Model-independent search for neutrino sources with the ANTARES neutrino telescope

Autor: C. Donzaud, A. Enzenhöfer, Stéphane Basa, C. Mueller, A. Heijboer, H. Costantini, I. El Bojaddaini, A. Creusot, S. Biagi, P. Coyle, Th. Stolarczyk, A. Mathieu, S. Geißelsöder, M. Kreter, Gisela Anton, J-J. Aubert, C. Perrina, L. Quinn, Daniele Vivolo, Ingo Kreykenbohm, Giorgio Riccobene, H. van Haren, Jörn Wilms, J. Hößl, J.D. Zornoza, Dominique Lefèvre, L. Caramete, B. Baret, T. Grégoire, K. Roensch, C. Sieger, A. Vizzoca, S. Loucatos, T. Pradier, R. Coniglione, E. Leonora, Matthias Kadler, Dominik Elsässer, E. Nezri, S. Bourret, Uli Katz, K. Graf, Yann Hello, Tommaso Chiarusi, S. J. Wagner, M. Jongen, A. Moussa, M. Anghinolfi, R. Gracia Ruiz, T. Michael, G. De Bonis, C. Distefano, D. F. E. Samtleben, T. Seitz, R. Bruijn, Annarita Margiotta, Michel André, D. Turpin, J. Hofestädt, L.A. Fusco, M. Saldaña, V. Bertin, Alexis Coleiro, J. Zúñiga, M. Taiuti, C. W. James, Miguel Ardid, K. Melis, R. Mele, Hervé Glotin, D. Dornic, A. Trovato, M. de Jong, J. Carr, T. Avgitas, J.A. Martínez-Mora, F. Schüssler, Piera Sapienza, A. Gleixner, Juan José Hernández-Rey, M. Tselengidou, Antonio Capone, Maurizio Spurio, I. Salvadori, Steffen Hallmann, Jutta Schnabel, R. Lahmann, V. Van Elewyck, J. Barrios-Martí, A. Sánchez-Losa, Arnauld Albert, Jose Busto, Joao A B Coelho, R. Bormuth, Ivan Felis, C. Lachaud, V. Popa, Marco Circella, Anne Deschamps, Matteo Sanguineti, Oleg Kalekin, D. Kießling, K. Geyer, Antonio Marinelli, G.E. Păvălaş, D. Drouhin, C. Tönnis, C. Racca, Jürgen Brunner, I. Di Palma, C. Vallée, V. Giordano, Giulia Illuminati, S. Galatà, B. Vallage, Paolo Piattelli, M. Marcelin, Y. Tayalati, P. Migliozzi, V. Kulikovskiy, Silvia Celli, M.C. Bouwhuis, C. Pellegrino, Thomas Eberl, M. Lotze, C. Hugon, Antoine Kouchner
Přispěvatelé: Centre Tecnològic de Vilanova i la Geltrú, Universitat Politècnica de Catalunya. LAB - Laboratori d'Aplicacions Bioacústiques, Groupe de Recherche en Physique des Hautes Energies (GRPHE), Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-IUT de Colmar, Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-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)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Information et des Systèmes (LSIS), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Arts et Métiers Paristech ENSAM Aix-en-Provence-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), Département de Physique des Particules (ex SPP) (DPhP), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, 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), ANTARES, Albert, A., Andre, M., Anghinolfi, M., Anton, G., Ardid, M., Aubert, J. -J., Avgitas, T., Baret, B., Barrios-Marti, J., Basa, S., Bertin, V., Biagi, S., Bormuth, R., Bourret, S., Bouwhuis, M. C., Bruijn, R., Brunner, J., Busto, J., Capone, A., Caramete, L., Carr, J., Celli, S., Chiarusi, T., Circella, M., Coelho, J. A. B., Coleiro, A., Coniglione, R., Costantini, H., Coyle, P., Creusot, A., Deschamps, A., De Bonis, G., Distefano, C., Di Palma, I., Donzaud, C., Dornic, D., Drouhin, D., Eberl, T., El Bojaddaini, I., Elsasser, D., Enzenhofer, A., Felis, I., Fusco, L. A., Galata, S., Gay, P., Geisselsoder, S., Geyer, K., Giordano, V., Gleixner, A., Glotin, H., Gregoire, T., Gracia Ruiz, R., Graf, K., Hallmann, S., van Haren, H., Heijboer, A. J., Hello, Y., Hernandez-Rey, J. J., Hossl, J., Hofestadt, J., Hugon, C., Illuminati, G., James, C. W., de Jong, M., Jongen, M., Kadler, M., Kalekin, O., Katz, U., Kiessling, D., Kouchner, A., Kreter, M., Kreykenbohm, I., Kulikovskiy, V., Lachaud, C., Lahmann, R., Lefevre, D., Leonora, E., Lotze, M., Loucatos, S., Marcelin, M., Margiotta, A., Marinelli, A., Martinez-Mora, J. A., Mathieu, A., Mele, R., Melis, K., Michael, T., Migliozzi, P., Moussa, A., Mueller, C., Nezri, E., Pavalas, G. E., Pellegrino, C., Perrina, C., Piattelli, P., Popa, V., Pradier, T., Quinn, L., Racca, C., Riccobene, G., Roensch, K., Sanchez-Losa, A., Saldana, M., Salvadori, I., Samtleben, D. F. E., Sanguineti, M., Sapienza, P., Schnabel, J., Schussler, F., Seitz, T., Sieger, C., Spurio, M., Stolarczyk, T., Taiuti, M., Tayalati, Y., Trovato, A., Tselengidou, M., Turpin, D., Tonnis, C., Vallage, B., Vallee, C., Van Elewyck, V., Vivolo, D., Vizzoca, A., Wagner, S., Wilms, J., Zornoza, J. D., Zuniga, J., Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut Universitaire de Technologie de Colmar, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Arts et Métiers Paristech ENSAM Aix-en-Provence-Université de Toulon (UTLN)-Aix Marseille Université (AMU), Département de Physique des Particules (ex SPP) (DPP), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Albert A., Andre M., Anghinolfi M., Anton G., Ardid M., Aubert J.-J., Avgitas T., Baret B., Barrios-Marti J., Basa S., Bertin V., Biagi S., Bormuth R., Bourret S., Bouwhuis M.C., Bruijn R., Brunner J., Busto J., Capone A., Caramete L., Carr J., Celli S., Chiarusi T., Circella M., Coelho J.A.B., Coleiro A., Coniglione R., Costantini H., Coyle P., Creusot A., Deschamps A., De Bonis G., Distefano C., Di Palma I., Donzaud C., Dornic D., Drouhin D., Eberl T., El Bojaddaini I., Elsasser D., Enzenhofer A., Felis I., Fusco L.A., Galata S., Gay P., Geisselsoder S., Geyer K., Giordano V., Gleixner A., Glotin H., Gregoire T., Gracia Ruiz R., Graf K., Hallmann S., van Haren H., Heijboer A.J., Hello Y., Hernandez-Rey J.J., Hossl J., Hofestadt J., Hugon C., Illuminati G., James C.W., de Jong M., Jongen M., Kadler M., Kalekin O., Katz U., Kiessling D., Kouchner A., Kreter M., Kreykenbohm I., Kulikovskiy V., Lachaud C., Lahmann R., Lefevre D., Leonora E., Lotze M., Loucatos S., Marcelin M., Margiotta A., Marinelli A., Martinez-Mora J.A., Mathieu A., Mele R., Melis K., Michael T., Migliozzi P., Moussa A., Mueller C., Nezri E., Pavalas G.E., Pellegrino C., Perrina C., Piattelli P., Popa V., Pradier T., Quinn L., Racca C., Riccobene G., Roensch K., Sanchez-Losa A., Saldana M., Salvadori I., Samtleben D.F.E., Sanguineti M., Sapienza P., Schnabel J., Schussler F., Seitz T., Sieger C., Spurio M., Stolarczyk T., Taiuti M., Tayalati Y., Trovato A., Tselengidou M., Turpin D., Tonnis C., Vallage B., Vallee C., Van Elewyck V., Vivolo D., Vizzoca A., Wagner S., Wilms J., Zornoza J.D., Zuniga J., Albert, A, Andre, M, Anghinolfi, M, Anton, G, Ardid, M, Aubert, Jj, Avgitas, T, Baret, B, Barrios-Marti, J, Basa, S, Bertin, V, Biagi, S, Bormuth, R, Bourret, S, Bouwhuis, Mc, Bruijn, R, Brunner, J, Busto, J, Capone, A, Caramete, L, Carr, J, Celli, S, Chiarusi, T, Circella, M, Coelho, Jab, Coleiro, A, Coniglione, R, Costantini, H, Coyle, P, Creusot, A, Deschamps, A, De Bonis, G, Distefano, C, Di Palma, I, Donzaud, C, Dornic, D, Drouhin, D, Eberl, T, Bojaddaini, I, Elsasser, D, Enzenhofer, A, Felis, I, Fusco, La, Galata, S, Gay, P, Geisselsoder, S, Geyer, K, Giordano, V, Gleixner, A, Glotin, H, Gregoire, T, Ruiz, Rg, Graf, K, Hallmann, S, van Haren, H, Heijboer, Aj, Hello, Y, Hernandez-Rey, Jj, Hossl, J, Hofestadt, J, Hugon, C, Illuminati, G, James, Cw, de Jong, M, Jongen, M, Kadler, M, Kalekin, O, Katz, U, Kiessling, D, Kouchner, A, Kreter, M, Kreykenbohm, I, Kulikovskiy, V, Lachaud, C, Lahmann, R, Lefevre, D, Leonora, E, Lotze, M, Loucatos, S, Marcelin, M, Margiotta, A, Marinelli, A, Martinez-Mora, Ja, Mathieu, A, Mele, R, Melis, K, Michael, T, Migliozzi, P, Moussa, A, Mueller, C, Nezri, E, Pavalas, Ge, Pellegrino, C, Perrina, C, Piattelli, P, Popa, V, Pradier, T, Quinn, L, Racca, C, Riccobene, G, Roensch, K, Sanchez-Losa, A, Saldana, M, Salvadori, I, Samtleben, Dfe, Sanguineti, M, Sapienza, P, Schnabel, J, Schussler, F, Seitz, T, Sieger, C, Spurio, M, Stolarczyk, T, Taiuti, M, Tayalati, Y, Trovato, A, Tselengidou, M, Turpin, D, Tonnis, C, Vallage, B, Vallee, C, Van Elewyck, V, Vivolo, D, Vizzoca, A, Wagner, S, Wilms, J, Zornoza, Jd, Zuniga, J, KM3NeT (IHEF, IoP, FNWI), Institut Universitaire de Technologie de Colmar-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Aix Marseille Université (AMU), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-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)-Université Côte d'Azur (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), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), 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), 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)-Université Côte d'Azur (UCA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Astrofísica
85-04
85-05
85-08
Solar neutrino
Astrophysics
01 natural sciences
IceCube
010303 astronomy & astrophysics
media_common
Physics
High Energy Astrophysical Phenomena (astro-ph.HE)
spatial distribution
track data analysis
Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics
Astropartícules
neutrino: detector
Anisotropy
Astroparticle physics
Neutrino astronomy
Pattern recognition
Neutrino detector
Measurements of neutrino speed
Neutrino
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena
media_common.quotation_subject
Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena
FOS: Physical sciences
Astroparticle physic
emission: model
neutrino: production
0103 physical sciences
Neutrins
Neutrinos
ANTARES
Telescopis
010308 nuclear & particles physics
Astronomy and Astrophysics
Solar neutrino problem
neutrino: VHE
Neutrino astrophysics
Sky
Física::Astronomia i astrofísica [Àrees temàtiques de la UPC]
FISICA APLICADA
High Energy Physics::Experiment
[PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]
Anysotropy
Telescopes
Zdroj: Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya
instname
Astropart.Phys.
Astropart.Phys., 2020, 114, pp.35-47. ⟨10.1016/j.astropartphys.2019.06.003⟩
ResearcherID
NASA Astrophysics Data System
UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Astroparticle Physics, 114, 35-47. Elsevier
RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia
ISSN: 0927-6505
Popis: [EN] A novel method to analyse the spatial distribution of neutrino candidates recorded with the ANTARES neutrino telescope is introduced, searching for an excess of neutrinos in a region of arbitrary size and shape from any direction in the sky. Techniques originating from the domains of machine learning, pat- tern recognition and image processing are used to purify the sample of neutrino candidates and for the analysis of the obtained skymap. In contrast to a dedicated search for a speci¿c neutrino emission model, this approach is sensitive to a wide range of possible morphologies of potential sources of high-energy neutrino emission. The application of these methods to ANTARES data yields a large-scale excess with a post-trial signi¿cance of 2.5¿ . Applied to public data from IceCube in its IC40 con¿guration, an excess consistent with the results from ANTARES is observed with a post-trial signi¿cance of 2.1¿ .
The authors acknowledge the financial support of the funding agencies: Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat a l'energie atomique et aux energies alternatives (CEA), Commission Europeenne (FEDER fund and Marie Curie Program), Institut Universitaire de France (IUF), IdEx program and UnivEarthS Labex program at Sorbonne Paris Cite (ANR-10-LABX-0023 and ANR-11-IDEX-0005-02), Labex OCEVU (ANR-11-LABX-0060) and the A*MIDEX project (ANR-11-IDEX-0001-02), Region Ile-de-France (DIM-ACAV), Region Alsace (contrat CPER), Region Provence-Alpes-Cote d'Azur, Departement du Var and Ville de La Seyne-sur-Mer, France; Bundesministerium fur Bildung und Forschung (BMBF), Germany; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Italy; Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM), Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), the Netherlands; Council of the President of the Russian Federation for young scientists and leading scientific schools supporting grants, Russia; National Authority for Scientific Research (ANCS), Romania; Ministerio de Economia y Cornpetitividad (MINECO): Plan Estatal de Investigacion (refs. FPA2015-65150-C3-1-P, -2-P and -3-P, (MINECO/FEDER)), Severo Ochoa Centre of Excellence and MultiDark Consolider (MINECO), and Prometeo and Grisolia programs (Generalitat Valenciana), 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.
Databáze: OpenAIRE
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