Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
A search for an eV-scale sterile neutrino using improved high-energy $\nu_\mu$ event reconstruction in IceCube
Authors :
IceCube Collaboration Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Agarwalla, S. K. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Alameddine, J. M. Amin, N. M. Andeen, K. Argüelles, C. Ashida, Y. Athanasiadou, S. Ausborm, L. Axani, S. N. Bai, X. V., A. Balagopal Baricevic, M. Barwick, S. W. Bash, S. Basu, V. Bay, R. Beatty, J. J. Tjus, J. Becker Beise, J. Bellenghi, C. Benning, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Blaufuss, E. Bloom, L. Blot, S. Bontempo, F. Motzkin, J. Y. Book Meneguolo, C. Boscolo Böser, S. Botner, O. Böttcher, J. Braun, J. Brinson, B. Brostean-Kaiser, J. Brusa, L. Burley, R. T. Butterfield, D. Campana, M. A. Caracas, I. Carloni, K. Carpio, J. Chattopadhyay, S. Chau, N. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Coleman, A. Collin, G. H. Connolly, A. Conrad, J. M. Coppin, P. Corley, R. Correa, P. Cowen, D. F. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado, D. Deng, S. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dierichs, P. Dittmer, M. Domi, A. Draper, L. Dujmovic, H. Dutta, K. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eidenschink, L. Eimer, A. Eller, P. Ellinger, E. Mentawi, S. El Elsässer, D. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fang, K. Farrag, K. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Fukami, S. Fürst, P. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Garcia, M. Garg, G. Genton, E. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Girard-Carillo, C. Glaser, C. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Granados, A. Grant, D. Gray, S. J. Gries, O. Griffin, S. Griswold, S. Groth, K. M. Günther, C. Gutjahr, P. Ha, C. Haack, C. Hallgren, A. Halve, L. Halzen, F. Hamdaoui, H. Minh, M. Ha Handt, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Hatch, P. Haungs, A. Häußler, J. Helbing, K. Hellrung, J. Hermannsgabner, J. Heuermann, L. Heyer, N. Hickford, S. Hidvegi, A. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hori, S. Hoshina, K. Hostert, M. Hou, W. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. Ishihara, A. Iwakiri, W. Jacquart, M. Janik, O. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kamp, N. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katil, A. Katz, U. Kauer, M. Kelley, J. L. Khanal, M. Zathul, A. Khatee Kheirandish, A. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Krishnamoorthi, J. Kruiswijk, K. Krupczak, E. Kumar, A. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Gualda, C. Lagunas Lamoureux, M. Larson, M. J. Latseva, S. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. DeHolton, K. Leonard Leszczyńska, A. Liao, J. Lincetto, M. Liu, Y. T. Liubarska, M. Lohfink, E. Love, C. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Luszczak, W. Lyu, Y. Madsen, J. Magnus, E. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Manao, E. Mancina, S. Sainte, W. Marie Mariş, I. C. Marka, S. Marka, Z. Marsee, M. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Mayhew, F. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Merckx, Y. Merten, L. Micallef, J. Mitchell, J. Montaruli, T. Moore, R. W. Morii, Y. Morse, R. Moulai, M. Mukherjee, T. Naab, R. Nagai, R. Nakos, M. Naumann, U. Necker, J. Negi, A. Neste, L. Neumann, M. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Noda, K. Noell, A. Novikov, A. Pollmann, A. Obertacke O'Dell, V. Oeyen, B. Olivas, A. Orsoe, R. Osborn, J. O'Sullivan, E. Pandya, H. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Heros, C. Pérez de los Pernice, T. Peterson, J. Philippen, S. Pizzuto, A. Plum, M. Pontén, A. Popovych, Y. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Procter-Murphy, R. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Ravn, M. Rawlins, K. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Riedel, B. Rifaie, A. Roberts, E. J. Robertson, S. Rodan, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rosted, A. Rott, C. Ruhe, T. Ruohan, L. Ryckbosch, D. Safa, I. Saffer, J. Salazar-Gallegos, D. Sampathkumar, P. Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Savelberg, J. Savina, P. Schaile, P. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schlüter, B. Schlüter, F. Schmeisser, N. Schmidt, T. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seikh, M. Seo, M. Seunarine, S. Myhr, P. Sevle Shah, R. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Søgaard, A. Soldin, D. Soldin, P. Sommani, G. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Sponsler, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Terliuk, A. Thiesmeyer, M. Thompson, W. G. Thwaites, J. Tilav, S. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Turcotte, R. Twagirayezu, J. P. Elorrieta, M. A. Unland Upadhyay, A. K. Upshaw, K. Vaidyanathan, A. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Vara, J. Veitch-Michaelis, J. Venugopal, M. Vereecken, M. Verpoest, S. Veske, D. Vijai, A. Walck, C. Wang, A. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weldert, J. Wen, A. Y. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Witthaus, L. Wolf, A. Wolf, M. Wrede, G. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Young, R. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. Zilberman, P. Zimmerman, M.
Publication Year :
2024
Abstract
This Letter presents the result of a 3+1 sterile neutrino search using 10.7 years of IceCube data. We analyze atmospheric muon neutrinos that traverse the Earth with energies ranging from 0.5 to 100 TeV, incorporating significant improvements in modeling neutrino flux and detector response compared to earlier studies. Notably, for the first time, we categorize data into starting and through-going events, distinguishing neutrino interactions with vertices inside or outside the instrumented volume, to improve energy resolution. The best-fit point for a 3+1 model is found to be at $\sin^2(2\theta_{24}) = 0.16$ and $\Delta m^{2}_{41} = 3.5$ eV$^2$, which agrees with previous iterations of this study. The result is consistent with the null hypothesis of no sterile neutrinos with a p-value of 3.1\%.<br />Comment: 9 pages, 3 figures. This letter is supported by the long-form paper "Methods and stability tests associated with the sterile neutrino search using improved high-energy $\nu_\mu$ event reconstruction in IceCube," also appearing on arXiv
Details
Database :
arXiv
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.2405.08070
Document Type :
Working Paper