ANTARES Neutrino Search for Time and Space Correlations with IceCube High-energy Neutrino Events

Albert, A.; André, M.; Anghinolfi, M.; Anton, G.; Ardid, M.; Aubert, J. -J.; Aublin, J.; Baret, B.; Barrios-Martí, J.; Basa, S.; Belhorma, B.; Bertin, V.; Biagi, S.; Bormuth, R.; 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.; El Moursli, R. Cherkaoui; Chiarusi, T.; Circella, M.; Coleiro, A.; Colomer, M.; Coniglione, R.; Costantini, H.; Coyle, P.; Creusot, A.; Díaz, A. F.; Deschamps, A.; Distefano, C.; Palma, I. Di; Domi, A.; Donà, R.; 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.; Fusco, L.; Gay, P.; Glotin, H.; Gozzini, R.; Grégoire, T.; Ruiz, R. Gracia; Graf, K.; Hallmann, S.; Haren, H. van; Heijboer, A. J.; Hello, Y.; Hernández-Rey, J. J.; Hößl, J.; Hofestädt, J.; Illuminati, G.; James, C. W.; Jong, M. 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.; Lotze, M.; Loucatos, S.; Maggi, G.; Marcelin, M.; Margiotta, A.; Marinelli, A.; Martínez-Mora, J. A.; Mele, R.; Melis, K.; Migliozzi, P.; Moussa, A.; Navas, S.; Nezri, E.; Nielsen, C.; Nuñez, A.; Organokov, M.; Păvălaş, G. E.; Pellegrino, C.; Perrin-Terrin, M.; Piattelli, P.; Popa, V.; Pradier, T.; Quinn, L.; Racca, C.; Randazzo, N.; Riccobene, G.; Sánchez-Losa, A.; Salah-Eddine, A.; Salvadori, I.; Samtleben, D. F. E.; Sanguineti, M.; Sapienza, P.; Schüssler, F.; Spurio, M.; Stolarczyk, Th.; Taiuti, M.; Tayalati, Y.; Thakore, T.; Trovato, A.; Vallage, B.; Elewyck, V. Van; Versari, F.; Viola, S.; Vivolo, D.; Wilms, J.; Zaborov, D.; Zornoza, J. D.; Zúñiga, J.

doi:10.3847/1538-4357/ab253c

In past years the IceCube Collaboration has reported the observation of astrophysical high-energy neutrino events in several analyses. Despite compelling evidence for the first identification of a neutrino source, TXS 0506+056, the origin of the majority of these events is still unknown. In this paper, we search for a possible transient origin of the IceCube astrophysical events using neutrino events detected by the ANTARES telescope. The arrival time and direction of 6894 track-like and 160 shower-like events detected over 2346 days of livetime are examined to search for coincidences with 54 IceCube high-energy track-like neutrino events, by means of a maximum likelihood method. No significant correlation is observed and upper limits on the one-flavor neutrino fluence from the direction of the IceCube candidates are derived. The nonobservation of time and space correlation within the time window of 0.1 days with the two most energetic IceCube events constrains the spectral index of a possible pointlike transient neutrino source to be harder than −2.3 and −2.4 for each event, respectively.

ANTARES Neutrino Search for Time and Space Correlations with IceCube High-energy Neutrino Events / Albert, A.; André, M.; Anghinolfi, M.; Anton, G.; Ardid, M.; Aubert, J.-J.; Aublin, J.; Baret, B.; Barrios-Martí, J.; Basa, S.; Belhorma, B.; Bertin, V.; Biagi, S.; Bormuth, R.; 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.; El Moursli, R. Cherkaoui; Chiarusi, T.; Circella, M.; Coleiro, A.; Colomer, M.; Coniglione, R.; Costantini, H.; Coyle, P.; Creusot, A.; Díaz, A. F.; Deschamps, A.; Distefano, C.; Palma, I. Di; Domi, A.; Donà, R.; 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.; Fusco, L.; Gay, P.; Glotin, H.; Gozzini, R.; Grégoire, T.; Ruiz, R. Gracia; Graf, K.; Hallmann, S.; Haren, H. van; Heijboer, A. J.; Hello, Y.; Hernández-Rey, J. J.; Hößl, J.; Hofestädt, J.; Illuminati, G.; James, C. W.; Jong, M. 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.; Lotze, M.; Loucatos, S.; Maggi, G.; Marcelin, M.; Margiotta, A.; Marinelli, A.; Martínez-Mora, J. A.; Mele, R.; Melis, K.; Migliozzi, P.; Moussa, A.; Navas, S.; Nezri, E.; Nielsen, C.; Nuñez, A.; Organokov, M.; Păvălaş, G. E.; Pellegrino, C.; Perrin-Terrin, M.; Piattelli, P.; Popa, V.; Pradier, T.; Quinn, L.; Racca, C.; Randazzo, N.; Riccobene, G.; Sánchez-Losa, A.; Salah-Eddine, A.; Salvadori, I.; Samtleben, D. F. E.; Sanguineti, M.; Sapienza, P.; Schüssler, F.; Spurio, M.; Stolarczyk, Th.; Taiuti, M.; Tayalati, Y.; Thakore, T.; Trovato, A.; Vallage, B.; Elewyck, V. Van; Versari, F.; Viola, S.; Vivolo, D.; Wilms, J.; Zaborov, D.; Zornoza, J. D.; Zúñiga, J.. - In: THE ASTROPHYSICAL JOURNAL. - ISSN 1538-4357. - STAMPA. - 879:2(2019), pp. 108.1-108.8. [10.3847/1538-4357/ab253c]

ANTARES Neutrino Search for Time and Space Correlations with IceCube High-energy Neutrino Events

Albert, A.;André, M.;Anghinolfi, M.;Anton, G.;Ardid, M.;Aubert, J. -J.;Aublin, J.;Baret, B.;Barrios-Martí, J.;Basa, S.;Belhorma, B.;Bertin, V.;Biagi, S.;Bormuth, R.;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.;El Moursli, R. Cherkaoui;Chiarusi, T.;Circella, M.;Coleiro, A.;Colomer, M.;Coniglione, R.;Costantini, H.;Coyle, P.;Creusot, A.;Díaz, A. F.;Deschamps, A.;Distefano, C.;Palma, I. Di;Domi, A.;Donà, R.;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.;Fusco, L.;Gay, P.;Glotin, H.;Gozzini, R.;Grégoire, T.;Ruiz, R. Gracia;Graf, K.;Hallmann, S.;Haren, H. van;Heijboer, A. J.;Hello, Y.;Hernández-Rey, J. J.;Hößl, J.;Hofestädt, J.;Illuminati, G.;James, C. W.;Jong, M. 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.;Lotze, M.;Loucatos, S.;Maggi, G.;Marcelin, M.;Margiotta, A.;Marinelli, A.;Martínez-Mora, J. A.;Mele, R.;Melis, K.;Migliozzi, P.;Moussa, A.;Navas, S.;Nezri, E.;Nielsen, C.;Nuñez, A.;Organokov, M.;Păvălaş, G. E.;Pellegrino, C.;Perrin-Terrin, M.;Piattelli, P.;Popa, V.;Pradier, T.;Quinn, L.;Racca, C.;Randazzo, N.;Riccobene, G.;Sánchez-Losa, A.;Salah-Eddine, A.;Salvadori, I.;Samtleben, D. F. E.;Sanguineti, M.;Sapienza, P.;Schüssler, F.;Spurio, M.;Stolarczyk, Th.;Taiuti, M.;Tayalati, Y.;Thakore, T.;Trovato, A.;Vallage, B.;Elewyck, V. Van;Versari, F.;Viola, S.;Vivolo, D.;Wilms, J.;Zaborov, D.;Zornoza, J. D.;Zúñiga, J.

2019

Abstract

In past years the IceCube Collaboration has reported the observation of astrophysical high-energy neutrino events in several analyses. Despite compelling evidence for the first identification of a neutrino source, TXS 0506+056, the origin of the majority of these events is still unknown. In this paper, we search for a possible transient origin of the IceCube astrophysical events using neutrino events detected by the ANTARES telescope. The arrival time and direction of 6894 track-like and 160 shower-like events detected over 2346 days of livetime are examined to search for coincidences with 54 IceCube high-energy track-like neutrino events, by means of a maximum likelihood method. No significant correlation is observed and upper limits on the one-flavor neutrino fluence from the direction of the IceCube candidates are derived. The nonobservation of time and space correlation within the time window of 0.1 days with the two most energetic IceCube events constrains the spectral index of a possible pointlike transient neutrino source to be harder than −2.3 and −2.4 for each event, respectively.

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	Anno
	
			2019
		
	Rivista
	
			THE ASTROPHYSICAL JOURNAL
		
	Codice DOI
	
			https://dx.doi.org/10.3847/1538-4357/ab253c
		
	Citazione
	
			ANTARES Neutrino Search for Time and Space Correlations with IceCube High-energy Neutrino Events / Albert, A.; André, M.; Anghinolfi, M.; Anton, G.; Ardid, M.; Aubert, J.-J.; Aublin, J.; Baret, B.; Barrios-Martí, J.; Basa, S.; Belhorma, B.; Bertin, V.; Biagi, S.; Bormuth, R.; 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.; El Moursli, R. Cherkaoui; Chiarusi, T.; Circella, M.; Coleiro, A.; Colomer, M.; Coniglione, R.; Costantini, H.; Coyle, P.; Creusot, A.; Díaz, A. F.; Deschamps, A.; Distefano, C.; Palma, I. Di; Domi, A.; Donà, R.; 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.; Fusco, L.; Gay, P.; Glotin, H.; Gozzini, R.; Grégoire, T.; Ruiz, R. Gracia; Graf, K.; Hallmann, S.; Haren, H. van; Heijboer, A. J.; Hello, Y.; Hernández-Rey, J. J.; Hößl, J.; Hofestädt, J.; Illuminati, G.; James, C. W.; Jong, M. 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.; Lotze, M.; Loucatos, S.; Maggi, G.; Marcelin, M.; Margiotta, A.; Marinelli, A.; Martínez-Mora, J. A.; Mele, R.; Melis, K.; Migliozzi, P.; Moussa, A.; Navas, S.; Nezri, E.; Nielsen, C.; Nuñez, A.; Organokov, M.; Păvălaş, G. E.; Pellegrino, C.; Perrin-Terrin, M.; Piattelli, P.; Popa, V.; Pradier, T.; Quinn, L.; Racca, C.; Randazzo, N.; Riccobene, G.; Sánchez-Losa, A.; Salah-Eddine, A.; Salvadori, I.; Samtleben, D. F. E.; Sanguineti, M.; Sapienza, P.; Schüssler, F.; Spurio, M.; Stolarczyk, Th.; Taiuti, M.; Tayalati, Y.; Thakore, T.; Trovato, A.; Vallage, B.; Elewyck, V. Van; Versari, F.; Viola, S.; Vivolo, D.; Wilms, J.; Zaborov, D.; Zornoza, J. D.; Zúñiga, J.. - In: THE ASTROPHYSICAL JOURNAL. - ISSN 1538-4357. - STAMPA. - 879:2(2019), pp. 108.1-108.8. [10.3847/1538-4357/ab253c]
		
	Tutti gli autori
	
			Albert, A.; André, M.; Anghinolfi, M.; Anton, G.; Ardid, M.; Aubert, J.-J.; Aublin, J.; Baret, B.; Barrios-Martí, J.; Basa, S.; Belhorma, B.; Bertin, V.; Biagi, S.; Bormuth, R.; 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.; El Moursli, R. Cherkaoui; Chiarusi, T.; Circella, M.; Coleiro, A.; Colomer, M.; Coniglione, R.; Costantini, H.; Coyle, P.; Creusot, A.; Díaz, A. F.; Deschamps, A.; Distefano, C.; Palma, I. Di; Domi, A.; Donà, R.; 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.; Fusco, L.; Gay, P.; Glotin, H.; Gozzini, R.; Grégoire, T.; Ruiz, R. Gracia; Graf, K.; Hallmann, S.; Haren, H. van; Heijboer, A. J.; Hello, Y.; Hernández-Rey, J. J.; Hößl, J.; Hofestädt, J.; Illuminati, G.; James, C. W.; Jong, M. 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.; Lotze, M.; Loucatos, S.; Maggi, G.; Marcelin, M.; Margiotta, A.; Marinelli, A.; Martínez-Mora, J. A.; Mele, R.; Melis, K.; Migliozzi, P.; Moussa, A.; Navas, S.; Nezri, E.; Nielsen, C.; Nuñez, A.; Organokov, M.; Păvălaş, G. E.; Pellegrino, C.; Perrin-Terrin, M.; Piattelli, P.; Popa, V.; Pradier, T.; Quinn, L.; Racca, C.; Randazzo, N.; Riccobene, G.; Sánchez-Losa, A.; Salah-Eddine, A.; Salvadori, I.; Samtleben, D. F. E.; Sanguineti, M.; Sapienza, P.; Schüssler, F.; Spurio, M.; Stolarczyk, Th.; Taiuti, M.; Tayalati, Y.; Thakore, T.; Trovato, A.; Vallage, B.; Elewyck, V. Van; Versari, F.; Viola, S.; Vivolo, D.; Wilms, J.; Zaborov, D.; Zornoza, J. D.; Zúñiga, J.
		
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