Probing the origin of ultra-high-energy cosmic rays with neutrinos in the EeV energy range using the Pierre Auger Observatory

Journal
Date Issued
2019
Author(s)
Aab, A.
•
Abreu, P.
•
•
Albuquerque, I. F. M.
•
Albury, J. M.
•
Allekotte, I.
•
Almela, A.
•
Alvarez Castillo, J.
•
Alvarez-Muñiz, J.
•
Anastasi, G. A.
•
Anchordoqui, L.
•
Andrada, B.
•
Andringa, S.
•
Aramo, C.
•
Asorey, H.
•
Assis, P.
•
Avila, G.
•
Badescu, A. M.
•
Bakalova, A.
•
Balaceanu, A.
•
Barbato, F.
•
Barreira Luz, R. J.
•
Baur, S.
•
Becker, K. H.
•
Bellido, J. A.
•
Berat, C.
•
Bertaina, M. E.
•
Bertou, X.
•
Biermann, P. L.
•
Biteau, J.
•
Blanco, A.
•
Blazek, J.
•
Bleve, C.
•
Boháčová, M.
•
Boncioli, D.
•
Bonifazi, C.
•
Borodai, N.
•
Botti, A. M.
•
Brack, J.
•
Bretz, T.
•
Bridgeman, A.
•
Briechle, F. L.
•
Buchholz, P.
•
Bueno, A.
•
Buitink, S.
•
Buscemi, M.
•
Caballero-Mora, K. S.
•
Caccianiga, L.
•
Calcagni, L.
•
Cancio, A.
•
Canfora, F.
•
Caracas, I.
•
Carceller, J. M.
•
Caruso, R.
•
•
Catalani, F.
•
Cataldi, G.
•
Cazon, L.
•
Cerda, M.
•
Chinellato, J. A.
•
Choi, K.
•
Chudoba, J.
•
Chytka, L.
•
Clay, R. W.
•
Cobos Cerutti, A. C.
•
Colalillo, R.
•
Coleman, A.
•
Coluccia, M. R.
•
Conceição, R.
•
Condorelli, A.
•
Consolati, G.
•
Contreras, F.
•
Convenga, F.
•
Cooper, M. J.
•
Coutu, S.
•
Covault, C. E.
•
Daniel, B.
•
Dasso, S.
•
Daumiller, K.
•
Dawson, B. R.
•
Day, J. A.
•
de Almeida, R. M.
•
de Jong, S. J.
•
De Mauro, G.
•
de Mello Neto, J. R. T.
•
De Mitri, I.
•
de Oliveira, J.
•
de Souza, V.
•
Debatin, J.
•
del Río, M.
•
Deligny, O.
•
Dhital, N.
•
Di Matteo, A.
•
Díaz Castro, M. L.
•
Dobrigkeit, C.
•
D'Olivo, J. C.
•
Dorosti, Q.
•
dos Anjos, R. C.
•
Dova, M. T.
•
Dundovic, A.
•
Ebr, J.
•
Engel, R.
•
Erdmann, M.
•
Escobar, C. O.
•
Etchegoyen, A.
•
Falcke, H.
•
Farmer, J.
•
Farrar, G.
•
Fauth, A. C.
•
Fazzini, N.
•
Feldbusch, F.
•
Fenu, F.
•
Ferreyro, L. P.
•
Figueira, J. M.
•
Filipčič, A.
•
Freire, M. M.
•
Fujii, T.
•
Fuster, A.
•
García, B.
•
Gemmeke, H.
•
Gesualdi, F.
•
Gherghel-Lascu, A.
•
Ghia, P. L.
•
Giaccari, U.
•
Giammarchi, M.
•
Giller, M.
•
Głas, D.
•
Glombitza, J.
•
Gobbi, F.
•
Golup, G.
•
Gómez Berisso, M.
•
Gómez Vitale, P. F.
•
Gongora, J. P.
•
González, N.
•
Goos, I.
•
Góra, D.
•
•
Gottowik, M.
•
Grubb, T. D.
•
Guarino, F.
•
Guedes, G. P.
•
Guido, E.
•
Hahn, S.
•
Halliday, R.
•
Hampel, M. R.
•
Hansen, P.
•
Harari, D.
•
Harrison, T. A.
•
Harvey, V. M.
•
Haungs, A.
•
Hebbeker, T.
•
Heck, D.
•
Heimann, P.
•
Hill, G. C.
•
Hojvat, C.
•
Holt, E. M.
•
Homola, P.
•
Hörandel, J. R.
•
Horvath, P.
•
Hrabovský, M.
•
Huege, T.
•
Hulsman, J.
•
Insolia, A.
•
Isar, P. G.
•
Johnsen, J. A.
•
Jurysek, J.
•
Kääpä, A.
•
Kampert, K. H.
•
Keilhauer, B.
•
Kemmerich, N.
•
Kemp, J.
•
Klages, H. O.
•
Kleifges, M.
•
Kleinfeller, J.
•
Kuempel, D.
•
Kukec Mezek, G.
•
Kuotb Awad, A.
•
Lago, B. L.
•
LaHurd, D.
•
Lang, R. G.
•
Legumina, R.
•
Leigui de Oliveira, M. A.
•
Lenok, V.
•
Letessier-Selvon, A.
•
Lhenry-Yvon, I.
•
Lippmann, O. C.
•
Lo Presti, D.
•
Lopes, L.
•
López, R.
•
López Casado, A.
•
Lorek, R.
•
Luce, Q.
•
Lucero, A.
•
Malacari, M.
•
Mancarella, G.
•
Mandat, D.
•
Manning, B. C.
•
Manshanden, J.
•
Mantsch, P.
•
Mariazzi, A. G.
•
Mariș, I. C.
•
Marsella, G.
•
Martello, D.
•
Martinez, H.
•
Martínez Bravo, O.
•
Mastrodicasa, M.
•
Mathes, H. J.
•
Mathys, S.
•
Matthews, J.
•
Matthiae, G.
•
Mayotte, E.
•
Mazur, P. O.
•
Medina-Tanco, G.
•
Melo, D.
•
Menshikov, A.
•
Merenda, K. -D.
•
Michal, S.
•
Micheletti, M. I.
•
Miramonti, L.
•
Mockler, D.
•
Mollerach, S.
•
Montanet, F.
•
Morello, C.
•
•
Mostafá, M.
•
Müller, A. L.
•
Muller, M. A.
•
Müller, S.
•
Mussa, R.
•
Namasaka, W. M.
•
Nellen, L.
•
Niculescu-Oglinzanu, M.
•
Niechciol, M.
•
Nitz, D.
•
Nosek, D.
•
Novotny, V.
•
Nožka, L.
•
Nucita, A.
•
Núñez, L. A.
•
Olinto, A.
•
Palatka, M.
•
Pallotta, J.
•
Panetta, M. P.
•
Papenbreer, P.
•
Parente, G.
•
Parra, A.
•
Pech, M.
•
Pedreira, F.
•
Pȩkala, J.
•
Pelayo, R.
•
Peña-Rodriguez, J.
•
Pereira, L. A. S.
•
Perlin, M.
•
Perrone, L.
•
Peters, C.
•
Petrera, S.
•
Phuntsok, J.
•
Pierog, T.
•
Pimenta, M.
•
Pirronello, V.
•
Platino, M.
•
Poh, J.
•
Pont, B.
•
Porowski, C.
•
Pothast, M.
•
Prado, R. R.
•
Privitera, P.
•
Prouza, M.
•
Puyleart, A.
•
Querchfeld, S.
•
Quinn, S.
•
Ramos-Pollan, R.
•
Rautenberg, J.
•
Ravignani, D.
•
Reininghaus, M.
•
Ridky, J.
•
Riehn, F.
•
Risse, M.
•
Ristori, P.
•
Rizi, V.
•
Rodrigues de Carvalho, W.
•
Rodriguez Rojo, J.
•
Roncoroni, M. J.
•
Roth, M.
•
Roulet, E.
•
Rovero, A. C.
•
Ruehl, P.
•
Saffi, S. J.
•
Saftoiu, A.
•
Salamida, F.
•
Salazar, H.
•
Salina, G.
•
Sanabria Gomez, J. D.
•
Sánchez, F.
•
Santos, E. M.
•
Santos, E.
•
Sarazin, F.
•
Sarmento, R.
•
Sarmiento-Cano, C.
•
Sato, R.
•
Savina, P.
•
Schauer, M.
•
Scherini, V.
•
Schieler, H.
•
Schimassek, M.
•
Schimp, M.
•
Schlüter, F.
•
Schmidt, D.
•
Scholten, O.
•
Schovánek, P.
•
Schröder, F. G.
•
Schröder, S.
•
Schumacher, J.
•
Sciutto, S. J.
•
Scornavacche, M.
•
Shellard, R. C.
•
Sigl, G.
•
Silli, G.
•
Sima, O.
•
Šmída, R.
•
Snow, G. R.
•
Sommers, P.
•
Soriano, J. F.
•
Souchard, J.
•
Squartini, R.
•
Stadelmaier, M.
•
Stanca, D.
•
Stanič, S.
•
Stasielak, J.
•
Stassi, P.
•
Stolpovskiy, M.
•
Streich, A.
•
Suárez-Durán, M.
•
Sudholz, T.
•
Suomijärvi, T.
•
Supanitsky, A. D.
•
Šupík, J.
•
Szadkowski, Z.
•
Taboada, A.
•
Taborda, O. A.
•
Tapia, A.
•
Timmermans, C.
•
Tobiska, P.
•
Todero Peixoto, C. J.
•
Tomé, B.
•
Torralba Elipe, G.
•
Travaini, A.
•
Travnicek, P.
•
Trini, M.
•
Tueros, M.
•
Ulrich, R.
•
Unger, M.
•
Urban, M.
•
Valdés Galicia, J. F.
•
Valiño, I.
•
Valore, L.
•
van Bodegom, P.
•
van den Berg, A. M.
•
van Vliet, A.
•
Varela, E.
•
Vargas Cárdenas, B.
•
Vásquez-Ramírez, A.
•
Veberič, D.
•
Ventura, C.
•
Vergara Quispe, I. D.
•
Verzi, V.
•
Vicha, J.
•
Villaseñor, L.
•
Vink, J.
•
Vorobiov, S.
•
Wahlberg, H.
•
Watson, A. A.
•
Weber, M.
•
Weindl, A.
•
Wiedeński, M.
•
Wiencke, L.
•
Wilczyński, H.
•
Winchen, T.
•
Wirtz, M.
•
Wittkowski, D.
•
Wundheiler, B.
•
Yang, L.
•
Yushkov, A.
•
Zas, E.
•
Zavrtanik, D.
•
Zavrtanik, M.
•
Zehrer, L.
•
Zepeda, A.
•
Zimmermann, B.
•
Ziolkowski, M.
•
DOI
Abstract
Neutrinos with energies above 1017 eV are detectable with the Surface Detector Array of the Pierre Auger Observatory. The identification is efficiently performed for neutrinos of all flavors interacting in the atmosphere at large zenith angles, as well as for Earth-skimming τ neutrinos with nearly tangential trajectories relative to the Earth. No neutrino candidates were found in ~ 14.7 years of data taken up to 31 August 2018. This leads to restrictive upper bounds on their flux. The 90% C.L. single-flavor limit to the diffuse flux of ultra-high-energy neutrinos with an Eν-2 spectrum in the energy range 1.0 × 1017 eV -2.5 × 1019 eV is E2 dNν/dEν < 4.4 × 10-9 GeV cm-2 s-1 sr-1, placing strong constraints on several models of neutrino production at EeV energies and on the properties of the sources of ultra-high-energy cosmic rays.
Volume
2019
Issue
10
Start page
022
Uri
Url
Issn Identifier
1475-7516
Ads BibCode
2019JCAP...10..022A
Rights
open.access
File(s)
Loading...
Thumbnail Image
Name

3-JCAP-DOI 10.10881475-7516201910022.pdf

Description
postprint
Size

574.68 KB

Format

Adobe PDF

Checksum (MD5)

b3b25503ae07f30fad1ecff8877758cf

Loading...
Thumbnail Image
Name

3-JCAP-October 8, 2019.pdf

Description
[Administrators only]
Size

917.3 KB

Format

Adobe PDF

Checksum (MD5)

72aaa7e878d118264c7f66e80c538681