Abstract
The Milky Way is expected to be embedded in a halo of dark matter particles, with the highest density in the central region, and decreasing density with the halo-centric radius. Dark matter might be indirectly detectable at Earth through a flux of stable particles generated in dark matter annihilations and peaked in the direction of the Galactic Center. We present a search for an excess flux of muon (anti-) neutrinos from dark matter annihilation in the Galactic Center using the cubic-kilometer-sized IceCube neutrino detector at the South Pole. There, the Galactic Center is always seen above the horizon. Thus, new and dedicated veto techniques against atmospheric muons are required to make the southern hemisphere accessible for IceCube. We used 319.7 live-days of data from IceCube operating in its 79-string configuration during 2010 and 2011. No neutrino excess was found and the final result is compatible with the background. We present upper limits on the self-annihilation cross-section, (Formula presented.), for WIMP masses ranging from 30 GeV up to 10 TeV, assuming cuspy (NFW) and flat-cored (Burkert) dark matter halo profiles, reaching down to ≃4·10-24 cm3 s-1, and ≃2.6·10-23 cm3 s-1 for the νν¯ channel, respectively.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Article number | 492 |
| Journal | European Physical Journal C |
| Volume | 75 |
| Issue number | 10 |
| DOIs | |
| State | Published - Oct 1 2015 |
All Science Journal Classification (ASJC) codes
- Engineering (miscellaneous)
- Physics and Astronomy (miscellaneous)
Fingerprint Dive into the research topics of 'Search for dark matter annihilation in the Galactic Center with IceCube-79: IceCube Collaboration'. Together they form a unique fingerprint.
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Search for dark matter annihilation in the Galactic Center with IceCube-79 : IceCube Collaboration. / Aartsen, M. G.; Abraham, K.; Ackermann, M.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Ahrens, M.; Altmann, D.; Anderson, T.; Archinger, M.; Arguelles, C.; Arlen, T. C.; Auffenberg, J.; Bai, X.; Barwick, S. W.; Baum, V.; Bay, R.; Beatty, J. J.; Becker Tjus, J.; Becker, K. H.; Beiser, E.; BenZvi, S.; Berghaus, P.; Berley, D.; Bernardini, E.; Bernhard, A.; Besson, D. Z.; Binder, G.; Bindig, D.; Bissok, M.; Blaufuss, E.; Blumenthal, J.; Boersma, D. J.; Bohm, C.; Börner, M.; Bos, F.; Bose, D.; Böser, S.; Botner, O.; Braun, J.; Brayeur, L.; Bretz, H. P.; Brown, A. M.; Buzinsky, N.; Casey, J.; Casier, M.; Cheung, E.; Chirkin, D.; Christov, A.; Christy, B.; Clark, K.; Classen, L.; Coenders, S.; Cowen, D. F.; Cruz Silva, A. H.; Daughhetee, J.; Davis, J. C.; Day, M.; de André, J. P.A.M.; De Clercq, C.; Dembinski, H.; De Ridder, S.; Desiati, P.; de Vries, K. D.; de Wasseige, G.; de With, M.; DeYoung, T.; Díaz-Vélez, J. C.; Dumm, J. P.; Dunkman, M.; Eagan, R.; Eberhardt, B.; Ehrhardt, T.; Eichmann, B.; Euler, S.; Evenson, P. A.; Fadiran, O.; Fahey, S.; Fazely, A. R.; Fedynitch, A.; Feintzeig, J.; Felde, J.; Filimonov, K.; Finley, C.; Fischer-Wasels, T.; Flis, S.; Fuchs, T.; Glagla, M.; Gaisser, T. K.; Gaior, R.; Gallagher, J.; Gerhardt, L.; Ghorbani, K.; Gier, D.; Gladstone, L.; Glüsenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Golup, G.; Gonzalez, J. G.; Góra, D.; Grant, D.; Gretskov, P.; Groh, J. C.; Groß, A.; Ha, C.; Haack, C.; Haj Ismail, A.; Hallgren, A.; Halzen, F.; Hansmann, B.; Hanson, K.; Hebecker, D.; Heereman, D.; Helbing, K.; Hellauer, R.; Hellwig, D.; Hickford, S.; Hignight, J.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Hoffmann, R.; Holzapfel, K.; Homeier, A.; Hoshina, K.; Huang, F.; Huber, M.; Huelsnitz, W.; Hulth, P. O.; Hultqvist, K.; In, S.; Ishihara, A.; Jacobi, E.; Japaridze, G. S.; Jero, K.; Jurkovic, M.; Kaminsky, B.; Kappes, A.; Karg, T.; Karle, A.; Kauer, M.; Keivani, A.; Kelley, J. L.; Kemp, J.; Kheirandish, A.; Kiryluk, J.; Kläs, J.; Klein, S. R.; Kohnen, G.; Kolanoski, H.; Konietz, R.; Koob, A.; Köpke, L.; Kopper, C.; Kopper, S.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M.; Krings, K.; Kroll, G.; Kroll, M.; Kunnen, J.; Kurahashi, N.; Kuwabara, T.; Labare, M.; Lanfranchi, J. L.; Larson, M. J.; Lesiak-Bzdak, M.; Leuermann, M.; Leuner, J.; Lünemann, J.; Madsen, J.; Maggi, G.; Mahn, K. B.M.; Maruyama, R.; Mase, K.; Matis, H. S.; Maunu, R.; McNally, F.; Meagher, K.; Medici, M.; Meli, A.; Menne, T.; Merino, G.; Meures, T.; Miarecki, S.; Middell, E.; Middlemas, E.; Miller, J.; Mohrmann, L.; Montaruli, T.; Morse, R.; Nahnhauer, R.; Naumann, U.; Niederhausen, H.; Nowicki, S. C.; Nygren, D. R.; Obertacke, A.; Olivas, A.; Omairat, A.; O’Murchadha, A.; Palczewski, T.; Paul, L.; Pepper, J. A.; Pérez de los Heros, C.; Pfendner, C.; Pieloth, D.; Pinat, E.; Posselt, J.; Price, P. B.; Przybylski, G. T.; Pütz, J.; Quinnan, M.; Rädel, L.; Rameez, M.; Rawlins, K.; Redl, P.; Reimann, R.; Relich, M.; Resconi, E.; Rhode, W.; Richman, M.; Richter, S.; Riedel, B.; Robertson, S.; Rongen, M.; Rott, C.; Ruhe, T.; Ruzybayev, B.; Ryckbosch, D.; Saba, S. M.; Sabbatini, L.; Sander, H. G.; Sandrock, A.; Sandroos, J.; Sarkar, S.; Schatto, K.; Scheriau, F.; Schimp, M.; Schmidt, T.; Schmitz, M.; Schoenen, S.; Schöneberg, S.; Schönwald, A.; Schukraft, A.; Schulte, L.; Seckel, D.; Seunarine, S.; Shanidze, R.; Smith, M. W.E.; Soldin, D.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stahlberg, M.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stanisha, N. A.; Stasik, A.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stößl, A.; Strahler, E. A.; Ström, R.; Strotjohann, N. L.; Sullivan, G. W.; Sutherland, M.; Taavola, H.; Taboada, I.; Ter-Antonyan, S.; Terliuk, A.; Tešić, G.; Tilav, S.; Toale, P. A.; Tobin, M. N.; Tosi, D.; Tselengidou, M.; Unger, E.; Usner, M.; Vallecorsa, S.; van Eijndhoven, N.; Vandenbroucke, J.; van Santen, J.; Vanheule, S.; Veenkamp, J.; Vehring, M.; Voge, M.; Vraeghe, M.; Walck, C.; Wallraff, M.; Wandkowsky, N.; Weaver, Ch; Wendt, C.; Westerhoff, S.; Whelan, B. J.; Whitehorn, N.; Wichary, C.; Wiebe, K.; Wiebusch, C. H.; Wille, L.; Williams, D. R.; Wissing, H.; Wolf, M.; Wood, T. R.; Woschnagg, K.; Xu, D. L.; Xu, X. W.; Xu, Y.; Yanez, J. P.; Yodh, G.; Yoshida, S.; Zarzhitsky, P.; Zoll, M.
In: European Physical Journal C, Vol. 75, No. 10, 492, 01.10.2015.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Search for dark matter annihilation in the Galactic Center with IceCube-79
T2 - IceCube Collaboration
AU - Aartsen, M. G.
AU - Abraham, K.
AU - Ackermann, M.
AU - Adams, J.
AU - Aguilar, J. A.
AU - Ahlers, M.
AU - Ahrens, M.
AU - Altmann, D.
AU - Anderson, T.
AU - Archinger, M.
AU - Arguelles, C.
AU - Arlen, T. C.
AU - Auffenberg, J.
AU - Bai, X.
AU - Barwick, S. W.
AU - Baum, V.
AU - Bay, R.
AU - Beatty, J. J.
AU - Becker Tjus, J.
AU - Becker, K. H.
AU - Beiser, E.
AU - BenZvi, S.
AU - Berghaus, P.
AU - Berley, D.
AU - Bernardini, E.
AU - Bernhard, A.
AU - Besson, D. Z.
AU - Binder, G.
AU - Bindig, D.
AU - Bissok, M.
AU - Blaufuss, E.
AU - Blumenthal, J.
AU - Boersma, D. J.
AU - Bohm, C.
AU - Börner, M.
AU - Bos, F.
AU - Bose, D.
AU - Böser, S.
AU - Botner, O.
AU - Braun, J.
AU - Brayeur, L.
AU - Bretz, H. P.
AU - Brown, A. M.
AU - Buzinsky, N.
AU - Casey, J.
AU - Casier, M.
AU - Cheung, E.
AU - Chirkin, D.
AU - Christov, A.
AU - Christy, B.
AU - Clark, K.
AU - Classen, L.
AU - Coenders, S.
AU - Cowen, D. F.
AU - Cruz Silva, A. H.
AU - Daughhetee, J.
AU - Davis, J. C.
AU - Day, M.
AU - de André, J. P.A.M.
AU - De Clercq, C.
AU - Dembinski, H.
AU - De Ridder, S.
AU - Desiati, P.
AU - de Vries, K. D.
AU - de Wasseige, G.
AU - de With, M.
AU - DeYoung, T.
AU - Díaz-Vélez, J. C.
AU - Dumm, J. P.
AU - Dunkman, M.
AU - Eagan, R.
AU - Eberhardt, B.
AU - Ehrhardt, T.
AU - Eichmann, B.
AU - Euler, S.
AU - Evenson, P. A.
AU - Fadiran, O.
AU - Fahey, S.
AU - Fazely, A. R.
AU - Fedynitch, A.
AU - Feintzeig, J.
AU - Felde, J.
AU - Filimonov, K.
AU - Finley, C.
AU - Fischer-Wasels, T.
AU - Flis, S.
AU - Fuchs, T.
AU - Glagla, M.
AU - Gaisser, T. K.
AU - Gaior, R.
AU - Gallagher, J.
AU - Gerhardt, L.
AU - Ghorbani, K.
AU - Gier, D.
AU - Gladstone, L.
AU - Glüsenkamp, T.
AU - Goldschmidt, A.
AU - Golup, G.
AU - Gonzalez, J. G.
AU - Góra, D.
AU - Grant, D.
AU - Gretskov, P.
AU - Groh, J. C.
AU - Groß, A.
AU - Ha, C.
AU - Haack, C.
AU - Haj Ismail, A.
AU - Hallgren, A.
AU - Halzen, F.
AU - Hansmann, B.
AU - Hanson, K.
AU - Hebecker, D.
AU - Heereman, D.
AU - Helbing, K.
AU - Hellauer, R.
AU - Hellwig, D.
AU - Hickford, S.
AU - Hignight, J.
AU - Hill, G. C.
AU - Hoffman, K. D.
AU - Hoffmann, R.
AU - Holzapfel, K.
AU - Homeier, A.
AU - Hoshina, K.
AU - Huang, F.
AU - Huber, M.
AU - Huelsnitz, W.
AU - Hulth, P. O.
AU - Hultqvist, K.
AU - In, S.
AU - Ishihara, A.
AU - Jacobi, E.
AU - Japaridze, G. S.
AU - Jero, K.
AU - Jurkovic, M.
AU - Kaminsky, B.
AU - Kappes, A.
AU - Karg, T.
AU - Karle, A.
AU - Kauer, M.
AU - Keivani, A.
AU - Kelley, J. L.
AU - Kemp, J.
AU - Kheirandish, A.
AU - Kiryluk, J.
AU - Kläs, J.
AU - Klein, S. R.
AU - Kohnen, G.
AU - Kolanoski, H.
AU - Konietz, R.
AU - Koob, A.
AU - Köpke, L.
AU - Kopper, C.
AU - Kopper, S.
AU - Koskinen, D. J.
AU - Kowalski, M.
AU - Krings, K.
AU - Kroll, G.
AU - Kroll, M.
AU - Kunnen, J.
AU - Kurahashi, N.
AU - Kuwabara, T.
AU - Labare, M.
AU - Lanfranchi, J. L.
AU - Larson, M. J.
AU - Lesiak-Bzdak, M.
AU - Leuermann, M.
AU - Leuner, J.
AU - Lünemann, J.
AU - Madsen, J.
AU - Maggi, G.
AU - Mahn, K. B.M.
AU - Maruyama, R.
AU - Mase, K.
AU - Matis, H. S.
AU - Maunu, R.
AU - McNally, F.
AU - Meagher, K.
AU - Medici, M.
AU - Meli, A.
AU - Menne, T.
AU - Merino, G.
AU - Meures, T.
AU - Miarecki, S.
AU - Middell, E.
AU - Middlemas, E.
AU - Miller, J.
AU - Mohrmann, L.
AU - Montaruli, T.
AU - Morse, R.
AU - Nahnhauer, R.
AU - Naumann, U.
AU - Niederhausen, H.
AU - Nowicki, S. C.
AU - Nygren, D. R.
AU - Obertacke, A.
AU - Olivas, A.
AU - Omairat, A.
AU - O’Murchadha, A.
AU - Palczewski, T.
AU - Paul, L.
AU - Pepper, J. A.
AU - Pérez de los Heros, C.
AU - Pfendner, C.
AU - Pieloth, D.
AU - Pinat, E.
AU - Posselt, J.
AU - Price, P. B.
AU - Przybylski, G. T.
AU - Pütz, J.
AU - Quinnan, M.
AU - Rädel, L.
AU - Rameez, M.
AU - Rawlins, K.
AU - Redl, P.
AU - Reimann, R.
AU - Relich, M.
AU - Resconi, E.
AU - Rhode, W.
AU - Richman, M.
AU - Richter, S.
AU - Riedel, B.
AU - Robertson, S.
AU - Rongen, M.
AU - Rott, C.
AU - Ruhe, T.
AU - Ruzybayev, B.
AU - Ryckbosch, D.
AU - Saba, S. M.
AU - Sabbatini, L.
AU - Sander, H. G.
AU - Sandrock, A.
AU - Sandroos, J.
AU - Sarkar, S.
AU - Schatto, K.
AU - Scheriau, F.
AU - Schimp, M.
AU - Schmidt, T.
AU - Schmitz, M.
AU - Schoenen, S.
AU - Schöneberg, S.
AU - Schönwald, A.
AU - Schukraft, A.
AU - Schulte, L.
AU - Seckel, D.
AU - Seunarine, S.
AU - Shanidze, R.
AU - Smith, M. W.E.
AU - Soldin, D.
AU - Spiczak, G. M.
AU - Spiering, C.
AU - Stahlberg, M.
AU - Stamatikos, M.
AU - Stanev, T.
AU - Stanisha, N. A.
AU - Stasik, A.
AU - Stezelberger, T.
AU - Stokstad, R. G.
AU - Stößl, A.
AU - Strahler, E. A.
AU - Ström, R.
AU - Strotjohann, N. L.
AU - Sullivan, G. W.
AU - Sutherland, M.
AU - Taavola, H.
AU - Taboada, I.
AU - Ter-Antonyan, S.
AU - Terliuk, A.
AU - Tešić, G.
AU - Tilav, S.
AU - Toale, P. A.
AU - Tobin, M. N.
AU - Tosi, D.
AU - Tselengidou, M.
AU - Unger, E.
AU - Usner, M.
AU - Vallecorsa, S.
AU - van Eijndhoven, N.
AU - Vandenbroucke, J.
AU - van Santen, J.
AU - Vanheule, S.
AU - Veenkamp, J.
AU - Vehring, M.
AU - Voge, M.
AU - Vraeghe, M.
AU - Walck, C.
AU - Wallraff, M.
AU - Wandkowsky, N.
AU - Weaver, Ch
AU - Wendt, C.
AU - Westerhoff, S.
AU - Whelan, B. J.
AU - Whitehorn, N.
AU - Wichary, C.
AU - Wiebe, K.
AU - Wiebusch, C. H.
AU - Wille, L.
AU - Williams, D. R.
AU - Wissing, H.
AU - Wolf, M.
AU - Wood, T. R.
AU - Woschnagg, K.
AU - Xu, D. L.
AU - Xu, X. W.
AU - Xu, Y.
AU - Yanez, J. P.
AU - Yodh, G.
AU - Yoshida, S.
AU - Zarzhitsky, P.
AU - Zoll, M.
N1 - Publisher Copyright: © 2015, The Author(s). Copyright: Copyright 2015 Elsevier B.V., All rights reserved.
PY - 2015/10/1
Y1 - 2015/10/1
N2 - The Milky Way is expected to be embedded in a halo of dark matter particles, with the highest density in the central region, and decreasing density with the halo-centric radius. Dark matter might be indirectly detectable at Earth through a flux of stable particles generated in dark matter annihilations and peaked in the direction of the Galactic Center. We present a search for an excess flux of muon (anti-) neutrinos from dark matter annihilation in the Galactic Center using the cubic-kilometer-sized IceCube neutrino detector at the South Pole. There, the Galactic Center is always seen above the horizon. Thus, new and dedicated veto techniques against atmospheric muons are required to make the southern hemisphere accessible for IceCube. We used 319.7 live-days of data from IceCube operating in its 79-string configuration during 2010 and 2011. No neutrino excess was found and the final result is compatible with the background. We present upper limits on the self-annihilation cross-section, (Formula presented.), for WIMP masses ranging from 30 GeV up to 10 TeV, assuming cuspy (NFW) and flat-cored (Burkert) dark matter halo profiles, reaching down to ≃4·10-24 cm3 s-1, and ≃2.6·10-23 cm3 s-1 for the νν¯ channel, respectively.
AB - The Milky Way is expected to be embedded in a halo of dark matter particles, with the highest density in the central region, and decreasing density with the halo-centric radius. Dark matter might be indirectly detectable at Earth through a flux of stable particles generated in dark matter annihilations and peaked in the direction of the Galactic Center. We present a search for an excess flux of muon (anti-) neutrinos from dark matter annihilation in the Galactic Center using the cubic-kilometer-sized IceCube neutrino detector at the South Pole. There, the Galactic Center is always seen above the horizon. Thus, new and dedicated veto techniques against atmospheric muons are required to make the southern hemisphere accessible for IceCube. We used 319.7 live-days of data from IceCube operating in its 79-string configuration during 2010 and 2011. No neutrino excess was found and the final result is compatible with the background. We present upper limits on the self-annihilation cross-section, (Formula presented.), for WIMP masses ranging from 30 GeV up to 10 TeV, assuming cuspy (NFW) and flat-cored (Burkert) dark matter halo profiles, reaching down to ≃4·10-24 cm3 s-1, and ≃2.6·10-23 cm3 s-1 for the νν¯ channel, respectively.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=84945191700&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=84945191700&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1140/epjc/s10052-015-3713-1
DO - 10.1140/epjc/s10052-015-3713-1
M3 - Article
AN - SCOPUS:84945191700
VL - 75
JO - European Physical Journal C
JF - European Physical Journal C
SN - 1434-6044
IS - 10
M1 - 492
ER -