Search for ultrahigh-energy tau neutrinos with IceCube

R. Abbasi, Y. Abdou, T. Abu-Zayyad, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, D. Altmann, K. Andeen, J. Auffenberg, X. Bai, M. Baker, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, K. Beattie, J. J. Beatty, S. Bechet, J. K. Becker, K. H. BeckerM. Bell, M. L. Benabderrahmane, S. Benzvi, J. Berdermann, P. Berghaus, D. Berley, E. Bernardini, D. Bertrand, D. Z. Besson, D. Bindig, M. Bissok, E. Blaufuss, J. Blumenthal, D. J. Boersma, C. Bohm, D. Bose, S. Böser, O. Botner, L. Brayeur, A. M. Brown, S. Buitink, K. S. Caballero-Mora, M. Carson, M. Casier, D. Chirkin, B. Christy, F. Clevermann, S. Cohen, D. F. Cowen, A. H. Cruz Silva, M. V. D'Agostino, M. Danninger, J. Daughhetee, J. C. Davis, C. De Clercq, T. Degner, F. Descamps, P. Desiati, G. De Vries-Uiterweerd, T. Deyoung, J. C. Díaz-Vélez, J. Dreyer, J. P. Dumm, M. Dunkman, J. Eisch, R. W. Ellsworth, O. Engdegård, S. Euler, P. A. Evenson, O. Fadiran, A. R. Fazely, A. Fedynitch, J. Feintzeig, T. Feusels, K. Filimonov, C. Finley, T. Fischer-Wasels, S. Flis, A. Franckowiak, R. Franke, T. K. Gaisser, J. Gallagher, L. Gerhardt, L. Gladstone, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. A. Goodman, D. Góra, D. Grant, A. Groß, S. Grullon, M. Gurtner, C. Ha, A. Haj Ismail, A. Hallgren, F. Halzen, K. Hanson, D. Heereman, P. Heimann, D. Heinen, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, G. C. Hill, K. D. Hoffman, B. Hoffmann, A. Homeier, K. Hoshina, W. Huelsnitz, P. O. Hulth, K. Hultqvist, S. Hussain, A. Ishihara, E. Jacobi, J. Jacobsen, G. S. Japaridze, H. Johansson, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, J. Kiryluk, F. Kislat, S. R. Klein, J. H. Köhne, G. Kohnen, H. Kolanoski, L. Köpke, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, M. Krasberg, G. Kroll, J. Kunnen, N. Kurahashi, T. Kuwabara, M. Labare, K. Laihem, H. Landsman, M. J. Larson, R. Lauer, J. Lünemann, J. Madsen, R. Maruyama, K. Mase, H. S. Matis, K. Meagher, M. Merck, P. Mészáros, T. Meures, S. Miarecki, E. Middell, N. Milke, J. Miller, T. Montaruli, R. Morse, S. M. Movit, R. Nahnhauer, J. W. Nam, U. Naumann, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, S. Odrowski, A. Olivas, M. Olivo, A. O'Murchadha, S. Panknin, L. Paul, C. Pérez De Los Heros, D. Pieloth, J. Posselt, P. B. Price, G. T. Przybylski, K. Rawlins, P. Redl, E. Resconi, W. Rhode, M. Ribordy, M. Richman, B. Riedel, J. P. Rodrigues, F. Rothmaier, C. Rott, T. Ruhe, D. Rutledge, B. Ruzybayev, D. Ryckbosch, H. G. Sander, M. Santander, S. Sarkar, K. Schatto, M. Scheel, T. Schmidt, S. Schöneberg, A. Schönwald, A. Schukraft, L. Schulte, A. Schultes, O. Schulz, M. Schunck, D. Seckel, B. Semburg, S. H. Seo, Y. Sestayo, S. Seunarine, A. Silvestri, M. W.E. Smith, G. M. Spiczak, C. Spiering, M. Stamatikos, T. Stanev, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, E. A. Strahler, R. Ström, M. Stüer, G. W. Sullivan, H. Taavola, I. Taboada, A. Tamburro, S. Ter-Antonyan, S. Tilav, P. A. Toale, S. Toscano, N. Van Eijndhoven, A. Van Overloop, J. Van Santen, M. Vehring, M. Voge, C. Walck, T. Waldenmaier, M. Wallraff, M. Walter, R. Wasserman, Ch Weaver, C. Wendt, S. Westerhoff, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, D. R. Williams, R. Wischnewski, H. Wissing, M. Wolf, T. R. Wood, K. Woschnagg, C. Xu, D. L. Xu, X. W. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, P. Zarzhitsky, M. Zoll

Research output: Contribution to journalArticle

23 Scopus citations

Abstract

The first dedicated search for ultrahigh-energy (UHE) tau neutrinos of astrophysical origin was performed using the IceCube detector in its 22-string configuration with an instrumented volume of roughly 0.25km3. The search also had sensitivity to UHE electron and muon neutrinos. After application of all selection criteria to approximately 200 live-days of data, we expect a background of 0.60±0.19(stat)+0.56-0.58(syst) events and observe three events, which after inspection, emerge as being compatible with background but are kept in the final sample. Therefore, we set an upper limit on neutrinos of all flavors from UHE astrophysical sources at 90% C.L. of Eν2Φ 90x)<16.3×10 -8GeVcm -2sr -1s -1 over an estimated primary neutrino energy range of 340 TeV to 200 PeV.

Original languageEnglish (US)
Article number022005
JournalPhysical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
Volume86
Issue number2
DOIs
Publication statusPublished - Jul 26 2012

    Fingerprint

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Nuclear and High Energy Physics
  • Physics and Astronomy (miscellaneous)

Cite this

Abbasi, R., Abdou, Y., Abu-Zayyad, T., Ackermann, M., Adams, J., Aguilar, J. A., ... Zoll, M. (2012). Search for ultrahigh-energy tau neutrinos with IceCube. Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, 86(2), [022005]. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.86.022005