Muon bundle reconstruction with KM3NeT/ORCA using graph convolutional networks
| Autor: | Ageron, M., Aiello, S, Albert, Arthur, Alshamsi, Mohammed, Ambrosone, Antonio, André, Michel, Androulakis, Giorgos, Anghinolfi, Marco, Anton, Gisela, Ardid Ramírez, Miguel, Aublin, J., Bagatelas, Christos |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Centre Tecnològic de Vilanova i la Geltrú, Universitat Politècnica de Catalunya. LAB - Laboratori d'Aplicacions Bioacústiques |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: |
Astrofísica
Mass hierarchy Atmospheric muons Particle detectors Astrophysics Cosmic-ray particles Neutrino mass Cherenkov Neutrino detectors Neutrins Neutrinos Cosmic rays Neutrons Zenith angle Energy Telescopis Charged particles Cherenkov radiation Radiació sincrotrònica Deep learning Convolution Cosmology Física::Astronomia i astrofísica [Àrees temàtiques de la UPC] Mediterranean sea Telescopes Convolutional networks |
| Popis: | KM3NeT/ORCA is a water-Cherenkov neutrino detector, currently under construction in the Mediterranean Sea at a depth of 2450 meters. The project’s main goal is the determination of the neutrino mass hierarchy by measuring the energy- and zenith-angle-resolved oscillation probabilities of atmospheric neutrinos traversing the Earth. Additionally, the detector observes a large amount of atmospheric muons, which can be used to study extensive air showers generated by cosmic ray particles. This work describes a deep-learning based reconstruction of atmospheric muons using graph convolutional networks. They are used to reconstruct the zenith angle, the muon multiplicity and the diameter of atmospheric muon bundles. Simulations and measured data from an early four line stage of the detector are used to evaluate the performance. Furthermore, the reconstructions are compared to the ones of classical approaches, and use cases for the indirect study of cosmic ray particles are shown. Article signat per 297 autors/es: M.Ageron, S. Aiello, A. Albert, M. Alshamsi, S. Alves Garre, Z. Aly, A. Ambrosone, F. Ameli, M. Andre, G. Androulakis, M. Anghinolfi, M. Anguita, G. Anton, M. Ardid, S. Ardid, W. Assal, J. Aublin, C. Bagatelas, B. Baret, S. Basegmez du Pree, M. Bendahman, F. Benfenati, E. Berbee, A. M. van den Berg, V. Bertin, S. Beurthey, V. van Beveren, S. Biagi, M. Billault, M. Bissinger, M. Boettcher, M. Bou Cabo, J. Boumaaza, M. Bouta, C. Boutonnet, G. Bouvet, M. Bouwhuis, C. Bozza, H.Brânzas, R. Bruijn, J. Brunner, R. Bruno, E. Buis, R. Buompane, J. Busto, B. Caiffi, L. Caillat, D. Calvo, S. Campion, A. Capone, H. Carduner, V. Carretero, P. Castaldi, S. Celli;, R. Cereseto, M. Chabab, C. Champion, N. Chau, A. Chen, S. Cherubini, V. Chiarella, T. Chiarusi, M. Circella, R. Cocimano, J. A. B. Coelho, A. Coleiro, M. Colomer Molla, S. Colonges, R. Coniglione, A. Cosquer, P. Coyle, M. Cresta, A. Creuso, A. Cruz, G. Cuttone, A. D’Amico, R. Dallier, B. De Martino, M. De Palma, I. Di Palma, A. F. Díaz, D. Diego- Tortosa, C. Distefano, A. Domi, C. Donzaud, D. Dornic, M. Dörr, D. Drouhin, T. Eberl, A. Eddyamoui, T. van Eeden, D. van Eijk, I. El Bojaddaini, H. Eljarrari, D. Elsaesser, A. Enzenhöfer, V. Espinosa, P. Fermani, G. Ferrara, M. D. Filipovic, F. Filippini, J. Fransen, L. A. Fusco, D. Gajanana, T. Gal, J. García Méndez, A. Garcia Soto, E. Garçon, F. Garufi, C. Gatius, N. Geißelbrecht, L. Gialanella, E. Giorgio, S. R. Gozzini, R. Gracia, K. Graf, G. Grella, D. Guderian, C. Guidi, B. Guillon, M. Gutiérrez, J. Haefner, S. Hallmann, H. Hamdaoui, H. van Haren, A. Heijboer, A. Hekalo, L. Hennig, S. Henry, J. J. Hernández-Rey, J. Hofestädt, F. Huang,W. Idrissi Ibnsalih, A. Ilioni, G. Illuminati, C.W. James, D. Janezashvili, P. Jansweijer, M. de Jong, P. de Jong, B. J. Jung, M. Kadler, P. Kalaczynski, O. Kalekin,U. F. Katz, F. Kayzel, P.Keller, N. R. Khan Chowdhury, G. Kistauri, F. van der Knaap, P. Kooijman, A. Kouchner, M. Kreter, V. Kulikovskiy, M. Labalme, P. Lagier, R. Lahmann, P. Lamare, M. Lamoureux, G. Larosa, C. Lastoria, J. Laurence, A. Lazo, R. Le Breton, E. Le Guirriec, S. Le Stum, G. Lehaut, O. Leonardi, F. Leone, E. Leonora, C. Lerouvillois, J. Lesrel, N. Lessing, G. Levi, M. Lincetto, M. Lindsey Clark, T. Lipreau, C. LLorens Alvarez, A. Lonardo, F. Longhitano, D. Lopez-Coto, N. Lumb, L. Maderer, J. Majumdar, J. Manczak, A. Margiotta, A. Marinelli, A. Marini, C. Markou, L. Martin, J. A. Martínez-Mora, A. Martini, F. Marzaioli, S. Mastroianni, K.W. Melis, G. Miele, P. Migliozzi, E. Migneco, P. Mijakowski, L. S. Miranda, C. M. Mollo, M. Mongelli, A. Moussa, R. Muller, P. Musico, M. Musumeci, L. Nauta, S. Navas, C. A. Nicolau, B. Nkosi, B. Ó Fearraigh, M. O’Sullivan, A. Orlando, G. Ottonello, S. Ottonello, J. Palacios González5, G. Papalashvili, R. Papaleo, C. Pastore, A. M. Paun, G. E. Pavalas, G. Pellegrini, C. Pellegrino, M. Perrin-Terrin, V. Pestel, P. Piattelli, C. Pieterse, O. Pisanti, C. Poirè, V. Popa, T. Pradier, F. Pratolongo, I. Probst, G. Pühlhofer, S. Pulvirenti, G. Quéméner, N. Randazzo, A. Rapicavoli, S. Razzaque, D. Real, S. Reck, G. Riccobene, L. Rigalleau, A. Romanov, A. Rovelli, J. Royon, F. Salesa Greus, D. F. E. Samtleben, A. Sánchez Losa, M. Sanguineti, A. Santangelo, D. Santonocito, P. Sapienza, J. Schmelling, J. Schnabel, M. F. Schneider, J. Schumann, H. M. Schutte, J. Seneca, I. Sgura, R. Shanidze, A. Sharma, A. Sinopoulou, B. Spisso, M. Spurio, D. Stavropoulos, J. Steijger, S. M. Stellacci, M. Taiuti, F. Tatone, Y. Tayalati, E. Tenllado, D. Tézier, T. Thakore, S. Theraube, H. Thiersen, P. Timmer, S. Tingay, S. Tsagkli, V. Tsourapis, E. Tzamariudaki, D. Tzanetatos, C. Valieri, V. Van Elewyck, G. Vasileiadis, F. Versari, S. Viola, D. Vivolo, G. de Wasseige, J.Wilms, R.Wojaczynski, E. deWolf, T. Yousfi, S. Zavatarelli, A. Zegarelli, D. Zito, J. D. Zornoza, J. Zúñiga, N. Zywucka. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|