Abstract
Data collected at the Pierre Auger Observatory are used to establish an upper limit on the diffuse flux of tau neutrinos in the cosmic radiation. Earth-skimming ντ may interact in the Earth's crust and produce a τ lepton by means of charged-current interactions. The τ lepton may emerge from the Earth and decay in the atmosphere to produce a nearly horizontal shower with a typical signature, a persistent electromagnetic component even at very large atmospheric depths. The search procedure to select events induced by τ decays against the background of normal showers induced by cosmic rays is described. The method used to compute the exposure for a detector continuously growing with time is detailed. Systematic uncertainties in the exposure from the detector, the analysis, and the involved physics are discussed. No τ neutrino candidates have been found. For neutrinos in the energy range 2×1017eV<Eν<2×1019eV, assuming a diffuse spectrum of the form Eν-2, data collected between 1 January 2004 and 30 April 2008 yield a 90% confidence-level upper limit of Eν2dNντ/dEν<9×10- 8GeVcm-2s-1sr-1.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Article number | 102001 |
| Journal | Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology |
| Volume | 79 |
| Issue number | 10 |
| DOIs | |
| State | Published - May 1 2009 |
ASJC Scopus subject areas
- Nuclear and High Energy Physics
- Physics and Astronomy (miscellaneous)
Fingerprint
Dive into the research topics of 'Limit on the diffuse flux of ultrahigh energy tau neutrinos with the surface detector of the Pierre Auger Observatory'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
- APA
- Standard
- Harvard
- Vancouver
- Author
- BIBTEX
- RIS
In: Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, Vol. 79, No. 10, 102001, 01.05.2009.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
}
TY - JOUR
T1 - Limit on the diffuse flux of ultrahigh energy tau neutrinos with the surface detector of the Pierre Auger Observatory
AU - Abraham, J.
AU - Abreu, P.
AU - Aglietta, M.
AU - Aguirre, C.
AU - Ahn, E. J.
AU - Allard, D.
AU - Allekotte, I.
AU - Allen, J.
AU - Allison, P.
AU - Alvarez-Muñiz, J.
AU - Ambrosio, M.
AU - Anchordoqui, L.
AU - Andringa, S.
AU - Anzalone, A.
AU - Aramo, C.
AU - Argirò, S.
AU - Arisaka, K.
AU - Arneodo, F.
AU - Arqueros, F.
AU - Asch, T.
AU - Asorey, H.
AU - Assis, P.
AU - Aublin, J.
AU - Ave, M.
AU - Avila, G.
AU - Bäcker, T.
AU - Badagnani, D.
AU - Barber, K. B.
AU - Barbosa, A. F.
AU - Barroso, S. L C
AU - Baughman, B.
AU - Bauleo, P.
AU - Beatty, J. J.
AU - Beau, T.
AU - Becker, B. R.
AU - Becker, K. H.
AU - Bellétoile, A.
AU - Bellido, J. A.
AU - Benzvi, S.
AU - Berat, C.
AU - Bernardini, P.
AU - Bertou, X.
AU - Biermann, P. L.
AU - Billoir, P.
AU - Blanch-Bigas, O.
AU - Blanco, F.
AU - Bleve, C.
AU - Blümer, H.
AU - Boháčová, M.
AU - Bonifazi, C.
AU - Bonino, R.
AU - Brack, J.
AU - Brogueira, P.
AU - Brown, W. C.
AU - Bruijn, R.
AU - Buchholz, P.
AU - Bueno, A.
AU - Burton, R. E.
AU - Busca, N. G.
AU - Caballero-Mora, K. S.
AU - Caramete, L.
AU - Caruso, R.
AU - Carvalho, W.
AU - Castellina, A.
AU - Catalano, O.
AU - Cazon, L.
AU - Cester, R.
AU - Chauvin, J.
AU - Chiavassa, A.
AU - Chinellato, J. A.
AU - Chou, A.
AU - Chudoba, J.
AU - Chye, J.
AU - Clay, R. W.
AU - Colombo, E.
AU - Conceição, R.
AU - Connolly, B.
AU - Contreras, F.
AU - Coppens, J.
AU - Cordier, A.
AU - Cotti, U.
AU - Coutu, S.
AU - Covault, C. E.
AU - Creusot, A.
AU - Criss, A.
AU - Cronin, J.
AU - Curutiu, A.
AU - Dagoret-Campagne, S.
AU - Daumiller, K.
AU - Dawson, B. R.
AU - De Almeida, R. M.
AU - De Domenico, M.
AU - De Donato, C.
AU - De Jong, S. J.
AU - De La Vega, G.
AU - De Mello Junior, W. J M
AU - De Mello Neto, J. R T
AU - De Mitri, I.
AU - De Souza, V.
AU - Decerprit, G.
AU - Del Peral, L.
AU - Deligny, O.
AU - Della Selva, A.
AU - Delle Fratte, C.
AU - Dembinski, H.
AU - Di Giulio, C.
AU - Diaz, J. C.
AU - Diep, P. N.
AU - Dobrigkeit, C.
AU - D'Olivo, J. C.
AU - Dong, P. N.
AU - Dornic, D.
AU - Dorofeev, A.
AU - Dos Anjos, J. C.
AU - Dova, M. T.
AU - D'Urso, D.
AU - Dutan, I.
AU - Duvernois, M. A.
AU - Engel, R.
AU - Erdmann, M.
AU - Escobar, C. O.
AU - Etchegoyen, A.
AU - Facal San Luis, P.
AU - Falcke, H.
AU - Farrar, G.
AU - Fauth, A. C.
AU - Fazzini, N.
AU - Ferrer, F.
AU - Ferrero, A.
AU - Fick, B.
AU - Filevich, A.
AU - Filipčič, A.
AU - Fleck, I.
AU - Fliescher, S.
AU - Fracchiolla, C. E.
AU - Fraenkel, E. D.
AU - Fulgione, W.
AU - Gamarra, R. F.
AU - Gambetta, S.
AU - García, B.
AU - García Gámez, D.
AU - Garcia-Pinto, D.
AU - Garrido, X.
AU - Gelmini, G.
AU - Gemmeke, H.
AU - Ghia, P. L.
AU - Giaccari, U.
AU - Giller, M.
AU - Glass, H.
AU - Goggin, L. M.
AU - Gold, M. S.
AU - Golup, G.
AU - Gomez Albarracin, F.
AU - Gómez Berisso, M.
AU - Gonçalves, P.
AU - Gonçalves Do Amaral, M.
AU - Gonzalez, D.
AU - Gonzalez, J. G.
AU - Góra, D.
AU - Gorgi, A.
AU - Gouffon, P.
AU - Grebe, S.
AU - Grigat, M.
AU - Grillo, A. F.
AU - Guardincerri, Y.
AU - Guarino, F.
AU - Guedes, G. P.
AU - Gutiérrez, J.
AU - Hague, J. D.
AU - Halenka, V.
AU - Hansen, P.
AU - Harari, D.
AU - Harmsma, S.
AU - Harton, J. L.
AU - Haungs, A.
AU - Healy, M. D.
AU - Hebbeker, T.
AU - Hebrero, G.
AU - Heck, D.
AU - Hojvat, C.
AU - Holmes, V. C.
AU - Homola, P.
AU - Hörandel, J. R.
AU - Horneffer, A.
AU - Hrabovský, M.
AU - Huege, T.
AU - Hussain, M.
AU - Iarlori, M.
AU - Insolia, A.
AU - Ionita, F.
AU - Italiano, A.
AU - Jiraskova, S.
AU - Kaducak, M.
AU - Kampert, K. H.
AU - Karova, T.
AU - Kasper, P.
AU - Kégl, B.
AU - Keilhauer, B.
AU - Kemp, E.
AU - Kieckhafer, R. M.
AU - Klages, H. O.
AU - Kleifges, M.
AU - Kleinfeller, J.
AU - Knapik, R.
AU - Knapp, J.
AU - Koang, D. H.
AU - Krieger, A.
AU - Krömer, O.
AU - Kruppke, D.
AU - Kuempel, D.
AU - Kunka, N.
AU - Kusenko, A.
AU - La Rosa, G.
AU - Lachaud, C.
AU - Lago, B. L.
AU - Leão, M. S A B
AU - Lebrun, D.
AU - Lebrun, P.
AU - Lee, J.
AU - Leigui De Oliveira, M. A.
AU - Lemiere, A.
AU - Letessier-Selvon, A.
AU - Leuthold, M.
AU - Lhenry-Yvon, I.
AU - López, R.
AU - Lopez Agüera, A.
AU - Lozano Bahilo, J.
AU - Lucero, A.
AU - Luna García, R.
AU - MacCarone, M. C.
AU - MacOlino, C.
AU - Maldera, S.
AU - Mandat, D.
AU - Mantsch, P.
AU - Mariazzi, A. G.
AU - Maris, I. C.
AU - Marquez Falcon, H. R.
AU - Martello, D.
AU - Martínez, J.
AU - Martínez Bravo, O.
AU - Mathes, H. J.
AU - Matthews, J.
AU - Matthews, J. A J
AU - Matthiae, G.
AU - Maurizio, D.
AU - Mazur, P. O.
AU - McEwen, M.
AU - McNeil, R. R.
AU - Medina-Tanco, G.
AU - Melissas, M.
AU - Melo, D.
AU - Menichetti, E.
AU - Menshikov, A.
AU - Meyhandan, R.
AU - Micheletti, M. I.
AU - Miele, G.
AU - Miller, W.
AU - Miramonti, L.
AU - Mollerach, S.
AU - Monasor, M.
AU - Monnier Ragaigne, D.
AU - Montanet, F.
AU - Morales, B.
AU - Morello, C.
AU - Moreno, J. C.
AU - Morris, C.
AU - Mostafá, M.
AU - Mueller, S.
AU - Muller, M. A.
AU - Mussa, R.
AU - Navarra, G.
AU - Navarro, J. L.
AU - Navas, S.
AU - Necesal, P.
AU - Nellen, L.
AU - Newman-Holmes, C.
AU - Newton, D.
AU - Nhung, P. T.
AU - Nierstenhoefer, N.
AU - Nitz, D.
AU - Nosek, D.
AU - Nožka, L.
AU - Oehlschläger, J.
AU - Olinto, A.
AU - Olmos-Gilbaja, V. M.
AU - Ortiz, M.
AU - Ortolani, F.
AU - Pacheco, N.
AU - Pakk Selmi-Dei, D.
AU - Palatka, M.
AU - Pallotta, J.
AU - Parente, G.
AU - Parizot, E.
AU - Parlati, S.
AU - Pastor, S.
AU - Patel, M.
AU - Paul, T.
AU - Pavlidou, V.
AU - Payet, K.
AU - Pech, M.
AU - Pȩkala, J.
AU - Pelayo, R.
AU - Pepe, I. M.
AU - Perrone, L.
AU - Pesce, R.
AU - Petermann, E.
AU - Petrera, S.
AU - Petrinca, P.
AU - Petrolini, A.
AU - Petrov, Y.
AU - Petrovic, J.
AU - Pfendner, C.
AU - Pichel, A.
AU - Piegaia, R.
AU - Pierog, T.
AU - Pimenta, M.
AU - Pinto, T.
AU - Pirronello, V.
AU - Pisanti, O.
AU - Platino, M.
AU - Pochon, J.
AU - Ponce, V. H.
AU - Pontz, M.
AU - Privitera, P.
AU - Prouza, M.
AU - Quel, E. J.
AU - Rautenberg, J.
AU - Ravignani, D.
AU - Redondo, A.
AU - Reucroft, S.
AU - Revenu, B.
AU - Rezende, F. A S
AU - Ridky, J.
AU - Riggi, S.
AU - Risse, M.
AU - Rivière, C.
AU - Rizi, V.
AU - Robledo, C.
AU - Rodriguez, G.
AU - Rodriguez Martino, J.
AU - Rodriguez Rojo, J.
AU - Rodriguez-Cabo, I.
AU - Rodríguez-Frías, M. D.
AU - Ros, G.
AU - Rosado, J.
AU - Roth, M.
AU - Rouillé-D'Orfeuil, B.
AU - Roulet, E.
AU - Rovero, A. C.
AU - Salamida, F.
AU - Salazar, H.
AU - Salina, G.
AU - Sánchez, F.
AU - Santander, M.
AU - Santo, C. E.
AU - Santos, E. M.
AU - Sarazin, F.
AU - Sarkar, S.
AU - Sato, R.
AU - Scharf, N.
AU - Scherini, V.
AU - Schieler, H.
AU - Schiffer, P.
AU - Schmidt, A.
AU - Schmidt, F.
AU - Schmidt, T.
AU - Scholten, O.
AU - Schoorlemmer, H.
AU - Schovancova, J.
AU - Schovánek, P.
AU - Schroeder, F.
AU - Schulte, S.
AU - Schüssler, F.
AU - Schuster, D.
AU - Sciutto, S. J.
AU - Scuderi, M.
AU - Segreto, A.
AU - Semikoz, D.
AU - Settimo, M.
AU - Shellard, R. C.
AU - Sidelnik, I.
AU - Siffert, B. B.
AU - Smetniansky De Grande, N.
AU - Smiałkowski, A.
AU - Šmída, R.
AU - Smith, B. E.
AU - Snow, G. R.
AU - Sommers, P.
AU - Sorokin, J.
AU - Spinka, H.
AU - Squartini, R.
AU - Strazzeri, E.
AU - Stutz, A.
AU - Suarez, F.
AU - Suomijärvi, T.
AU - Supanitsky, A. D.
AU - Sutherland, M. S.
AU - Swain, J.
AU - Szadkowski, Z.
AU - Tamashiro, A.
AU - Tamburro, A.
AU - Tarutina, T.
AU - Taşcǎu, O.
AU - Tcaciuc, R.
AU - Tcherniakhovski, D.
AU - Thao, N. T.
AU - Thomas, D.
AU - Ticona, R.
AU - Tiffenberg, J.
AU - Timmermans, C.
AU - Tkaczyk, W.
AU - Todero Peixoto, C. J.
AU - Tomé, B.
AU - Tonachini, A.
AU - Torres, I.
AU - Travnicek, P.
AU - Tridapalli, D. B.
AU - Tristram, G.
AU - Trovato, E.
AU - Tuci, V.
AU - Tueros, M.
AU - Ulrich, R.
AU - Unger, M.
AU - Urban, M.
AU - Valdés Galicia, J. F.
AU - Valiño, I.
AU - Valore, L.
AU - Van Den Berg, A. M.
AU - Van Elewyck, V.
AU - Vázquez, R. A.
AU - Veberič, D.
AU - Velarde, A.
AU - Venters, T.
AU - Verzi, V.
AU - Videla, M.
AU - Villaseñor, L.
AU - Vorobiov, S.
AU - Voyvodic, L.
AU - Wahlberg, H.
AU - Wahrlich, P.
AU - Wainberg, O.
AU - Warner, D.
AU - Watson, A. A.
AU - Westerhoff, S.
AU - Whelan, B. J.
AU - Wieczorek, G.
AU - Wiencke, L.
AU - Wilczyńska, B.
AU - Wilczyński, H.
AU - Wileman, C.
AU - Winnick, M. G.
AU - Wu, H.
AU - Wundheiler, B.
AU - Younk, P.
AU - Yuan, G.
AU - Zas, E.
AU - Zavrtanik, D.
AU - Zavrtanik, M.
AU - Zaw, I.
AU - Zepeda, A.
AU - Ziolkowski, M.
PY - 2009/5/1
Y1 - 2009/5/1
N2 - Data collected at the Pierre Auger Observatory are used to establish an upper limit on the diffuse flux of tau neutrinos in the cosmic radiation. Earth-skimming ντ may interact in the Earth's crust and produce a τ lepton by means of charged-current interactions. The τ lepton may emerge from the Earth and decay in the atmosphere to produce a nearly horizontal shower with a typical signature, a persistent electromagnetic component even at very large atmospheric depths. The search procedure to select events induced by τ decays against the background of normal showers induced by cosmic rays is described. The method used to compute the exposure for a detector continuously growing with time is detailed. Systematic uncertainties in the exposure from the detector, the analysis, and the involved physics are discussed. No τ neutrino candidates have been found. For neutrinos in the energy range 2×1017eV
AB - Data collected at the Pierre Auger Observatory are used to establish an upper limit on the diffuse flux of tau neutrinos in the cosmic radiation. Earth-skimming ντ may interact in the Earth's crust and produce a τ lepton by means of charged-current interactions. The τ lepton may emerge from the Earth and decay in the atmosphere to produce a nearly horizontal shower with a typical signature, a persistent electromagnetic component even at very large atmospheric depths. The search procedure to select events induced by τ decays against the background of normal showers induced by cosmic rays is described. The method used to compute the exposure for a detector continuously growing with time is detailed. Systematic uncertainties in the exposure from the detector, the analysis, and the involved physics are discussed. No τ neutrino candidates have been found. For neutrinos in the energy range 2×1017eV
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=65649087590&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=65649087590&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevD.79.102001
DO - 10.1103/PhysRevD.79.102001
M3 - Article
AN - SCOPUS:65649087590
SN - 1550-7998
VL - 79
JO - Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
JF - Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
IS - 10
M1 - 102001
ER -