ANTARES and IceCube Combined Search for Neutrino Point-like and Extended Sources in the Southern Sky

Journal Article · Wed Apr 01 00:00:00 EDT 2020 · The Astrophysical Journal (Online)

DOI:https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab7afb· OSTI ID:1647610

Albert, A.; André, M.; Anghinolfi, M.; Anton, G.; Ardid, M.; Aubert, J. -J.; Aublin, J.; Baret, B. ; Basa, S.; Belhorma, B.; Bertin, V.; Biagi, S.; Bissinger, M.; Boumaaza, J.; Bourret, S.; Bouta, M.; Bouwhuis, M. C.; Brânzaş, H.; Bruijn, R.; Brunner, J. ; Busto, J.; Capone, A.; Caramete, L.; Carr, J.; Celli, S.; Chabab, M.; Chau, T. N.; El Moursli, R. Cherkaoui; Chiarusi, T.; Circella, M.; Coleiro, A.; Colomer, M.; Coniglione, R.; Costantini, H.; Coyle, P.; Creusot, A.; Díaz, A. F.; Wasseige, G. de; Deschamps, A.; Distefano, C.; Palma, I. Di; Domi, A.; Donzaud, C.; Dornic, D.; Drouhin, D.; Eberl, T.; Bojaddaini, I. El; Khayati, N. El; Elsässer, D.; Enzenhöfer, A.; Ettahiri, A.; Fassi, F.; Fermani, P.; Ferrara, G.; Filippini, F.; Fusco, L.; Gay, P.; Glotin, H.; Gozzini, R.; Ruiz, R. Gracia; Graf, K.; Guidi, C.; Hallmann, S.; van Haren, H.; Heijboer, A. J.; Hello, Y.; Hernández-Rey, J. J.; Hößl, J.; Hofestädt, J.; Illuminati, G. ; James, C. W.; Jong, M. de; Jong, P. de; Jongen, M.; Kadler, M.; Kalekin, O. ; Katz, U. ; Khan-Chowdhury, N. R.; Kouchner, A.; Kreter, M.; Kreykenbohm, I.; Kulikovskiy, V.; Lahmann, R.; Breton, R. Le ; Lefèvre, D.; Leonora, E. ; Levi, G.; Lincetto, M.; Lopez-Coto, D.; Loucatos, S.; Maggi, G.; Manczak, J.; Marcelin, M.; Margiotta, A.; Marinelli, A.; Martínez-Mora, J. A.; Mele, R.; Melis, K.; Migliozzi, P.; Moser, M.; Moussa, A.; Muller, R.; Nauta, L.; Navas, S.; Nezri, E.; Nielsen, C.; Nuñez-Castiñeyra, A.; O’Fearraigh, B.; Organokov, M.; Păvălaş, G. E.; Pellegrino, C.; Perrin-Terrin, M.; Piattelli, P.; Poirè, C.; Popa, V.; Pradier, T.; Quinn, L.; Randazzo, N.; Riccobene, G.; Sánchez-Losa, A.; Salah-Eddine, A.; Samtleben, D. E.; Sanguineti, M.; Sapienza, P.; Schüssler, F.; Spurio, M.; Stolarczyk, Th; Strandberg, B.; Taiuti, M.; Tayalati, Y.; Thakore, T.; Tingay, S. J.; Trovato, A.; Vallage, B.; Van Elewyck, V.; Versari, F.; Viola, S.; Vivolo, D.; Wilms, J. ; Zaborov, D.; Zegarelli, A.; Zornoza, J. D.; Zúñiga, J.; Aartsen, M. G.; Ackermann, M.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Ahrens, M.; Alispach, C.; Andeen, K.; Anderson, T.; Ansseau, I.; Anton, G.; Argüelles, C.; Auffenberg, J.; Axani, S.; Backes, P.; Bagherpour, H.; Bai, X.; V., A. Balagopal; Barbano, A.; Barwick, S. W.; Bastian, B.; Baum, V.; Baur, S.; Bay, R.; Beatty, J. J.; Becker, K. -H.; Tjus, J. Becker; BenZvi, S.; Berley, D.; Bernardini, E.; Besson, D. Z.; Binder, G.; Bindig, D.; Blaufuss, E.; Blot, S.; Bohm, C.; Böser, S.; Botner, O.; Böttcher, J.; Bourbeau, E.; Bourbeau, J.; Bradascio, F.; Braun, J.; Bron, S.; Brostean-Kaiser, J.; Burgman, A.; Buscher, J.; Busse, R. S.; Carver, T.; Chen, C.; Cheung, E.; Chirkin, D.; Choi, S.; Clark, K.; Classen, L.; Coleman, A.; Collin, G. H.; Conrad, J. M.; Coppin, P.; Correa, P.; Cowen, D. F.; Cross, R.; Dave, P.; Clercq, C. De; DeLaunay, J. J.; Dembinski, H.; Deoskar, K.; Ridder, S. De; Desiati, P.; Vries, K. de; Wasseige, G. de; With, M. de; DeYoung, T.; Diaz, A.; Díaz-Vélez, J. C.; Dujmovic, H.; Dunkman, M.; Dvorak, E.; Eberhardt, B.; Ehrhardt, T.; Eller, P.; Engel, R.; Evenson, P. A.; Fahey, S.; Fazely, A. R.; Felde, J.; Filimonov, K.; Finley, C.; Fox, D.; Franckowiak, A. ; Friedman, E.; Fritz, A.; Gaisser, T. K.; Gallagher, J. ; Ganster, E.; Garrappa, S. ; Gerhardt, L.; Ghorbani, K.; Glauch, T.; Glüsenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Gonzalez, J. G.; Grant, D.; Grégoire, T.; Griffith, Z.; Griswold, S.; Günder, M.; Gündüz, M.; Haack, C.; Hallgren, A.; Halliday, R.; Halve, L.; Halzen, F.; Hanson, K.; Haungs, A.; Hebecker, D.; Heereman, D.; Heix, P.; Helbing, K.; Hellauer, R.; Henningsen, F.; Hickford, S.; Hignight, J.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Hoffmann, R.; Hoinka, T.; Hokanson-Fasig, B.; Hoshina, K.; Huang, F.; Huber, M.; Huber, T.; Hultqvist, K.; Hünnefeld, M.; Hussain, R.; In, S.; Iovine, N.; Ishihara, A.; Jansson, M.; Japaridze, G. S.; Jeong, M.; Jero, K.; Jones, B. P.; Jonske, F.; Joppe, R.; Kang, D.; Kang, W.; Kappes, A.; Kappesser, D.; Karg, T.; Karl, M.; Karle, A.; Katz, U.; Kauer, M.; Kelley, J. L.; Kheirandish, A.; Kim, J.; Kintscher, T.; Kiryluk, J.; Kittler, T.; Klein, S. R.; Koirala, R.; Kolanoski, H.; Köpke, L.; Kopper, C.; Kopper, S.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M.; Krings, K.; Krückl, G.; Kulacz, N.; Kurahashi, N.; Kyriacou, A.; Lanfranchi, J. L.; Larson, M. J.; Lauber, F.; Lazar, J. P.; Leonard, K.; Leszczyńska, A.; Leuermann, M.; Liu, Q. R.; Lohfink, E.; Lozano Mariscal, C. J.; Lu, L.; Lucarelli, F.; Lünemann, J.; Luszczak, W.; Lyu, Y.; Ma, W. Y.; Madsen, J.; Maggi, G.; Mahn, K. M.; Makino, Y.; Mallik, P.; Mallot, K.; Mancina, S.; Mariş, I. C.; Maruyama, R.; Mase, K.; Maunu, R.; McNally, F.; Meagher, K.; Medici, M.; Medina, A.; Meier, M.; Meighen-Berger, S.; Merino, G.; Meures, T.; Micallef, J.; Mockler, D.; Momenté, G.; Montaruli, T.; Moore, R. W.; Morse, R.; Moulai, M.; Muth, P.; Nagai, R.; Naumann, U.; Neer, G.; Niederhausen, H.; Nisa, M. U.; Nowicki, S. C.; Nygren, D. R.; Obertacke Pollmann, A.; Oehler, M.; Olivas, A.; O’Murchadha, A.; O’Sullivan, E.; Palczewski, T.; Pandya, H.; Pankova, D. V.; Park, N.; Peiffer, P.; de los Heros, C. Pérez; Philippen, S.; Pieloth, D.; Pieper, S.; Pinat, E.; Pizzuto, A.; Plum, M.; Porcelli, A.; Price, P. B.; Przybylski, G. T.; Raab, C.; Raissi, A.; Rameez, M.; Rauch, L.; Rawlins, K.; Rea, I. C.; Reimann, R.; Relethford, B.; Renschler, M.; Renzi, G.; Resconi, E.; Rhode, W.; Richman, M.; Robertson, S.; Rongen, M.; Rott, C.; Ruhe, T.; Ryckbosch, D.; Rysewyk, D.; Safa, I.; Sanchez Herrera, S. E.; Sandrock, A.; Sandroos, J.; Santander, M. ; Sarkar, S.; Sarkar, S.; Satalecka, K.; Schaufel, M.; Schieler, H.; Schlunder, P.; Schmidt, T.; Schneider, A.; Schneider, J.; Schröder, F. G.; Schumacher, L.; Sclafani, S.; Seckel, D.; Seunarine, S.; Shefali, S.; Silva, M.; Snihur, R.; Soedingrekso, J.; Soldin, D.; Song, M.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stachurska, J.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stein, R.; Stettner, J.; Steuer, A.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stößl, A.; Strotjohann, N. L. ; Stürwald, T.; Stuttard, T.; Sullivan, G. W.; Taboada, I.; Tenholt, F.; Ter-Antonyan, S.; Terliuk, A.; Tilav, S.; Tollefson, K.; Tomankova, L.; Tönnis, C.; Toscano, S.; Tosi, D.; Trettin, A.; Tselengidou, M.; Tung, C. F.; Turcati, A.; Turcotte, R.; Turley, C. F.; Ty, B.; Unger, E.; Elorrieta, M. Unland; Usner, M.; Vandenbroucke, J.; Van Driessche, W.; van Eijk, D.; van Eijndhoven, N.; van Santen, J.; Verpoest, S.; Vraeghe, M.; Walck, C.; Wallace, A.; Wallraff, M.; Wandkowsky, N.; Watson, T. B.; Weaver, C.; Weindl, A.; Weiss, M. J.; Weldert, J.; Wendt, C.; Werthebach, J.; Whelan, B. J.; Whitehorn, N.; Wiebe, K.; Wiebusch, C. H.; Wille, L.; Williams, D. R.; Wills, L.; Wolf, M.; Wood, J.; Wood, T. R.; Woschnagg, K.; Wrede, G.; Xu, D. L.; Xu, X. W.; Xu, Y.; Yanez, J. P.; Yodh, G.; Yoshida, S.; Yuan, T.; Zöcklein, M.

A search for point-like and extended sources of cosmic neutrinos using data collected by the ANTARES and IceCube neutrino telescopes is presented. The data set consists of all the track-like and shower-like events pointing in the direction of the Southern Sky included in the nine-year ANTARES point-source analysis, combined with the throughgoing track-like events used in the seven-year IceCube point-source search. The advantageous field of view of ANTARES and the large size of IceCube are exploited to improve the sensitivity in the Southern Sky by a factor of ~2 compared to both individual analyses. In this work, the Southern Sky is scanned for possible excesses of spatial clustering, and the positions of preselected candidate sources are investigated. In addition, special focus is given to the region around the Galactic Center, whereby a dedicated search at the location of SgrA* is performed, and to the location of the supernova remnant RXJ 1713.7-3946. Furthermore, no significant evidence for cosmic neutrino sources is found, and upper limits on the flux from the various searches are presented.

• Research Organization: Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States)
• Sponsoring Organization: USDOE Office of Science (SC)
• Contributing Organization: ANTARES Collaboration; IceCube Collaboration
• Grant/Contract Number: AC02-05CH11231
• OSTI ID: 1647610
• Journal Information: The Astrophysical Journal (Online), Vol. 892, Issue 2; ISSN 1538-4357
• Publisher: Institute of Physics (IOP)
• Country of Publication: United States
• Language: English

Related Subjects

79 ASTRONOMY AND ASTROPHYSICS