Observation of the cosmic ray shadow of the Sun with the ANTARES neutrino telescope

Autor: ANTARES Collaboration, Albert, A., André, M., Anghinolfi, M., Anton, G., Ardid, M., Aubert, J. -J., Aublin, J., Baret, B., Basa, S., Belhorma1, B., Bertin, V., Biagi, S., Bissinger, M., Boumaaza, J., Bouta, M., Bouwhuis, M. C., Brânzaş, H., Bruijn, R., Brunner, J., Busto, J., Capone, A., Caramete, L., Carr, J., Celli, S., Chabab, M., Chau, T. N., Moursli, R. Cherkaoui El, Chiarusi, T., Circella, M., Coleiro, A., Colomer-Molla, M., Coniglione, R., Coyle, P., Creusot, A., Díaz, A. F., de Wasseige, G., Deschamps, A., Distefano, C., Di Palma, I., Domi, A., Donzaud, C., Dornic, D., Drouhin, D., Eber, T., Khayati, N. El, Enzenhöfer, A., Ettahiri, A., Fermani, P., Ferrara, G., Filippini, F., Fusco, L., Gay, P., Glotin, H., Gozzini, R., Graf, K., Guidi, C., Hallmann, S., van Haren, H., Heijboer, A. J., Hello, Y., Hernández-Rey, J. J., Hößl, J., Hofestädt, J., Huang, F., Illuminati, G., James, C. W., de Jong, M., de Jong, P., Jongen, M., Kadler, M., Kalekin, O., Katz, U., Khan-Chowdhury, N. R., Kouchner, A., Kreykenbohm, I., Kulikovskiy, V., Lahmann, R., Breton, R. Le, Lefèvre, D., Leonora, E., Levi, G., Lincetto, M., Lopez-Coto, D., Loucatos, S., Maggi, G., Manczak, J., Marcelin, M., Margiotta, A., Marinelli, A., Martínez-Mora, J. A., Mele, R., Melis, K., Migliozzi, P., Moser, M., Moussa, A., Muller, R., Nauta, L., Navas, S., Nezri, E., Nielsen, C., Nuñez-Castiñeyra, A., O'Fearraigh, B., Organokov, M., Păvălaş, G. E., Pellegrino, C., Perrin-Terrin, M., Piattelli, P., Poirè, C., Popa, V., Pradier, T., Randazzo, N., Reck, S., Riccobene, G., Romanov, A., Sánchez-Losa, A., Samtleben, D. F. E., Sanguineti, M., Sapienza, P., Schnabe, J., Schüssler, F., Spurio, M., Stolarczyk, Th., Strandberg, B., Taiuti, M., Tayalati, Y., Thakore, T., Tingay, S. J., Vallage, B., Van Elewyck, V., Versari, F., Viola, S., Vivolo, D., Wilms, J., Zegarelli, A., Zornoza, J. D., Zúñiga, J.
Přispěvatelé: Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA)), Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géoazur (GEOAZUR 7329), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Laboratoire de Physique de Clermont (LPC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA), Laboratoire d'Informatique et Systèmes (LIS), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, ANTARES, ANR-18-IDEX-0001,Université de Paris,Université de Paris(2018), Albert A., Andre M., Anghinolfi M., Anton G., Ardid M., Aubert J.-J., Aublin J., Baret B., Basa S., Belhorma B., Bertin V., Biagi S., Bissinger M., Boumaaza J., Bouta M., Bouwhuis M.C., Branzas H., Bruijn R., Brunner J., Busto J., Capone A., Caramete L., Carr J., Celli S., Chabab M., Chau T.N., Cherkaoui El Moursli R., Chiarusi T., Circella M., Coleiro A., Colomer-Molla M., Coniglione R., Coyle P., Creusot A., Diaz A.F., De Wasseige G., Deschamps A., Distefano C., Di Palma I., Domi A., Donzaud C., Dornic D., Drouhin D., Eberl T., El Khayati N., Enzenhofer A., Ettahiri A., Fermani P., Ferrara G., Filippini F., Fusco L., Gay P., Glotin H., Gozzini R., Graf K., Guidi C., Hallmann S., Van Haren H., Heijboer A.J., Hello Y., Hernandez-Rey J.J., Hossl J., Hofestadt J., Huang F., Illuminati G., James C.W., De Jong M., De Jong P., Jongen M., Kadler M., Kalekin O., Katz U., Khan-Chowdhury N.R., Kouchner A., Kreykenbohm I., Kulikovskiy V., Lahmann R., Le Breton R., Lefevre D., Leonora E., Levi G., Lincetto M., Lopez-Coto D., Loucatos S., Maggi G., Manczak J., Marcelin M., Margiotta A., Marinelli A., Martinez-Mora J.A., Mele R., Melis K., Migliozzi P., Moser M., Moussa A., Muller R., Nauta L., Navas S., Nezri E., Nielsen C., Nunez-Castineyra A., O'Fearraigh B., Organokov M., Pavalas G.E., Pellegrino C., Perrin-Terrin M., Piattelli P., Poire C., Popa V., Pradier T., Randazzo N., Reck S., Riccobene G., Romanov A., Sanchez-Losa A., Samtleben D.F.E., Sanguineti M., Sapienza P., Schnabel J., Schussler F., Spurio M., Stolarczyk T., Strandberg B., Taiuti M., Tayalati Y., Thakore T., Tingay S.J., Vallage B., Van Elewyck V., Versari F., Viola S., Vivolo D., Wilms J., Zegarelli A., Zornoza J.D., Zuniga J., Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN), Centre Tecnològic de Vilanova i la Geltrú, Universitat Politècnica de Catalunya. LAB - Laboratori d'Aplicacions Bioacústiques, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU), Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (España), KM3NeT (IHEF, IoP, FNWI), ATLAS (IHEF, IoP, FNWI), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Aix Marseille Université (AMU), Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA), Albert, A., Andre, M., Anghinolfi, M., Anton, G., Ardid, M., Aubert, J. -J., Aublin, J., Baret, B., Basa, S., Belhorma, B., Bertin, V., Biagi, S., Bissinger, M., Boumaaza, J., Bouta, M., Bouwhuis, M. C., Branzas, H., Bruijn, R., Brunner, J., Busto, J., Capone, A., Caramete, L., Carr, J., Celli, S., Chabab, M., Chau, T. N., Cherkaoui El Moursli, R., Chiarusi, T., Circella, M., Coleiro, A., Colomer-Molla, M., Coniglione, R., Coyle, P., Creusot, A., Diaz, A. F., De Wasseige, G., Deschamps, A., Distefano, C., Di Palma, I., Domi, A., Donzaud, C., Dornic, D., Drouhin, D., Eberl, T., El Khayati, N., Enzenhofer, A., Ettahiri, A., Fermani, P., Ferrara, G., Filippini, F., Fusco, L., Gay, P., Glotin, H., Gozzini, R., Graf, K., Guidi, C., Hallmann, S., Van Haren, H., Heijboer, A. J., Hello, Y., Hernandez-Rey, J. J., Hossl, J., Hofestadt, J., Huang, F., Illuminati, G., James, C. W., De Jong, M., De Jong, P., Jongen, M., Kadler, M., Kalekin, O., Katz, U., Khan-Chowdhury, N. R., Kouchner, A., Kreykenbohm, I., Kulikovskiy, V., Lahmann, R., Le Breton, R., Lefevre, D., Leonora, E., Levi, G., Lincetto, M., Lopez-Coto, D., Loucatos, S., Maggi, G., Manczak, J., Marcelin, M., Margiotta, A., Marinelli, Antonio, Martinez-Mora, J. A., Mele, Rosa, Melis, K., Migliozzi, P., Moser, M., Moussa, A., Muller, R., Nauta, L., Navas, S., Nezri, E., Nielsen, C., Nunez-Castineyra, A., O'Fearraigh, B., Organokov, M., Pavalas, G. E., Pellegrino, C., Perrin-Terrin, M., Piattelli, P., Poire, C., Popa, V., Pradier, T., Randazzo, N., Reck, S., Riccobene, G., Romanov, A., Sanchez-Losa, A., Samtleben, D. F. E., Sanguineti, M., Sapienza, P., Schnabel, J., Schussler, F., Spurio, M., Stolarczyk, T., Strandberg, B., Taiuti, M., Tayalati, Y., Thakore, T., Tingay, S. J., Vallage, B., Van Elewyck, V., Versari, F., Viola, S., Vivolo, Daniele, Wilms, J., Zegarelli, A., Zornoza, J. D., Zuniga, J.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Astrofísica
Physics::Instrumentation and Detectors
Raigs còsmics
Monte Carlo method
Astrophysics
01 natural sciences
Cosmology
law.invention
High Energy Physics - Experiment
High Energy Physics - Experiment (hep-ex)
law
Shadow
[PHYS.HEXP]Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex]
Astrophysics::Solar and Stellar Astrophysics
Pointlike neutrinos
Physics
High Energy Astrophysical Phenomena (astro-ph.HE)
astro-ph.HE
astro-ph.IM
Sun shadow effect
Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics
solar
muon: atmosphere
Physique [physics]/Astrophysique [astro-ph]
neutrino: detector
Neutrino detector
Sun shadow
ANTARES
Neutrino telescope
shadowing
Astrophysics::Earth and Planetary Astrophysics
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics
Antares neutrino telescope
Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena
FOS: Physical sciences
Cosmic ray
Cosmic Ray
Telescope
cosmic rays
hal-03171499
0103 physical sciences
Experiments in gravity
Angular resolution
14. Life underwater
Neutrins
[PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det]
010306 general physics
muon: flux
Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM)
Muon
ANTARES
Telescopis
010308 nuclear & particles physics
Astronomy
neutrino: particle source
Physique [physics]/Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex]
cosmic radiation: primary
angular resolution
FISICA APLICADA
Física::Astronomia i astrofísica [Àrees temàtiques de la UPC]
High Energy Physics::Experiment
[PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]
cosmology
statistical
absorption
Telescopes
Zdroj: Phys.Rev.D
Phys.Rev.D, 2020, 102 (12), pp.122007. ⟨10.1103/PhysRevD.102.122007⟩
UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Physical Review D
Physical Review D, American Physical Society, 2020, 102 (12), pp.122007. ⟨10.1103/PhysRevD.102.122007⟩
Digital.CSIC. Repositorio Institucional del CSIC
instname
RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia
Physical Review D. Particles, Fields, Gravitation, and Cosmology, 102(12):122007. American Institute of Physics
ISSN: 1550-7998
1550-2368
2470-0010
DOI: 10.1103/PhysRevD.102.122007⟩
Popis: [EN] The ANTARES detector is an undersea neutrino telescope in the Mediterranean Sea. The search for pointlike neutrino sources is one of the main goals of the ANTARES telescope, requiring a reliable method to evaluate the detector angular resolution and pointing accuracy. This work describes the study of the Sun ¿shadow¿ effect with the ANTARES detector. The shadow is the deficit in the atmospheric muon flux in the direction of the Sun caused by the absorption of the primary cosmic rays. This analysis is based on the data collected between 2008 and 2017 by the ANTARES telescope. The observed statistical significance of the Sun shadow detection is 3.7¿, with an estimated angular resolution of 0.59° +- 0.10°for downward-going muons. The pointing accuracy is found to be consistent with the expectations and no evidence of systematic pointing shifts is observed.
The authors acknowledge the financial support of the funding agencies: Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat `a l'' energie atomique et aux energies alternatives, Commission Europeenne (FEDER fund and Marie Curie Program), Institut Universitaire de France, LabEx UnivEarthS (ANR-10-LABX-0023 and ANR-18-IDEX-0001), R ' egion Ile-de-France (DIM-ACAV), Region Alsace (contract CPER), Region Provence-Alpes-Cote d'Azur, Departement du Var and Ville de La Seyne-sur-Mer, France; Bundesministerium fur Bildung und Forschung, Germany; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Italy; Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek, the Netherlands; Council of the President of the Russian Federation for Young Scientists and Leading Scientific Schools supporting grants, Russia; Executive Unit for Financing Higher Education, Research, Development and Innovation (UEFISCDI), Romania; Ministerio de Ciencia, Innovacion, Investigacion y Universidades (MCIU): Programa Estatal de Generacion de Conocimiento (refs. PGC2018-096663-B-C41, -A-C42, -B-C43, -B-C44) (MCIU/FEDER), Severo Ochoa Centre of Excellence and MultiDark Consolider (MCIU), Junta de Andalucia (refs. SOMM17/6104/UGR and A-FQM-053-UGR18), Generalitat Valenciana: Grisolia (ref. GRISOLIA/2018/119), Spain; Ministry of Higher Education, Scientific Research and Professional Training, Morocco. We also acknowledge the technical support of Ifremer, AIM and Foselev Marine for the sea operation and the CC-IN2P3 for the computing facilities.
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