Sensitivity of a proposed space-based Cherenkov astrophysical-neutrino telescope

被引：41

作者：

Neronov, Andrii ^{[1
]}

Semikoz, Dmitri V. ^{[2
,3
]}

Anchordoqui, Luis A. ^{[4
,5
,6
]}

Adams, James H. ^{[7
]}

Olinto, Angela V. ^{[8
]}

机构：

[1] Univ Geneva, Dept Astron, Ch Ecogia 16, CH-1290 Versoix, Switzerland

[2] Univ Paris Diderot, Observ Paris, CNRS, IN2P3,CEA,IRFU,APC,Sorbonne Paris Cite, F-75205 Paris, France

[3] Natl Res Nucl Univ, MEPHI Moscow Engn Phys Inst, Kashirskoe Highway 31, Moscow 115409, Russia

[4] CUNY, Lehman Coll, Dept Phys & Astron, New York, NY 10468 USA

[5] CUNY, Grad Ctr, Dept Phys, 365 Fifth Ave, New York, NY 10016 USA

[6] Amer Museum Nat Hist, Dept Astrophys, Cent Pk West 79 St, New York, NY 10024 USA

[7] Univ Alabama, 301 Sparkman Dr, Huntsville, AL 35899 USA

[8] Univ Chicago, Kavli Inst Cosmol Phys, Dept Astron & Astrophys, Chicago, IL 60637 USA

来源：

PHYSICAL REVIEW D | 2017年 / 95卷 / 02期

基金：

美国国家航空航天局; 美国国家科学基金会;

关键词：

HIGH-ENERGY NEUTRINOS; TAU-NEUTRINOS; RADIO ARRAY; AIR-SHOWERS; ASTRONOMY; DETECTOR; FLUX;

D O I：

10.1103/PhysRevD.95.023004

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

Neutrinos with energies in the PeV to EeV range produce upgoing extensive air showers when they interact underground close enough to the surface of the Earth. We study the possibility for detection of such showers with a system of very wide field-of-view imaging atmospheric Cherenkov telescopes, named CHANT (Cherenkov from astrophysical neutrinos telescope), pointing down to a strip below the Earth's horizon from space. We find that CHANT provides sufficient sensitivity for the study of the astrophysical neutrino flux in a wide energy range, from 10 PeV to 10 EeV. A space-based CHANT system can discover and study in detail the cosmogenic neutrino flux originating from interactions of ultra-high-energy cosmic rays in the intergalactic medium.

引用

页数：15

共 81 条

[1] Improved limit to the diffuse flux of ultrahigh energy neutrinos from the Pierre Auger Observatory [J].

Aab, A. ;

Abreu, P. ;

Aglietta, M. ;

Ahn, E. J. ;

Al Samarai, I. ;

Albuquerque, I. F. M. ;

Allekotte, I. ;

Allison, P. ;

Almela, A. ;

Castillo, J. Alvarez ;

Alvarez-Muniz, J. ;

Batista, R. Alves ;

Ambrosio, M. ;

Aminaei, A. ;

Anchordoqui, L. ;

Andringa, S. ;

Aramo, C. ;

Aranda, V. M. ;

Arqueros, F. ;

Arsene, N. ;

Asorey, H. ;

Assis, P. ;

Aublin, J. ;

Ave, M. ;

Avenier, M. ;

Avila, G. ;

Awal, N. ;

Badescu, A. M. ;

Barber, K. B. ;

Baeuml, J. ;

Baus, C. ;

Beatty, J. J. ;

Becker, K. H. ;

Bellido, J. A. ;

Berat, C. ;

Bertaina, M. E. ;

Bertou, X. ;

Biermann, P. L. ;

Billoir, P. ;

Blaess, S. G. ;

Blanco, A. ;

Blanco, M. ;

Bleve, C. ;

Bluemer, H. ;

Bohacova, M. ;

Boncioli, D. ;

Bonifazi, C. ;

Borodi, N. ;

Brack, J. ;

Brancus, I. .

PHYSICAL REVIEW D, 2015, 91 (09)

[2] Constraints on Ultrahigh-Energy Cosmic-Ray Sources from a Search for Neutrinos above 10 PeV with IceCube [J].

Aartsen, M. G. ;

Abraham, K. ;

Ackermann, M. ;

Adams, J. ;

Aguilar, J. A. ;

Ahlers, M. ;

Ahrens, M. ;

Altmann, D. ;

Andeen, K. ;

Anderson, T. ;

Ansseau, I. ;

Anton, G. ;

Archinger, M. ;

Arguelles, C. ;

Auffenberg, J. ;

Axani, S. ;

Bai, X. ;

Barwick, S. W. ;

Baum, V. ;

Bay, R. ;

Beatty, J. J. ;

Tjus, J. Becker ;

Becker, K. -H. ;

BenZvi, S. ;

Berghaus, P. ;

Berley, D. ;

Bernardini, E. ;

Bernhard, A. ;

Besson, D. Z. ;

Binder, G. ;

Bindig, D. ;

Bissok, M. ;

Blaufuss, E. ;

Blot, S. ;

Bohm, C. ;

Boerner, M. ;

Bos, F. ;

Bose, D. ;

Boeser, S. ;

Botner, O. ;

Braun, J. ;

Brayeur, L. ;

Bretz, H. -P. ;

Burgman, A. ;

Carver, T. ;

Casier, M. ;

Cheung, E. ;

Chirkin, D. ;

Christov, A. ;

Clark, K. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2016, 117 (24)

[3] SEARCH FOR SOURCES OF HIGH-ENERGY NEUTRONS WITH FOUR YEARS OF DATA FROM THE ICETOP DETECTOR [J].

Aartsen, M. G. ;

Abraham, K. ;

Ackermann, M. ;

Adams, J. ;

Aguilar, J. A. ;

Ahlers, M. ;

Ahrens, M. ;

Altmann, D. ;

Andeen, K. ;

Anderson, T. ;

Ansseau, I. ;

Anton, G. ;

Archinger, M. ;

Arguelles, C. ;

Auffenberg, J. ;

Axani, S. ;

Bai, X. ;

Barwick, S. W. ;

Baum, V. ;

Bay, R. ;

Beatty, J. J. ;

Tjus, J. Becker ;

Becker, K. -H. ;

BenZvi, S. ;

Berghaus, P. ;

Berley, D. ;

Bernardini, E. ;

Bernhard, A. ;

Besson, D. Z. ;

Binder, G. ;

Bindig, D. ;

Bissok, M. ;

Blaufuss, E. ;

Blot, S. ;

Bohm, C. ;

Boerner, M. ;

Bos, F. ;

Bose, D. ;

Boeser, S. ;

Botner, O. ;

Braun, J. ;

Brayeur, L. ;

Bretz, H. -P. ;

Burgman, A. ;

Carver, T. ;

Casier, M. ;

Cheung, E. ;

Chirkin, D. ;

Christov, A. ;

Clark, K. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2016, 830 (02)

[4] Evidence for Astrophysical Muon Neutrinos from the Northern Sky with IceCube [J].

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. ;

Tjus, J. Becker ;

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. ;

Boerner, M. ;

Bos, F. ;

Bose, D. ;

Boeser, 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. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2015, 115 (08)

[5] Flavor Ratio of Astrophysical Neutrinos above 35 TeV in IceCube [J].

Aartsen, M. G. ;

Ackermann, M. ;

Adams, J. ;

Aguilar, J. A. ;

Ahlers, M. ;

Ahrens, M. ;

Altmann, D. ;

Anderson, T. ;

Arguelles, C. ;

Arlen, T. C. ;

Auffenberg, J. ;

Bai, X. ;

Barwick, S. W. ;

Baum, V. ;

Bay, R. ;

Beatty, J. J. ;

Tjus, J. Becker ;

Becker, K. -H. ;

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. ;

Bos, F. ;

Boeser, D. ;

Botner, O. ;

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. ;

Clevermann, F. ;

Coenders, S. ;

Cowen, D. F. ;

Silva, A. H. Cruz .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2015, 114 (17)

[6]

Aartsen M. G., ARXIV14125106

[7]

Adams J. H., 2015, ExA, V40, P19, DOI [10.1007/s10686-014-9418-x, DOI 10.1007/S10686-014-9418-X]

[8] Space experiment TUS on board the Lomonosov satellite as pathfinder of JEM-EUSO [J].

Adams, J. H., Jr. ;

Ahmad, S. ;

Albert, J. -N. ;

Allard, D. ;

Anchordoqui, L. ;

Andreev, V. ;

Anzalone, A. ;

Arai, Y. ;

Asano, K. ;

Ave Pernas, M. ;

Baragatti, P. ;

Barrillon, P. ;

Batsch, T. ;

Bayer, J. ;

Bechini, R. ;

Belenguer, T. ;

Bellotti, R. ;

Belov, K. ;

Berlind, A. A. ;

Bertaina, M. ;

Biermann, P. L. ;

Biktemerova, S. ;

Blaksley, C. ;

Blanc, N. ;

Blecki, J. ;

Blin-Bondil, S. ;

Bluemer, J. ;

Bobik, P. ;

Bogomilov, M. ;

Bonamente, M. ;

Briggs, M. S. ;

Briz, S. ;

Bruno, A. ;

Cafagna, F. ;

Campana, D. ;

Capdevielle, J-N. ;

Caruso, R. ;

Casolino, M. ;

Cassardo, C. ;

Castellini, G. ;

Catalano, C. ;

Catalano, O. ;

Cellino, A. ;

Chikawa, M. ;

Christl, M. J. ;

Cline, D. ;

Connaughton, V. ;

Conti, L. ;

Cordero, G. ;

Crawford, H. J. .

EXPERIMENTAL ASTRONOMY, 2015, 40 (01) :315-326

[9] Science of atmospheric phenomena with JEM-EUSO [J].

Adams, J. H., Jr. ;

Ahmad, S. ;

Albert, J. -N. ;

Allard, D. ;

Anchordoqui, L. ;

Andreev, V. ;

Anzalone, A. ;

Arai, Y. ;

Asano, K. ;

Ave Pernas, M. ;

Baragatti, P. ;

Barrillon, P. ;

Batsch, T. ;

Bayer, J. ;

Bechini, R. ;

Belenguer, T. ;

Bellotti, R. ;

Belov, K. ;

Berlind, A. A. ;

Bertaina, M. ;

Biermann, P. L. ;

Biktemerova, S. ;

Blaksley, C. ;

Blanc, N. ;

Blecki, J. ;

Blin-Bondil, S. ;

Bluemer, J. ;

Bobik, P. ;

Bogomilov, M. ;

Bonamente, M. ;

Briggs, M. S. ;

Briz, S. ;

Bruno, A. ;

Cafagna, F. ;

Campana, D. ;

Capdevielle, J-N. ;

Caruso, R. ;

Casolino, M. ;

Cassardo, C. ;

Castellini, G. ;

Catalano, C. ;

Catalano, O. ;

Cellino, A. ;

Chikawa, M. ;

Christl, M. J. ;

Cline, D. ;

Connaughton, V. ;

Conti, L. ;

Cordero, G. ;

Crawford, H. J. .

EXPERIMENTAL ASTRONOMY, 2015, 40 (01) :239-251

[10] The JEM-EUSO observation in cloudy conditions [J].

Adams, J. H., Jr. ;

Ahmad, S. ;

Albert, J. -N. ;

Allard, D. ;

Anchordoqui, L. ;

Andreev, V. ;

Anzalone, A. ;

Arai, Y. ;

Asano, K. ;

Ave Pernas, M. ;

Baragatti, P. ;

Barrillon, P. ;

Batsch, T. ;

Bayer, J. ;

Bechini, R. ;

Belenguer, T. ;

Bellotti, R. ;

Belov, K. ;

Berlind, A. A. ;

Bertaina, M. ;

Biermann, P. L. ;

Biktemerova, S. ;

Blaksley, C. ;

Blanc, N. ;

Blecki, J. ;

Blin-Bondil, S. ;

Bluemer, J. ;

Bobik, P. ;

Bogomilov, M. ;

Bonamente, M. ;

Briggs, M. S. ;

Briz, S. ;

Bruno, A. ;

Cafagna, F. ;

Campana, D. ;

Capdevielle, J-N. ;

Caruso, R. ;

Casolino, M. ;

Cassardo, C. ;

Castellini, G. ;

Catalano, C. ;

Catalano, O. ;

Cellino, A. ;

Chikawa, M. ;

Christl, M. J. ;

Cline, D. ;

Connaughton, V. ;

Conti, L. ;

Cordero, G. ;

Crawford, H. J. .

EXPERIMENTAL ASTRONOMY, 2015, 40 (01) :135-152

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