Improved limit to the diffuse flux of ultrahigh energy neutrinos from the Pierre Auger observatory

A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, E. J. Ahn, I. Al Samarai, I. F.M. Albuquerque, I. Allekotte, P. Allison, A. Almela, J. Alvarez Castillo, J. Alvarez-Muñiz, R. Alves Batista, M. Ambrosio, A. Aminaei, L. Anchordoqui, S. Andringa, C. Aramo, V. M. Aranda, F. Arqueros, N. ArseneH. Asorey, P. Assis, J. Aublin, M. Ave, M. Avenier, G. Avila, N. Awal, A. M. Badescu, K. B. Barber, J. Bäuml, C. Baus, J. J. Beatty, K. H. Becker, J. A. Bellido, C. Berat, M. E. Bertaina, X. Bertou, P. L. Biermann, P. Billoir, S. G. Blaess, A. Blanco, M. Blanco, C. Bleve, H. Blümer, M. Boháčová, D. Boncioli, C. Bonifazi, N. Borodai, J. Brack, I. Brancus, A. Bridgeman, P. Brogueira, W. C. Brown, P. Buchholz, A. Bueno, S. Buitink, M. Buscemi, K. S. Caballero-Mora, B. Caccianiga, L. Caccianiga, M. Candusso, L. Caramete, R. Caruso, A. Castellina, G. Cataldi, L. Cazon, R. Cester, A. G. Chavez, A. Chiavassa, J. A. Chinellato, J. Chudoba, M. Cilmo, R. W. Clay, G. Cocciolo, R. Colalillo, A. Coleman, L. Collica, M. R. Coluccia, R. Conceição, F. Contreras, M. J. Cooper, A. Cordier, S. Coutu, C. E. Covault, J. Cronin, R. Dallier, B. Daniel, S. Dasso, K. Daumiller, B. R. Dawson, R. M. De Almeida, S. J. De Jong, G. De Mauro, J. R.T. De Mello Neto, I. De Mitri, J. De Oliveira, V. De Souza, L. Del Peral, O. Deligny, H. Dembinski, N. Dhital, C. Di Giulio, A. Di Matteo, J. C. Diaz, M. L. Díaz Castro, F. Diogo, C. Dobrigkeit, W. Docters, J. C. D'olivo, A. Dorofeev, Q. Dorosti Hasankiadeh, M. T. Dova, J. Ebr, R. Engel, M. Erdmann, M. Erfani, C. O. Escobar, J. Espadanal, A. Etchegoyen, H. Falcke, K. Fang, G. Farrar, A. C. Fauth, N. Fazzini, A. P. Ferguson, M. Fernandes, B. Fick, J. M. Figueira, A. Filevich, A. Filipčič, B. D. Fox, O. Fratu, M. M. Freire, B. Fuchs, T. Fujii, B. García, D. Garcia-Pinto, F. Gate, H. Gemmeke, A. Gherghel-Lascu, P. E. Ghia, U. Giaccari, M. Giammarchi, M. Giller, D. Głas, C. Glaser, H. Glass, G. Golup, M. Gómez Berisso, P. F. Gómez Vitale, N. González, B. Gookin, J. Gordon, A. Gorgi, P. Gorham, P. Gouffon, N. Griffith, A. F. Grillo, T. D. Grubb, Y. Guardincerri, F. Guarino, G. P. Guedes, M. R. Hampel, P. Hansen, D. Harari, T. A. Harrison, S. Hartmann, J. L. Harton, A. Haungs, T. Hebbeker, D. Heck, P. Heimann, A. E. Herve, G. C. Hill, C. Hojvat, N. Hollon, E. Holt, P. Homola, J. R. Hörandel, P. Horvath, M. Hrabovský, D. Huber, T. Huege, A. Insolia, P. G. Isar, I. Jandt, S. Jansen, C. Jarne, J. A. Johnsen, M. Josebachuili, A. Kääpä, O. Kambeitz, K. H. Kampert, P. Kasper, I. Katkov, B. Kégl, B. Keilhauer, A. Keivani, E. Kemp, R. M. Kieckhafer, H. E. Klages, M. Kleifges, J. Kleinfeller, R. Krause, N. Krohm, O. Krömer, D. Kuempel, N. Kunka, D. Lahurd, L. Latronico, R. Lauer, M. Lauscher, P. Lautridou, S. Le Coz, D. Lebrun, P. Lebrun, M. A. Leigui De Oliveira, A. Letessier-Selvon, I. Lhenry-Yvon, K. Link, L. Lopes, R. López, A. López Casado, K. Louedec, L. Lu, A. Lucero, M. Malacari, S. Maldera, M. Mallamaci, J. Maller, D. Mandat, P. Mantsch, A. G. Mariazzi, V. Marin, I. C. Mariş, G. Marsella, D. Martello, L. Martin, H. Martinez, O. Martínez Bravo, D. Martraire, J. J. Masías Meza, H. J. Mathes, S. Mathys, J. Matthews, J. A.J. Matthews, G. Matthiae, D. Maurel, D. Maurizio, E. Mayotte, P. O. Mazur, C. Medina, G. Medina-Tanco, R. Meissner, V. B.B. Mello, D. Melo, A. Menshikov, S. Messina, R. Meyhandan, M. I. Micheletti, L. Middendorf, I. A. Minaya, L. Miramonti, B. Mitrica, L. Molina-Bueno, S. Mollerach, F. Montanet, C. Morello, M. Mostafá, C. E. Moura, M. A. Muller, G. Müller, S. Müller, R. Mussa, G. Navarra, J. L. Navarro, S. Navas, P. Necesal, L. Nellen, A. Nelles, J. Neuser, P. H. Nguyen, M. Niculescu-Oglinzanu, M. Niechciol, L. Niemietz, T. Niggemann, D. Nitz, D. Nosek, V. Novotny, L. Nožka, L. Ochilo, F. Oikonomou, A. Olinto, N. Pacheco, D. Pakk Selmi-Dei, M. Palatka, J. Pallotta, P. Papenbreer, G. Parente, A. Parra, T. Paul, M. Pech, J. Pekala, R. Pelayo, I. M. Pepe, L. Perrone, E. Petermann, C. Peters, S. Petrera, Y. Petrov, J. Phuntsok, R. Piegaia, T. Pierog, P. Pieroni, M. Pimenta, V. Pirronello, M. Platino, M. Plum, A. Porcelli, C. Porowski, R. R. Prado, P. Privitera, M. Prouza, V. Purrello, E. J. Quel, S. Querchfeld, S. Quinn, J. Rautenberg, O. Ravel, D. Ravignani, B. Revenu, J. Ridky, S. Riggi, M. Risse, P. Ristori, V. Rizi, W. Rodrigues De Carvalho, G. Rodriguez Fernandez, J. Rodriguez Rojo, M. D. Rodríguez-Frías, D. Rogozin, J. Rosado, M. Roth, E. Roulet, A. C. Rovero, S. J. Saffi, A. Saftoiu, F. Salamida, H. Salazar, A. Saleh, F. Salesa Greus, G. Salina, F. Sánchez, P. Sanchez-Lucas, E. Santos, E. M. Santos, F. Sarazin, B. Sarkar, R. Sarmento, R. Sato, C. Scarso, M. Schauer, V. Scherini, H. Schieler, P. Schiffer, D. Schmidt, O. Scholten, H. Schoorlemmer, P. Schovánek, F. G. Schröder, A. Schulz, J. Schulz, J. Schumacher, S. J. Sciutto, A. Segreto, M. Settimo, A. Shadkam, R. C. Shellard, I. Sidelnik, G. Sigl, O. Sima, A. ͆miałkowski, R. Šmída, G. R. Snow, P. Sommers, J. Sorokin, R. Squartini, Y. N. Srivastava, D. Stanca, S. Stanič, J. Stapleton, J. Stasielak, M. Stephan, A. Stutz, F. Suarez, T. Suomijärvi, A. D. Supanitsky, M. S. Sutherland, J. Swain, Z. Szadkowski, O. A. Taborda, A. Tapia, A. Tepe, V. M. Theodoro, J. Tiffenberg, C. Timmermans, C. J. Todero Peixoto, G. Toma, L. Tomankova, B. Tomé, A. Tonachini, G. Torralba Elipe, D. Torres Machado, P. Travnicek, R. Ulrich, M. Unger, M. Urban, J. F. Valdés Galicia, I. Valiño, L. Valore, G. Van Aar, P. Van Bodegom, A. M. Van Den Berg, S. Van Velzen, A. Van Vliet, E. Varela, B. Vargas Cárdenas, G. Varner, R. Vasquez, J. R. Vázquez, R. A. Vázquez, D. Veberič, V. Verzi, J. Vicha, M. Videla, L. Villaseñor, B. Vlcek, S. Vorobiov, H. Wahlberg, O. Wainberg, D. Walz, A. A. Watson, M. Weber, K. Weidenhaupt, A. Weindl, F. Werner, A. Widom, L. Wiencke, H. Wilczyński, T. Winchen, D. Wittkowski, B. Wundheiler, S. Wykes, L. Yang, T. Yapici, A. Yushkov, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik, A. Zepeda, Y. Zhu, B. Zimmermann, M. Ziolkowski, F. Zuccarello

    Research output: Contribution to journalArticle

    Abstract

    Neutrinos in the cosmic ray flux with energies near 1 EeV and above are detectable with the Surface Detector array (SD) of the Pierre Auger Observatory. We report here on searches through Auger data from 1 January 2004 until 20 June 2013. No neutrino candidates were found, yielding a limit to the diffuse flux of ultrahigh energy neutrinos that challenges the Waxman-Bahcall bound predictions. Neutrino identification is attempted using the broad time structure of the signals expected in the SD stations, and is efficiently done for neutrinos of all flavors interacting in the atmosphere at large zenith angles, as well as for "Earth-skimming" neutrino interactions in the case of tau neutrinos. In this paper the searches for downward-going neutrinos in the zenith angle bins 60°-75°and 75°-90°as well as for upward-going neutrinos, are combined to give a single limit. The 90% C.L. single-flavor limit to the diffuse flux of ultrahigh energy neutrinos with an E-2 spectrum in the energy range 1.0×1017eV-2.5×1019eV is Eν2dNν/dEν<6.4×10-9GeVcm-2s-1sr-1.

    Original languageEnglish (US)
    Article number092008
    JournalPhysical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
    Volume91
    Issue number9
    DOIs
    StatePublished - May 26 2015

    ASJC Scopus subject areas

    • Nuclear and High Energy Physics
    • Physics and Astronomy (miscellaneous)

    Fingerprint Dive into the research topics of 'Improved limit to the diffuse flux of ultrahigh energy neutrinos from the Pierre Auger observatory'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this

    Aab, A., Abreu, P., Aglietta, M., Ahn, E. J., Al Samarai, I., Albuquerque, I. F. M., Allekotte, I., Allison, P., Almela, A., Alvarez Castillo, J., Alvarez-Muñiz, J., Alves Batista, R., Ambrosio, M., Aminaei, A., Anchordoqui, L., Andringa, S., Aramo, C., Aranda, V. M., Arqueros, F., ... Zuccarello, F. (2015). Improved limit to the diffuse flux of ultrahigh energy neutrinos from the Pierre Auger observatory. Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, 91(9), [092008]. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.91.092008