Cosmic-muon flux and annual modulation in Borexino at 3800 m water-equivalent depth

被引:87
作者
Bellini, G. [1 ,2 ]
Benziger, J. [7 ]
Bick, D. [19 ]
Bonfini, G. [3 ]
Bravo, D. [4 ]
Avanzini, M. Buizza [1 ,2 ]
Caccianiga, B. [1 ,2 ]
Cadonati, L. [18 ]
Calaprice, F. [5 ]
Carraro, C. [8 ,9 ]
Cavalcante, P. [3 ]
Chavarria, A. [5 ]
Chepurnov, A. [20 ]
D'Angelo, D. [1 ,2 ]
Davini, S. [8 ,9 ,21 ]
Derbin, A. [11 ]
Etenko, A. [12 ]
von Feilitzsch, F. [10 ]
Fomenko, K. [13 ]
Franco, D. [6 ]
Galbiati, C. [5 ]
Gazzana, S. [3 ]
Ghiano, C. [3 ]
Giammarchi, M. [1 ,2 ]
Goeger-Neff, M. [10 ]
Goretti, A. [5 ]
Grandi, L. [5 ]
Guardincerri, E. [8 ,9 ]
Hagner, C. [19 ]
Hardy, S. [4 ]
Ianni, Aldo [3 ]
Ianni, Andrea [5 ]
Korablev, D. [13 ]
Korga, G. [21 ]
Koshio, Y. [3 ]
Kryn, D. [6 ]
Laubenstein, M. [3 ]
Lewke, T. [10 ]
Litvinovich, E. [12 ]
Loer, B. [5 ]
Lombardi, F. [3 ]
Lombardi, P. [1 ,2 ]
Ludhova, L. [1 ,2 ]
Machulin, I. [12 ]
Manecki, S. [4 ]
Maneschg, W. [14 ]
Manuzio, G. [8 ,9 ]
Meindl, Q. [10 ]
Meroni, E. [1 ,2 ]
Miramonti, L. [1 ,2 ]
机构
[1] Univ Milan, Dipartimento Fis, I-20133 Milan, Italy
[2] Ist Nazl Fis Nucl, I-20133 Milan, Italy
[3] Lab Nazl Gran Sasso, I-67010 Assergi, AQ, Italy
[4] Virginia Polytech Inst & State Univ, Dept Phys, Blacksburg, VA 24061 USA
[5] Princeton Univ, Dept Phys, Princeton, NJ 08544 USA
[6] Astroparticule & Cosmol APC, F-75205 Paris 13, France
[7] Princeton Univ, Dept Chem Engn, Princeton, NJ 08544 USA
[8] Univ Genoa, Dipartimento Fis, I-16146 Genoa, Italy
[9] Ist Nazl Fis Nucl, I-16146 Genoa, Italy
[10] Tech Univ Munich, D-85747 Garching, Germany
[11] St Petersburg Nucl Phys Inst, Gatchina, Russia
[12] NRC Kurchatov Inst, Moscow 123182, Russia
[13] Joint Inst Nucl Res, Dubna 141980, Russia
[14] Max Planck Inst Kernphys, D-69029 Heidelberg, Germany
[15] Jagiellonian Univ, Inst Phys, PL-30059 Krakow, Poland
[16] Univ Perugia, Dipartimento Chim, I-06123 Perugia, Italy
[17] Ist Nazl Fis Nucl, I-06123 Perugia, Italy
[18] Univ Massachusetts, Dept Phys, Amherst, MA 01003 USA
[19] Univ Hamburg, Inst Expt Phys, D-22761 Hamburg, Germany
[20] Moscow MV Lomonosov State Univ, Inst Nucl Phys, Moscow 119899, Russia
[21] Univ Houston, Dept Phys, Houston, TX 77204 USA
来源
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS | 2012年 / 05期
基金
美国国家科学基金会;
关键词
neutrino experiments; neutrino detectors; INTENSITY; SEARCH; MACRO;
D O I
10.1088/1475-7516/2012/05/015
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
We have measured the muon flux at the underground Gran Sasso National Laboratory (3800 m w.e.) to be (3.41 +/- 0.01) . 10(-4)m(-2)s(-1) using four years of Borexino data. A modulation of this signal is observed with a period of (366 +/- 3) days and a relative amplitude of (1.29 +/- 0.07)%. The measured phase is (179 +/- 6) days, corresponding to a maximum on the 28th of June. Using the most complete atmospheric data models available, muon rate fluctuations are shown to be positively correlated with atmospheric temperature, with an effective coefficient alpha(T) = 0.93 +/- 0.04. This result represents the most precise study of the muon flux modulation for this site and is in good agreement with expectations.
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