Burgman, T. Carver, M. Casier, E. Cheung, D. Chirkin, A. Christov, K. Clark, L. Classen, S. Coenders, G. H. Collin, J. M. Conrad, D. F. Cowen, R. Cross, M. Day, J. P. A. M. de André, C. De Clercq, E. del Pino Rosendo, H. Dembinski, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, M. de With, T. DeYoung, J. C. Díaz-Vélez, V. di Lorenzo, H. Dujmovic, J. P. Dumm, M. Dunkman, B. Eberhardt, T. Ehrhardt, B. Eichmann, P. Eller, S. Euler, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Feintzeig, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, S. Flis, C.-C. Fösig, A. Franckowiak, E. Friedman, T. Fuchs, T. K. Gaisser, J. Gallagher, L. Gerhardt, K. Ghorbani, W. Giang, L. Gladstone, T. Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, D. Grant, Z. Griffith, C. Haack, A. Hallgren, F. Halzen, E. Hansen, T. Hansmann, K. Hanson, D. Hebecker, D. Heereman, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, K. Hultqvist, S. In, A. Ishihara, E. Jacobi, G. S. Japaridze, M. Jeong, K. Jero, B. J. P. Jones, W. Kang, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, A. Keivani, J. L. Kelley, A. Kheirandish, J. Kim, M. Kim, T. Kintscher, J. Kiryluk, T. Kittler, S. R. Klein, G. Kohnen, R. Koirala, H. Kolanoski, R. Konietz, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, K. Krings, M. Kroll, G. Krückl, C. Krüger, J. Kunnen, S. Kunwar, N. Kurahashi, T. Kuwabara, A. Kyriacou, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, D. Lennarz, M. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, L. Lu, J. Lünemann, J. Madsen, G. Maggi, K. B. M. Mahn, S. Mancina, R. Maruyama, K. Mase, R. Maunu, F. McNally, K. Meagher, M. Medici, M. Meier, T. Menne, G. Merino, T. Meures, S. Miarecki, J. Micallef, G. Momenté, T. Montaruli, M. Moulai, R. Nahnhauer, U. Naumann, G. Neer, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, A. Olivas, A. O’Murchadha, T. Palczewski, H. Pandya, D. V. Pankova, P. Peiffer, Ö. Penek, J. A. Pepper, C. Pérez de los Heros, D. Pieloth, E. Pinat, P. B. Price, G. T. Przybylski, M. Quinnan, C. Raab, L. Rädel, M. Rameez, K. Rawlins, R. Reimann, B. Relethford, M. Relich, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, B. Riedel, S. Robertson, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk, L. Sabbatini, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, J. Sandroos, S. Sarkar, K. Satalecka, P. Schlunder, T. Schmidt, S. Schoenen, S. Schöneberg, L. Schumacher, D. Seckel, S. Seunarine, D. Soldin, M. Song, G. M. Spiczak, C. Spiering, J. Stachurska, T. Stanev, A. Stasik, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, R. Ström, N. L. Strotjohann, G. W. Sullivan, M. Sutherland, H. Taavola, I. Taboada, J. Tatar, F. Tenholt, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, G. Tešić, S. Tilav, P. A. Toale, M. N. Tobin, S. Toscano, D. Tosi, M. Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, E. Unger, M. Usner, J. Vandenbroucke, N. van Eijndhoven, S. Vanheule, M. van Rossem, J. van Santen, M. Vehring, M. Voge, E. Vogel, M. Vraeghe, C. Walck, A. Wallace, M. Wallraff, N. Wandkowsky, A. Waza, Ch. Weaver, M. J. Weiss, C. Wendt, S. Westerhoff, B. J. Whelan, S. Wickmann, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, M. Wolf, T. R. Wood, E. Woolsey, K. Woschnagg, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, and M. Zoll

Subjects
Astrophysics, QB460-466, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, QC770-798
Abstract

Abstract IceCube is a neutrino observatory deployed in the glacial ice at the geographic South Pole. The $$\nu _\mu $$ νμ energy unfolding described in this paper is based on data taken with IceCube in its 79-string configuration. A sample of muon neutrino charged-current interactions with a purity of 99.5% was selected by means of a multivariate classification process based on machine learning. The subsequent unfolding was performed using the software Truee. The resulting spectrum covers an E$$_\nu $$ ν -range of more than four orders of magnitude from 125 GeV to 3.2 PeV. Compared to the Honda atmospheric neutrino flux model, the energy spectrum shows an excess of more than $$1.9\,\sigma $$ 1.9σ in four adjacent bins for neutrino energies $$E_\nu \ge 177.8\,\text {TeV}$$ Eν≥177.8TeV . The obtained spectrum is fully compatible with previous measurements of the atmospheric neutrino flux and recent IceCube measurements of a flux of high-energy astrophysical neutrinos.

Published
2017
Full Text
View/download PDF

10. Search for neutrinos from dark matter self-annihilations in the center of the Milky Way with 3 years of IceCube/DeepCore

Author

M. G. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, I. Al Samarai, D. Altmann, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, C. Argüelles, J. Auffenberg, S. Axani, H. Bagherpour, X. Bai, J. P. Barron, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. Beatty, J. Becker Tjus, K. -H. Becker, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, C. Bohm, M. Börner, F. Bos, D. Bose, S. Böser, O. Botner, J. Bourbeau, F. Bradascio, J. Braun, L. Brayeur, M. Brenzke, H. -P. Bretz, S. Bron, A. Burgman, T. Carver, J. Casey, M. Casier, E. Cheung, D. Chirkin, A. Christov, K. Clark, L. Classen, S. Coenders, G. H. Collin, J. M. Conrad, D. F. Cowen, R. Cross, M. Day, J. P. A. M. de André, C. De Clercq, J. J. DeLaunay, H. Dembinski, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, M. de With, T. DeYoung, J. C. Díaz-Vélez, V. di Lorenzo, H. Dujmovic, J. P. Dumm, M. Dunkman, B. Eberhardt, T. Ehrhardt, B. Eichmann, P. Eller, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, S. Flis, A. Franckowiak, E. Friedman, T. Fuchs, T. K. Gaisser, J. Gallagher, L. Gerhardt, K. Ghorbani, W. Giang, T. Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, D. Grant, Z. Griffith, C. Haack, A. Hallgren, F. Halzen, K. Hanson, D. Hebecker, D. Heereman, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, B. Hokanson-Fasig, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, K. Hultqvist, S. In, A. Ishihara, E. Jacobi, G. S. Japaridze, M. Jeong, K. Jero, B. J. P. Jones, P. Kalacynski, W. Kang, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, A. Keivani, J. L. Kelley, A. Kheirandish, J. Kim, M. Kim, T. Kintscher, J. Kiryluk, T. Kittler, S. R. Klein, G. Kohnen, R. Koirala, H. Kolanoski, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, J. P. Koschinsky, D. J. Koskinen, M. Kowalski, K. Krings, M. Kroll, G. Krückl, J. Kunnen, S. Kunwar, N. Kurahashi, T. Kuwabara, A. Kyriacou, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, D. Lennarz, M. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, Q. R. Liu, L. Lu, J. Lünemann, W. Luszczak, J. Madsen, G. Maggi, K. B. M. Mahn, S. Mancina, R. Maruyama, K. Mase, R. Maunu, F. McNally, K. Meagher, M. Medici, M. Meier, T. Menne, G. Merino, T. Meures, S. Miarecki, J. Micallef, G. Momenté, T. Montaruli, R. W. Moore, M. Moulai, R. Nahnhauer, P. Nakarmi, U. Naumann, G. Neer, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, A. Olivas, A. O’Murchadha, T. Palczewski, H. Pandya, D. V. Pankova, P. Peiffer, J. A. Pepper, C. Pérez de los Heros, D. Pieloth, E. Pinat, M. Plum, P. B. Price, G. T. Przybylski, C. Raab, L. Rädel, M. Rameez, K. Rawlins, R. Reimann, B. Relethford, M. Relich, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, B. Riedel, S. Robertson, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk, T. Sälzer, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, J. Sandroos, S. Sarkar, K. Satalecka, P. Schlunder, T. Schmidt, A. Schneider, S. Schoenen, S. Schöneberg, L. Schumacher, D. Seckel, S. Seunarine, D. Soldin, M. Song, G. M. Spiczak, C. Spiering, J. Stachurska, T. Stanev, A. Stasik, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, N. L. Strotjohann, G. W. Sullivan, M. Sutherland, I. Taboada, J. Tatar, F. Tenholt, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, G. Tešić, S. Tilav, P. A. Toale, M. N. Tobin, S. Toscano, D. Tosi, M. Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, C. F. Turley, B. Ty, E. Unger, M. Usner, J. Vandenbroucke, W. Van Driessche, N. van Eijndhoven, S. Vanheule, J. van Santen, M. Vehring, E. Vogel, M. Vraeghe, C. Walck, A. Wallace, M. Wallraff, F. D. Wandler, N. Wandkowsky, A. Waza, C. Weaver, M. J. Weiss, C. Wendt, S. Westerhoff, B. J. Whelan, S. Wickmann, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, M. Wolf, J. Wood, T. R. Wood, E. Woolsey, K. Woschnagg, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, T. Yuan, and M. Zoll

Subjects
Astrophysics, QB460-466, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, QC770-798
Abstract

Abstract We present a search for a neutrino signal from dark matter self-annihilations in the Milky Way using the IceCube Neutrino Observatory (IceCube). In 1005 days of data we found no significant excess of neutrinos over the background of neutrinos produced in atmospheric air showers from cosmic ray interactions. We derive upper limits on the velocity averaged product of the dark matter self-annihilation cross section and the relative velocity of the dark matter particles $$\langle \sigma _{\text {A}}v\rangle $$ ⟨ σ A v ⟩ . Upper limits are set for dark matter particle candidate masses ranging from 10 GeV up to 1 TeV while considering annihilation through multiple channels. This work sets the most stringent limit on a neutrino signal from dark matter with mass between 10 and 100 GeV, with a limit of $$1.18\cdot 10^{-23}\text { cm}^3\text {s}^{-1}$$ 1.18 · 10 - 23 cm 3 s - 1 for 100 GeV dark matter particles self-annihilating via $$\tau ^+\tau ^-$$ τ + τ - to neutrinos (assuming the Navarro–Frenk–White dark matter halo profile).

Published
2017
Full Text
View/download PDF

11. Search for annihilating dark matter in the Sun with 3 years of IceCube data

Author

M. G. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, D. Altmann, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, M. Archinger, C. Argüelles, J. Auffenberg, S. Axani, X. Bai, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. Beatty, J. Becker Tjus, K.-H. Becker, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, A. Bernhard, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, M. Bissok, E. Blaufuss, S. Blot, C. Bohm, M. Börner, F. Bos, D. Bose, S. Böser, O. Botner, J. Braun, L. Brayeur, H.-P. Bretz, S. Bron, A. Burgman, T. Carver, M. Casier, E. Cheung, D. Chirkin, A. Christov, K. Clark, L. Classen, S. Coenders, G. H. Collin, J. M. Conrad, D. F. Cowen, R. Cross, M. Day, J. P. A. M. de André, C. De Clercq, E. del Pino Rosendo, H. Dembinski, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, M. de With, T. DeYoung, J. C. Díaz-Vélez, V. di Lorenzo, H. Dujmovic, J. P. Dumm, M. Dunkman, B. Eberhardt, T. Ehrhardt, B. Eichmann, P. Eller, S. Euler, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Feintzeig, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, S. Flis, C.-C. Fösig, A. Franckowiak, E. Friedman, T. Fuchs, T. K. Gaisser, J. Gallagher, L. Gerhardt, K. Ghorbani, W. Giang, L. Gladstone, T. Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, D. Grant, Z. Griffith, C. Haack, A. Hallgren, F. Halzen, E. Hansen, T. Hansmann, K. Hanson, D. Hebecker, D. Heereman, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, K. Hultqvist, S. In, A. Ishihara, E. Jacobi, G. S. Japaridze, M. Jeong, K. Jero, B. J. P. Jones, W. Kang, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, A. Keivani, J. L. Kelley, A. Kheirandish, J. Kim, M. Kim, T. Kintscher, J. Kiryluk, T. Kittler, S. R. Klein, G. Kohnen, R. Koirala, H. Kolanoski, R. Konietz, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, K. Krings, M. Kroll, G. Krückl, C. Krüger, J. Kunnen, S. Kunwar, N. Kurahashi, T. Kuwabara, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, D. Lennarz, M. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, L. Lu, J. Lünemann, J. Madsen, G. Maggi, K. B. M. Mahn, S. Mancina, M. Mandelartz, R. Maruyama, K. Mase, R. Maunu, F. McNally, K. Meagher, M. Medici, M. Meier, A. Meli, T. Menne, G. Merino, T. Meures, S. Miarecki, T. Montaruli, M. Moulai, R. Nahnhauer, U. Naumann, G. Neer, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, A. Olivas, A. O’Murchadha, T. Palczewski, H. Pandya, D. V. Pankova, P. Peiffer, Ö. Penek, J. A. Pepper, C. Pérez de los Heros, D. Pieloth, E. Pinat, P. B. Price, G. T. Przybylski, M. Quinnan, C. Raab, L. Rädel, M. Rameez, K. Rawlins, R. Reimann, B. Relethford, M. Relich, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, B. Riedel, S. Robertson, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk, L. Sabbatini, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, J. Sandroos, S. Sarkar, K. Satalecka, P. Schlunder, T. Schmidt, S. Schoenen, S. Schöneberg, L. Schumacher, D. Seckel, S. Seunarine, D. Soldin, M. Song, G. M. Spiczak, C. Spiering, T. Stanev, A. Stasik, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, R. Ström, N. L. Strotjohann, G. W. Sullivan, M. Sutherland, H. Taavola, I. Taboada, J. Tatar, F. Tenholt, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, G. Tešić, S. Tilav, P. A. Toale, M. N. Tobin, S. Toscano, D. Tosi, M. Tselengidou, A. Turcati, E. Unger, M. Usner, J. Vandenbroucke, N. van Eijndhoven, S. Vanheule, M. van Rossem, J. van Santen, M. Vehring, M. Voge, E. Vogel, M. Vraeghe, C. Walck, A. Wallace, M. Wallraff, N. Wandkowsky, Ch. Weaver, M. J. Weiss, C. Wendt, S. Westerhoff, B. J. Whelan, S. Wickmann, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, M. Wolf, T. R. Wood, E. Woolsey, K. Woschnagg, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, and M. Zoll

Subjects
Astrophysics, QB460-466, Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity, QC770-798
Abstract

Abstract We present results from an analysis looking for dark matter annihilation in the Sun with the IceCube neutrino telescope. Gravitationally trapped dark matter in the Sun’s core can annihilate into Standard Model particles making the Sun a source of GeV neutrinos. IceCube is able to detect neutrinos with energies >100 GeV while its low-energy infill array DeepCore extends this to >10 GeV. This analysis uses data gathered in the austral winters between May 2011 and May 2014, corresponding to 532 days of livetime when the Sun, being below the horizon, is a source of up-going neutrino events, easiest to discriminate against the dominant background of atmospheric muons. The sensitivity is a factor of two to four better than previous searches due to additional statistics and improved analysis methods involving better background rejection and reconstructions. The resultant upper limits on the spin-dependent dark matter-proton scattering cross section reach down to $$1.46\times 10^{-5}$$ 1.46×10-5 pb for a dark matter particle of mass 500 GeV annihilating exclusively into $$\tau ^{+}\tau ^{-}$$ τ+τ- particles. These are currently the most stringent limits on the spin-dependent dark matter-proton scattering cross section for WIMP masses above 50 GeV.

Published
2017
Full Text
View/download PDF

Catalog

Books, media, physical & digital resources
See catalog results