eV-Scale Sterile Neutrino Search Using Eight Years of Atmospheric Muon Neutrino Data from the IceCube Neutrino Observatory

被引:44
作者
Aartsen, M. G. [19 ]
Abbasi, R. [18 ]
Ackermann, M. [62 ]
Adams, J. [19 ]
Aguilar, J. A. [13 ]
Ahlers, M. [24 ]
Ahrens, M. [52 ,53 ]
Alispach, C. [30 ]
Amin, N. M. [44 ,45 ]
Andeen, K. [42 ]
Anderson, T. [59 ]
Ansseau, I [13 ]
Anton, G. [28 ]
Argueelles, C. [15 ]
Auffenberg, J. [1 ]
Axani, S. [15 ]
Bagherpour, H. [19 ]
Bai, X. [49 ]
Balagopal, A., V [33 ]
Barbano, A. [30 ]
Barwick, S. W. [32 ]
Bastian, B. [62 ]
Basu, V [39 ,40 ]
Baum, V [41 ]
Baur, S. [13 ]
Bay, R. [9 ]
Beatty, J. J. [21 ,22 ,23 ]
Becker, K-H [61 ]
Tjus, J. Becker [12 ]
BenZvi, S. [51 ]
Berley, D. [20 ]
Bernardini, E. [62 ,64 ]
Besson, D. Z. [34 ,65 ]
Binder, G. [9 ,10 ]
Bindig, D. [61 ]
Blaufuss, E. [20 ]
Blot, S. [62 ]
Bohm, C. [52 ,53 ]
Boeser, S. [41 ]
Botner, O. [60 ]
Boettcher, J. [1 ]
Bourbeau, E. [24 ]
Bourbeau, J. [39 ,40 ]
Bradascio, F. [62 ]
Braun, J. [39 ,40 ]
Bron, S. [30 ]
Brostean-Kaiser, J. [62 ]
Burgman, A. [60 ]
Buscher, J. [1 ]
Busse, R. S. [43 ]
机构
[1] Rhein Westfal TH Aachen, Phys Inst 3, D-52056 Aachen, Germany
[2] Univ Adelaide, Dept Phys, Adelaide, SA 5005, Australia
[3] Univ Alaska Anchorage, Dept Phys & Astron, 3211 Providence Dr, Anchorage, AK 99508 USA
[4] Univ Texas Arlington, Dept Phys, 502 Yates St,Sci Hall Rm 108,Box 19059, Arlington, TX 76019 USA
[5] Clark Atlanta Univ, CTSPS, Atlanta, GA 30314 USA
[6] Georgia Inst Technol, Sch Phys, Atlanta, GA 30332 USA
[7] Georgia Inst Technol, Ctr Relativist Astrophys, Atlanta, GA 30332 USA
[8] Southern Univ, Dept Phys, Baton Rouge, LA 70813 USA
[9] Univ Calif Berkeley, Dept Phys, Berkeley, CA 94720 USA
[10] Lawrence Berkeley Natl Lab, Berkeley, CA 94720 USA
[11] Humboldt Univ, Inst Phys, D-12489 Berlin, Germany
[12] Ruhr Univ Bochum, Fak Phys & Astron, D-44780 Bochum, Germany
[13] Univ Libre Bruxelles, Sci Fac, CP230, B-1050 Brussels, Belgium
[14] Vrije Univ Brussel VUB, Dienst ELEM, B-1050 Brussels, Belgium
[15] MIT, Dept Phys, Cambridge, MA 02139 USA
[16] Chiba Univ, Dept Phys, Chiba 2638522, Japan
[17] Chiba Univ, Inst Global Prominent Res, Chiba 2638522, Japan
[18] Loyola Univ Chicago, Dept Phys, Chicago, IL 60660 USA
[19] Univ Canterbury, Dept Phys & Astron, Private Bag 4800, Christchurch, New Zealand
[20] Univ Maryland, Dept Phys, College Pk, MD 20742 USA
[21] Ohio State Univ, Dept Astron, Columbus, OH 43210 USA
[22] Ohio State Univ, Dept Phys, Columbus, OH 43210 USA
[23] Ohio State Univ, Ctr Cosmol & Astroparticle Phys, Columbus, OH 43210 USA
[24] Univ Copenhagen, Niels Bohr Inst, DK-2100 Copenhagen, Denmark
[25] TU Dortmund Univ, Dept Phys, D-44221 Dortmund, Germany
[26] Michigan State Univ, Dept Phys & Astron, E Lansing, MI 48824 USA
[27] Univ Alberta, Dept Phys, Edmonton, AB T6G 2E1, Canada
[28] Friedrich Alexander Univ Erlangen Nurnberg, Erlangen Ctr Astroparticle Phys, D-91058 Erlangen, Germany
[29] Tech Univ Munich, Phys Dept, D-85748 Garching, Germany
[30] Univ Geneva, Dept Phys Nucl & Corpusculaire, CH-1211 Geneva, Switzerland
[31] Univ Ghent, Dept Phys & Astron, B-9000 Ghent, Belgium
[32] Univ Calif Irvine, Dept Phys & Astron, Irvine, CA 92697 USA
[33] Karlsruhe Inst Technol, Inst Kernphys, D-76021 Karlsruhe, Germany
[34] Univ Kansas, Dept Phys & Astron, Lawrence, KS 66045 USA
[35] SNOLAB, 1039 Reg Rd 24,Creighton Mine 9, Lively, ON P3Y 1N2, Canada
[36] Univ Calif Los Angeles, Dept Phys & Astron, Los Angeles, CA 90095 USA
[37] Mercer Univ, Dept Phys, Macon, GA 31207 USA
[38] Univ Wisconsin, Dept Astron, Madison, WI 53706 USA
[39] Univ Wisconsin, Dept Phys, Madison, WI 53706 USA
[40] Univ Wisconsin, Wisconsin IceCube Particle Astrophys Ctr, Madison, WI 53706 USA
[41] Johannes Gutenberg Univ Mainz, Inst Phys, Staudinger Weg 7, D-55099 Mainz, Germany
[42] Marquette Univ, Dept Phys, Milwaukee, WI 53201 USA
[43] Westfalische Wilhelms Univ Munster, Inst Kernphys, D-48149 Munster, Germany
[44] Univ Delaware, Bartol Res Inst, Newark, DE 19716 USA
[45] Univ Delaware, Dept Phys & Astron, Newark, DE 19716 USA
[46] Yale Univ, Dept Phys, New Haven, CT 06520 USA
[47] Univ Oxford, Dept Phys, Parks Rd, Oxford OX1 3PU, England
[48] Drexel Univ, Dept Phys, 3141 Chestnut St, Philadelphia, PA 19104 USA
[49] South Dakota Sch Mines & Technol, Phys Dept, Rapid City, SD 57701 USA
[50] Univ Wisconsin, Dept Phys, River Falls, WI 54022 USA
基金
瑞典研究理事会; 英国科学技术设施理事会; 澳大利亚研究理事会; 新加坡国家研究基金会; 美国国家科学基金会; 加拿大自然科学与工程研究理事会; 瑞士国家科学基金会; 加拿大创新基金会;
关键词
BAYESIAN-INFERENCE; OSCILLATIONS; ICE; CONVERSION; COSMOLOGY; PHYSICS; TOOL;
D O I
10.1103/PhysRevLett.125.141801
中图分类号
O4 [物理学];
学科分类号
0702 ;
摘要
The results of a 3 + 1 sterile neutrino search using eight years of data from the IceCube Neutrino Observatory are presented. A total of 305 735 muon neutrino events are analyzed in reconstructed energy-zenith space to test for signatures of a matter-enhanced oscillation that would occur given a sterile neutrino state with a mass-squared differences between 0.01 and 100 eV(2). The best-fit point is found to be at sin(2)(2 theta(24)) = 0.10 and Delta m(41)(2) = 4.5 eV(2), which is consistent with the no sterile neutrino hypothesis with a p value of 8.0%.
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Bose, D. ;
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Bernardini, E. ;
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Bindig, D. ;
Blaufuss, E. ;
Blot, S. ;
Bohm, C. ;
Boerner, M. ;
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Bose, D. ;
Boeser, S. ;
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Bindig, D. ;
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Blot, S. ;
Boersma, D. ;
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Boerner, M. ;
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