Differential limit on the extremely-high-energy cosmic neutrino flux in the presence of astrophysical background from nine years of IceCube data

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

doi:10.1103/PhysRevD.98.062003

Journal Article

PUBDB-2018-03721

Differential limit on the extremely-high-energy cosmic neutrino flux in the presence of astrophysical background from nine years of IceCube data

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

2018
Inst.8100 Melville, NY

Physical review / D 98(6), 062003 (2018) [10.1103/PhysRevD.98.062003]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: doi:10.1103/PhysRevD.98.062003 doi:10.3204/PUBDB-2018-03721

Abstract: We report a quasidifferential upper limit on the extremely-high-energy (EHE) neutrino flux above $5 \times 10^6$ GeV based on an analysis of nine years of IceCube data. The astrophysical neutrino flux measured by IceCube extends to PeV energies, and it is a background flux when searching for an independent signal flux at higher energies, such as the cosmogenic neutrino signal. We have developed a new method to place robust limits on the EHE neutrino flux in the presence of an astrophysical background, whose spectrum has yet to be understood with high precision at PeV energies. A distinct event with a deposited energy above $10^6$ GeV was found in the new two-year sample, in addition to the one event previously found in the seven-year EHE neutrino search. These two events represent a neutrino flux that is incompatible with predictions for a cosmogenic neutrino flux and are considered to be an astrophysical background in the current study. The obtained limit is the most stringent to date in the energy range between $5 \times 10^6$ and $2 \times 10^{10}$ GeV. This result constrains neutrino models predicting a three-flavor neutrino flux of $E^2_{\nu}\phi_{\nu_e+\nu_{\mu}+\nu_{\tau}}≃2 \times 10^{−8} GeV/cm^2 sec sr$ at $10^9$ GeV. A significant part of the parameter space for EHE neutrino production scenarios assuming a proton-dominated composition of ultra-high-energy cosmic rays is disfavored independently of uncertain models of the extragalactic background light which previous IceCube constraints partially relied on.

Classification:

ddc:530

Note: © American Physical Society

Contributing Institute(s):

Neutrinoteleskop (ZEU-ICE)

Research Program(s):

613 - Matter and Radiation from the Universe (POF3-613) (POF3-613)

Experiment(s):

IceCube South Pole Neutrino Observatory

Appears in the scientific report 2018

Database coverage:
Medline

;

American Physical Society Transfer of Copyright Agreement

;

; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; Ebsco Academic Search ; IF < 5 ; JCR ; SCOPUS ; Science Citation Index ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection

Click to display QR Code for this record

The record appears in these collections:
Private Collections > >DESY > >ZEUTHEN > ZEU-ICE
Document types > Articles > Journal Article
Public records
Publications database
OpenAccess

Record created 2018-10-08, last modified 2025-07-29

Similar records

OpenAccess:

PDF

PDF (PDFA)

Rate this document:

(Not yet reviewed)

Add to personal basket
Export as Author List with IDs BibTeX (UTF-8), EndNote XML, EndNote Text, RIS, MARC, Print MARC, MARCXML, DC,
Request correction
Submit fulltext

guest :: login PUBDB
		Search		Submit		Personalize Your alerts Your baskets Your searches		Help