Abstract
We present the search for Cherenkov signatures from relativistic magnetic monopoles in data taken with the AMANDA-II detector, a neutrino telescope deployed in the Antarctic ice cap at the Geographic South Pole. The non-observation of a monopole signal in data collected during the year 2000 improves present experimental limits on the flux of relativistic magnetic monopoles: Our flux limit varies between 3.8 × 10-17 cm-2 s-1 sr-1 (for monopoles moving at the vacuum speed of light) and 8.8 × 10-16 cm-2 s-1 sr-1 (for monopoles moving at a speed β=v/c=0.76, just above the Cherenkov threshold in ice). These limits apply to monopoles that are energetic enough to penetrate the Earth and enter the detector from below the horizon. The limit obtained for monopoles reaching the detector from above the horizon is less stringent by roughly an order of magnitude, due to the much larger background from down-going atmospheric muons. This looser limit is however valid for a larger class of magnetic monopoles, since the monopoles are not required to pass through the Earth.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Pages (from-to) | 361-378 |
| Number of pages | 18 |
| Journal | European Physical Journal C |
| Volume | 69 |
| Issue number | 3 |
| DOIs | |
| State | Published - Oct 2010 |
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- Engineering (miscellaneous)
- Physics and Astronomy (miscellaneous)
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Search for relativistic magnetic monopoles with the AMANDA-II neutrino telescope : The IceCube Collaboration. / Abbasi, R.; Abdou, Y.; Abu-Zayyad, T.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Andeen, K.; Auffenberg, J.; Bai, X.; Baker, M.; Barwick, S. W.; Bay, R.; Bazo Alba, J. L.; Beattie, K.; Beatty, J. J.; Bechet, S.; Becker, J. K.; Becker, K. H.; Benabderrahmane, M. L.; BenZvi, S.; Berdermann, J.; Berghaus, P.; Berley, D.; Bernardini, E.; Bertrand, D.; Besson, D. Z.; Bissok, M.; Blaufuss, E.; Boersma, D. J.; Bohm, C.; Böser, S.; Botner, O.; Bradley, L.; Braun, J.; Buitink, S.; Carson, M.; Chirkin, D.; Christy, B.; Clem, J.; Clevermann, F.; Cohen, S.; Colnard, C.; Cowen, D. F.; D'Agostino, M. V.; Danninger, M.; Davis, J. C.; de Clercq, C.; Demirörs, L.; Depaepe, O.; Descamps, F.; Desiati, P.; de Vries-Uiterweerd, G.; DeYoung, T.; Díaz-Vélez, J. C.; Dierckxsens, M.; Dreyer, J.; Dumm, J. P.; Duvoort, M. R.; Ehrlich, R.; Eisch, J.; Ellsworth, R. W.; Engdegård, O.; Euler, S.; Evenson, P. A.; Fadiran, O.; Fazely, A. R.; Feusels, T.; Filimonov, K.; Finley, C.; Foerster, M. M.; Fox, B. D.; Franckowiak, A.; Franke, R.; Gaisser, T. K.; Gallagher, J.; Geisler, M.; Gerhardt, L.; Gladstone, L.; Glüsenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Goodman, J. A.; Grant, D.; Griesel, T.; Groß, A.; Grullon, S.; Gurtner, M.; Ha, C.; Hallgren, A.; Halzen, F.; Han, K.; Hanson, K.; Helbing, K.; Herquet, P.; Hickford, S.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Homeier, A.; Hoshina, K.; Hubert, D.; Huelsnitz, W.; Hülß, J. P.; Hulth, P. O.; Hultqvist, K.; Hussain, S.; Ishihara, A.; Jacobsen, J.; Japaridze, G. S.; Johansson, H.; Joseph, J. M.; Kampert, K. H.; Karg, T.; Karle, A.; Kelley, J. L.; Kemming, N.; Kenny, P.; Kiryluk, J.; Kislat, F.; Klein, S. R.; Knops, S.; Köhne, J. H.; Kohnen, G.; Kolanoski, H.; Köpke, L.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M.; Kowarik, T.; Krasberg, M.; Krings, T.; Kroll, G.; Kuehn, K.; Kuwabara, T.; Labare, M.; Lafebre, S.; Laihem, K.; Landsman, H.; Lauer, R.; Lehmann, R.; Lennarz, D.; Lünemann, J.; Madsen, J.; Majumdar, P.; Marotta, A.; Maruyama, R.; Mase, K.; Matis, H. S.; Matusik, M.; Meagher, K.; Merck, M.; Mészáros, P.; Meures, T.; Middell, E.; Milke, N.; Miller, J.; Montaruli, T.; Morse, R.; Movit, S. M.; Nahnhauer, R.; Nam, J. W.; Naumann, U.; Nießen, P.; Nygren, D. R.; Odrowski, S.; Olivas, A.; Olivo, M.; O'Murchadha, A.; Ono, M.; Panknin, S.; Paul, L.; Pérez de los Heros, C.; Petrovic, J.; Piegsa, A.; Pieloth, D.; Porrata, R.; Posselt, J.; Price, P. B.; Prikockis, M.; Przybylski, G. T.; Rawlins, K.; Redl, P.; Resconi, E.; Rhode, W.; Ribordy, M.; Rizzo, A.; Rodrigues, J. P.; Roth, P.; Rothmaier, F.; Rott, C.; Roucelle, C.; Ruhe, T.; Rutledge, D.; Ruzybayev, B.; Ryckbosch, D.; Sander, H. G.; Santander, M.; Sarkar, S.; Schatto, K.; Schlenstedt, S.; Schmidt, T.; Schukraft, A.; Schultes, A.; Schulz, O.; Schunck, M.; Seckel, D.; Semburg, B.; Seo, S. H.; Sestayo, Y.; Seunarine, S.; Silvestri, A.; Slipak, A.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stephens, G.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stoyanov, S.; Strahler, E. A.; Straszheim, T.; Sullivan, G. W.; Swillens, Q.; Taavola, H.; Taboada, I.; Tamburro, A.; Tarasova, O.; Tepe, A.; Ter-Antonyan, S.; Tilav, S.; Toale, P. A.; Toscano, S.; Tosi, D.; Turčan, D.; van Eijndhoven, N.; Vandenbroucke, J.; van Overloop, A.; van Santen, J.; Voge, M.; Voigt, B.; Walck, C.; Waldenmaier, T.; Wallraff, M.; Walter, M.; Weaver, Ch; Wendt, C.; Westerhoff, S.; Whitehorn, N.; Wiebe, K.; Wiebusch, C. H.; Wikström, G.; Williams, D. R.; Wischnewski, R.; Wissing, H.; Wolf, M.; Woschnagg, K.; Xu, C.; Xu, X. W.; Yodh, G.; Yoshida, S.; Zarzhitsky, P.
In: European Physical Journal C, Vol. 69, No. 3, 10.2010, p. 361-378.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Search for relativistic magnetic monopoles with the AMANDA-II neutrino telescope
T2 - The IceCube Collaboration
AU - Abbasi, R.
AU - Abdou, Y.
AU - Abu-Zayyad, T.
AU - Adams, J.
AU - Aguilar, J. A.
AU - Ahlers, M.
AU - Andeen, K.
AU - Auffenberg, J.
AU - Bai, X.
AU - Baker, M.
AU - Barwick, S. W.
AU - Bay, R.
AU - Bazo Alba, J. L.
AU - Beattie, K.
AU - Beatty, J. J.
AU - Bechet, S.
AU - Becker, J. K.
AU - Becker, K. H.
AU - Benabderrahmane, M. L.
AU - BenZvi, S.
AU - Berdermann, J.
AU - Berghaus, P.
AU - Berley, D.
AU - Bernardini, E.
AU - Bertrand, D.
AU - Besson, D. Z.
AU - Bissok, M.
AU - Blaufuss, E.
AU - Boersma, D. J.
AU - Bohm, C.
AU - Böser, S.
AU - Botner, O.
AU - Bradley, L.
AU - Braun, J.
AU - Buitink, S.
AU - Carson, M.
AU - Chirkin, D.
AU - Christy, B.
AU - Clem, J.
AU - Clevermann, F.
AU - Cohen, S.
AU - Colnard, C.
AU - Cowen, D. F.
AU - D'Agostino, M. V.
AU - Danninger, M.
AU - Davis, J. C.
AU - de Clercq, C.
AU - Demirörs, L.
AU - Depaepe, O.
AU - Descamps, F.
AU - Desiati, P.
AU - de Vries-Uiterweerd, G.
AU - DeYoung, T.
AU - Díaz-Vélez, J. C.
AU - Dierckxsens, M.
AU - Dreyer, J.
AU - Dumm, J. P.
AU - Duvoort, M. R.
AU - Ehrlich, R.
AU - Eisch, J.
AU - Ellsworth, R. W.
AU - Engdegård, O.
AU - Euler, S.
AU - Evenson, P. A.
AU - Fadiran, O.
AU - Fazely, A. R.
AU - Feusels, T.
AU - Filimonov, K.
AU - Finley, C.
AU - Foerster, M. M.
AU - Fox, B. D.
AU - Franckowiak, A.
AU - Franke, R.
AU - Gaisser, T. K.
AU - Gallagher, J.
AU - Geisler, M.
AU - Gerhardt, L.
AU - Gladstone, L.
AU - Glüsenkamp, T.
AU - Goldschmidt, A.
AU - Goodman, J. A.
AU - Grant, D.
AU - Griesel, T.
AU - Groß, A.
AU - Grullon, S.
AU - Gurtner, M.
AU - Ha, C.
AU - Hallgren, A.
AU - Halzen, F.
AU - Han, K.
AU - Hanson, K.
AU - Helbing, K.
AU - Herquet, P.
AU - Hickford, S.
AU - Hill, G. C.
AU - Hoffman, K. D.
AU - Homeier, A.
AU - Hoshina, K.
AU - Hubert, D.
AU - Huelsnitz, W.
AU - Hülß, J. P.
AU - Hulth, P. O.
AU - Hultqvist, K.
AU - Hussain, S.
AU - Ishihara, A.
AU - Jacobsen, J.
AU - Japaridze, G. S.
AU - Johansson, H.
AU - Joseph, J. M.
AU - Kampert, K. H.
AU - Karg, T.
AU - Karle, A.
AU - Kelley, J. L.
AU - Kemming, N.
AU - Kenny, P.
AU - Kiryluk, J.
AU - Kislat, F.
AU - Klein, S. R.
AU - Knops, S.
AU - Köhne, J. H.
AU - Kohnen, G.
AU - Kolanoski, H.
AU - Köpke, L.
AU - Koskinen, D. J.
AU - Kowalski, M.
AU - Kowarik, T.
AU - Krasberg, M.
AU - Krings, T.
AU - Kroll, G.
AU - Kuehn, K.
AU - Kuwabara, T.
AU - Labare, M.
AU - Lafebre, S.
AU - Laihem, K.
AU - Landsman, H.
AU - Lauer, R.
AU - Lehmann, R.
AU - Lennarz, D.
AU - Lünemann, J.
AU - Madsen, J.
AU - Majumdar, P.
AU - Marotta, A.
AU - Maruyama, R.
AU - Mase, K.
AU - Matis, H. S.
AU - Matusik, M.
AU - Meagher, K.
AU - Merck, M.
AU - Mészáros, P.
AU - Meures, T.
AU - Middell, E.
AU - Milke, N.
AU - Miller, J.
AU - Montaruli, T.
AU - Morse, R.
AU - Movit, S. M.
AU - Nahnhauer, R.
AU - Nam, J. W.
AU - Naumann, U.
AU - Nießen, P.
AU - Nygren, D. R.
AU - Odrowski, S.
AU - Olivas, A.
AU - Olivo, M.
AU - O'Murchadha, A.
AU - Ono, M.
AU - Panknin, S.
AU - Paul, L.
AU - Pérez de los Heros, C.
AU - Petrovic, J.
AU - Piegsa, A.
AU - Pieloth, D.
AU - Porrata, R.
AU - Posselt, J.
AU - Price, P. B.
AU - Prikockis, M.
AU - Przybylski, G. T.
AU - Rawlins, K.
AU - Redl, P.
AU - Resconi, E.
AU - Rhode, W.
AU - Ribordy, M.
AU - Rizzo, A.
AU - Rodrigues, J. P.
AU - Roth, P.
AU - Rothmaier, F.
AU - Rott, C.
AU - Roucelle, C.
AU - Ruhe, T.
AU - Rutledge, D.
AU - Ruzybayev, B.
AU - Ryckbosch, D.
AU - Sander, H. G.
AU - Santander, M.
AU - Sarkar, S.
AU - Schatto, K.
AU - Schlenstedt, S.
AU - Schmidt, T.
AU - Schukraft, A.
AU - Schultes, A.
AU - Schulz, O.
AU - Schunck, M.
AU - Seckel, D.
AU - Semburg, B.
AU - Seo, S. H.
AU - Sestayo, Y.
AU - Seunarine, S.
AU - Silvestri, A.
AU - Slipak, A.
AU - Spiczak, G. M.
AU - Spiering, C.
AU - Stamatikos, M.
AU - Stanev, T.
AU - Stephens, G.
AU - Stezelberger, T.
AU - Stokstad, R. G.
AU - Stoyanov, S.
AU - Strahler, E. A.
AU - Straszheim, T.
AU - Sullivan, G. W.
AU - Swillens, Q.
AU - Taavola, H.
AU - Taboada, I.
AU - Tamburro, A.
AU - Tarasova, O.
AU - Tepe, A.
AU - Ter-Antonyan, S.
AU - Tilav, S.
AU - Toale, P. A.
AU - Toscano, S.
AU - Tosi, D.
AU - Turčan, D.
AU - van Eijndhoven, N.
AU - Vandenbroucke, J.
AU - van Overloop, A.
AU - van Santen, J.
AU - Voge, M.
AU - Voigt, B.
AU - Walck, C.
AU - Waldenmaier, T.
AU - Wallraff, M.
AU - Walter, M.
AU - Weaver, Ch
AU - Wendt, C.
AU - Westerhoff, S.
AU - Whitehorn, N.
AU - Wiebe, K.
AU - Wiebusch, C. H.
AU - Wikström, G.
AU - Williams, D. R.
AU - Wischnewski, R.
AU - Wissing, H.
AU - Wolf, M.
AU - Woschnagg, K.
AU - Xu, C.
AU - Xu, X. W.
AU - Yodh, G.
AU - Yoshida, S.
AU - Zarzhitsky, P.
PY - 2010/10
Y1 - 2010/10
N2 - We present the search for Cherenkov signatures from relativistic magnetic monopoles in data taken with the AMANDA-II detector, a neutrino telescope deployed in the Antarctic ice cap at the Geographic South Pole. The non-observation of a monopole signal in data collected during the year 2000 improves present experimental limits on the flux of relativistic magnetic monopoles: Our flux limit varies between 3.8 × 10-17 cm-2 s-1 sr-1 (for monopoles moving at the vacuum speed of light) and 8.8 × 10-16 cm-2 s-1 sr-1 (for monopoles moving at a speed β=v/c=0.76, just above the Cherenkov threshold in ice). These limits apply to monopoles that are energetic enough to penetrate the Earth and enter the detector from below the horizon. The limit obtained for monopoles reaching the detector from above the horizon is less stringent by roughly an order of magnitude, due to the much larger background from down-going atmospheric muons. This looser limit is however valid for a larger class of magnetic monopoles, since the monopoles are not required to pass through the Earth.
AB - We present the search for Cherenkov signatures from relativistic magnetic monopoles in data taken with the AMANDA-II detector, a neutrino telescope deployed in the Antarctic ice cap at the Geographic South Pole. The non-observation of a monopole signal in data collected during the year 2000 improves present experimental limits on the flux of relativistic magnetic monopoles: Our flux limit varies between 3.8 × 10-17 cm-2 s-1 sr-1 (for monopoles moving at the vacuum speed of light) and 8.8 × 10-16 cm-2 s-1 sr-1 (for monopoles moving at a speed β=v/c=0.76, just above the Cherenkov threshold in ice). These limits apply to monopoles that are energetic enough to penetrate the Earth and enter the detector from below the horizon. The limit obtained for monopoles reaching the detector from above the horizon is less stringent by roughly an order of magnitude, due to the much larger background from down-going atmospheric muons. This looser limit is however valid for a larger class of magnetic monopoles, since the monopoles are not required to pass through the Earth.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=77958152557&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=77958152557&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1140/epjc/s10052-010-1411-6
DO - 10.1140/epjc/s10052-010-1411-6
M3 - Article
AN - SCOPUS:77958152557
VL - 69
SP - 361
EP - 378
JO - European Physical Journal C
JF - European Physical Journal C
SN - 1434-6044
IS - 3
ER -