Back to Search Start Over

Methods and stability tests associated with the sterile neutrino search 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

We provide supporting details for the search for a 3+1 sterile neutrino using data collected over eleven years at the IceCube Neutrino Observatory. The analysis uses atmospheric muon-flavored neutrinos from 0.5 to 100\, TeV that traverse the Earth to reach the IceCube detector, and finds a best-fit point at $\sin^2(2\theta_{24}) = 0.16$ and $\Delta m^{2}_{41} = 3.5$ eV$^2$ with a goodness-of-fit p-value of 12\% and consistency with the null hypothesis of no oscillations to sterile neutrinos with a p-value of 3.1\%. Several improvements were made over past analyses, which are reviewed in this article, including upgrades to the reconstruction and the study of sources of systematic uncertainty. We provide details of the fit quality and discuss stability tests that split the data for separate samples, comparing results. We find that the fits are consistent between split data sets.<br />Comment: 18 pages, 17 figures, 2 tables. This long-form paper is a companion to the letter "A search for an eV-scale sterile neutrino using improved high-energy {\nu}{\mu} event reconstruction in IceCube."

Details

Database :
arXiv
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.2405.08077
Document Type :
Working Paper