An eV-scale sterile neutrino search using eight years of atmospheric muon neutrino data from the IceCube Neutrino Observatory

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

doi:10.1103/PhysRevLett.125.141801

Journal Article

PUBDB-2020-03696

An eV-scale sterile neutrino search using eight years of atmospheric muon neutrino data from the IceCube Neutrino Observatory

Aartsen, M. G. ; Abbasi, R. ; Ackermann, M.DESY* ; Adams, J. ; Aguilar, J. A. ; Ahlers, M. ; Ahrens, M. ; Alispach, C. ; Amin, N. M. ; Andeen, K. ; Anderson, T. ; Ansseau, I. ; Anton, G. ; Argüelles, C. ; Auffenberg, J. ; Axani, S. ; Bagherpour, H. ; Bai, X. ; Balagopal, A. ; Barbano, A. ; Barwick, S. W. ; Bastian, B.Extern*DESY* ; Basu, V. ; Baum, V. ; Baur, S. ; Bay, R. ; Beatty, J. J. ; Becker, K.-H. ; Becker Tjus, J. ; BenZvi, S. ; Berley, D. ; Bernardini, E.Extern* ; Besson, D. Z.Extern* ; Binder, G. ; Bindig, D. ; Blaufuss, E. ; Blot, S.DESY* ; Bohm, C. ; Böser, S. ; Botner, O. ; Böttcher, J. ; Bourbeau, E. ; Bourbeau, J. ; Bradascio, F.DESY* ; Braun, J. ; Bron, S. ; Brostean-Kaiser, J.DESY* ; Burgman, A. ; Buscher, J. ; Busse, R. S. ; Carver, T. ; Chen, C. ; Cheung, E. ; Chirkin, D. ; Choi, S. ; Clark, B. A. ; Clark, K. ; Classen, L. ; Coleman, A. ; Collin, G. H. ; Conrad, J. M. ; Coppin, P. ; Correa, P. ; Cowen, D. F. ; Cross, R. ; Dave, P. ; De Clercq, C. ; DeLaunay, J. J. ; Dembinski, H. ; Deoskar, K. ; De Ridder, S. ; Desai, A. ; Desiati, P. ; de Vries, K. D. ; de Wasseige, G. ; de With, M. ; DeYoung, T. ; Dharani, S. ; Diaz, A. ; Díaz-Vélez, J. C. ; Dujmovic, H. ; Dunkman, M. ; DuVernois, M. A. ; Dvorak, E. ; Ehrhardt, T. ; Eller, P. ; Engel, R. ; Evenson, P. A. ; Fahey, S. ; Fazely, A. R. ; Fedynitch, A. ; Felde, J. ; Fienberg, A. T. ; Filimonov, K. ; Finley, C. ; Fox, D. ; Franckowiak, A.DESY* ; Friedman, E. ; Fritz, A. ; Gaisser, T. K. ; Gallagher, J. ; Ganster, E. ; Garrappa, S.DESY* ; Gerhardt, L. ; Glauch, T. ; Glüsenkamp, T.DESY* ; 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. ; Hardin, J. ; Haungs, A. ; Hauser, S. ; 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.DESY* ; Hultqvist, K. ; Hünnefeld, M. ; Hussain, R. ; In, S. ; Iovine, N. ; Ishihara, A. ; Jansson, M. ; Japaridze, G. S. ; Jeong, M. ; Jones, B. J. P. ; Jonske, F. ; Joppe, R. ; Kang, D. ; Kang, W. ; Kappes, A. ; Kappesser, D. ; Karg, T.DESY* ; Karl, M. ; Karle, A. ; Katz, U. ; Kauer, M. ; Kellermann, M. ; Kelley, J. L. ; Kheirandish, A. ; Kim, J. ; Kintscher, T.DESY* ; Kiryluk, J. ; Kittler, T. ; Klein, S. R. ; Koirala, R. ; Kolanoski, H. ; Köpke, L. ; Kopper, C. ; Kopper, S. ; Koskinen, D. J. ; Koundal, P. ; Kowalski, M.DESY* ; 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. ; Li, Y. ; Liu, Q. R. ; Lohfink, E. ; Lozano Mariscal, C. J. ; Lu, L. ; Lucarelli, F. ; Ludwig, A. ; Lünemann, J. ; Luszczak, W. ; Lyu, Y. ; Ma, W. Y.DESY* ; Madsen, J. ; Maggi, G. ; Mahn, K. B. M. ; Makino, Y. ; Mallik, P. ; Mancina, S. ; Mariş, I. C. ; Maruyama, R. ; Mase, K. ; Maunu, R. ; McNally, F. ; Meagher, K. ; Medici, M. ; Medina, A. ; Meier, M. ; Meighen-Berger, S. ; Merz, J. ; 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. ; Nguyen, L. V. ; 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. ; Parker, G. K. ; Paudel, E. N. ; Peiffer, P. ; Pérez de los Heros, C. ; Philippen, S. ; Pieloth, D. ; Pieper, S. ; Pinat, E. ; Pizzuto, A. ; Plum, M. ; Popovych, Y. ; Porcelli, A. ; Prado Rodriguez, M. ; Price, P. B. ; Przybylski, G. T. ; Raab, C. ; Raissi, A. ; Rameez, M. ; Rauch, L. -.DESY* ; Rawlins, K. ; Rea, I. C. ; Rehman, A. ; Reimann, R. ; Relethford, B. ; Renschler, M. ; Renzi, G. ; Resconi, E. ; Rhode, W. ; Richman, M. ; Riedel, B. ; Robertson, S. ; Rongen, M. ; Rott, C. ; Ruhe, T.DESY* ; Ryckbosch, D. ; Rysewyk Cantu, D. ; Safa, I. ; Sanchez Herrera, S. E. ; Sandrock, A. ; Sandroos, J. ; Santander, M. ; Sarkar, S. ; Sarkar, S. ; Satalecka, K.DESY* ; Scharf, M. ; Schaufel, M. ; Schieler, H. ; Schlunder, P. ; Schmidt, T.Extern* ; Schneider, A. ; Schneider, J. ; Schröder, F. G. ; Schumacher, L. ; Sclafani, S. ; Seckel, D. ; Seunarine, S. ; Shefali, S. ; Silva, M. ; Smithers, B. ; Snihur, R. ; Soedingrekso, J. ; Soldin, D. ; Song, M. ; Spiczak, G. M. ; Spiering, C.DESY* ; Stachurska, J.DESY* ; Stamatikos, M. ; Stanev, T. ; Stein, R.DESY* ; Stettner, J. ; Steuer, A. ; Stezelberger, T. ; Stokstad, R. G. ; Stössl, A.DESY* ; Strotjohann, N. L.DESY* ; Stürwald, T. ; Stuttard, T. ; Sullivan, G. W. ; Taboada, I. ; Tenholt, F. ; Ter-Antonyan, S. ; Terliuk, A.DESY* ; Tilav, S. ; Tollefson, K. ; Tomankova, L. ; Tönnis, C. ; Toscano, S. ; Tosi, D.Extern* ; Trettin, A.Extern*DESY* ; Tselengidou, M. ; Tung, C. F. ; Turcati, A. ; Turcotte, R. ; Turley, C. F. ; Ty, B. ; Unger, E. ; Unland Elorrieta, M. A. ; Usner, M.DESY* ; Vandenbroucke, J. ; Van Driessche, W. ; van Eijk, D. ; van Eijndhoven, N. ; Vannerom, D. ; Santen, J. v.DESY* ; Verpoest, S. ; Vraeghe, M. ; Walck, C. ; Wallace, A. ; Wallraff, M. ; 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. ; Williams, D. R. ; Wills, L. ; Wolf, M. ; Wood, T. R. ; Woschnagg, K. ; Wrede, G. ; Wulff, J. ; Xu, X. W. ; Xu, Y. ; Yanez, J. P. ; Yodh, G. ; Yoshida, S. ; Yuan, T. ; Zhang, Z. ; Zöcklein, M. ; IceCube Collaboration (Collaboration author)DESY*

2020
APS College Park, Md.

Physical review letters 125(14), 141801 (1-11) (2020) [10.1103/PhysRevLett.125.141801]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: doi:10.1103/PhysRevLett.125.141801 doi:10.3204/PUBDB-2020-03696

Report No.: arXiv:2005.12942

Abstract: The results of a 3+1 sterile neutrino search using eight years of data from the IceCube Neutrino Observatory are presented. A total of 305 735 muon neutrino events are analyzed in reconstructed energy-zenith space to test for signatures of a matter-enhanced oscillation that would occur given a sterile neutrino state with a mass-squared differences between 0.01 and 100 eV$^2$. The best-fit point is found to be at sin$^2$($2θ_{24}$)=0.10 and $Δm_{41}^2$=4.5 eV$^2$, which is consistent with the no sterile neutrino hypothesis with a $p$ value of 8.0%.

Keyword(s): neutrino: sterile ; muon: atmosphere ; observatory ; IceCube ; neutrino: oscillation ; neutrino: mixing angle ; neutrino: mass difference ; signature ; statistical analysis ; data analysis method ; experimental results

Classification:

ddc:530

Note: 11 pages, 5 figures. This letter is supported by the long-form paper 'Searching for eV-scale sterile neutrinos with eight years of atmospheric neutrinos at the IceCube neutrino telescope,' also appearing on arXiv

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 2020

Database coverage:
Medline

;

;

;

; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Electronics and Telecommunications Collection ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; Ebsco Academic Search ; Essential Science Indicators ; IF >= 5 ; JCR ; Nationallizenz

; SCOAP3 sponsored Journal ; 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 2020-10-05, last modified 2025-07-29

Similar records

OpenAccess:

PDF

PDF (PDFA)
External link:

Fulltext by arXiv.org

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