Improved limits on dark matter annihilation in the Sun with the 79-string IceCube detector and implications for supersymmetry

M. G. Aartsen, K. Abraham, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, D. Altmann, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, M. Archinger, C. Arguelles, T. C. Arlen, J. Auffenberg, X. Bai, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. BeattyJ. Becker Tjus, K. H. Becker, E. Beiser, S. Benzvi, P. Berghaus, D. Berley, E. Bernardini, A. Bernhard, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, M. Bissok, E. Blaufuss, J. Blumenthal, D. J. Boersma, C. Bohm, M. Börner, F. Bos, D. Bose, S. Böser, O. Botner, J. Braun, L. Brayeur, H. P. Bretz, N. Buzinsky, J. Casey, M. Casier, E. Cheung, D. Chirkin, A. Christov, K. Clark, L. Classen, S. Coenders, G. H. Collin, J. M. Conrad, D. F. Cowen, A. H.Cruz Silva, M. Danninger, J. Daughhetee, J. C. Davis, M. Day, J. P.A.M. De André, C. De Clercq, E. Del Pino Rosendo, H. Dembinski, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. De Vries, G. De Wasseige, M. De With, T. Deyoung, J. C. Díaz-Vélez, V. Di Lorenzo, J. P. Dumm, M. Dunkman, B. Eberhardt, J. Edsjö, T. Ehrhardt, B. Eichmann, S. Euler, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Feintzeig, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, S. Flis, C. C. Fösig, T. Fuchs, T. K. Gaisser, R. Gaior, J. Gallagher, L. Gerhardt, K. Ghorbani, D. Gier, L. Gladstone, M. Glagla, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, G. Golup, J. G. Gonzalez, D. Góra, D. Grant, Z. Griffith, A. Groß, C. Ha, C. Haack, A. Haj Ismail, A. Hallgren, F. Halzen, E. Hansen, B. Hansmann, K. Hanson, D. Hebecker, D. Heereman, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, K. Holzapfel, A. Homeier, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, W. Huelsnitz, P. O. Hulth, K. Hultqvist, S. In, A. Ishihara, E. Jacobi, G. S. Japaridze, M. Jeong, K. Jero, B. J.P. Jones, M. Jurkovic, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, A. Keivani, J. L. Kelley, J. Kemp, A. Kheirandish, J. Kiryluk, S. R. Klein, G. Kohnen, R. Koirala, H. Kolanoski, R. Konietz, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, K. Krings, G. Kroll, M. Kroll, G. Krückl, J. Kunnen, N. Kurahashi, T. Kuwabara, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, M. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, J. Leuner, L. Lu, J. Lünemann, J. Madsen, G. Maggi, K. B.M. Mahn, M. Mandelartz, R. Maruyama, K. Mase, H. S. Matis, R. Maunu, F. McNally, K. Meagher, M. Medici, M. Meier, A. Meli, T. Menne, G. Merino, T. Meures, S. Miarecki, E. Middell, L. Mohrmann, T. Montaruli, R. Morse, R. Nahnhauer, U. Naumann, G. Neer, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, A. Olivas, A. Omairat, A. O'Murchadha, T. Palczewski, H. Pandya, D. V. Pankova, L. Paul, J. A. Pepper, C. Pérez De Los Heros, C. Pfendner, D. Pieloth, E. Pinat, J. Posselt, P. B. Price, G. T. Przybylski, M. Quinnan, C. Raab, L. Rädel, M. Rameez, K. Rawlins, R. Reimann, M. Relich, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, S. Richter, B. Riedel, S. Robertson, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, L. Sabbatini, H. G. Sander, A. Sandrock, J. Sandroos, S. Sarkar, C. Savage, K. Schatto, M. Schimp, P. Schlunder, T. Schmidt, S. Schoenen, S. Schöneberg, A. Schönwald, L. Schulte, L. Schumacher, P. Scott, D. Seckel, S. Seunarine, H. Silverwood, D. Soldin, M. Song, G. M. Spiczak, C. Spiering, M. Stahlberg, M. Stamatikos, T. Stanev, A. Stasik, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, R. Ström, N. L. Strotjohann, G. W. Sullivan, M. Sutherland, H. Taavola, I. Taboada, J. Tatar, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, G. Tešić, S. Tilav, P. A. Toale, M. N. Tobin, S. Toscano, D. Tosi, M. Tselengidou, A. Turcati, E. Unger, M. Usner, S. Vallecorsa, J. Vandenbroucke, N. Van Eijndhoven, S. Vanheule, J. Van Santen, J. Veenkamp, M. Vehring, M. Voge, M. Vraeghe, C. Walck, A. Wallace, M. Wallraff, N. Wandkowsky, Ch Weaver, C. Wendt, S. Westerhoff, B. J. Whelan, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, H. Wissing, M. Wolf, T. R. Wood, K. Woschnagg, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, M. Zoll

Research output: Contribution to journalArticle

73 Scopus citations

Abstract

We present an improved event-level likelihood formalism for including neutrino telescope data in global fits to new physics. We derive limits on spin-dependent dark matter-proton scattering by employing the new formalism in a re-analysis of data from the 79-string IceCube search for dark matter annihilation in the Sun, including explicit energy information for each event. The new analysis excludes a number of models in the weak-scale minimal supersymmetric standard model (MSSM) for the first time. This work is accompanied by the public release of the 79-string IceCube data, as well as an associated computer code for applying the new likelihood to arbitrary dark matter models.

Original languageEnglish (US)
Article number022
JournalJournal of Cosmology and Astroparticle Physics
Volume2016
Issue number4
DOIs
StatePublished - Apr 12 2016

    Fingerprint

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Astronomy and Astrophysics

Cite this

Aartsen, M. G., Abraham, K., Ackermann, M., Adams, J., Aguilar, J. A., Ahlers, M., Ahrens, M., Altmann, D., Anderson, T., Ansseau, I., Anton, G., Archinger, M., Arguelles, C., Arlen, T. C., Auffenberg, J., Bai, X., Barwick, S. W., Baum, V., Bay, R., ... Zoll, M. (2016). Improved limits on dark matter annihilation in the Sun with the 79-string IceCube detector and implications for supersymmetry. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2016(4), [022]. https://doi.org/10.1088/1475-7516/2016/04/022